基于AHP的农村污水治理评价体系研究

胡允炜，刘振华，周枭迪

(浙江水利水电学院 测绘与市政工程学院，浙江 杭州 310018)

美丽河湖是增强百姓福祉和振兴乡村的重要基础之一，也是水生态文明建设的必要组成[1]，农村污水治理是关键。我国农村每年产生生活污水大概有80多亿t[2]，农村经济发展过程中环境治理非常薄弱，特别是农村污水治理，不符合可持续发展的原则，制约了乡村经济的未来发展之路。农村污水治理具有有限的非竞争性或排它性，属于准公共产品[3]。浙江省实施“五水共治”以来，加大了农村污水治理力度，制定了一系列的政策、文件，主要集中在农村污水治理工程方面。然而，农村污水治理是一个系统工程，建构合理的评价体系是农村污水治理质量的根本保证。因此，本文运用AHP(analytic hierarchy process)层次分析法，探索构建浙江省农村污水治理评价体系，可以为农村污水治理的政府管理者、工程建设者、运行者等相关方提供重要参考作用。

1 建构农村污水治理评价指标体系的必要性

在20世纪50年代，美国和日本对农村进行了分散式污水治理系统的建设[4-5]，欧盟国家则采用集中污水处理[6]，德国在20世纪末农村污水接管率就达到90%以上[7]。我国农村污水处理起步相对较晚，大部分农村污水处理设施基础薄弱，污水处理率低。浙江省在2003年实施“八八战略”过程中，逐步开始进行农村污水治理，特别是“五水共治”、“两美浙江”实施以来，农村污水治理工程建设得到了很大的提高。浙江省农村生活污水处理技术种类主要包括：厌氧处理技术、沼气工程技术、人工湿地处理技术、好氧生物处理技术、稳定塘技术[8]。决定农村污水处理工艺选择的关键因素在于是否符合因地制宜的原则，需要考虑建设成本、运行费用、管理人员技术等多方面，这些都需要建立在农村污水治理评价基础上才相对科学合理。

由于浙江省缺少农村污水治理系统相关法律法规标准，排放标准不明确，各地根据情况自行决定[9]，再加上管理制度的缺失，更重要的是评价指标体系主要集中在治理工程建设环节，缺少对农村污水治理系统进行综合评价的合理的评价指标体系，所以农村污水治理评价环节相对很薄弱。当前，由于受到农村污水治理中的工程建设、运行管理、技术人员水平等方面问题的影响，农村污水治理效益大大折扣，农村居民的意见也比较大。因此，为了更好地推动农村污水治理的系统性解决，迫切需要构建农村污水治理评价体系，对农村污水治理项目进行后评价，为发挥长期效益提供基础性作用。

2 基于AHP构建评价指标体系

由于系统治理农村污水涉及到经济、工艺、环境、社会等多方面，但彼此存在明显的层次性，所以采用AHP建构评价指标体系是可行的。根据研究小组对浙江省嘉兴市海盐县、宁波市宁海县、温州市平阳县、诸暨市浬浦镇等农村进行实地调查，深入到农村进一步了解农村污水治理的实际情况，与村民、村干部交流农村污水治理的方方面面，为建构农村污水治理评价指标体系提供现实的基础资料。由于农村污水治理是一个系统工程，基于AHP层次分析法，将评价指标体系层次分为目标层、准则层、指标层三层，浙江省农村污水治理评价指标体系(见表1)。[10-12]目标层即浙江省农村污水治理系统评价指标体系，准则层主要分为经济效益、处理工艺、环境效益、社会效益四个方面，及其相应指标层18个指标。

表1 浙江省农村污水治理评价指标体系

2.1 经济效益指标

在农村污水治理过程中，经济因素是基础，决定了农村污水治理的程度。农村污水治理建设项目的可行性往往受经济因素的影响比较大，由于农村污水治理往往具有公共产品属性，很少有直接的经济效益产生，所以只能通过分析经济条件来确定效益。经济效益指标作为农村污水治理评价指标体系的准则层，分为队伍建设、居民支付意愿、初期建设费用、维护管理费用、政策因素五个分指标。队伍建设指从事农村污水治理工程的设计、施工、监理、运行管理等阶段人员的专业化程度，包括专业知识、专业技术水平、职业道德等。[13]居民支付意愿是指居民愿意为农村污水治理支付的费用，农村污水治理需要政府、社会第三方、农村居民共同治理，费用主要由政府和农村居民承担，所以居民的支付意愿非常关键。初期建设费用是指农村污水治理工程建设过程中所发生的费用，包括设计费用、施工费用、监理费用，设备材料费用等。维护管理费用是指农村污水治理工程建成后的运行费用，包括电费、管理人员工资、设备维修费等。政策因素是指在农村污水治理过程中政府提供的政策支持状况，包括初期建设费用的投入、占地的补偿政策、水费和电费的优惠政策等。

2.2 处理技术指标

农村污水治理的处理技术指标，又可成为处理工艺指标，对农村污水治理效果发挥直接作用。农村污水治理项目的处理效果很大程度上与处理工艺紧密相关，由于城市和农村污水的差异导致了城市污水处理工艺和工业废水处理技术都不能直接应用于农村污水处理，所以农村污水处理工艺具有一定的相对独立性，有它自己的规律，这就需要对农村污水处理工艺进行研究和实践，选择合适的处理工艺很关键。农村污水处理技术指标分为专业化水平、出水水质达标率、处理污水量、年运行率、施工建设质量。专业化水平是指在实施农村污水治理工程建设过程中，需要根据农村各地的实际，因地制宜，选择合适的污水处理工艺。出水水质达标率是指农村污水治理工程运行阶段出水符合农村污水排放标准的污水量与总污水量的比值，包括CODcr、BOD5、pH、TN、TP等水质指标。处理污水量是指农村污水在实际运行中实际处理的污水量。年运行率是指农村污水治理工程在1 a中实际运行的天数占全年的百分数。施工建设质量是指农村污水治理工程建设中工程施工质量的达标情况，因为这是工程发挥效益的重要因素。

2.3 环境效益指标

因为农村污水治理不能直接产生经济效益，其治理效果主要反映在环境效益中，也是农村污水治理的根本所在，所以环境效益指标是农村污水治理体系中非常重要的评价指标。农村污水治理系统中，通常会结合环境因素进行考虑，不仅从污水处理项目建设及运行对环境造成的影响方面进行考虑，还要分析该项目是否能进行资源利用方面的效益。给水的角度看，居民的节水情况决定了污水的生产量。农村污水治理的环境效益指标分为美观性、居民环保意识、居民节水意识、资源再生四个指标。美观性是指通过农村污水治理过程，使农村水环境变好而让农村居民对生活环境的满意程度。居民环保意识是指农村居民主动促使保护环境的心理行为，逐渐形成自觉性的环境保护习惯。居民节水意识是指农村居民认识到用水量与污水量的直接相关性，会提供环境治理成本和对生活环境产生影响，居民从而产生提高节水意识，逐步养成提高节水行为的习惯。资源再生是指农村污水并非完全的废弃物，而是可以通过某种技术和设施可以产生如沼气等能源，以及可以产生污水回用，从而提高资源的利用效率。

2.4 社会效益指标

农村污水治理不是一个孤立的个体，会外延到农村污水治理之外，产生一定的社会效益，这也是农村污水系统治理需要考虑的重要因素，也应该作为评价指标之一。一个区域好的农村污水治理不仅取决于建设和运行所需的成本，更要考虑到该项目对社会所做出了的贡献，比如对环保产业发展的影响，对新农村建设的影响，对和谐社会的影响等。农村污水治理的社会效益指标分为环保产业发展、可持续发展、单位面积服务人数、生活满意度四个指标。环保产业发展是指在农村污水治理过程中推动农村污水处理设备、建筑建材、第三方代理公司等行业发展，提供就业岗位和提高水处理技术水平。可持续发展是指通过农村污水治理，改善了农村地区生活生态环境，推动经济、社会、资源和环境保护协调，使农村地区的发展提供了坚实的环境基础。单位面积服务人数是指通过农村污水治理设施建设能够覆盖该地区居民所生产的生活污水，享受该项社会服务的人口数。改善生活水平是指包括村民的居住环境和用水等方面得到提高，从而提高了农村居民的生活满意度。

3 基于AHP的评价指标权重计算

AHP的计算步骤可以简单概括为四步：①得出判断矩阵；②计算其最大特征值及相应的特征向量，并归一化处理；③层次单排序及一致性检验；④层次总排序。

判断矩阵，即以表1各层各项指标为内容，通过九级标度法两两互相比较所得，能够基本反映体系内各项因子对整体不同的影响程度。以准则层为例，所得判断矩阵(见表2)。

表2 准则层各指标所得判断矩阵

计算上述矩阵，可得其最大特征值λmax为4.159 6，相应的特征向量归一化后为：[0.307 6;0.076 8;0.472 8;0.142 8]，一致性检验CI=0.053 2，CR=0.059 1。按照上述方法，计算各准则层所对应指标层的相关值，结果如下：B1对应C1-C5，求得最大特征值为λmax1=5.163 5，特征向量归一化后为：[0.073 6;0.066 9;0.150 7;0.447 8;0.261 0]，一致性检验CI=0.053 2，CR=0.059 1；B2对应C6-C10，求得最大特征值为λmax2=5.247 3，特征向量归一化后为：[0.108 2;0.106 8;0.521 7;0.219 4;0.043 8]；B3对应C11-C14，求得最大特征值为λmax3=4.123 9，特征向量归一化后为：[0.626 6;0.136 0;0.048 9;0.188 6]；B4对应C15-C18，求得最大特征值为λmax4=4.215 3，特征向量归一化后为：[0.105 2;0.205 4;0.449 6;0.239 8],(见表3)。

表3 各准则层对应指标所得数据

综上所得数据，最后取整近似处理后得各项准则层与指标层具体分值，准则层与指标层指标分值(见表4)。

表4 准则层与指标层指标分值

从评价指标体系最终权重划分可以看出，环境效益与经济效益两个模块分别占到了45%和30%，在评价中占据主导地位。其中，美观性C11占总比25%，是环境效益的核心要素，代表农村污水排放对环境的影响巨大。其次，资源再生C14占总比9%，说明污水经处理后，能否被转换为资源再生利用是环境效益需考虑的重要指标之一。在经济效益中，初期建设费用C4和政策因素C5为重要决定因素，因为首先要考虑农村污水治理在浙江省的推广建设，而后再对维护管理方面问题进行探讨。另一方面，由于农村污水治理系统对处理工艺专业化方面要求不高，所以只占10%。在社会效益中，单位面积服务人数C17(占总比7%)是由于农村污水治理系统建立的根本目的是为了解决更多村民所需，而后考虑该项目的建立是否改善居民生活水平。

4 结 论

自浙江省实施“两美浙江”建设以来，对农村污水治理进行了比较大的财政投入，建设了大量的农村污水治理工程，以农村污水治理评价为基础的后评价是工程设施发挥长期效益的重要基础，应是“美丽乡村”建设的重要内容。本文利用AHP层次分析法，依据浙江省农村污水治理实际，建构了农村污水治理评价指标体系，分为经济效益、处理工艺、环境效益、社会效益四个指标，及其相应的18个分指标，并且确定了相应的指标权重，这些可以为农村污水治理的相关方提供参考借鉴作用。