河北省生态安全评价研究

曹 磊

（石家庄市环境保护局，石家庄 050000）

目前，生态环境问题对人类的生存发展构成了严重的威胁，已成为21世纪人类面临的一个重要挑战，生态安全问题已提升到了和国家安全、社会安全同等的高度。生态与环境危机，已经成为人类社会可持续发展的重要制约因素。人口众多、土地资源减少及土地荒漠化、沙漠化、水资源短缺等问题，成为了影响区域经济发展和社会稳定的限制因素。因此，保持全球化及区域性的生态安全、环境安全、经济可持续发展已成为国际社会和人类的普遍共识。本文通过对河北省生态安全进行分析，研究了河北省的生态环境特点，以做出合理的生态安全评价规划，并提出了河北省生态安全发展对策。

1 生态安全概述及国内研究进展

1.1 生态安全的概念及含义

对于“生态安全”（Ecological Security）的定义，不同的学者从多学科、多层次出发，提出许多不同的表述。至今，国际社会关于生态安全的概念尚未达成共识，仍然存在诸多说法。2000年11月26日国务院发布了《全国生态环境保护纲要》[1]，指出生态安全是国家安全和社会稳定的一个重要组成部分。所谓国家生态安全，是指一个国家发展和生存所需要的生态环境处于不受或少受破坏与威胁的状态。

本文研究的生态安全包括自然安全、经济安全和社会安全，自然安全是社会安全与经济安全的基础，是指与人类在发展经济的同时要注意与自然环境和谐共处，使之处于良好的状况或不遭受不可恢复的破坏，协调好三者的关系，使三者共同发展、和谐发展，最终达到可持续发展。

1.2 国内生态安全的研究概况

国内对生态安全的研究从20世纪90年代起步，到1990年代后期才逐渐为人们所重视。1999年至今，尤其是近年来生态安全已成为科学界和公众讨论的热点问题，国内关于生态安全的研究包括生态安全的重要性、紧迫性、概念、特点以及与相关理论的关系等内容。

2000年12月29日国务院发布了《全国生态环境保护纲要》，我国首次明确提出了“维护国家生态环境安全”的目标，认为保障国家生态安全，是生态保护的首要任务。但是由于对生态安全没有一个统一的评价指标和衡量标准，因此国内的研究目前尚不系统，只做了一些初步的探索性研究工作，如程漱兰[2]对国家生态安全概念、特点和衡量标准等方面做了论述。肖笃宁[3]等都对西部干旱区的生态安全问题及其对策做了不少有益的探讨。吴国庆[4]对浙江省嘉兴市的农业进行了生态安全评价。

2 河北省生态环境现状

2.1 区域性干化，可利用的水量不断减少

我国是一个缺水国，境内水资源缺乏，人均占有水资源仅为世界平均水平的1/4，居世界第88位。华北在中国又是最为缺水的地区，而在华北地区，河北省又是最贫水的省份之一。河北省平均年降雨量为541毫米，居全国第23位。地表水资源储量152亿立方米，人均占有量居全国第25位。河北省年需水量约300多亿立方米，实际可供水量不足200多亿立方米，遇上旱年缺水，影响工农业产值7亿多元。目前省内多数河流干涸，除滦河、拒马河等少数河流长年流水外，绝大多数变成了季节性河流。由于河北省天然降水减少，地面水资源不足，再加开采量逐年增加并不断超采，导致地下水位逐年下降并将继续下降，在无新外来水源的情况下，全省年均缺水121.8亿立方米，枯水年缺水149.8亿立方米。

2.2 耕地减少，地力退化

1949～2001年，河北省耕地面积由10,899万亩减少到8825万亩；人均耕地面积由1949年的3.53亩，降为2001年的1.32亩。由于耕地大量减少，复种指数增加，土地得不到休养生息，加之近年化肥（尤其是氮肥）用量增加，农家肥减少，造成土质板结，地力衰竭，以致在耕地减少的同时，地力也在不断退化。

2.3 森林覆盖率高于全国平均水平，但草场明显退化

河北省森林覆盖率为23.25%，高于全国1.6个百分点。据统计，河北省退化草场面积达3253.9万亩，占全省草场面积的49.6%。草场生态平衡系统逆向演变，严重影响着牧业的发展。据省林业、畜牧资料综合分析，河北省森林面积将出现增加趋势，5年后的森林覆盖率可达25.5%；草场退化问题仍将继续存在，如无有效措施，全省草地的可利用面积将减少6000万亩[5]。

2.4 水土流失，涵养水源能力降低

据调查，河北省水土流失面积达7.84万平方公里，占全省地表面积的41.77%。由于水土流失严重，使许多山场失去表土，变成岩石裸露的荒山秃岭，仅太行山区岩石裸露面积就达200万亩。由于水土流失加剧，涵养水源能力降低，一旦洪水泛滥，必将冲毁良田，造成河、淀、库、渠淤积、水利设施使用年限缩短。

2.5 环境污染严重

目前，河北省水体、大气和土壤都有不同程度的污染，其中以水体污染最为严重。

（1）水体污染

河北省境内的河流，虽然源头和靠近源头河段的水质尚好，但中下游河段却受到不同程度的污染。据对38条主要河流的监测结果，监测断面水质受到污染的占85.7%，受到严重污染的占19%。河水中含有酚、氰化物、铬、砷、汞等三十多种污染物。污染最严重的河流是流经城市和工业区的河流，如邢台牛尾河、邯郸滏阳河、保定府河等基本上成了城市的排污沟。目前河北省城市、工业区、污灌区和排污水流经区域的地下水都受到不同程度的污染。污染物有酚、氟等十余种。河北省近海海域普遍受到石油类、重金属污染物污染，其中以石油类污染为甚。

（2）大气污染

大气污染主要出现在城市、工业区及其周围。随着化学工业和以燃煤为主的工业发展，以及汽车的急剧增加，废气排放量逐年升高。全省大气污染中的燃料燃烧废气占废气排放量的65.3%，城市大气环境质量均达不到国家规定的三级标准，特别是大气中总悬浮颗粒物、降尘、二氧化硫等指标严重超标。

（3）土壤污染

土壤污染主要是由水体污染、大气污染、农药污染造成的。目前，河北省的土壤已不同程度地受到农药、重金属等污染物的污染，以污灌区的污染最为严重。此外，河北省每年约有2万吨工业废渣和城市垃圾倾倒农村，不仅污染土壤，也减弱了土壤肥力。今后随着河北省工业经济的不断发展，科学技术将有一个长足进步，环境污染治理工作也会得到逐步加强，废水净化、科学除尘、废渣垃圾综合利用将得到进一步发展。

3 生态安全评价指标的筛选及确立

20世纪80年代末，在加拿大政府组织力量研究的基础上，经济合作和开发组织（OECD）与联合国环境规划署（UNEP）共同提出了环境指标的P—S—R概念模型，即压力（Pressure）—状态（State）—响应（Response）模型[6]。在P—S—R框架内，某一类环境问题可用3个不同但又相互联系的指标类型来表达：压力指标用来反映产生生态环境问题的原因和潜在的影响；状态指标用来反映环境质量、自然资源与生态系统的状况；响应指标用来反映人类为克服生态环境问题的能力和所做出的反映。生态安全不仅是对存在的生态环境状态的评价，更重要的是要反映对生态安全有潜在影响的重要因素的变化情况和政府与人民群众的能动性反映。因此，生态安全问题应是生态经济的状态—压力—响应的综合问题（其想法来源于经济与合作发展组织所开发的用于测度可持续发展的压力—状态—响应指标体系）。从此角度出发，在对河北省的实际情况进行分析后，总体上将区域生态安全评价指标体系归纳为下列层次结构体系：

（1）目标层

本文以河北省区域生态安全综合指数（A）作为总目标层，以综合表征区域生态系统安全态势。

（2）项目层

制约区域生态系统安全的主要因素。本文以状态指标（S）、压力指标（P）、响应指标（R）作为评判依据。

（3）指标层

指标层是由可直接度量的指标构成，根据项目层的特征和意义，区域生态系统安全综合指数就是由各个指标的值通过一定的模型算法而得到。本文选取如下若干指标作为指标层评价指标。

根据上述的PSR模型框架和河北省生态安全的关键性生态环境要素分析建立了河北省生态安全评价指标体系（如表1所示），总共24个指标，其中，状态指标9个、压力指标8个、响应指标7个。

表1 河北省生态安全综合评价指标体系

4 评价指标权重的确定及数据处理计算方法

4.1 指标权重的确定

在对生态安全的综合评价中涉及到各指标权重的确定问题，确定权重的方法有多种，有主观法、客观法和综合赋权法等，如Delphi法、AHP法、主成分分析法等。本文采用定性与定量综合集成方法来确定权重，即采用AHP法，确定河北省生态安全评价指标的权重如下：项目层权重（Wi）：S（0.343）、P（0.300）、R（0.357）。

指标层权重（Ti），如表2所示。

表2 河北省生态安全评价指标层权重

4.2 数据的处理及计算方法

4.2.1 评价样本矩阵的建立

定义X为区域生态安全状况对应于m个评价指标与n个区域的样本矩阵，

4.2.2 指标层指标数值的计算

指标层指数是生态安全评价体系的基础，从表1可知，用于测度生态安全状况的指标分为两种情况：越大越安全的指标（例如农作物播种面积）和越小越安全的指标（例如固体废弃物排放量）。为了综合评价，在对不同量纲指标的初始数据进行标准化处理时应把所有指标数值转换成统一的含义，使所有指标数值越大反映生态环境越安全或使所有指标数值越小反映生态环境越安全，这里采用前一种处理方法，具体处理公式如下：假设样本矩阵X，归一化后记为Yij。

式中的Xij是第i个地区的第j个生态安全综合评价指标；Xmax为该项指标的最大值，Xmin为该项指标的最小值。

4.2.3 项目层指标数值的计算

项目层指标指数（Ui）是根据其所属各指标层指数值之和再乘以其所属的项目层的权重，计算公式如下：

其中，Wi表示某一指标的权重，n表示该项目层指标所属指标层指标的项数。

4.2.4 生态安全综合指数的计算

生态安全综合指数（ECI）是将各项目层指标指数值乘以各自的权重，在进行一次求和，计算公式如下：

其中，Ti表示项目层某一指标的权重，n表示项目层指标的项数。

5 河北省生态安全现状评价结果

5.1 数据的处理

根据表1建立的评价指标体系，以2008年河北省11个市的原始数据为基础（数据来源于遥感调查、地理基础数据、监测数据、专题成果、统计年鉴等），建立评价样本矩阵X 12×24，依据公式对X 12×24进行归一化处理得到样本矩阵Y 12×24[7]。用表2中各指标的权重值和样本矩阵值，运用上述的计算方法，分别计算出各地区各个指标的生态安全指标层评价值。

通过各个指标的生态安全评价值，计算得出各个地区的项目层生态安全评价值和综合评价值，如表3所示。

表3 河北省生态安全现状综合评价结果

5.2 生态安全等级评价结果

按照一般习惯，将生态安全综合指数值转化为等级值，需要采用级差标准化的方法，但是由于生态环境系统的结构和服务功能、压力、状态、响应的机制极为复杂，而人们对它的认识水平和认识手段又极为有限，因此，在实际工作中，通常在较大范围和较大程度上采用定性的、模糊的和模拟的表征方法[8]。

本次研究根据河北省生态安全数据库，按上述模型计算出各层次的评价结果，再进一步对综合评价指数进行分级，即可确定河北省的生态安全水平。在参考相关科学成果，并结合专家咨询建议的基础上，把河北省11个市划分成5个类型区，在每个类型区内，生态安全系数越大，生态安全程度越高[9]。依照生态安全综合评价值的最小值与最大值，即可确定生态安全等级的判别（生态安全等级区间综合安全系数的临界值），即河北省11个市按照状态、压力、响应框架将各因子分成五个类型区：1）当生态安全评价值小于等于0.35时，评价单元为不安全区；2）当生态安全评价值在0.35～0.4时，评价单元为较不安全区；3）当生态安全评价值在0.4～0.45时，评价单元为生态安全过渡区；4）当生态安全评价值在0.45～0.5时，评价单元为较安全区；5）当生态安全评价值大于0.5时，评价单元为安全区。

评价结果表明：承德、张家口、秦皇岛、唐山处在“安全”的生态安全级别，廊坊处在“较安全”的生态安全级别，保定和石家庄处在“安全过渡区”的生态安全级别，衡水和沧州处在“较不安全”的生态安全级别，邢台和邯郸处在“不安全”的生态安全级别。

6 河北省生态安全发展对策

区域生态安全问题不仅反映生态系统本身的支撑能力，更重要的是体现了人类对系统的干扰程度以及对生态环境的建设和保护力度。综合以上分析，提出河北省生态安全发展对策如下。

6.1 树立生态安全的危机感，加强生态安全知识的普及

在影响生态安全的所有因素中，应该说最关键的因素就是人类自身。生态是否安全在很大程度上取决于该国民众对生态环境的干扰活动的大小，只有公众意识到生态安全的重要性，才能实现真正的生态安全。因此，维护生态安全第一重要的就是在民众中树立生态安全的危机感。

具体来说可以采取以下做法：采用图片、广播、录像的形式定期做宣传，利用各种宣传媒体，如报刊、广播、电视、网络作广泛的宣传，扩大影响，让生态安全意识更深入人心；定期向群众公布地方生态环境的状况及相关指数，使广大人民群众树立生态安全危机感。

总之，要用各种方式将这种自觉维护生态安全的观念深深植于广大民众的内心深处，让人们切实认识到维护生态安全问题的紧迫性，形成一种文化氛围，从而才能自觉地停止对生态环境的破坏行为，树立维护生态安全的观念。

6.2 强化环境管理，推进污染治理市场化

实施污染物总量控制制度，根据环境容量或控制目标的要求，在经济发展的同时，严格控制污染物排放总量，对污染单位实行排污许可制度。强化环境准入，将保护环境作为重要依据，建立严格的产业淘汰制度。坚持污染者负责，治理者受益的原则，合理确定污水、垃圾处理收费标准，鼓励社会资本参与污水、垃圾治理等基础设施的建设和运营。

6.3 加快生态安全法制建设，使生态安全建设有法可依

在生态安全建设战略中，政府无疑是第一位推动力，生态安全建设必须有政府的调节，才能积极地开拓发展，因此要尽快制定和完善与生态安全相关的政策、法律和法规。

各级政府的职能和公民的义务用法规的形式予以制约和规范。将各级政府在生态建设中的责任和义务以法律或法规的形式固定下来，比如政府每年用于生态建设中的支出比例；对于公民在生态建设中的责任和义务也应以法律的形式固定下来，比如植树义务等。

对于生态建设和开发者利益的保护和保障，有关法规也应当有所规定。建立废水排放合格证管理等配套制度，强化对工矿城市“三废”及农业废水、废物污染的管理，严格控制和治理老污染，防止新的污染产生，为生态系统的良性运行提供有力的法律保障。对生态犯罪进行处罚，对各种破坏生态环境的行为，不仅要给予经济处罚，使破坏者承担一定的经济责任，还要对有关行政人员进行处罚，对严重破坏生态环境的行为还必须给予刑事处罚。

6.4 尽快建立生态安全评价指标体系

除了做生态研究的学者，大多数人对生态安全的具体内容目前还不甚了解，人们并不知道自己的行为或生活方式与维护生态安全的目标是否一致，因而也就失去了社会衡量标准，这就涉及到生态安全的评价指标问题。

生态安全如何评价，需要哪些基本数据，在实际生产中，衡量经济活动的成败是有很多指标的，而且因为这些指标都很明确，所以人们可以用这些指标来组织生活、生产并做出正确的决策。一些环境指标已经成为日常生活的一部分，如空气指数、湿度、紫外线辐射等指标。因此，如同经济指标一样，早期的生态预报指标是必不可少的，而且这些指标应该尽量简单化，就像利率指标和股票指数那样让人一看就懂。所以应抓紧研究出生态安全的测量指标，建设和维护生态安全离不开科学的安全衡量指标。

7 结论

（1）利用压力—状态—响应模型，对河北省2008年的生态安全现状作了评价，并对评价结果作了分级，即河北省11个市按照状态—压力—响应框架将各因子分成五个类型区，承德、张家口、秦皇岛、唐山为一个类型区，廊坊为一个类型区，保定、石家庄为一个类型区，沧州、衡水为一个类型区，邢台、邯郸为一个类型区。

结果表明：承德、张家口、秦皇岛、唐山处在“安全”的生态安全级别，廊坊处在“较安全”的生态安全级别，保定和石家庄处在“安全过渡区”的生态安全级别，衡水和沧州处在“较不安全”的生态安全级别，邢台和邯郸处在“不安全”的生态安全级别。

（2）通过对河北省2005～2008年的生态安全进行动态评价与分析，结果表明：河北省的生态安全综合评价值总体呈现上升的趋势，状态指标生态安全指数稳中有升；压力指标安全指数呈降升相间的发展趋势；响应指标的生态安全指数基本上呈现稳定上升的趋势。

（3）针对河北省在生态安全建设方面存在的问题，提出了河北省生态安全建设的发展对策：树立维护生态安全的危机感，加强生态安全知识的普及；强化环境管理，推进污染治理市场化；加大教育和医疗基础设施的建设，大量引进人才；加快生态安全法制建设，使生态安全建设有法可依；尽快建立生态安全评价指标体系；控制人口数量，加快农业经济增长方式转变。

[1]左伟，王桥，等．区域生态安全综合评价模型分析[J].地理科学，2005（2）.

[2]刘红，王慧，刘康.我国生态安全评价方法研究述评[J].环境保护，2005，8：34-37.

[3]肖笃宁，陈文波，等.论生态安全的基本概念和内容[J].应用生态学报，2002（13）：354-358.

[4]Travis CC.Morris JM.1992.The emergence of ecological risk assessment.Risk Ana.12（2）：167-168.

[5]杨京平.生态安全的系统分析[M].北京：化学工业出皈社，2002.

[6]曲格平.关注生态安全之一：生态环境问题已经成为国家安全的热门话题[J].环境保护，2000（5）：3-5.

[7]Tong C.Review on environmental indicator research.Research On Environmental Science.2000，13（4）：53.

[8]许联芳.湖南省农业生态安全地域差异研究[M].湖南：湖南师范大学，2004.

[9]杜婧.国家生态安全法问题研究[M].哈尔滨：东北林业大学，2003：1-3.