（环境工程专业论文）小城镇建设生态环境评价研究.pdf

摘要 发展小城镇具有重大的战略意义。目前我国小城镇处于快速发展时期，由于 小城镇建设起点低，经济和文化相对落后，普遍出现生态环境问题。而生态环境 是小城镇生存和发展的最基本的保障，目前我国尚缺乏公认的小城镇生态建设指 标体系和相应的评价方法。 本文针对我国不同类型小城镇的特点，分别建立了4 令子系统3 0 余个变量的农 业型、工业型、资源型、旅游型的小城镇建设生态环境指标体系。 为探索小城镇建设生态环境评价的科学方法，本文选择了三种评价模型：模 糊矩阵分析法、灰色模式识别模型和物元分析法，并对模拟的三个农业型小城镇 进行了小城镇建设生态环境质量综合评价研究。 对三种评价方法进行分析比较，结果说明：物元分析法由于通过弓j 入负数的 概念而建立关联度，因此可以综合各种因素的全部信息，保汪了信息的完整性。 该法计算容易，具有较好的合理性。灰色模式识别模型由于在灰色关联评价方法 的基础上引入了灰色从属度和综合指数，使评价结果用综合指数进行表达。综合 指数不受两级级差的影响，分辨率商，便于通过具体的数值精细地比较、辨别样 本的优劣程度，评价结果与小城镇生态环境现状比较一致。模糊矩阵法由于是通 过相应的取小( 八) 和取大( v ) 的逻辑复合运算，可能造成了数据信息的丢失， 导致评价结果不甚合理。 关键词：小城镇生态环境 物元分析灰色模式识别模型模糊矩阵 a 鞫s t l i l c t i nc h i n a t h ed e v e l o p m e n tv e l o c i t yo fs m a l lt o w ni sf a s t i t ss t r a t e g ys i g n i f i c a n c ei s v e r yi m p o r t a n t b e c a u s et h el e v e lo fe c o n o m ya n dc i v i l i g a t i o nw a sl o w ，e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n tw a sd e s t r o y e db yc o n s t r u c t i o n ，i ti sp r i m a r ys a f e g u a r do fs m a l lt o w n s s u r v i v a la n dd e v e l o p m e n t i na d d i t i o n a l ，t h ep r o v e ne c o l o 垂c a le n v i r o n m e n ti n d e x s y s t e ma n da s s e s s m e n tm e t h o d o fs m a l lt o w nc o n s t r u c t i o nw a sl a c ki nc h i n a i nt h i sp a p e r , t h es m a l lt o w ne c o l o g i c a le n v i r o n m e n ti n d e xs y s t e mo fa g r i c u l t u r e ， i n d u s t r y r e s o n y c ea n dt o u r i s mw e r ec o n s t r u c t e da c c o r d i n gt od i f f e r e n tt y p e so f s m a l l t o w n i ti n c l u d e sf o u rs u b s y s t e m sa n dt h i r t yv a r i a b l e s t h em e t h o d so f f u z z ym a t r i x ，g r e y m o d ei d e n t i f i c a t i o nm o d e la n dm a t t e re l e m e n t a n a l y s i s w e r ec h o s e nt o e x p l o r e t h es c i e n t i f i c e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n te v a l u a t i o n m e t h o do fs m a l ls i z et o w n a n d t h e n ，e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t q u a l i t ys y n t h e t i c e v a l u a t i o no ft h r e ea 鲥c u l t u r et y p e ss m a l ls i z et o w nw e r ep r o c e e d t h ed a t ao f e v a l u a t i o nw a ss i m u l a t i v e t h er e s e a r c hr e s u l t sa sf o l l o w i n g ： ( 1 ) a s s e s s m e n t b a s e do nm a t t e re l e m e n t a n a l y s i s i nt h i sa s s e s s m e n t ，b e c a u s et h ec o t m e c t i o nw a sc o n s t r u c t e db yi n t r o d u c i n gt h e c o n c e p to fm i n u s ，a l li n f o r m a t i o n o fe v e r yf a c t o rw a si n t e g r a t e d ，i t s i n t e g r a l i t y o f i n f o r m a t i o nw a se n s u r e d ，i t sr a t i o n a i t yw a ss o u n d s g o o d a n dc a l c u l a t i o n 、a s e a s y 。 ( 2 ) a s s e s s m e n t b a s e0 n g r e y m o d ei d e n t i f i c a t i o nm o d e l i nt h i s a s s e s s m e n t ，t h eg r e ys u b o r d i n a t i o n d e g r e e a n d s y n t h e t i c i n d e xw a s i n 打o d u c e db a s e do ne v a l u t i o nm e t h o do fg r e yc o n n e c t i o n a n dt h e n 。t h er e s u l to f e v a l u a t i o nw a ss h o w e db ys y n t h e t i ci n d e x t h eb a da n dg o o do fe n v i r o n m e n tq u a l i t y w e l ：e c o m p a r a b l eb e c a u s et h er e s o l u t i o n o fs y n t h e t i ci n d e xw a sh i g h t h ec u h e 1 1 t s i t u a t i o no f e c o l o g i c a le n v i r o n m e n tq u a l i t yw a ss h o w e d b y r e s u l to f e v a l u a t i o n ( 3 ) a s s e s s m e n tb a s eo nf u z z ym a t r i x i nt h i sa s s e s s m e n t i t sr a t i o n a l i t yw a ss o u n d sb a db e c a u s et h el o s so fi n f o r m a t i o na s r e s u l tm a xa n dr a i nl o g i cc a l c u l a t i o n k e y w o r d s ：s m a l lt o w n e c o l o g i o c a le n v i r o m e n t m a t t e re l e m e n t a n a l y s i s g r e y - m o d ei d e n t i f i c a t i o nm o d e l 吻m a t r i x n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已 经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 万当 日期：游阳f 口目 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属于不保密口。 ( 请在以上方捶武打“”) 学位论文作者签名：彳乃第 e l 期：劢海r , q l o b 指导教师签名 吕懈f 华中科技大学硕士学位论文 1 1 我国的小城镇建设 1 绪言 1 1 1 小城镇建设的战略意义 小城镇建设是在中国共产党领导下的第三次伟大的创造，是农村经济社会的 又一次深刻的重大历史新变革。 党的十五届三中全会通过的中共中央关于农业和农村工作若干重大问题的 决定指出：“发展小城镇，是带动农村经济和社会发展的一个大战略”u 。把小城 镇提到大战略的高度，在我党历史上还是第一次，这标志着我国农村经济、社会 发展已经到了实现农村城镇化的新阶段。 城镇化是指人口向城镇地区集中和农村地域转变为城镇地域，变农业人口为 非农业人口，试图不改变现有城乡二元格局的前提下，实现由农业文明向工业文 明转化的过程。 4 城镇化是我国发展的必由之路，是解决三农问题的有效途径2 1 。城镇化水平是 衡量一个国家或地区发达和文明程度的标志，世界入均年收入超过l 万美元的国 家，其城镇化水平都达到8 0 以上，其中西方发达国家的城镇化水平都超过8 5 f 3 1 。 从某种意义上说，城镇化就是现代化。城镇化正在全面改变着我国长期分割的城乡 格局，对农村经济的发展产生反哺效应。 “中共中央关于促进小城镇健康发展的若干意见”【4 1 中指出城镇化的战略意义 主要有： 1 ) 加快农业富裕劳动力的转移 小城镇的发展可以促进乡镇企业适当集中和结构调整，带动农村第三产业特 别是服务业的迅速发展，对劳动力产生很大需求，农村大量的剩余劳动力就近向 小城镇聚集。加快农业富裕劳动力的转移。 2 ) 解决农村一系列深层次矛盾 j 华中科技大学硕士学位论文 皇皇昌薯篁由蕾尝= 石穹= 兽昔摹高富_ 宣咛高= 昌岩= 掌皇鼍譬盘= 亍夏雩彳警 小城镇发展是提高农业劳动生产率和综合经济效益的重要途径，小城镇的发 展为农民创造更多的就业岗位，这对解决现阶段农村一系列深层次矛盾优化农业 和农村经济结构，增加农民收入，具有十分重要的作用。 3 ) 有利于开拓农村市场 扩大国内需求，开拓国内市场特别是农村市场，是我国经济发展的基本立足 点，发展小城镇可以有效带动农村基础设施建设和房地产业地发展，扩大投资需 求尤其是吸引民间投资，可以明显提高农民消费的商品化程度，扩大对住宅、农 产品、耐用消费品和服务业的需求。有利于缓解当前国内需求不足和农产品阶段 性过剩状况，而且也为整个工业和服务业的长远发展拓展新的市场空间。 4 ) 缓解大中城市的就业压力 发展小城镇，可以吸纳众多的农村人口，降低农村人口盲目涌入犬中城市的 风险和成本，缓解大中城市的就业压力，走出一条适合我国情的大中小城市和小 城镇协调发展的城市化道路。 5 ) 推动县域经济的增长 现代工业的发展，需要有较好的交通、通讯、电力供应等基础设施方面的条 件，相对于周围农村有较好基础设施条件的小城镇自然成了乡镇工业发展的理想 选择地，乡镇工业在小城镇得到了充分的发展，并使农村工业化水平迅速提高， 随着农村城镇化进程的加快，小城镇数量大量增加，小城镇开始成为县域经济的 主体，成为县域经济最有活力的地方。 6 ) 是实现我国农村现代化的必由之路 农村人口进城定居，有利于广大农民逐步改变传统的生活方式和思想观念； 有利于从整体上提高我国人口素质，缩小工农差别和城乡差别；有利于实现城乡 经济社会协调发展，全面提高广大农民的物质文化生活水平。 当前，加快城镇化进程的时机和条件已经成熟，抓住机遇，适时引导小城镇 健康发展，应当作为当前和今后较长时期农村改革与发展的一项重要任务。但是 小城镇的发展也存在着一些不容忽视的问题：些地方缺乏长远科学的规划，小 城镇布局不合理；有些地方存在不顾客观条件和经济社会发展规律，盲目攀比、 2 镇自身管理体制不适应社会主义市场经济的要求：特别是小城镇建设中出现一系 列严重的生态环境阊题。 城镇化水平是衡量一个国家或地区发达和文明程度的标志。随着我国农村工 业化进程的加快，目前农村城镇化也进入了一个比较活跃的发展时期，小城镇数 量大量增加，城镇化水平迅速提高。城镇化正在全面改变着我国长期分割的城乡 格局，对农村经济的发展产生反哺效应。农村城镇化对农村经济发展有促进力， 开始显现出很大的作用。 1 1 2 小城镇建设的环境问题 尽管小城镇对转移农村人口为城市人口方面做出了巨大贡献，但是我国小城 镇建设起点低，其发展沿袭了粗放型的经济增长方式，随着城市化进程加快，已 出现一系列环境问题，主要表现为： 1 ) 城镇建设缺乏生态环境规划，布局不当，基础设施建设滞后，小城镇建设 中环保欠帐普遍。 2 ) 小城镇发展中环境管理普遍滞后；生产、生活废水、废气烟尘无控制大量 持放，废物、垃圾随意倾倒，污染源分散，加之治理水平低，环境污染问题突出。 3 ) 城镇周边农村污染严重。随着农业的发展，农药、化肥对农产品的污染及 农膜产生的“白色污染”、规模化禽畜养殖业环境污染以及城镇开发建设造成不同程 度的生态破坏等等，制约了小城镇和农村经济的可持续发展。 4 ) 乡镇环保机构相对薄弱，乡镇机构管理人员缺乏环保工作经验，工作人员 素质有待进一步提高，依法监督环境力度不够。 5 ) 国内对小城镇建设的生态环境缺乏统一有效的标准及评价指标体系。 为此，国家科技部针对目前我国小城镇建设中生态环境破坏普遍比较严重的问 题，将小城镇的生态环境质量保障作为一个重要的研究内容。 3 华中科技大学硕士学位论文 一：= = = = = = = = ；= = = 口= = = = = = = = = ；= = = # = 口= ；= 1 2 课题来源及意义 1 2 1 课题来源 本课题是“十五”国家重点科技攻关计划项目“居住区域小城镇建设关键技术 研究”的分课题“小城镇建设试点示范工程创新机制研究”( 编号为： 2 0 0 2 b a 8 0 6 8 0 6 0 2 ) 的子专题；“小城镇建设生态环境保障和改善机制研究”的主要 内容之一。 1 ，2 2 课题意义 鉴于我国目前缺乏公认的小城镇生态建设指标体系和相应的评价方法，针对 我国不同类型小城镇的特点，在分别建立起相应的生态建设指标体系的基础上， 为我国小城镇生态建设评估提供科学的、实用的指标体系和评价方法。为促进小 城镇的可持续发展，建设生态小城镇的提供决策支持。 1 2 3 课题重点 由于我国小城镇发展水平较低，基础数据匮乏，如何寻找一种既科学又简易 可行便于推广应用的评价方法是本研究的宗黯。经初步分析，以物元分析法【5 “i 、 模糊矩阵f 8 、灰色关联评价法 j 0 埘小城镇建设的生态环境进行评价研究，并进 一步对上述方法进行科学性、可操作性、适宜性对比分析。 1 3 小城镇建设生态环境评价研究进展 1 3 1 小城镇的生态环境指标体系 发达国家的生态指标体系相对来说比较全面细致，雨且不同的地区都有适合 自己特点的指标，由于发达国家的社会、经济、环境、生态等有关基础数据相对 比较丰富，信息的透明度比较高【挖b 1 ，信息资源能够充分的共享，因此能够完成 比较全面的生态评价。相比之下，我国各地区，特别是小城镇基础数据缺乏，信 息资源难以共享，对生态建设的规划和管理十分匮乏。导致对小城镇生态建设的 评估有较大的难度。因此简单套用i n # t , 的指标体系和评价方法不符合我国的国情。 4 华中科技大学硕士学位论文 近年国家环保局总局相继出台了生态省和生态市的建设指标，但小城镇建设 的生态环境指标迄今为止还是一个空缺。 我国的小城镇的发展相对于国外在规模上偏小，人口规模多数为3 0 0 0 - 7 0 0 0 人，小城镇的类型也比较庞杂，东、中、西部小城镇发展水平悬殊，因此小城镇 的生态建设指标的建立是一项比较复杂的工作。 i 3 2 生态环境评价方法 目前，对环境质量的评价方法较多，常用的有指数法、模糊矩阵、灰色关联、 人工神经网络、物元分析法等多种分析方法”6 】。 模糊与灰色系统这些现代数学理论目前在评价上应用较好，也较为流行，并 取得了一定的进展相对而言。 1 ) 模糊数学评价 模糊数学评价是在模糊逻辑基础上提出的应用是人工智能的重要组成部分。 所谓模糊性是指客观事物在性态和类属方面的不分明性，即中介的过渡性。自从 1 9 6 5 年美国控制理论专家l a z e d e h 提出了用“f u z z y s e t s ”( 模糊集合) 描述f u z z y ( 模 糊) 事物以来4 0 年中f u z z y 技术获得了广泛的应用【1 9 吨3 1 。丁匡平，针对现行环境 质量评价分级标准存有不确定性，以甄江流域为实例，迸行水质模糊数学评价， 剖析了模糊数学评价环境质量的应用程序 2 4 1 。张美华以无加权、超标加权、灰色 加权、模糊加权等4 种方式计算权值，通过大气环境质量评价为例进行环境质量 综合评价的具体应用口5 1 。王宗仁根据生态系统的组成，利用特尔斐测定法选定影 晌环境的因子，确定其权重，现场监测调查实际资料，判定各因子的作用分值， 采用模糊综合法计算出生态环境变化前后的综合分值，以判定生态环境质量变化 1 2 6 。樊智军肘大气环境质量评价一般采用国标环境空气质量标准将大气中某 种污染物的浓度值与国家标准值进行比较来分类，其不足之处是没有考虑不同等 级的多种污染物对分类的共同影响f 2 7 】。 2 1 灰色理论模型 处理系统不确定性问题的灰色系统理论应用环境质量评价是一个新的发展方 向，肖新平将灰色聚类分析法应用于环境质量的评价之中，经实例分析后与灰色 5 华中科技大学硕士学位论文 一= = ；= = = = = = = ；= # = = = = = ；= # = = = = = ；= # = 。= = = t = 目 关联法对比表明，用灰色聚类法进行环境质量评价更为有效、合理口”。吴恩江在 井田浅层地下水分析测试资料的基础上，采用灰色关联评价方法对浅层地下水环 境质量的现状进行评价，确定各采样点水体的质量等级，为将来矿井设计、建设 和生产过程中浅层地下水环境的保护和利用提供参考资料【2 9 1 。吴雅琴把水环境视 为灰色系统，将水质状态指标作为一个灰类，考虑水质分级界限的不确定性，采 用灰色关联分析方法进行地表水水质评价p 叭。孟宪林针对目前应用灰色理论( 灰色 聚类法，灰色关联度法与灰色局势决策法) 评价环境质量所出现的分辨率不够的现 象i3 1 】，进行了分析研究。 将处理系统不确定性问题的灰色系统理论应用环境质量评价是一个新的发展 方向，夏军等分别提出了水环境质量灰色关联度评价方法”。引。近年来也有不同 的学者应用灰色关联度评价方法对其它的环境问题进行评价。灰色关联度评价方 法是环境评价方法中一种有效的方法。 3 ) 物元分析法 物元分析( m a t t e re l e m e n ta n a l y s i s ) 理论是我国学者蔡文创立的，它以研究处理 矛盾问题的思维过程并将其数学形式化为核心。近几年来，国内较多的学者利用 物元分析法对决策分析、经济管理等各方面进行研究分析。如肖芳淳的模糊物 元分析及其应用研究 3 6 1 用物元分析对长输管线的安全系数进行设计等，在环境 评价也取得了较大的成果；如樊文艳、吴国元的水质综合评价物元模型的建立 与应用 37 j ；王洪光的地下水环境质量的物元分析评价法和罗定贵的环 境质量评价的物元分析模型邯1 分别以地面和地下水水质和水库水质为目标进行 物元分析法评价；杨晓华的大气环境质量综合评价的物元分析法则以大气为 对象进行环境质量评价等等1 3 9 】。 国内的物元分析法在环境方面的应用多数以环境要素如大气、地面水、地下 水等为对象，由于这些环境要素均能用评价因子如二氧化硫、化学耗氧量、总 磷等准确的浓度数值建立评价标准系列，因此用相应物元模型进行计算一般都较 为成功。 6 华中科技大学硕士学位论文 2 小城镇建设生态环境的指标体系构建 2 1 指标体系设计原则 城镇化水平是衡量一个国家或地区是否发达和文明程度的标志，城镇化就是 现代化。目前，我国小城镇发展水平较低，小城镇发展规模普遍偏小，环境污染 日趋严重，基础设施建设滞后，缺乏生态环境规划，环保机构相对薄弱。 目前国家环保总局已经高度重视小城镇的环境质量建设，并在近几年已相继 出台了生态省和生态市的建设指标。指标体系的设计应遵循以下原则：( 1 ) 政策 相关性与信息综合能力强；( 2 ) 基础数据可靠性高；( 3 ) 有可比性与可接受性： ( 4 ) 数据可靠，简易且成本尽可能低；( 5 ) 有定前瞻性与导向性。但我国小 城镇生态环境建设指标迄今为止还是一个空缺。 2 2 小城镇生态环境建设指标分类 小城镇的生态环境建设评价包含了环境质量、环境治理、生态建设、生态保 护、能源、卫生保健、环保投资、社会进步、环境教育、经济发展等诸多个方面， 本文结合具体情况把生态环境建设评价分为环境质量、生态建设与保护、卫生保 健、社会进步四个系统，每子系统由若干单项指标组成。而由于小城镇的产业 结构不同，便会对当地的生态环境造成不同类型或着不同程度的影响。结合找国 小城镇目前的产业状况，将小城镇大致分为四种类型：农业型小城镇、资源型小 城镇、旅游型小城镇、工业型小城镇。 2 3 小城镇建设生态环境四类指标 2 3 1 农业型小城镇建设生态环境指标 以评价的相关标准为基础进行筛选、调整和补充，现拟定小城镇的生态环境 建设评价的指标体系如表2 1 。 华中科技大学硕士学位论文 21表农业型小城镇建设生态环境指标 曛 序 名称 单位 指标 号 ii ii i i v 薹 l大气环境质量a p i 1 0 01 5 02 0 02 5 02 8 0 2水环境质量w p i 8 09 01 0 01 1 01 2 0 3噪声环境质量d b8 0 9 01 0 01 1 01 2 0 集中式饮用水源 量 4 1 0 01 0 09 59 08 5 水质达标率 城镇生活污水 59 08 05 53 01 5 集中处理率 6秸秆综合利用率9 59 08 57 05 0 7 森林覆盖率( 丘陵区) 4 03 52 52 01 5 8退化土地恢复治理率9 59 08 07 05 0 9城镇人均公共绿地面积m 22 01 81 51 28 主要农产品中有机及绿 生 1 08 06 04 02 01 0 色产品的比重 态 “农用塑料薄膜回收率9 58 57 55 54 5 建 1 2农林病虫害综合防治率9 08 07 05 03 5 设 千克 1 3 化肥施用强度( 折纯) 2 0 02 8 03 0 03 2 03 5 0 公顷 1 4 农村污灌达标率 1 0 09 59 08 07 0 农业生产系统抗灾能力 1 551 01 52 03 0 ( 受灾损失率) 卫 1 6村镇饮用水卫生合格率1 0 01 0 09 09 08 5 生 1 7万人拥有医生数3 02 01 052 保 1 8卫生厕所普及率1 0 09 59 08 07 0 城镇生活垃圾 健1 99 59 07 55 0 4 0 无害化处理率 2 0初中教育普及率l o o1 0 09 59 08 5 2 1恩格尔系数3 04 05 06 0 8 0 环境保护投资+ 社 2 23 83 532 5 i 5 占g d p 比例 会贫困人口比例 进 2 30 2o 5o 8l 1 5 ( 经济发达地区) 步2 4 基尼系数0 3o _ 3 5o 4o 50 6 环境保护宣传 2 59 58 5 8 06 04 0 教育普及率 2 6公众对环境的满意率9 5 9 07 5 6 04 ( i 8 表2 - 2工业型小城镇建设生态环境指标 懦 序 名称单位 指标 号 ii ii v i 】大气环境质量a p i 1 0 01 5 02 0 02 5 02 8 0 2 水环境质量 w p i8 09 01 0 01 1 01 2 0 环 3噪声环境质量 d b8 09 01 0 01 1 01 2 0 境 4 集中式饮用水源水 1 0 01 0 09 59 08 5 质 质达标率 量 5城镇生活污水集中 9 08 05 53 01 5 处理率 6工业固体废物处置 9 58 07 54 03 0 利用率 7森林覆盖率( 丘陵 4 03 52 52 0l5 区) 生8退化土地恢复治理 一 态 室 9 59 08 0 - 7 05 0 建9城镇人均公共绿地 m 22 01 81 51 28 设面积 1 0主要农产品中有机 8 06 04 02 01 0 及绿色产品的比重 1 1 工业用水重复率 l o o9 0 8 07 06 0 能 1 2 单位g d p 水耗 吨，万元1 2 01 3 01 4 515 51 6 5 源 1 3 吨标燥， 单位g d p 能耗l1 21 41 61 7 万元 1 4村镇饮用水卫生合 】0 d1 0 0 9 09 08 5 卫格率 生1 5万人拥有医生数3 02 01 052 保1 6卫生厕所普及率1 0 0 9 59 08 07 0 健1 7城镇生活垃圾无害 9 59 07 55 04 0 化处理率 1 8初中教育普及率1 0 01 0 0 9 59 08 5 1 9 恩格尔系数 3 04 0 5 06 08 0 2 0环境保护投资占 3 83 5 32 51 5 社 g d p 比例 l x 2 l贫困人口比例 0 - 20 5o 81 1 5 z ； ( 经济发达地区) 进 步 2 2基尼系数 o 3o 3 50 40 5 。0 6 2 3环境保护宣传教育 9 58 58 06 0 4 0 普及率 2 4 公众对环境的满意 9 59 0 7 56 0 4 0 窭 9 华中科寝大学硕士学位论文 = = 口= = = ；2 口2 = ；= 口目= = # = 2 , 3 3 资源型小城镇建设生态环境指标 系序 名称单位 指标 统号 ih iv l大气环境质量a p i 1 0 01 5 0 2 0 02 5 02 8 0 2水环境质量w p i 8 09 01 0 01 1 0 1 2 0 3噪声环境质量 d b8 09 0l o o 1 l o1 2 0 环 集中式饮用水源水 1 0 01 0 09 5 9 08 5 境 4 质达标率 质城镇生活污水集中 3 01 5 量 5 9 08 05 5 处理率 工业固体废物处置 3 0 69 58 0 7 54 0 利用率 7工业废水处理率 9 89 59 28 07 5 8 森林覆盖率( 丘陵 4 03 52 52 0 15 生 区) 态 9 退化土地恢复治理 9 59 08 07 05 0 建 蛊 城镇入均公共绿地 m 22 01 81 51 28设1 0 面积 1 1资源综合利用率9 08 07 0 6 0 5 0 1 2 工业用水重复章 1 0 09 08 07 06 0 能 1 3单位g d p 水耗吨历瓦1 2 01 3 01 4 51 5 51 6 5 源 吨标煤， 1 4单位g d p 能耗 11 21 41 6 1 7 口兀 村镇饮用水卫生合 卫 1 51 0 01 0 09 09 08 5 格率 生 1 6万人拥有医生数3 02 01 052 保1 7卫生厕所普及率1 0 09 59 08 07 0 健城镇生活垃圾无害 1 89 59 07 55 04 0 化处理率 1 9 初中教育普及率 1 0 01 0 0 9 59 08 5 2 0恩格尔系数3 04 05 06 08 ：0 2 l 环境保护投资占 3 83 532 5 1 5 社 g d p 比例 会2 2 贫困人口比例 o 2o 5o 811 5 进 ( 经济发达地区) 步 2 3基尼系数0 30 3 5 0 4o 50 6 环境保护宣传教育 2 4 9 58 58 06 0 4 0 普及辜 公众对环境的满意 2 59 59 0 7 56 04 0 蛊 1 0 华中科技大学硕士学位论文 2 3 4 旅游型小城镇建设生态环境指标 表2 4 旅游型小城镇建设生态环境指标 系序 名称单位 指标 统号 ii 【v 1 大气环境质量 a p i1 0 01 5 02 0 02 5 02 8 0 2水环境质量w p i8 09 01 0 0 1 1 01 2 0 环 3噪声环境质量d b 8 09 01 0 01 1 01 2 0 境 4 集中式饮用水源水质 1 0 01 0 09 59 08 5 质 达标率 城镇生活污水集中处 量59 08 05 53 01 5 理率 工业固体废物处置利 69 58 07 54 03 0 用率 7森林覆盖率( 丘陵区)4 03 52 52 01 5 8退化土地恢复治理率9 59 08 07 05 0 城镇人均公共绿地面 m 22 01 81 51 289 积 - 生 1 0 旅游产品申绿色产品 8 06 04 02 0l o 态 的比重 建 1 1 旅游区环境达标率 1 0 09 59 08 0 7 0 设 1 2 物种多样性指数 o 9 50 9 2 0 9o 80 7 1 3珍稀濒危物种保护率1 0 09 89 59 0 8 5 旅游环保设惑配置完 1 4t 0 09 5 9 08 07 0 善率 1 5原生态景观傈存率1 0 09 5 9 29 08 0 村镇饮用水卫生合格 卫 1 61 0 01 0 09 0 9 08 5 盔 生 1 7万人拥有医生数 3 02 01 052 保1 8卫生厕所普及率1 0 09 59 08 0 7 0 健 城镇生活垃圾无害化 1 9 9 59 07 55 04 0 处理率 2 0 初中教育普及率 1 0 01 0 09 59 0 8 5 2 l恩格尔系数 3 04 05 06 08 0 环境保护投资占g d p 社 2 2 3 83 532 5 1 5 比例 会 2 3 贫困人口比例 0 2 0 5o 81 1 5 进( 经济发达地区) 步 2 4 基尼系数o 3o 3 50 4o s o 6 环境保护宣传教育普 2 5 9 58 5 8 06 04 0 及率 2 6 公众对环境的满意率9 59 07 56 0 4 0 l l 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = = = ；= j t = 。e = = = = = = = = = = = = ；= = = = = = = 2 4 小城镇建设生态环境主要指标解释 1 ) 大气环境质量：指城镇空气环境质量污染指数a p i f 4 ，目前执行g b 3 0 9 5 19 9 6 环境空气质量标准。 表2 - 5 污染指数与空气质量分级的关系 1 0 l 以0 02 03 0 0 l 空气污染指 o 5 05 l 1 0 0 3 0 0 以上 !数 1 0 l 1 5 01 5 1 2 0 02 0 1 - 2 5 02 5 1 3 0 0 【空气质量分 轻微污染轻度污染中度污染中度重污染 l级 清洁i较清洁i i 重度污染v 】i 2i v 】i v 2 2 ) 水环境质量：水环境质量污染指数w p i ，以g b 3 8 3 8 2 0 0 2 地表水环境质 量标准三级标准为基础。选择1 0 项指标：化学需氧量、生化需氧量、酸碱度、 悬浮物、挥发酚、总磷、总氮、汞、铅、镉。以实测值与三类标准的比值乘l o 作 为该项分指数，各分指数相加，得到污染指数w p i ，因此全部指标刚好满足三类 标准时指数为1 0 0 。 3 ) 噪声环境质量：指建制乡镇按规划的功能区要求达到相应的国家声环境质 量标准。目前采用g b 3 0 9 6 9 3 城市区域环境噪声标准。全部功能区满足国家 声环境质量标准，指数为1 0 0 ，有一、二个功能区优于国家声环境质量标准，指数 为9 0 、8 0 。有、二个功能区劣于国家声环境质量标准，指数为11 0 、1 2 0 。 4 ) 集中式饮用水源水质达标率：指城镇集中饮用水水源地，其地表水水源水 质达到地表水环境质量标准g b 3 8 3 8 2 0 0 2 u i 类标准和地下水水源水质达到地 下水质量标准g b t 1 4 8 4 8 1 9 9 3 ) ) i i i 类标准的水量占取水总量的百分比。计算公式 为： 集中式饮用水源 各饮用水水源地取水水质达标量之和 水质达标率各饮用水水源地取水量之和 1 0 0 5 ) 主要农产品中有机及绿色产品所占比重：指稻米、小麦、玉米、棉花、油 料作物、蔬菜、水果等主要农产品中，认证为有机及绿色农产品的产值占总产值 的比重。 1 2 华中科技大学硕士学位论文 = = g = = = = = = = = = # = _ = = = = ；= = = = 4 = = = = ；= = 6 ) 森林覆盖率：指森林面积占土地面积的比例。具体计算按林业部门规定进 行。 7 、退化土地( 水土流失、沙化土地、矿山破坏或退化草原) 治理率：土地退化 是指由于使用土地或由于一种营力或数种营力结合致使雨浇地、水浇地或草原、 牧场、森林和林地的生物或经济生产力和复杂性下降或丧失，其中主要包括：( 1 ) 风蚀和水蚀致使土壤物质流失；( 2 ) 土壤的物理、化学和生物特性或经济特性退化； ( 3 ) 自然植被长期丧失。本指标计算以水土流失为例，水利部规定小流域侵蚀治理 达标标准是，土壤侵蚀治理程度达7 0 。其它土地退化，如沙漠化、盐渍化、矿。 产开发引起的土地破坏等也可类推。计算公式为： 退化土地治理率= 星塑囊鞋呈簧警t o o 8 ) 城镇生活污水集中处理率：指城市及乡镇建成区内经过污水处理厂二级或 二级以上处理且达到排放标准的生活污水量与城镇建成区生活污水排放总量的百 分比。计算公式： 城镇生活污水污水处理厂处理生活污水量( 万吨) = - - - - - - * - - - - - - - 一 集中处理率生活污水排放总量( 万吨) 1 0 0 9 ) 城镇生活垃圾无害化处理率：城镇生活垃圾无害化处理率是指建制镇生活 垃圾无害化处理量占垃圾产生总量的比例。有关标准，g b - 1 8 4 8 5 2 0 0 l 生活垃 圾焚烧污染控制标准、g b 一1 6 8 8 9 1 9 9 7 生活垃圾填埋污染控制标准 1 0 ) 工业固体废物处置利用率：工业固体废物处嚣利用率是指工业固体废物 处置利用量占工业固体废物总量的比例。有关标准，目前采用o b 1 8 5 9 9 2 0 0 1 一 般工业固体废弃物储存、处置场污染控制标准 11 ) 城镇人均公共绿地面积： 公共绿地包括：公共人工绿地、天然绿地，以 及机关、企事业单位绿地。 1 2 ) 农用塑料薄膜回收率：指农业生产活动中所用塑料薄膜( 如用于育种、育 苗、覆盖土地、塑料大棚、蘑菇生产等所使用塑料薄膜及塑料膜) 回收的数量占所 用薄膜总量的比例。计算公式： 焦i申f 科- 技- 大学硕士学位论文 = = # = _ = 。# # = = = ；= = 4 _ # 自口= # = ；= # = # 农用塑料薄膜回收率= 是糯1 。 1 3 ) 农林病虫害综合防治率：指施用化学农药p a 夕t , 的综合防治作物和林果病虫 害面积与农林病虫害总面积的比例，主要防治措施如物理防治、生物农药、天敌 昆虫、栽培措施、育种措旌等。计算公式： 农林病虫害综合防治率= 堡垒罢鬟蔓雾雾祭，。 1 4 ) 化肥施用强度：指年内单位耕地面积的化肥施用量。化肥施用量按折纯 量计算。折纯量是指将氨肥、磷肥、钾肥分别按氮、五氧化二磷、氧化钾的量进 行折算后的数量。复合肥按其所含主要成分折算。计算方法： 化肥施用强度= 鸶嚣蒿鬻一。 为发展绿色农业、有机农业，国内国际都在鼓融减少化肥的施用。目前，国 际上发达国家的化肥施用量约为2 0 0 千克公顷，我国平均约在3 7 5 千克公顷。 1 5 ) 村镇饮用水卫生合格率：指利用自来水厂和手压井形式取得饮用水的农 村人口占农村总人口的百分率，雨水收集系统和其它饮水形式的合格与否需经检 测确定。计算公式为： 村镇饮用水取得合格饮用水农村入口数 卫生合格率农村人口总数 1 0 0 1 6 ) 卫生厕所普及率：卫生厕所指与猪圈分离的，或可以及时清理的厕所占总 户数的百分数。 1 7 ) 农村污灌达标率：指农村用于灌溉的污水( 生活污水及工业污水忡，经处 理达到农田灌溉用水标准的水量占总灌溉污水量的比例。计算方法： 污灌达标率= 整望堕塑甓蠡譬篓誉是茎查堡旦量o o 总耀谶丹水量 1 4 华中科技大学硕士学位论文 一一= = = = ；= 自= = = # 目；= # # = # = ；= 。j = = # t = ；= # = 一 1 8 ) 农业生产系统抗灾能力：是衡量农业生产系统稳定性、结构功能优化水平 的指标。计算时以受灾损失率表示，由受灾年农业生产总值与前三年农业生产总 值的平均值之比较关系给出，以百分数表示。计算方法： 。 前三年农业生产总值平均值一受灾年农业生产总值 1 前三年生产总值平均值 1 9 ) 环保投资占g d p 比重：指用于环境污染防治、生态环境保护和建设投资+ 占当年国内生产总值( g d p ) 的比例。计算公式为 环保投资占的比重= 型霉蓊鬟餮筹掣塑枷。 2 0 ) 初中教育普及率：指应届小学毕业生进入初中读书的人数占应届小学毕业 生总数的比。 2 1 ) 恩格尔系数：指居民的食品消费支出占家庭总收入的比例。比例越高表 明收入低，生活越贫困，联合国粮农组织判定，恩格尔系数6 0 以上为贫困，5 0 6 0 为温饱，4 0 5 0 为小康，4 0 以下为富裕。计算方法： 恩格尔系数= 星嚣簧柰器，0 0 2 2 ) 贫困人口比例：是指生活水平等于或低于当地最低生活标准的人口数占 当地总人口的比例，以百分数表示。2 0 0 0 年全国农村的贫困线为年人均收入6 2 5 元。计算方法： 贫队口比例= 器等1 0 。 2 3 ) 基尼系数：基尼系数是用指数来反映社会收入分配的平等状况。基尼系 数一般介于0 1 之间，o 表示收入绝对平均，i 表示收入绝对不平均，小于0 2 表 示收入高度平均，大于0 6 表示收入高度不平均。0 3 - - 0 4 之间表示较为合理。国 际上一般把0 4 做为警戒线。 基尼系数的计算方法：按人均收入由低到高进行排序，分成若干组( 如果不 分组，则每一户或每人为一组) ，计算每组收入占总收入比重( w i ) 和人口比 重( p i ) ，计算公式为： 1 5 华中科技大学硕士学位论文 2 p ( 2 q f 删热q i = 蕃矾 。g = 1 - p i ( 2 溉- w i ) 或 智、智 2 4 ) 环境保护宣传教育普及率：指中小学开展环境保护知识讲座学校所占比 例，以及其他科普宣传中，涉及有关环境保护内容的比例之和。 2 5 ) 千人拥有医生数：指每一千居民中拥有医务人员数。 1 6 华中科技大学硕士学位论文 3 小城镇生态环境建设物元分析评价模型研究 3 1 物元分析的基本原理及方法 3 1 1 物元分析的基本原理 物元分析法是一种适用、简单、评价结果直观准确、并且易于实现计算机编 程的环境评价的方法，它以研究处理矛盾闻题的思维过程并将其数学形式化为核 心。近几年来，国内较多的学者利用物元分析法对决策分析。 环境问题是目前全球共同面临的一个重要课题。了解影响环境质量的因素及 其相互变化的规律，对环境进行预测、规划、控制和决策是环境评价的首要任务。 迄今，提出了多种环境评价方法，如单因子污染指数法、综合指数法、模糊数学 法、灰色聚类法、物元分析法、灰色关联评价法等等。本文用物元分析法、灰色 理论模型、模糊矩阵评价法分别对小城镇的生态环境建设进行评价。 物元分析( m a t t e re l e m e n ta n a l y s i s ) 理论