文章信息
- 孙艺榛, 郑军
- SUN Yi-zhen, ZHENG Jun
- 基于ISM模型的山东省农村生活环境污染影响因素分析
- Analysis of Influencing Factors of Rural Living Environment Pollution in Shandong Province Based on ISM Model
- 农业资源与环境学报, 2017, 34(6): 576-581
- Journal of Agricultural Resources and Environment, 2017, 34(6): 576-581
- http://dx.doi.org/10.13254/j.jare.2017.0182
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文章历史
- 收稿日期: 2017-07-04
录用日期: 2017-08-25
农村生活环境污染作为一种世界性普遍现象,制约了发达国家和发展中国家农村经济、社会的进一步增长,农村生活环境污染治理,是推进新农村建设的基础和时代发展的必然选择,关系到农村、农业以及社会的可持续健康发展和农民的生活质量。随着我国农村生活环境污染的日益加重,党中央、国务院对农村生活环境的重视程度不断加深,2015年“中央一号文件”指出深入推进新农村建设,全面推进农村人居环境整治;2016年“中央一号文件”指出,要“加快农业环境突出问题治理”;2017年“中央一号文件”提出要深入开展农村人居环境治理和美丽宜居乡村建设,推进农村生活垃圾治理专项行动,选择适宜模式开展农村生活污水治理,加大力度支持农村环境集中连片综合治理和改厕。
目前,国内学者针对农村生活环境污染的研究主要涉及生活污水的处理、生活垃圾的清理、农村厕所的改造以及生活能源的使用4个方面。魏列伟[1]认为农村垃圾污染长期得不到解决且日益严重的重要原因是由于我国目前关于农村垃圾污染防治只有一些散见的法律法规,而没有专门的立法。卢翠英等[2]指出影响农村居民生活垃圾处置方式的相关因素包括居民本身因素(文化程度、家庭人均收入)和所在村对农村环境卫生的重视程度(环境卫生的管理制度、垃圾收集方式及环境卫生宣传)两大因素;宋传广等[3]、李玉敏等[4]认为农村生活固体垃圾的处理状况也受收入水平的影响;王爱琴等[5]认为农民年人均收入和村庄交通便利状况是影响垃圾管理服务的主要影响因素,而村民的综合素质、环保意识和生活习惯等个人因素也会对其产生影响;刘汝照[6]、何旺杰等[7]认为农村居民改厕相关卫生知识知晓率与年龄、文化程度和婚姻状况有关,与性别和职业无关;苗艳青等[8]研究认为受访者年龄是影响家庭改厕意愿的重要因素,不过年龄对改厕意愿的影响具有阶段性;徐阳等[9]认为农村生活污水的无序排放、随意倾倒、无处理是农业面源污染的主要来源;庞燕等[10]认为城镇化对流域农村生活污水排量影响重大,城镇人口所占比例、农民年人均纯收入、农村水冲厕普及率及建成区面积,均能影响农村生活污水的处理。杨树森[11]、高曦等[12]则认为农牧业生产过程中大量使用农药、化肥,产生牲畜粪便,通过灌溉进入生活水源,造成水体污染和富营养化。张彩庆等[13]认为人口数量和种植面积对农村生活能源消费结构具有显著影响;仇焕广等[14]认为收入水平和劳动力成本是影响农村生活能源消费的决定性因素,能源市场发育程度、户主受教育程度和非农就业经历、家庭人口结构特征等因素对农村生活能源消费也具有重要影响。
农村生活环境污染治理是一项系统工程,涉及农户、企业、政府等多个行为主体,上述研究成果主要从宏观视角和单一维度进行,从省域层面进行系统分析的研究尚鲜有报道。为此,本文以山东省为例,从省域层面对农村环境污染及其治理状况进行系统分析,以期为各级政府及相关部门的政策制定与制度安排具有借鉴与启示意义。
1 材料与方法 1.1 数据来源本文的数据来自山东农业大学“山东省农村生活环境污染治理长效机制研究”课题组于2016年对山东省泰安市、聊城市、烟台市等17个地级市所做的调查。山东省农村区域差异明显,本文根据研究需要,按照地形特征,把全省17个地市分为三大地域(表 1)。调查采取随机抽样的方式,对山东省不同地域的常住村民发放问卷,共900份,回收问卷874份,回收率为97.11%,其中胶东半岛低山丘陵区134份,鲁中南山地丘陵区256份,鲁西北、鲁西南平原区484份。问卷内容分为4个部分:第一部分是农村生活环境现状调查;第二部分是农村居民环境认知及行为调查;第三部分是农村生活环境污染治理效果调查;第四部分是基本情况调查。
根据表 2,在874个样本农户中,受访者男性和女性各占样本总数的62.70%和37.30%,男性多于女性;年龄多为41岁及以上,以中年人为主导,41~50岁和51岁及以上的样本比例共占80.43%;户主受教育程度整体较低,小学及以下、初中、高中学历占比合计为68.88%;受调查者家庭总收入5万及以上所占最大比例,为25.40%,总体收入水平不高;受调查者家庭人口多为3人以上,占样本总数92.57%,家庭人口多。
整理调查问卷数据与山东省农村实际情况相结合,得出以下分析(见表 3、图 1)。一是农村生活垃圾方面。从山东省农村生活垃圾构成来看,生活用品包装垃圾占最大比例为51.14%,其次是蔬果废弃物占34.21%;从山东省农村生活垃圾处理来看,目前山东省农村生活垃圾的主要处理方式为统一运送收集处理,占79.47%,其次为垃圾填埋占11.6%。二是农村生活污水方面。农村洗衣、洗浴污水占生活污水来源的最大比例为57.67%,其次是厨房污水占35.35%,冲厕污水及其他分别占6.75%和0.23%。其中67.51%的污水通过下水道排放,排入河流、池塘及其他分别为10.53%和4.23%。三是农村厕所改造方面。从山东省农村厕所来看,改造后卫生厕所占最大比例为42.91%,厕所改造取得很大成效;874位受调查者中,认为自己家厕所环境干净整洁的占51.37%,农村厕所仍有很大的改造空间。四是农村生活能源方面。从山东省3个地区农村能源使用来看,山东省胶东半岛低山丘陵区使用最多的是液化气,占56.75%,鲁西北、鲁西南地区相较于其他2个地区,使用传统的薪柴、秸秆等“经济型”能源最多,占19.50%。
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图 1 山东省3个地区农村能源消费数量 Figure 1 Quantity of rural energy consumption in three areas of Shandong Province |
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解释结构模型ISM是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法,是结构模型化技术的一种。它是将复杂的系统分解为若干子系统要素,利用人们的实践经验和知识以及计算机的帮助,最终构成一个多级递阶的结构模型(图 2)。此模型以定性分析为主,属于结构模型,可以把模糊不清的思想、看法转化为直观的具有良好结构关系的模型。特别适用于变量众多、关系复杂而结构不清晰的系统分析中,也可用于方案的排序等。
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图 2 ISM模型建立流程图 Figure 2 The flow chart of ISM model |
根据研究问题,结合资料分析、实地调研和不同层次的了解,归纳出影响因素集,记为集合S={S1,S2,…,Sn},集合S以及定义在其元素上的关系为该集合所代表的系统结构。在上述问卷分析的基础上,参考文献[2]的研究成果,本文确定了户主受教育程度等11个影响农村生活环境污染的因素(表 4),并分别用S1~S11表示,得出各因素相互关系结构图(图 3)。对影响因素集合的行要素Si与列要素Sj关系进行两两比较分析,判断行要素Si与列要素Sj之间是否存在直接影响或是没有影响。分别用“A”、“V”和“0”表示,“A”表示列要素Sj对行要素Si有影响,“V”表示行要素Si对列要素Sj有影响,“0”表示行列要素Si与Sj之间无影响。
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图 3 影响因素间相互关系结构图 Figure 3 The structure diagram of relationship between the factors |
为确保分析结果的客观科学性,对上述选取的11个影响因素之间关系进行两两分析比较,经小组多次讨论分析,判断该因素有影响时,记为1;判断该因素无影响时,记为0。邻接矩阵描述了各个影响因素两两之间的关系,对所有要素Sn讨论之间关系,即Si是否与Sj有关系,可达矩阵则表征了山东省农村生活环境污染各影响因素之间的所有直接和间接关系。
Si与Sj有关系、Si与Sj无关系。即:
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根据逻辑关系和严格合理的筛选,得到邻接矩阵(图 4):
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图 4 邻接矩阵的建立 Figure 4 The establishment of adjacency matrix |
利用邻接矩阵加上单位矩阵,经过一定演算后求得可达矩阵M。M=(A+I)λ+1=(A+I)λ≠(A+I)λ-1≠…≠(A+I)2≠(A+I),I是单位矩阵,2≤λ≤k,k是矩阵的阶数,经计算,最终获得影响山东省农村生活环境污染主要因素的可达矩阵(图 5):
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图 5 可达矩阵的建立 Figure 5 The establishment of Can-reach matrix |
确定最高层因素,L1={Si |P(Si)∩Q(Si)=P(Si);i=0,1,……,k},最高级要素集P(Si)∩Q(Si)=P(Si),当集合中元素满足从其他要素可以到达该集合元素,而该集合中元素不能达到其他元素,则P(Si)即为最高层要素集合(表 5)。
因此,L1=(S0),即S0是最高层因素。依次类推分析,得到第二层因素L2=(S4,S8)、第三层因素L3=(S1,S3,S7)、第四层因素L4=(S2,S5,S9)和第五层因素L5=(S6,S10,S11)。
2.1.4 确定因素间的层次结构根据上述分析,用有向边连接相邻层次间及同一层次的因素,绘制山东省农村生活环境污染影响因素的分级递阶层次结构图(图 6)。
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图 6 山东省农村生活环境污染ISM结构模型 Figure 6 ISM structural model for rural environmental pollution in Shandong Province |
借助有向ISM结构模型分析表明,山东省农村生活环境污染影响因素是一个多级递阶系统。对山东省农村生活环境污染产生直接影响的因素为第一层级的村民卫生知识和村民环保意识。这2个因素之间存在直接的相互影响关系,形成闭合回路,存在强关联关系,且共同受第二层级因素的影响。胶东半岛低山丘陵地区对卫生知识和环保的教育水平相对于鲁中南和鲁西北、鲁西南较高,整体污染程度比两个地区较轻。
中间层级间接影响因素包括第二层级的户主受教育程度、家庭经济水平、所在村对农村环境卫生的重视程度和第三层级的非农就业经历、环保基础设施和政府投入,其中第三层级的3个影响因素共同直接影响第二层级的家庭经济水平。而第二层级的家庭经济水平和户主受教育程度互相影响,共同作用于第一层级。鲁西北、鲁西南相对于其他地区,尤其是胶东半岛低山丘陵区,经济总体发展水平低,家庭平均收入经济水平低,户主平均受教育水平低,当地农民多选择务农和外出务工,而非农就业经历反作用于村民的受教育程度,影响着家庭经济水平。所在村对农村环境卫生的重视程度影响着当地生活垃圾的处理服务水平,村子需要的一些基础设施,如沼气池、垃圾填埋场等,和政府投入直接相关,同时政府投入和环保基础设施影响着家庭经济水平和所在村对农村环境卫生的重视程度。鲁西北、鲁西南地区由于经济发展水平低,政府资金政策投入相对较多。
深层根源影响因素包括第五层级的年龄、城镇化水平和人口居住密度。其中城镇化水平和人口居住密度相互影响且共同作用于第三层级的政府投入和基础设施建设。鲁中南和胶东半岛低山丘陵地区城镇化水平较高,人口居住密度大,对卫生厕所需求度比鲁西南、鲁西北的村民大。村民的年龄结构影响家庭经济水平、受教育程度和非农就业经历等,村民越年轻,环境卫生知识的掌握度高,对农村环境卫生的要求高,更容易选择环保意义强的生活能源和卫生厕所,会更积极地参与到垃圾处理服务工作中。
3 结论山东省农村生活环境污染主要为生活污水的处理、生活垃圾的清理、卫生厕所的改造以及生活能源的使用四大类,本文通过文献查阅和专家讨论,确定了影响山东省农村生活环境污染的11个具体因素,并借助ISM模型将各影响因素分成5个层级递阶结构。其中卫生知识、环保意识2个是表层直接影响因素;户主受教育程度、家庭经济水平、所在村对环境保护的重视程度、非农业就业经历、政府投入和基础设施投入6个是中层间接影响因素;年龄、城镇化水平和人口居住密度3个是深层根源因素。这3个层次框架层次明了,反映了各因素对山东省农村生活环境污染的不同影响以及各个因素间的内在关系。通过对这些影响因素的分析,可以为山东省农村生活环境污染治理提供依据,帮助政府制定有效的政策、法规,指导山东省农村生活环境污染治理。村民和企业也可以根据本文研究结果找到改善农村生活环境污染治理的突破口和着力点,提高环保能力、减少污染,担负起社会责任。
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