甘肃“十四五”期间的主要生态环境风险初步研究
2021-04-18王文行董向东杜慧珺
王文行 董向东 杜慧珺
摘要:甘肃是生态环境风险类型较多、风险易发、波及范围较大的省之一,以近些年的统计资料为数据,分别用单因素生态环境风险评价法和综合评价法测算了全省水体、大气、固体污染排放、森林、草原及干旱等六类生态环境风险因子的单风险和综合风险级别;研究发现,全省总体各类风险有下降的趋势,并且属于生态风险低级别区域,但也有可能在局部区域发生一些较高级别的风险。为此,在生态环境风险防范方面不能掉以轻心,局部区域还要做好应对较高级别单一风险的准备。
关键词:甘肃;生态环境风险;风险因子级别
中图分类号:X321;D922.68文献标志码:A
0引言
生态环境风险是指自然或人类活动的干扰对生态环境系统的结构和功能所产生的、可能的不利影响。受损的生态环境系统对人类的生产、生活有不同程度的反噬作用、甚至会对人类的生存产生致命的影响。
我省自然生态环境先天不足,整体生态环境系统脆弱,加之在长期的发展过程中的积累,导致我省的生态环境风险具有高度的多样性和复杂性,集中表现为大气污染、水污染、土壤污染、水土流失、自然灾害、荒漠化、生态系统退化等各类生态环境风险均不同程度的存在,且在景观及大系统尺度上有数种风险同时发生、相互交织的特点。
根据已有的研究成果,生态环境风险对我省经济发展和社会稳定带来的危害较大,且影响深远:既有当期的,也有长期的;既有显露的,也有潜在的;既有可修复的,也有不可逆转的。仅据《甘肃发展年鉴》(2019)的数据,就可以看到,2018年全省仅干旱、寒冻害、水灾、泥石流等能够直接计量的生态灾害的受灾人次达920.3万,受灾面积76.38hm2,直接经济损失高达249.9亿元,其他类型的生态灾害所带来的损失尚没有纳入统计范围。
“十四五”期间是我省全面建成小康社会的奠基阶段,对我省这样一个经济基础薄弱、发展能力不强的贫困地区,用于生态环境风险防范的投入所减少的经济损失要远大于等量投入经济发展所带来的边际收益,可以說生态环境风险防范和有效应对是事半功倍的、确保全省经济社会发展核心问题。但截止目前,我省作为一个生态风险类型较多、危害较大的省,尚没有一部能够包括全省主要生态环境风险类型和风险等级的权威研究成果,更没有建立起与十九届四中全会后新的应急管理机构相适应的体制机制及完备措施。因此,本研究拟对全省当前和今后一定时期可能发生的环境排放、森林、草原和干旱等七类常见的生态环境风险因子的发生趋势进行较为全面系统分析,以已有的国家和省上相关法律法规为框架,依据管理学基本原理,结合国内外生态风险预防和应对的最新成果、提出与我省生态风险态势相适应的体制、机制和措施,为省委省政府及相关职能部门的生态风险预防和应对提供决策依据。
1国内外研究述评
国外对生态环境风险的研究始于20世纪70年代(calow·P,1998),特别是1992年美国环境保护署对生态环境风险评价作了定义、基本形成了生态环境风险评价框架以来,经过30年的发展,取得了显著的成效,集中在三个方面:一是研究对象方面,由最初仅局限在人体健康评价的领域内的、单一风险源的、针对极小尺度的评价对象,逐步发展成为衡量一定范围内生态系统中一种或多重压力造成的,已经发生或正在发生的具有负生态效应可能性的、对生态系统的整体结构和功能带来的不利影响的多元的生态风险源和风险受体,如气候、生物、疾病等风险源,以及地质、水文环境或生态系统中的一个关键种等风险受体等。二是在评价方法方面,由最初的单一风险源的定性分析发展至定量的风险源识别一受体分析一暴露与危害,其模型也由简单的统计模型发展至基于多重准则构建的综合评价模型,各因子的权重也由等主观权重赋值扩展至用层次分析法、依据社会与生态要素属性的重要来赋值。三是风险管理方面,提出了一些有效应对的预案设计、管理措施等。代表性研究者有Power和McCarty(1997)、Cirone和Duncan(2000)、Cormier和Suter(2000,2008)、Apitz和Managing(2008)、Hommen和Baveco(2010)、Perrodin和Boillot(2011)、Thomsen和Faber(2012)等。
国内的研究无论是研究对象、依据的理论、研究方法及所用的模型等基本上是“跟进型”的,即依据国外最新的理论和方法研究中国的具体问题,在进展方面大体与国外同步,在一些领域具有自己的特点,如在研究对象方面集中在景观尺度、在价值判断方面以生态系统服务价值为基准,测算生态环境风险带来的危害等。国内的研究者非常多,影响较大的有曹洪法等(1991)、阳文瑞等(2007)、付在毅等(2001)、张思峰等(2010)、曾勇等(2010)、周婷等(2009)、李谢辉等(2008)、马禄义等(2011)、彭建等(2015)、康鹏等(2016)。
可能是研究者多为生态学和地理学科专家的缘故,迄今为止,国内外对生态环境风险产生的原因、可能的波及范围、危害的程度等“理论”层面的研究较多,而对如何防范和应对等“实践层面”的关注不多,更缺少从管理学视角对风险应急管理体制机制和具体措施方面的探讨。
2研究方法
生态环境风险尽管有一些相对明显的人工或自然诱因,但其实质仍然是随机事件,具有随机事件所固有的不确定性和可变性,因此,对其发生的概率、波及的范围、影响程度的预测,就成为评价的出发点,正因为如此,自20世纪90年代以来,在概率和统计方法的基础上,诞生了一批具有价值的风险预测模型,可谓五花八门,这其中,美国科学家Josehualipton等人提出生态风险的最终受体风险评价模型应用最为广泛中,本文即以该模型为基准,辅以其他方法,对甘肃的生态风险进行评价。
2.1单因素生态风险评价
4结果
4.1各类污染排放趋势
为直观观察近写年全省生态环境风险发生的诱因——各类人为向环境中排放污染物的数量及其趋势,我们以2012—2019年以来的相关统计数据为依据,将其制作呈趋势图(之所以选择此年份为判断起点是因为2012年以来,生态文明建设力度加大、环境执法明显强化,各类随意性的排放基本上被遏制,所产生的排放在当前产业结构、技术和资金条件下,具有一定的“刚性”特点)。
4.1.1水体污染物排放趋势
2012年以来,向水体中排放的废水总量增幅不大,2018年比2012年仅增加了11.51%,但一个显著的特征是工业废水排放大幅度下降,2018年仅为2012年的54.92%,减少了45.07%,而生活污水的排放的基数大,增幅显著,同期增加36.45%,如图1所示。
化学需氧量总体呈快速下降的态势,由2012年的38.93万t降至2018年的12.6万t,降幅达67.6%;这其中工业废水排放的化学需氧量减少的尤为显著,2018年的仅为2012年的1/10,如图2所示。
向水体中的氨氮排放量的趋势也是大幅度下降,2018年的排放量仅为2012年的43.17%,其中工业排放的氨氮降幅尤为显著,2018年仅为2012年的14.38%,生活污水的氨氮排放呈下降的趋势,如图3所示。
4.1.2大气污染物排放趋势
2012年以来向大气中的总体排放呈显著的下降趋势,2018年的排放仅为2012年的85.88%,如图4所示。
废气中的二氧化硫和氮氧化物烟(粉)尘下降的尤为明显,其中,2018年的二氧化硫排放比2012年减少了55.89%,氮氧化物减少了54.64%,烟(粉)尘排放相对稳定,减少了6%,如图5所示。
4.1.3固体排放趋势
工业固体废弃物是最主要的固体排放物,其产生量自2012年以来,相对稳定且呈下降的趋势,如图6所示。
这其中,危险固体废物排放呈显著的连续上升趋势,其中,2018年是2012年的5.57倍,如图7所示。
4.1.4突发环境事件发生趋势
以件,年为单位的突发性环境事件总体次数不多,且2015年后呈显著的下降趋势,如图8所示。
4.1.5森林灾害风险发生趋势
甘肃最重要的森林风险是火灾和病虫害。以件/年为单位的森林火灾发生频率总体数量不多,且总体上呈下降的趋势,如图9所示。
森林火灾受害面积年度差异较大,但其总体趋势呈上升趋势;森林有害生物发生面积相对稳定,但略有上升趋势,如图10所示。
4.1.6草原灾害风险发生趋势
在甘肃最主要的草原灾害风险是鼠害和虫害,前者总体呈下降的态势,后者基本稳定,如图11所示。
4.1.7干旱风险趋势
干旱是我省最主要的自然灾害风险,2012年以来,尽管以受灾面积和成灾面积为指标的发生频率有波动,但其总体趋势呈下降的态势,如图12所示。
4.2各类风险因子的风险值
对2012—2019年的相关数据进行归一化处理后,借鉴孙心亮等人对各参数的取值范围(后面均按此处理,不再说明),分别用Josehualipton的单因素评价法计算其风险值FR(为节省篇幅期间,本文所有表格仅列出最近的三年数据),各类风险因子的计算结果如下:
4.2.1水体污染风险
以FRw1,FRw2,…FRw10代表工业废水、生活排放、工业排放化学需氧量、生活污水化学需氧量、农业污染源排放、工业氨氮排放、生活类氨氮排放、石油类、挥发酚和氰化物等风险因子分项值,综合测算后代表水土排放的FRw值,其近3年结果见表1所列。
4.2.2大气污染风险
以FRg1FRg1FRg3分别代表大气中有害排放物二氧化硫、氮氧化物和烟(粉)尘的大气风险的分项值,其近3年结果见表2所列。
4.2.3固体废弃物风险
以FRal、FRa2、FRa3和FRa4分别代表一般固体废弃物、危险废弃物及环境事件发分项值,其结果风险因子值。其近3年结果见表3所列。
4.2.4森林灾害风险
以FRsl、FRs2、FRs3和FRs4分别代表森林过火风险因子、火灾受害风险因子、有害生物发生风险因子和有害生物风险分项值。其近3年计算结果见表4所列。
4.2.5草原灾害风险
以FRcI、FRc2、FRc3和FRc4分别为草原鼠害、严重鼠害、草原虫害和严重虫害的风险因子分项值。近4结果见表5所列。
4.2.6干旱风险
FRhI为干旱风险因子值,FRh,为旱灾导致经济损失的风险因子分项值,近4年结果见表6所列。
4.2.7环境突发事件
环境突发事件因所调查的数据不全、且目前学术界对环境突发事件的分类没有一个权威的界定,因此,依据现有数据所计算的FR值可能没有较为权威的代表意义,故在本研究中暂不予考虑。
4.3综合风险值
参照孙心亮等、李玉平等的取值范围,在充分考虑甘肃自然环境禀赋的前提下,对水体污染风险、大气排放污染风险、固体废弃物污染风险、森林灾害风险、草原灾害风险、干旱风险等六类风险的权重分别赋值为0.15、0.15、0.12、0.12、0.13和0.33最后,将上述各类单项风险因子的年度值代人式(2)中计算,可得出综合年度综合值,在将其平均后,即可得到多年的综合值。
4.3.1年度综合风险值
为简明期间,对六类风险的二级风险按照等权重赋值,计算其年度数值,结果见表7所列。
4.3.2多年综合风险值
其多年均值FRw的为1.2472、FRg的1.0132、FRa为1.0059、FRs的3.383、FRe的2.367、FRh的为2.796;经过权重赋值后的FRw为0.18708、FRg为0.15198、FRa为0.1207、FRs为0.405968、FRo为0.307805、FRh為0.92268,综合值为2.962。
5结果讨论
根据以上计算结果,按照国内通行的各类风险等级取值范围,我们得出以下结论:
5.1水体污染风险总体属于“低风险”级别、总体向好
“十四五”期间,全省总体上水体污染物排放呈下降趋势,水体污染风险及水体污染对水生生物污染及潜在影响的风险处于下降态势,并且随着省委省政府环境保护力度的加大,水体污染的风险会进一步降低。但从风险源的角度看,工业类下降趋势明显,其风险处于低等级范围,农业生产的污染相对稳定,而生活类的污染排放却再上升,风险处于由“低风险”向“中低风险”发展的趋势。
5.2大气污染风险总体处于“低风险”级别、总体趋势向低
在向大气环境排放的污染物中,工业领域的大气污染物如硫氧化物、氮氧化物、工业粉尘等的排放呈现显著下降趋势,而汽车尾气类的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物的排放有上升趋势,并且在局部区域上升的较为明显。但从全省整体上看,“十四五”期间大气污染严重程度及发展趋势仍然属于低风险范围。
5.3固体废弃物的风险级别不确定
固体废弃物的排放总量呈下降的态势,这其中属于工业废弃物的排放总体上下降幅度较大,但生活垃圾类的有所上升。从对环境危害角度看,具有强烈的当期效应的固体废弃物如易挥发、易分解、易转化的有毒有害物的排放处于可控状态,而难降解、难分化的废弃物,如废旧塑料等的排放反而具有上升的态势。
5.4森林灾害属于“较低风险”级别
“十四五”期间(除个别年份外),全省天然林集中的祁连山、小陇山、陇南、甘南、子午岭等林区的火灾、有害生物危害等森林灾害因子以及与其耦合度较高的风险因子总体趋势是“较低风险”范围,但干旱半干旱区域的人工林的相关风险因子具有较明显的不确定性。
5.5草原灾害属于“较低风险”级别
“十四五”期间,全省草原有害生态风险的总体趋势是“较低风险”态势,但在区域和风险类型上有较大差异,其中高海拔地区的高山草甸区的风险较低,而低海拔区的森林草原带的处于中等偏低状态、半干旱稀疏草原区域处于中等偏高态势;草原火灾和草原退化处于低风险态势,但草原鼠害风险有上升的趋势,如任其发展,有可能演变至“中等风险”。
5.6干旱灾害属于“较低风险”级别
我省作为传统的“干旱”和“半干旱”区域,但计算结果表明,近几年干旱灾害明显下降,属于较低风险级别,这与我们固有印象完全不同,究其原因可能有二:一是全球进入“暖湿期”(IPCC第六次评估报告)、处于北半球的甘肃、降水增加、旱情得到一定的环节;其二是近些年退耕还林所导致的原被纳入统计和观察的范围有所变化,过去被计入灾害的区域有所缩小。
5.7全省综合生态风险属于“较低风险”区域
综合各类因子的风险数值,按照学界通行的指标,从发生系统性风险概率的角度,我省总体上属于低生态风险区域。但如果对各区域按照景观或流域尺度逐项测算,则有可能在局部区域出现一些较高级别的生态风险区,如已有学者对白龙江流域的泥石流、石羊河流域的水资源生态风险的研究,认为其处于中等风险的范围。
6防范生态风险的基本思路
以上研究结果表明,我省“十四五”期间的各类生态风险总体上风险处于下降的态势,未来发生较为严重生态风险的概率不高,但这并不意味着我们可以放松警惕、掉以轻心。因为对我省这样一个经济社会基础均较为薄弱的省,处置突发生态危机的能力也很弱,一旦发生较为严重的突发生态事件,则其危害仍然很大。因此,要采取有效的措施,防患于未然。
6.1树立风险意识
全省上下各级应急管理、林业草原、公共卫生、地震、消防、水利、交通等政府职能部门要有强烈的忧患意识,要牢记生态危机发生的不确定性和突发性,常备不懈,随时准备应对各类突发的生态事件。
6.2完善体制机制和保障
要在已有的体制框架下,进一步明确、细化和优化各级党委、政府职能部门、社会组织和当地群众的组织机构设置、职能分工、权限划分,以形成权责分明、权责利对等的危机应对体制;要建立和完善各职能部门之间的联席会议制度、沟通协调制度、人员物资装备调配制度等机制保障;要逐步建立资金、装备、物资等的储备制度。
6.3排查摸底风险源
全省各地应该根据各地的生态环境特点,特别是应该参照各类生态风险发生的等级,有针对性地对可能的生态风险源进行系统的排查摸底。可聘请专家对各地的过去易发的生态风险等级进行深入研究,如陇东、陇中地区的干旱、河西地区的沙尘和干热风、陇南的泥石流、甘南的寒冻害等,使各地各级相关部门能够有针对性的专门集中有限的物资。
6.4建立危机应对的演练机制
截止目前,全省各地各相关部门大都建立了规模不等、范围不同的危机应对“预案”,但实践表明,很多地方和单位的“应急预案”的实际效果与预想的差距较大,其原因就是预案的设计缺乏对真实情景的模拟。因此,应该加强演练,按照“预案设计——实地演练——反饋修改”的路径,逐步完善应急预案。