总第１５０期 山 西 化 工 Ｔｏｔａｌ １５０ ２０１４年第２期 ＳＨＡＮＸＩ ＣＨＥＭＩＣＡＬ １ＮＤＵＳＴＲＹ Ｎｏ．２。２０１４ 量 ． ： ： ｛ ≥ｉ 臻瓣鞭 ： ： 矿山生态环境保护与恢复治理评价指标体系的构建 王伟， 王海芳 （中北大学，山西 太原０３００５１） 摘要：由于矿山生态保护与恢复治理涉及的范围广、要素多、联系复杂，因此在矿山生态环境保护与恢 复治理评价指标体系的构建过程中，指标的选取与量化具有模糊性和不确定性。利用层次分析法理论 建立了矿山生态环境保护与恢复治理评价指标体系，经过专家打分，采用层次分析法计算出各评价指标 的权重，从而定量分析了各指标对矿山生态环境保护与恢复治理影响的重要性。该研究可为矿山生态 环境保护与恢复治理效果评价提供参考依据。 关键词：矿山生态环境；层次分析法；指标；权重 中图分类号：ｘ８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—７０５０（２０１４）０２．００５５．０４ 引 言 １ 矿山生态环境保护与恢复治理评价 矿山生态环境保护是指采取必要的预防和保护 指标体系的构建 措施，避免或减轻矿产资源勘探和采选造成的生态 破坏和环境污染。矿山生态环境恢复是指对矿产资 １．１构建指标体系的原则 源勘探和采选过程中的各类生态破坏和环境污染采 １）科学性原则 取人工促进措施，依靠生态系统的自我调节能力与 全面客观地反映矿产资源开发对各种环境要素 自组织能力，逐步恢复与重建其生态功ｆｉｌ￣Ｅ 。由于 及其所构成的生态系统可能造成的生态环境影响和 矿山在挖掘开采和运输储存过程中涉及的影响范围 恢复治理后达标的矿区生态环境，各项指标含义明 广、要素多、联系复杂等，且在近几年国家文件 确，计算方法规范，功能相对。 的要求下通过编制《矿山生态环境保护与恢复治理 ２）整体性原则 方案》指导生态环境保护与恢复治理工作取得的效 矿山生态环境破坏反应的是整个矿区生态系统 果尚未形成系统的评价，矿山生态环境保护与恢复 的状态，因此，建立保护与恢复治理评价指标体系要 治理评价指标体系的构建尚无先例，因此，在其构建 考虑该系统的完整性，既要选取各个子系统中特有 过程中指标的选取与量化具有较大的模糊性和不确 的指标，又要选择能够反映整个生态系统状况的 定性。为此，本文利用层次分析法原理与模型，从生 指标。 态环境保护与恢复治理两个方面，力求构建矿区生 ３）可比性原则 态环境保护与恢复治理评价指标体系，并确定了评 包括三层含义：一是区域可比，即指标体系能综 价指标的权重 ］。 合反映全国或同一区域矿区生态环境质量特征；二 是不同矿山类型可比，即各指标能够反映不同矿种、 不同开采方式生态环境评价的共性；三是指标之间 收稿日期：２０１４一Ｏ１—０９ 作者简介：王伟，男，１９９０年出生，中北大学在读硕士研究生，主要 的可比，即通过归一化处理，使不同量级的评价指标 从事水污染控制及废水处理、膜分离技术及应用、生态与资源等方面 处于规定数值范围内。 的研究以及水处理工程设计工作。 ・ ５６ ・ 山 西化 工 ｓｘｈｘｇｙ ＠１６３．ｃｏｒｎ 第３４卷 ４）代表性原则 指标体系中的指标要有代表性，不宜过多，也不 矿山生态环境保护与恢复治理Ｏ 宜过少。指标选择得过多，会增加指标体系结构的 复杂程度和评价难度，掩盖了关键要素；指标选得过 少，则使指标体系不完整，难以全面反映整个系统的 客观状况。 ５）可操作性原则 指标体系中的指标，一定要具有可测性和可比 生态环境１ 保护Ａ。ｌ 矿 区 矿 矿 矿 区 区 区 ． Ｉ ． ｌ生态恢复治理』４ Ｉ Ｉ生态监控能力 Ｉ 建设Ａ， 监ｌ１控Ｉ Ｉ污染ｊ物排ｌ １ ｌ地表 变形 废 水 处 理 Ｂ． 烟 水 绿 气 资 化 扬 源 措 尘 保 施 处 护 Ｂ５ 理 曰３ 设『ｌ施ｌ ｌ放在Ｉ线监ｌ ｌＪ沉陷 裂缝 配ｌ ｌ测ｌ Ｉ监测 备ｌ ｌＢ１１ ｌ Ｉ曰 ２ Ｂｌ０ｌ一一 较性。评价指标尽量简化，减少一些对评价结果影 响甚微的指标，所设计指标数据方便采集，容易获取 和整理。评价方法应尽可能选择简单、实用、经过实 践检验可行的方法。 １．２指标体系的构建 矿山生态环境保护与恢复治理评价研究是涉及 人类社会、经济及自然生态的复杂系统，在这个大系 统内影响因素繁多，应选取具有代表性、典型性的指 标建立评价指标体系的层次结构。为此，本文以阳 固体废弃物处理西． 泉市燕龛煤业有限责任公司程庄煤矿为例，探讨其 矿山生态环境保护与恢复治理评价指标体系的构建。 根据阳泉市燕龛煤业有限责任公司程庄煤矿矿 区的具体情况及特点，建立如图１所示的层次框架 潞 殴 理瓯陷缝生恢治 评价模型。该评价模型以矿山生态环境保护与恢复 性恢 治理为评价目标层（０）；以生态环境保护、生态恢复 治理、生态监控能力建设为总目标评价准则层（Ａ）；土生恢治ｂ～石生恢治 一耻驻 理旦 酾 掀 理旦 将矿区废水处理、固体废弃物处理、矿区烟气扬尘处 理、矿区水资源保护作为生态环境保护的４个代表 因素，将矿区绿化措施、沉陷裂缝区生态恢复治理、 废弃迹地生态恢复治理、矸石场生态恢复治理、取土 场生态恢复治理作为生态恢复治理的５个代表因 素，将监控设施配备、污染物排放在线监测、地表变 形沉陷裂缝监测作为生态监控能力建设的３个代表 因素，构成评价指标体系的次准则层（Ｂ）。在构建 出矿山生态环境保护与恢复治理评价框架后，选取 确定２２个评价指标作为指标层，构建了矿山生态环 境保护与恢复治理评价的指标体系，见表１。 ２基于层次分析法的矿山生态环境保 护与恢复治理评价指标权重的确定 ２．１层次分析法 层次分析法（ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ，简称 ＡＨＰ）是美国著名运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂 （Ｔ．Ｌ．Ｓａａｔｙ）于２Ｏ世纪７Ｏ年代初提出的一种定性 与定量相结合的多目标决策分析方法口 。该方法的 图１ 矿山生态环境保护与恢复治理评价指标体系框架 表１ 矿山生态环境保护与恢复治理评价指标体系 核心是利用１～９间的整数及其倒数作为标度来构 造两两比较的判断矩阵 ］。 ２．２建立比较判断矩阵并求权重 通过参考有关文献和专家咨询，根据各层次因 素指标对应上一层指标影响程度的大小，建立判断 矩阵，并确定各影响因素的权重ｗ。具体过程如下： ，Ｉ＼ ．Ｚ １一ｎ ２０１４年第２期 王ｌ 矿山生态环境保护与恢复治理评价指标体系的构建 １伟，等：ｌ ∑ ・ ５７ ・ ２ １）计算判断矩阵每一行元素的乘积，则有 ● 表５ Ａ －－Ｂ判断矩阵 一Ｊ＝１ Ⅱ＆ （ １，２，…，ｎ）。 、， ０ ２）计算Ｍ 的 次方根，则有ｗ 一 （ ＝１， ３）对Ｗ 进行标准化，则有Ｗ 一一Ｗ，／∑一Ｗｉ ４）求判断矩阵的最大特征根，则有 …＝＝＝ ∑ａ ｗ Ｊ （ １，２，…， ）。 一 ５）进行一致性检验 引，即判断矩阵的一致性指 标ＣＩ（ＣＩ＝ ）与同阶平均随机一致性指标ＲＩ ，ｆ １ （见表２）之比ＣＲ是否具有一致性。当ＣＲ＜０．１ 时，矩阵具有满意的一致性。否则，需要进行修正。 根据上述步骤，最终建立的比较判断矩阵并确 定的各指标的权重见表３～表１３。 由表３～表ｌ１和第５８页表１２～表１３可以看 出，ＣＲ均小于０．１，具有满意的一致性。第５８页 表１４为各评价指标权重的总排序，由此可以判断各 影响因素对矿山生态环境保护与恢复治理评价的影 响程度。 表２只』值表 Ａ…一３．００３ ９６７，ＣＩ＝ｏ．ｏｏ１ ８４８，Ｒ，一０．５８， ＣＲ一０．０３１ ８７＜０．１ Ａ…＝４．０６２ ７０７，ＣＩ＝ｏ．０２０ ９０２，Ｒｊ—ｏ．９０， ＣＲ—ｏ．０２３ ２２５＜Ｏ．１ Ａ３ Ｂ１０ Ｂ１１ Ｂｌ２ Ｗ …一３．０１８ ２９５，ＣＩ＝０．００９ １４８，ＲＪ一０．５８， ＣＲ一０．０１５ ７７２￣０．１ …＝３．００３ ６９５，Ｃ，一０．００１ ８４７，Ｒ卜＝０．５８， ＣＲ一０．００３ １８５＜Ｏ．１ Ａ…一３．００３ ６９６，ＣＩ＝０．００１ ８４８，ＲＪ一０．５８， ＣＲ一０．００３ １８６＜０．１ …一３．０１８ ３２５，ＣＩ一０．００９ １６２，ＲＪ一０．５８， ＣＲ一０．０１５ ７９７＜０．１ ・ ５８ ・ 山 西化 工 ｓｘｈｘｇｙ’＠１６３．ｃｏｍ 表１２ Ｂ７－－Ｃ判断矩阵 指标权重ｗ第３４卷 表１４各评价指标权重的总排序 排序 指标 权重 排序 指标权重 排序 Ｃｌ ０．０２６ ２２４ １９ ０．０２６ ２２４ １７ Ｃ１ ７ ０．０４６ ６７７ １３ ０．０２６ ２２４ １８ Ｃ１ｏ ０．０２６ ２２４ １６ Ｃｌ８ ０．０５３ ４３１ １１ Ｃ３ ０．３０８ ９９６ ４ Ｃ１１ ０．０２０ ０８３ ２０ Ｃｌ９ ０．５４９ ９４６ ３ Ｃｄ ０．１０９ ４５２ ７ Ｃ５ ０．５８１ ５５２ ２ Ｃｌ ２ ０．０９１ ２４９ ９ Ｃ２０ ０．１９８ １７２ ６ Ｃ１３ ０．０５２ ４４９ １２ Ｃ２１ ０．０９９ ０８６ ８ ．～一一～ ～一ＣＢ ０．０１２ ４５１ ２２ Ｃ１４ ０．６４３ ８８６ １ Ｃ２２ ０．２４０ ２１０ ５ Ｃ７ ０．０６６ ０４２ １０ Ｃ１ ５ ０．０１２ ９３０ ２１ ０．０３５ １２５ １５ ＣＩ６ ０．０３８ ７８９ １４ 此外，对于矿山生态环境保护与恢复治理而言，矿山 ３ 结论 １）在对矿山生态系统特点进行分析与整理的 基础上，结合华北地区矿山特点，建立了矿山生态环 管理水平对其生态保护与恢复也具有重要影响，它 会直接或间接影响生活垃圾处置、监控设施配备、生 产固废综合处置和采区地表变形沉陷监测等多个方 面，因此也必须加以重视。 境保护与恢复治理评价指标体系，并利用ＡＨＰ法 定量分析了各影响因素的影响程度，经检验得到了 较为满意的一致性。 ２）由评价结果可知，对于矿山生态环境保护与 参考文献： ［１］ Ｓａａｔｙ Ｔ Ｌ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ［Ｍ］．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：ＭＣ－Ｃｒａｗ—Ｈｉｌｌ，１９８０． 恢复治理评价影响程度较大的因素是历史遗留沉陷 裂缝区生态恢复治理率、生活垃圾处置率、监控设施 配备率、生产固废综合处置率和采区地表变形沉陷 监测率。显然，历史遗留沉陷裂缝区生态恢复治 理是矿山生态环境保护与恢复治理的首要条件。 Ｅ２］ 肖辞源．工程模糊系统［Ｍ］．北京：科学出版社，２００４： １８１－１８２． 一一一～Ｅ３－１赵全升．环境系统分析原理［Ｍ］．北京：地质出版社， ２００５：１９２—１ ９５． Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ＷＡＮＧ Ｗｅｉ，ＷＡＮＧ Ｈａｌ－ｆａｎｇ （Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）
