中原经济区市域尺度突发性环境污染事故风险区划

李义玲 金英淑 顾令爽 杨小林

摘 要：以环境风险系统理论为指导，构建中原经济区市域尺度突发性环境污染事故风险区划指标体系，引入“纵—横向拉开档次法”构建风險源危险性、受体脆弱性和综合环境风险量化模型，在此基础上利用SPSS分层聚类分析功能和GIS技术，并以河南省为研究对象开展市域尺度突发性环境污染事故风险区划。结果显示：①河南省环境风险源危险性、受体脆弱性空间差异较大，其中郑州、洛阳、许昌、漯河的风险源危险性指数最高，分别为14.36、9.42、9.10、8.55；郑州、漯河、濮阳、商丘等市的受体脆弱性指数最高，分别为11.77、11.21、12.52、11.44；②受风险源危险性和受体脆弱性的共同影响，河南省综合环境风险指数以郑州为中心，自内向外呈辐射状降低；③分层聚类分析表明河南省市域尺度综合环境风险可聚为4类：三门峡、信阳、驻马店等市属于低风险区；洛阳、平顶山、新乡等市属于中风险区；开封、濮阳、商丘属于较高风险区；郑州、漯河属于高风险区。

关键词：突发性环境污染事故；综合风险；纵—横向拉开档次法；风险区划

中图分类号：X82 文献标识码：A 文章编号：1671-0037（2018）4-52-4

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.04.011

Abstract： Guided by the theory of environmental risk system， the index system of municipal scale sudden environmental pollution accident risk zoning in the central plains economic zone was established， the "vertical-and-horizontal scatter degree method" was introduced to build quantification models for hazard of risk source， vulnerability of risk receptor， and comprehensive environmental risk， and based on that， with assistance of SPSS hierarchical cluster analysis function and GIS technology， Henan Province was selected as research object for the risk zoning of municipal scale sudden environmental pollution accidents. The results showed that ① Spatially， a great variation was observed in the values of hazard of risk source and vulnerability of risk receptor for Henan provincial environment， and the highest values of hazard of risk sources were 14.36， 9.42， 9.10， 8.55， identified in Zhengzhou， Luoyang， Xuchang， and Luohe， respectively. Meanwhile， the highest values of vulnerability of risk receptor were 11.77， 11.21， 12.52， 11.44， identified in Zhengzhou， Luohe， Puyang， and Shangqiu， respectively； ② Jointly influneced by the hazard of risk source and vulnerability of risk receptor， the valuses of comprehensive environmental risk centered at Zhengzhou， and decreased from Zhengzhou to its surrounding cities； ③ Hierarchical cluster analysis demonstrated that Henan provincial municipal scale comprehensive environmental risk can be divided into four categories： the high risk zones include Zhengzhou， and Luohe， the relatively high risk zones include Kaifeng， PuYang， and Shangqiu， the medium risk zones include Luoyang， Pingdingshan and Xinxiang， and so on， and Sanmenxia， Xinyang， and Zhumadian， etc. occupied the low risk zones.

Key words： sudden environmental pollution accidents； comprehensive risk； Vertical-and-horizontal scatter degree method； risk zoning

我国正处于向工业化、城市化为标志的现代社会加速转型的关键时期，经济持续高速增长，工业化和城市化水平大幅提升，但环境风险也日趋加大，突发性环境污染事故频发[1]，已成为导致社会不稳定的新社会风险源。各类环境污染事故发生的原因，除企业忽视安全生产、违章操作等内部原因外，多数是由于城市和工业开发区缺乏合理安全规划、产业布局混乱、结构不合理，缺少对区域性风险源进行适当的评估和制定适宜的区域风险防范及应急措施。因此，开展区域环境风险评估及区划对于区域环境风险管理具有重要意义。

目前，国内环境风险评价研究主要集中于单一事件风险评价[2]、生态环境风险评价[3]，有毒有害物质风险评价[4]等，针对区域系统的环境风险综合评价研究相对较少[5]；然而，开展区域环境风险综合评价并实现环境风险区划，可客观地揭示区域环境风险水平、空间格局[6-7]，并根据区域环境风险特征的空间差异，确定“差异化”的环境风险管理对策，可有效降低事故发生的概率和损失[8]。因此，本文以中原经济区主体河南省为研究对象开展市域尺度环境风险评价和分区研究，以期为区域开发背景下的中原经济区的环境风险管理提供理论依据。

1 研究区域与方法

1.1 研究区域选择

本文以中原经济区主体河南省为研究对象，对其17个市级行政单元开展环境风险评价和分区研究，揭示环境污染事故风险的空间差异。

1.2 评价指标体系构建与数据来源

区域环境风险水平高低取决于区域内风险源的数量、风险因子转运过程控制、受体暴露程度以及人类社会防范能力、管理和政策水平等[6]。因此，区域环境风险评价指标体系的构建一般综合考虑风险源危险性、受体暴露性和抗逆力[9-10]。按照系统性与主导性相结合、稳定性、差异性、现实性原则选取代表性指标，构建的指标体系见表1。数据来源于《中国统计年鉴》和《中国环境统计年鉴》。

1.3 评价方法

传统的环境风险评价主要基于层次分析法[11]、头脑风暴法[12]、模糊评价法[13]等主观赋权法。本文引入客观赋权法的“纵—横向拉开档次”法[14]对研究区环境风险进行综合评价分析。该方法是基于差异驱动原理的客观赋权法，根据各个指标在指标总体中的变异和对其他指标影响程度自动确定权重系数，客观性更强，能从整体上尽可能体现各评价对象之间风险状况的差异，“纵—横向拉开档次”法的基本原理和详细使用步骤见参考文献[14]。

2 结果与分析

2.1 风险源危险性空间变异特点

图1显示了河南省环境风险源危险性指数空间差异状况。河南省各市环境风险源危险性差别较大，以郑州市为中心的城市群风险源危险性要远高于其他地区。其中，郑州、洛阳、许昌、漯河、新乡的风险源危险性指数最高，分别为14.36、9.42、9.10、8.55、8.34。风险源危险性指数相对较低的区域为三门峡和驻马店。由于风险源危险性为正向性指标，即风险源危险性越大表明区域发生环境损害的概率越高，风险越大[9]。因此，未来应该重点加强郑州、洛阳等城市产业结构调整，加强企业风险源排查、减少因操作失误和管理不当等原因造成事故发生。

2.2 受体脆弱性空间变异特点

河南省各市风险受体脆弱性指数空间差别较大（图2），河南省以郑州为中心及其东北部地区（如漯河、濮阳、商丘等）的环境风险受体的脆弱性远高于其他区域，如郑州、漯河、濮阳、商丘等市的受体脆弱度指数分别为11.77、11.21、12.52、11.44。而脆弱性指数最低的是三门峡，仅为6.96。由于脆弱性为逆向指标，即脆弱性越大表明受体越敏感或适应力越差，在发生环境风险损害时，可能遭受的损失越严重[9]。因此，未来应该重点加强郑州、漯河等高风险暴露城市的基础设施建设，提高公众风险意识，提高整个社会的风险抗逆力。

2.3 综合环境风险空间变异特点

综合环境风险受风险源危险性和受体脆弱性的共同影响。研究河南省综合环境风险指数以郑州为中心，自内向外呈辐射状降低，其中郑州及其周边城市群综合环境风险要高于其他地区，郑州、漯河、许昌、商丘综合环境风险指数分别为12.68、11.14、10.24和10.00，三门峡综合环境风险指数最低为6.59（图3）。综合环境风险的高低反映了环境污染事故发生概率及后果的严重性，由于河南省外围城市环境风险相对较低（如三门峡、信阳等），可作为中心高风险城市群风险行业转移地区，实现河南省产业布局优化调整的目标。

2.4 综合环境风险聚类分析与区划

本文采用SPSS软件分层聚类分析功能，对河南省各市级行政区综合环境风险评价值进行分层聚类，进一步分析综合环境风险空间变异特点。结果显示河南省市域尺度综合环境风险可聚为4类：低风险区、中风险区、较高风险区和高风险区（图4、图5）。

2.4.1 郑州和漯河属于高风险区。郑州作为河南省的省会城市，由于工业发展迅速，污染物排放量大，道路交通事故发生频率高等一系列因素导致其风险源危险性高。同时人口密度、经济密度非常大，受体脆弱性较高，使得郑州环境风险形势最为严峻。虽然漯河风险源危险性较低，但过高的人口密度导致受体暴露性高，且医疗卫生事业、道路交通基础设施等方面不完善，救援能力、应急疏散能力差，风险受体抗逆力低，使得漯河在面对环境风险损害时也将造成巨大的破坏和影响。

2.4.2 开封、濮阳、许昌、商丘属于较高风险区。该类区域主要位于郑州东部周边地区，工业发展程度次于郑州，风险源危险性较高。由于该类地区人口密度大，人均GDP相对较低，人均医疗卫生、道路交通投入相对较低，面对环境损害时，风险受体的适应力也相对较低，属于较高风险源危险性、高受体脆弱性的地区。

2.4.3 洛阳、平顶山、新乡、焦作、周口等城市属于中风险区。该类城市主要位于高风险区和较高风险区的外围。人口密度较郑州、商丘等高风险区较低，且经济密度较低，风险受体暴露性较低，人均医疗卫生、道路交通投入较低，属于较高風险源危险性、较高受体脆弱性的地区。

2.4.4 三门峡、南阳、信阳、驻马店等城市属于低风险区。该类城市主要位于中风险区的外围，属于河南省人口密度、经济密度较低的区域，同时工业发展程度较低。属于较低风险源危险性、较低受体脆弱性的区域。

3 结语

依据环境风险系统理论，从风险源危险性（包括固定源和移动源危险性）、受体暴露性（人群、社会经济、生态环境暴露性）、受体抗逆力（个体自救和社会救援能力等）3个方面建立了市域尺度环境风险区划的指标体系，引入客观赋权法的“纵—横向拉开档次法”，借鉴分层聚类和GIS地理区划的方法实现了中原经济区主体河南省市域尺度环境风险区划，客观揭示了河南省各市突发性环境污染事故风险源危险性、受体脆弱性和综合风险的空间分布规律，将为市域尺度减灾、防灾、产业布局等提供依据。

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