河北省生態安全評價研究

曹 磊

（石家莊市環境保護局，石家莊 050000）

目前，生態環境問題對人類的生存發展構成了嚴重的威脅，已成為21世紀人類面臨的一個重要挑戰，生態安全問題已提升到了和國家安全、社會安全同等的高度。生態與環境危機，已經成為人類社會可持續發展的重要制約因素。人口眾多、土地資源減少及土地荒漠化、沙漠化、水資源短缺等問題，成為了影響區域經濟發展和社會穩定的限制因素。因此，保持全球化及區域性的生態安全、環境安全、經濟可持續發展已成為國際社會和人類的普遍共識。本文通過對河北省生態安全進行分析，研究了河北省的生態環境特點，以做出合理的生態安全評價規劃，并提出了河北省生態安全發展對策。

1 生態安全概述及國內研究進展

1.1 生態安全的概念及含義

對于“生態安全”（Ecological Security）的定義，不同的學者從多學科、多層次出發，提出許多不同的表述。至今，國際社會關于生態安全的概念尚未達成共識，仍然存在諸多說法。2000年11月26日國務院發布了《全國生態環境保護綱要》[1]，指出生態安全是國家安全和社會穩定的一個重要組成部分。所謂國家生態安全，是指一個國家發展和生存所需要的生態環境處于不受或少受破壞與威脅的狀態。

本文研究的生態安全包括自然安全、經濟安全和社會安全，自然安全是社會安全與經濟安全的基礎，是指與人類在發展經濟的同時要注意與自然環境和諧共處，使之處于良好的狀況或不遭受不可恢復的破壞，協調好三者的關系，使三者共同發展、和諧發展，最終達到可持續發展。

1.2 國內生態安全的研究概況

國內對生態安全的研究從20世紀90年代起步，到1990年代后期才逐漸為人們所重視。1999年至今，尤其是近年來生態安全已成為科學界和公眾討論的熱點問題，國內關于生態安全的研究包括生態安全的重要性、緊迫性、概念、特點以及與相關理論的關系等內容。

2000年12月29日國務院發布了《全國生態環境保護綱要》，我國首次明確提出了“維護國家生態環境安全”的目標，認為保障國家生態安全，是生態保護的首要任務。但是由于對生態安全沒有一個統一的評價指標和衡量標準，因此國內的研究目前尚不系統，只做了一些初步的探索性研究工作，如程漱蘭[2]對國家生態安全概念、特點和衡量標準等方面做了論述。肖篤寧[3]等都對西部干旱區的生態安全問題及其對策做了不少有益的探討。吳國慶[4]對浙江省嘉興市的農業進行了生態安全評價。

2 河北省生態環境現狀

2.1 區域性干化，可利用的水量不斷減少

我國是一個缺水國，境內水資源缺乏，人均占有水資源僅為世界平均水平的1/4，居世界第88位。華北在中國又是最為缺水的地區，而在華北地區，河北省又是最貧水的省份之一。河北省平均年降雨量為541毫米，居全國第23位。地表水資源儲量152億立方米，人均占有量居全國第25位。河北省年需水量約300多億立方米，實際可供水量不足200多億立方米，遇上旱年缺水，影響工農業產值7億多元。目前省內多數河流干涸，除灤河、拒馬河等少數河流長年流水外，絕大多數變成了季節性河流。由于河北省天然降水減少，地面水資源不足，再加開采量逐年增加并不斷超采，導致地下水位逐年下降并將繼續下降，在無新外來水源的情況下，全省年均缺水121.8億立方米，枯水年缺水149.8億立方米。

2.2 耕地減少，地力退化

1949～2001年，河北省耕地面積由10,899萬畝減少到8825萬畝；人均耕地面積由1949年的3.53畝，降為2001年的1.32畝。由于耕地大量減少，復種指數增加，土地得不到休養生息，加之近年化肥（尤其是氮肥）用量增加，農家肥減少，造成土質板結，地力衰竭，以致在耕地減少的同時，地力也在不斷退化。

2.3 森林覆蓋率高于全國平均水平，但草場明顯退化

河北省森林覆蓋率為23.25%，高于全國1.6個百分點。據統計，河北省退化草場面積達3253.9萬畝，占全省草場面積的49.6%。草場生態平衡系統逆向演變，嚴重影響著牧業的發展。據省林業、畜牧資料綜合分析，河北省森林面積將出現增加趨勢，5年后的森林覆蓋率可達25.5%；草場退化問題仍將繼續存在，如無有效措施，全省草地的可利用面積將減少6000萬畝[5]。

2.4 水土流失，涵養水源能力降低

據調查，河北省水土流失面積達7.84萬平方公里，占全省地表面積的41.77%。由于水土流失嚴重，使許多山場失去表土，變成巖石裸露的荒山禿嶺，僅太行山區巖石裸露面積就達200萬畝。由于水土流失加劇，涵養水源能力降低，一旦洪水泛濫，必將沖毀良田，造成河、淀、庫、渠淤積、水利設施使用年限縮短。

2.5 環境污染嚴重

目前，河北省水體、大氣和土壤都有不同程度的污染，其中以水體污染最為嚴重。

（1）水體污染

河北省境內的河流，雖然源頭和靠近源頭河段的水質尚好，但中下游河段卻受到不同程度的污染。據對38條主要河流的監測結果，監測斷面水質受到污染的占85.7%，受到嚴重污染的占19%。河水中含有酚、氰化物、鉻、砷、汞等三十多種污染物。污染最嚴重的河流是流經城市和工業區的河流，如邢臺牛尾河、邯鄲滏陽河、保定府河等基本上成了城市的排污溝。目前河北省城市、工業區、污灌區和排污水流經區域的地下水都受到不同程度的污染。污染物有酚、氟等十余種。河北省近海海域普遍受到石油類、重金屬污染物污染，其中以石油類污染為甚。

（2）大氣污染

大氣污染主要出現在城市、工業區及其周圍。隨著化學工業和以燃煤為主的工業發展，以及汽車的急劇增加，廢氣排放量逐年升高。全省大氣污染中的燃料燃燒廢氣占廢氣排放量的65.3%，城市大氣環境質量均達不到國家規定的三級標準，特別是大氣中總懸浮顆粒物、降塵、二氧化硫等指標嚴重超標。

（3）土壤污染

土壤污染主要是由水體污染、大氣污染、農藥污染造成的。目前，河北省的土壤已不同程度地受到農藥、重金屬等污染物的污染，以污灌區的污染最為嚴重。此外，河北省每年約有2萬噸工業廢渣和城市垃圾傾倒農村，不僅污染土壤，也減弱了土壤肥力。今后隨著河北省工業經濟的不斷發展，科學技術將有一個長足進步，環境污染治理工作也會得到逐步加強，廢水凈化、科學除塵、廢渣垃圾綜合利用將得到進一步發展。

3 生態安全評價指標的篩選及確立

20世紀80年代末，在加拿大政府組織力量研究的基礎上，經濟合作和開發組織（OECD）與聯合國環境規劃署（UNEP）共同提出了環境指標的P—S—R概念模型，即壓力（Pressure）—狀態（State）—響應（Response）模型[6]。在P—S—R框架內，某一類環境問題可用3個不同但又相互聯系的指標類型來表達：壓力指標用來反映產生生態環境問題的原因和潛在的影響；狀態指標用來反映環境質量、自然資源與生態系統的狀況；響應指標用來反映人類為克服生態環境問題的能力和所做出的反映。生態安全不僅是對存在的生態環境狀態的評價，更重要的是要反映對生態安全有潛在影響的重要因素的變化情況和政府與人民群眾的能動性反映。因此，生態安全問題應是生態經濟的狀態—壓力—響應的綜合問題（其想法來源于經濟與合作發展組織所開發的用于測度可持續發展的壓力—狀態—響應指標體系）。從此角度出發，在對河北省的實際情況進行分析后，總體上將區域生態安全評價指標體系歸納為下列層次結構體系：

（1）目標層

本文以河北省區域生態安全綜合指數（A）作為總目標層，以綜合表征區域生態系統安全態勢。

（2）項目層

制約區域生態系統安全的主要因素。本文以狀態指標（S）、壓力指標（P）、響應指標（R）作為評判依據。

（3）指標層

指標層是由可直接度量的指標構成，根據項目層的特征和意義，區域生態系統安全綜合指數就是由各個指標的值通過一定的模型算法而得到。本文選取如下若干指標作為指標層評價指標。

根據上述的PSR模型框架和河北省生態安全的關鍵性生態環境要素分析建立了河北省生態安全評價指標體系（如表1所示），總共24個指標，其中，狀態指標9個、壓力指標8個、響應指標7個。

表1 河北省生態安全綜合評價指標體系

4 評價指標權重的確定及數據處理計算方法

4.1 指標權重的確定

在對生態安全的綜合評價中涉及到各指標權重的確定問題，確定權重的方法有多種，有主觀法、客觀法和綜合賦權法等，如Delphi法、AHP法、主成分分析法等。本文采用定性與定量綜合集成方法來確定權重，即采用AHP法，確定河北省生態安全評價指標的權重如下：項目層權重（Wi）：S（0.343）、P（0.300）、R（0.357）。

指標層權重（Ti），如表2所示。

表2 河北省生態安全評價指標層權重

4.2 數據的處理及計算方法

4.2.1 評價樣本矩陣的建立

定義X為區域生態安全狀況對應于m個評價指標與n個區域的樣本矩陣，

4.2.2 指標層指標數值的計算

指標層指數是生態安全評價體系的基礎，從表1可知，用于測度生態安全狀況的指標分為兩種情況：越大越安全的指標（例如農作物播種面積）和越小越安全的指標（例如固體廢棄物排放量）。為了綜合評價，在對不同量綱指標的初始數據進行標準化處理時應把所有指標數值轉換成統一的含義，使所有指標數值越大反映生態環境越安全或使所有指標數值越小反映生態環境越安全，這里采用前一種處理方法，具體處理公式如下：假設樣本矩陣X，歸一化后記為Yij。

式中的Xij是第i個地區的第j個生態安全綜合評價指標；Xmax為該項指標的最大值，Xmin為該項指標的最小值。

4.2.3 項目層指標數值的計算

項目層指標指數（Ui）是根據其所屬各指標層指數值之和再乘以其所屬的項目層的權重，計算公式如下：

其中，Wi表示某一指標的權重，n表示該項目層指標所屬指標層指標的項數。

4.2.4 生態安全綜合指數的計算

生態安全綜合指數（ECI）是將各項目層指標指數值乘以各自的權重，在進行一次求和，計算公式如下：

其中，Ti表示項目層某一指標的權重，n表示項目層指標的項數。

5 河北省生態安全現狀評價結果

5.1 數據的處理

根據表1建立的評價指標體系，以2008年河北省11個市的原始數據為基礎（數據來源于遙感調查、地理基礎數據、監測數據、專題成果、統計年鑒等），建立評價樣本矩陣X 12×24，依據公式對X 12×24進行歸一化處理得到樣本矩陣Y 12×24[7]。用表2中各指標的權重值和樣本矩陣值，運用上述的計算方法，分別計算出各地區各個指標的生態安全指標層評價值。

通過各個指標的生態安全評價值，計算得出各個地區的項目層生態安全評價值和綜合評價值，如表3所示。

表3 河北省生態安全現狀綜合評價結果

5.2 生態安全等級評價結果

按照一般習慣，將生態安全綜合指數值轉化為等級值，需要采用級差標準化的方法，但是由于生態環境系統的結構和服務功能、壓力、狀態、響應的機制極為復雜，而人們對它的認識水平和認識手段又極為有限，因此，在實際工作中，通常在較大范圍和較大程度上采用定性的、模糊的和模擬的表征方法[8]。

本次研究根據河北省生態安全數據庫，按上述模型計算出各層次的評價結果，再進一步對綜合評價指數進行分級，即可確定河北省的生態安全水平。在參考相關科學成果，并結合專家咨詢建議的基礎上，把河北省11個市劃分成5個類型區，在每個類型區內，生態安全系數越大，生態安全程度越高[9]。依照生態安全綜合評價值的最小值與最大值，即可確定生態安全等級的判別（生態安全等級區間綜合安全系數的臨界值），即河北省11個市按照狀態、壓力、響應框架將各因子分成五個類型區：1）當生態安全評價值小于等于0.35時，評價單元為不安全區；2）當生態安全評價值在0.35～0.4時，評價單元為較不安全區；3）當生態安全評價值在0.4～0.45時，評價單元為生態安全過渡區；4）當生態安全評價值在0.45～0.5時，評價單元為較安全區；5）當生態安全評價值大于0.5時，評價單元為安全區。

評價結果表明：承德、張家口、秦皇島、唐山處在“安全”的生態安全級別，廊坊處在“較安全”的生態安全級別，保定和石家莊處在“安全過渡區”的生態安全級別，衡水和滄州處在“較不安全”的生態安全級別，邢臺和邯鄲處在“不安全”的生態安全級別。

6 河北省生態安全發展對策

區域生態安全問題不僅反映生態系統本身的支撐能力，更重要的是體現了人類對系統的干擾程度以及對生態環境的建設和保護力度。綜合以上分析，提出河北省生態安全發展對策如下。

6.1 樹立生態安全的危機感，加強生態安全知識的普及

在影響生態安全的所有因素中，應該說最關鍵的因素就是人類自身。生態是否安全在很大程度上取決于該國民眾對生態環境的干擾活動的大小，只有公眾意識到生態安全的重要性，才能實現真正的生態安全。因此，維護生態安全第一重要的就是在民眾中樹立生態安全的危機感。

具體來說可以采取以下做法：采用圖片、廣播、錄像的形式定期做宣傳，利用各種宣傳媒體，如報刊、廣播、電視、網絡作廣泛的宣傳，擴大影響，讓生態安全意識更深入人心；定期向群眾公布地方生態環境的狀況及相關指數，使廣大人民群眾樹立生態安全危機感。

總之，要用各種方式將這種自覺維護生態安全的觀念深深植于廣大民眾的內心深處，讓人們切實認識到維護生態安全問題的緊迫性，形成一種文化氛圍，從而才能自覺地停止對生態環境的破壞行為，樹立維護生態安全的觀念。

6.2 強化環境管理，推進污染治理市場化

實施污染物總量控制制度，根據環境容量或控制目標的要求，在經濟發展的同時，嚴格控制污染物排放總量，對污染單位實行排污許可制度。強化環境準入，將保護環境作為重要依據，建立嚴格的產業淘汰制度。堅持污染者負責，治理者受益的原則，合理確定污水、垃圾處理收費標準，鼓勵社會資本參與污水、垃圾治理等基礎設施的建設和運營。

6.3 加快生態安全法制建設，使生態安全建設有法可依

在生態安全建設戰略中，政府無疑是第一位推動力，生態安全建設必須有政府的調節，才能積極地開拓發展，因此要盡快制定和完善與生態安全相關的政策、法律和法規。

各級政府的職能和公民的義務用法規的形式予以制約和規范。將各級政府在生態建設中的責任和義務以法律或法規的形式固定下來，比如政府每年用于生態建設中的支出比例；對于公民在生態建設中的責任和義務也應以法律的形式固定下來，比如植樹義務等。

對于生態建設和開發者利益的保護和保障，有關法規也應當有所規定。建立廢水排放合格證管理等配套制度，強化對工礦城市“三廢”及農業廢水、廢物污染的管理，嚴格控制和治理老污染，防止新的污染產生，為生態系統的良性運行提供有力的法律保障。對生態犯罪進行處罰，對各種破壞生態環境的行為，不僅要給予經濟處罰，使破壞者承擔一定的經濟責任，還要對有關行政人員進行處罰，對嚴重破壞生態環境的行為還必須給予刑事處罰。

6.4 盡快建立生態安全評價指標體系

除了做生態研究的學者，大多數人對生態安全的具體內容目前還不甚了解，人們并不知道自己的行為或生活方式與維護生態安全的目標是否一致，因而也就失去了社會衡量標準，這就涉及到生態安全的評價指標問題。

生態安全如何評價，需要哪些基本數據，在實際生產中，衡量經濟活動的成敗是有很多指標的，而且因為這些指標都很明確，所以人們可以用這些指標來組織生活、生產并做出正確的決策。一些環境指標已經成為日常生活的一部分，如空氣指數、濕度、紫外線輻射等指標。因此，如同經濟指標一樣，早期的生態預報指標是必不可少的，而且這些指標應該盡量簡單化，就像利率指標和股票指數那樣讓人一看就懂。所以應抓緊研究出生態安全的測量指標，建設和維護生態安全離不開科學的安全衡量指標。

7 結論

（1）利用壓力—狀態—響應模型，對河北省2008年的生態安全現狀作了評價，并對評價結果作了分級，即河北省11個市按照狀態—壓力—響應框架將各因子分成五個類型區，承德、張家口、秦皇島、唐山為一個類型區，廊坊為一個類型區，保定、石家莊為一個類型區，滄州、衡水為一個類型區，邢臺、邯鄲為一個類型區。

結果表明：承德、張家口、秦皇島、唐山處在“安全”的生態安全級別，廊坊處在“較安全”的生態安全級別，保定和石家莊處在“安全過渡區”的生態安全級別，衡水和滄州處在“較不安全”的生態安全級別，邢臺和邯鄲處在“不安全”的生態安全級別。

（2）通過對河北省2005～2008年的生態安全進行動態評價與分析，結果表明：河北省的生態安全綜合評價值總體呈現上升的趨勢，狀態指標生態安全指數穩中有升；壓力指標安全指數呈降升相間的發展趨勢；響應指標的生態安全指數基本上呈現穩定上升的趨勢。

（3）針對河北省在生態安全建設方面存在的問題，提出了河北省生態安全建設的發展對策：樹立維護生態安全的危機感，加強生態安全知識的普及；強化環境管理，推進污染治理市場化；加大教育和醫療基礎設施的建設，大量引進人才；加快生態安全法制建設，使生態安全建設有法可依；盡快建立生態安全評價指標體系；控制人口數量，加快農業經濟增長方式轉變。

[1]左偉，王橋，等．區域生態安全綜合評價模型分析[J].地理科學，2005（2）.

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[3]肖篤寧，陳文波，等.論生態安全的基本概念和內容[J].應用生態學報，2002（13）：354-358.

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[6]曲格平.關注生態安全之一：生態環境問題已經成為國家安全的熱門話題[J].環境保護，2000（5）：3-5.

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