基于Bossel框架的吉林省安圖縣礦泉水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)＊

孫文浩，顧瑞婷，陳夢(mèng)迪，陳星羽，馬于曦，谷志琪

（吉林大學(xué)新能源與環(huán)境學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130026）

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平日益提高，安全、健康、綠色的飲水理念為人所廣泛接受，越來(lái)越多的人選擇礦泉水作為日常飲用水。對(duì)礦泉水資源進(jìn)行可持續(xù)性評(píng)價(jià)，可以為合理開(kāi)發(fā)、制定保護(hù)措施做出指導(dǎo)。目前，通過(guò)建立評(píng)價(jià)模型，確定各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的方法進(jìn)行可持續(xù)性評(píng)價(jià)被人們廣泛使用。李軍等[1]基于Bossel框架對(duì)沈陽(yáng)市水資源做出評(píng)價(jià)，認(rèn)為該方法具有良好的科學(xué)性、合理性。李俊曉等[2]則利用AHP—模糊綜合評(píng)價(jià)方法，證明該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，能很好地反映某地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的協(xié)調(diào)程度。石紅等[3]通過(guò)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析法，定量評(píng)價(jià)淮河水資源可持續(xù)發(fā)展水平，為流域水資源管理提供了參考。對(duì)于特定的地區(qū)來(lái)說(shuō)，因地制宜地構(gòu)建最適宜的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系尤為重要[4]，不論采取何種方法，主要的思路都是將各類評(píng)價(jià)指標(biāo)定量化，從而有利于根據(jù)特定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判斷各個(gè)指標(biāo)孰優(yōu)孰劣，進(jìn)而指出對(duì)研究區(qū)水資源最不利的指標(biāo)，并提出相應(yīng)的建議。Bossel綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)體系在水資源的可持續(xù)利用評(píng)價(jià)中較為常用，本次將利用此方法對(duì)吉林省安圖縣礦泉水資源可持續(xù)發(fā)展情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 研究區(qū)概況

吉林省安圖縣位于長(zhǎng)白山北麓，南部為長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)，總體地勢(shì)為南高北低，東高西低。安圖縣地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，北西向構(gòu)造帶和東西向構(gòu)造帶由斷層、向斜、背斜組成。區(qū)域內(nèi)巖性以氣孔狀玄武巖、粗面安山巖為主，玄武巖巖層為地下水提供了賦存空間，氣孔狀玄武巖為地下水的滲透提供了良好的通道[5]。

安圖縣坐擁豐富的礦泉水資源，優(yōu)質(zhì)礦泉五十余處，礦泉水資源量大，礦泉水質(zhì)量較高。安圖縣的天然礦泉水大部分符合國(guó)家Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)，所有水樣偏硅酸含量大于25mg/L，為高偏硅酸型礦泉水，是在特定的地質(zhì)環(huán)境條件下形成的寶貴的液體礦產(chǎn)資源。因?yàn)槠錁O高的品質(zhì)，安圖縣礦泉水已經(jīng)得到了國(guó)內(nèi)外相關(guān)人士的一致好評(píng)，因而吸引了恒大、農(nóng)心、統(tǒng)一、雅客、二江等企業(yè)在這片土地上生產(chǎn)銷售礦泉水。目前，礦泉水產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了安圖縣的重要產(chǎn)業(yè)之一。

2 可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定

Bossel框架包括生存、能效、自由、安全、適應(yīng)、共存6個(gè)基本定向指標(biāo)[6]。其中每個(gè)基本類定向指標(biāo)都包含幾個(gè)能反映其具體含義的指標(biāo)，可以借助這些指標(biāo)衡量研究區(qū)可持續(xù)發(fā)展情況。本文結(jié)合安圖縣地區(qū)的實(shí)際情況，收集2019年吉林省統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)以及安圖縣人民政府網(wǎng)站相關(guān)數(shù)據(jù)，選用礦泉水水資源、經(jīng)濟(jì)社會(huì)、生態(tài)環(huán)境3個(gè)子系統(tǒng)[7]，建立指標(biāo)體系見(jiàn)表1。

表1 指標(biāo)評(píng)價(jià)體系

2.2 發(fā)展指數(shù)計(jì)算

2.2.1 計(jì)算方法

根據(jù)表1指標(biāo)體系，利用直線型指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化方法將各指標(biāo)定量化并根據(jù)Bossel評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各指標(biāo)評(píng)分計(jì)算其量化評(píng)分Pij。對(duì)于子系統(tǒng)指標(biāo)的權(quán)重，計(jì)算方法是離差平方和最大法[8]，對(duì)于基本定向指標(biāo)所屬指標(biāo)按照等權(quán)計(jì)算[9]，對(duì)于有n組數(shù)據(jù)且每組數(shù)據(jù)基本類定向指標(biāo)數(shù)為m的樣本，權(quán)重計(jì)算如下：

式中，i為3個(gè)子系統(tǒng)；j為6個(gè)基本類定向指標(biāo)；n為樣本數(shù)目，在本次研究中由于只收集2019年數(shù)據(jù)，取n=1；m為各個(gè)系統(tǒng)中定向指標(biāo)數(shù)目，在本次研究中，取m=6；wij為第i個(gè)子系統(tǒng)中j類定向指標(biāo)權(quán)重；pij為第i個(gè)子系統(tǒng)中第j類定向指標(biāo)指數(shù)值；p*ij取數(shù)值1，代表最不利值。

水環(huán)境子系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和自然子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)按下式計(jì)算：

水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)的6個(gè)基本類定向指標(biāo)發(fā)展指數(shù)按下式計(jì)算：

水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)值按下式計(jì)算：

發(fā)展指數(shù)可以用來(lái)評(píng)估研究區(qū)礦泉是可持續(xù)發(fā)展情況，分為若干級(jí)別。根據(jù)不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，不同的發(fā)展指數(shù)區(qū)間對(duì)應(yīng)不同的評(píng)價(jià)級(jí)別。

2.2.2 計(jì)算結(jié)果

根據(jù)公式（1）、（2）、（3）得出礦泉水資源各子系統(tǒng)的綜合指標(biāo)值見(jiàn)表2。

表2 子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)

根據(jù)公式（1）、（2）、（4）計(jì)算各基本類定向指標(biāo)的可持續(xù)發(fā)展指數(shù)見(jiàn)表3。

表3 基本類定向指標(biāo)發(fā)展指數(shù)

以上即為吉林省安圖縣礦泉水對(duì)于子系統(tǒng)和定向指標(biāo)的發(fā)展指數(shù)。再根據(jù)公式（1）計(jì)算礦泉水可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)中各基本類定向指標(biāo)相對(duì)于系統(tǒng)的權(quán)重，通過(guò)公式（5）計(jì)算系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的綜合指數(shù)為2.538。

2.3 可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)評(píng)價(jià)

2.3.1 評(píng)價(jià)方法

在表2、表3以及通過(guò)公式（5）計(jì)算的各類可持續(xù)發(fā)展指數(shù)可根據(jù)表6給出的度量標(biāo)準(zhǔn)劃分為不可接受級(jí)、危險(xiǎn)級(jí)、良好級(jí)、優(yōu)秀級(jí)四個(gè)發(fā)展態(tài)勢(shì)等級(jí)[10]。根據(jù)該等級(jí)可評(píng)價(jià)研究區(qū)礦泉水資源可持續(xù)發(fā)展情況。

表6 礦泉水資源系統(tǒng)發(fā)展態(tài)勢(shì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.3.2 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

1）礦泉水系統(tǒng)的綜合可持續(xù)發(fā)展指數(shù)為2.538，處于良好評(píng)級(jí)，有利于可持續(xù)發(fā)展。說(shuō)明在保證生態(tài)環(huán)境不受到破壞的情況下，安圖縣礦泉水有較大的潛力繼續(xù)開(kāi)發(fā)利用，且能帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)向上發(fā)展。

2）由表2的結(jié)果可得出安圖縣礦泉水資源子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)子系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的可持續(xù)利用態(tài)勢(shì)均屬于良好等級(jí)。說(shuō)明安圖縣目前礦泉水的開(kāi)發(fā)利用程度較好，水資源量較為豐富且水質(zhì)較好，水資源量能夠滿足人們生活需求和工農(nóng)業(yè)需要，開(kāi)發(fā)潛力巨大。并且安圖縣礦泉水資源的開(kāi)發(fā)利用為當(dāng)?shù)貛?lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益，礦泉水廠的建立促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在二個(gè)子系統(tǒng)中生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)屬于評(píng)分最低的部分，說(shuō)明在處理泉開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系之間仍有提升空間。

3）由表3的結(jié)果可得出安圖縣礦泉水除了能效指標(biāo)外，其他指標(biāo)表現(xiàn)均為良好或優(yōu)秀，說(shuō)明總體可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。但是能效指標(biāo)評(píng)分為1.89，屬于危險(xiǎn)態(tài)勢(shì)，特別是表現(xiàn)在工業(yè)廢水排放率、自然保護(hù)區(qū)覆蓋率兩個(gè)方面，需要重點(diǎn)關(guān)注這些方面的改善和提高。

3 結(jié)論和建議

通過(guò)構(gòu)建Bossel框架，對(duì)吉林省安圖縣礦泉水資源的可持續(xù)利用評(píng)價(jià)結(jié)果如下。

1）安圖縣礦泉水二個(gè)子系統(tǒng)可持續(xù)利用態(tài)勢(shì)均屬于良好等級(jí)。礦泉水系統(tǒng)綜合可持續(xù)發(fā)展指數(shù)為2.538，處于良好評(píng)級(jí)，礦泉水的開(kāi)發(fā)利用可持續(xù)性良好，但要警惕開(kāi)采過(guò)程中造成的環(huán)境問(wèn)題和超采現(xiàn)象，在保證生態(tài)環(huán)境不受到破壞的情況下，維持礦泉水資源的可持續(xù)發(fā)展。

2）制約安圖縣礦泉水資源可持續(xù)發(fā)展最主要基本類定向指標(biāo)為“能效”，主要限制因素為工業(yè)廢水排放、自然保護(hù)區(qū)覆蓋兩個(gè)部分。因此，必須嚴(yán)格控制工業(yè)廢水的過(guò)度排放，加強(qiáng)自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)和保護(hù)，確保南部的長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)在旅游業(yè)的發(fā)展下受到較少破壞。

3）在礦泉水資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵守有關(guān)水資源保護(hù)的法律、法規(guī)。另需要結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和礦泉水資源保護(hù)的需要，不斷完善地方性法規(guī)。此外，要求相關(guān)執(zhí)法人員盡快落實(shí)法律規(guī)定的各項(xiàng)保護(hù)措施，加大執(zhí)法力度，為長(zhǎng)白山礦泉水資源的保護(hù)提供法律保障。