刘 洁,郭 亮,2,冉 猛,李佳慧,姜继平,曹务魁,王 鹏,2*（.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江 哈尔滨 50090；2.哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江 哈尔滨 50090）

长江-洪泽湖段突发跨界污染风险交流信息图谱研究

刘 洁1,郭 亮1,2,冉 猛1,李佳慧1,姜继平1,曹务魁1,王 鹏1,2*（1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江 哈尔滨 150090；2.哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150090）

在分析我国当前环境风险交流存在问题基础上,将信息图谱引入到流域突发跨界环境污染风险交流中.参考公共卫生领域信息图谱制定步骤,结合突发跨界环境污染风险管理特点与要求,构建流域突发跨界环境污染利益相关方构架体系.编制流域突发跨界环境污染事件利益相关方问题清单框架,对流域突发跨界环境污染利益相关方问题计算权重,按权重大小进行排序分类.以南水北调东线工程长江-洪泽湖段为研究区域,绘制风险交流信息图谱,利用ArcGIS制作信息图谱单元图以及单元表实现对海量信息资料的挖掘、提炼与表达,不仅满足了利益相关方对于信息的迫切需求,提高了环境风险交流效率,保证了突发跨界环境污染应急处理处置措施的有力实施.同时也为利益相关方进行有效的风险沟通提供了预见性、准确的关键信息与支持信息,为流域突发跨界环境污染风险决策提供辅助信息工具.

环境风险交流；突发跨界环境污染；信息图谱；长江-洪泽湖段

目前,我国突发跨界环境污染风险管理多以风险识别、风险评估以及事故发生后的应急处理处置为主,风险管理中存在信息公开不及时不充分、公众无法参与沟通等诸多弊端［1-2］,不同利益相关方对环境污染及其伤害的风险认知存在较大差距［3］.考虑到信息图谱作为一种形象的辅助工具,能够快速归纳利益相方对所提出问题进行回应的信息,并能为利益相关方提供及时、准确、清楚、简明、一致、可信信息［4］的优点,将基于信息图谱理论的风险交流应用于突发跨界环境污染风险管理领域具有非常重要的现实意义.信息图谱最早应用于公共卫生领域的风险交流中［5-6］.在2001年将其作为公共卫生工具,应用在同年秋天美国暴发的炭疽袭击事件的后期应对中［7］. 2003年美国能源部开始开发信息图谱并将其应用在区域性碳封存合作项目上以实现公众对于碳收集、利用以及贮存方面的有效沟通［8］.国内于2003年非典疫情之后将信息图谱应用在突发事件风险交流中［9］.胡翠娟等［10］指出当前的环境风险管理缺乏公众的参与交流,造成成本和风险的不对称现象,将信息图谱引入到我国港口环境风险管理中,讨论了我国港口发展过程中的风险沟通思路.张亦驰等［3］建立了污染场地风险交流信息图谱,提出了符合实际情况的污染场地信息交流方式.本文以南水北调东线工程长江-洪泽湖段为研究区域,按照信息图谱构建流程,绘制了长江-洪泽湖段突发跨界环境污染风险交流信息图谱,以期实现政府、企业与公众对风险信息的有效交流,验证信息图谱技术在流域突发跨界环境污染风险交流上的可行性与可靠性.

1　研究区域

我国南水北调东线长江-洪泽湖段跨越扬州、淮安2市以及江都、高邮、宝应、金湖、盱眙、洪泽 6县市,该区段水网河流密布,地表水环境容量和稀释净化能力有限,环境敏感区与环境风险源交叠,一旦发生突发环境污染事件,极易形成跨界环境污染事件.考虑到突发跨界环境污染往往伴随着时间与资源紧张、信息匮乏或者过剩、决策者心理压力巨大、目标利益冲突、系统结构复杂变化、上下游不同社会经济文化等特征［11］,一旦信息交流无法实现有效沟通,往往导致环境事件演变为社会事件,给流域沿途生态环境、社会稳定以及南水北调工程造成严重影响［12］.本文参考公共卫生领域信息图谱制作步骤,结合环境风险管理特点构建我国南水北调东线长江-洪泽湖段突发跨界环境污染风险交流信息图谱.

2　利益相关方关注信息清单框架构建

风险交流信息图谱由3层内容组成.第1层是信息图谱的接受人群以及他们的问题或关注点；第2层是用来回答上层利益相关方提出的问题及关注点,这些关键信息既可以是独立存在也可以联合起来回答问题；第3层是支撑关键信息,为关键信息提供更多事实或者细节的支持信息层,支持信息的形式多种多样,可以是专题信息单元图、信息单元表或者文字资料的引述等［5-6］.信息图谱构建流程如图1所示.

图1　信息图谱构建过程Fig.4　Process of creating message mapping

2.1利益相关方确定

图2　突发跨界环境污染事件利益相关方架构体系Fig.4　Stakeholders of abrupt trans-boundary environmental pollution

本研究定义利益相关方是指与突发环境污染存在直接利益与间接利益的不同利益群体的代表,包括上下游政府部门、风险源企业、公众.上下游政府部门包括环保、应急、消防、公安以及建设、气象、水利、交通等其他部门.风险源企业主要考虑流域周边潜在风险源事故企业.公众作为环境风险交流的重要对象,其中主要受众是指风险认知水平高的对象；次要受众是指风险认知水平中低的对象；特殊群体是指特殊语言群体、文盲人群、残疾人群或者信息闭塞地方人群以及暂留污染区域的游客、旅行者等.本研究构建流域突发跨界环境污染事件利益相关方架构体系如图2所示.

2.2利益相关方关注信息清单概括

表1　突发跨界环境污染利益相关方关注信息清单框架Table 1　Framework for concerns of stakeholders referring to sudden trans-boundary pollution

本研究通过媒体网站资料分析、专家访谈、专题小组讨论、开展研讨会以及实际调查等［8］方法,结合的污染场地利益相关方［13］及其关注问题与港口突发性环境污染事件［10］常见问题,编制长江-洪泽湖段突发跨界环境污染利益相关方关注点清单框架（表1）.

2.3关注信息清单分类排序与等级划分

本研究采用模糊层次分析法（FAHP）［14-20］确定各方问题或关注点的权重,避免了主观因素对权重准确性影响.

步骤1：构造基于梯形模糊数的两两比较判断矩阵,如公式1所示.设L位专家同时进行指标打分.

步骤 2：采用计算梯形重心的方法将模糊数映射成实数,进行判断矩阵的一致性检验如公式2所示.

步骤3：采用公式3计算信息模糊评价值νi.

步骤 4：采用公式4计算信息模糊评价值的期望值I（vi）.

步骤 5：通过梯形模糊数权重公式5计算获得各指标相对上一层的权重 wik,其中 wik表示 k层相对k-1层的权重,将各层指标权重相乘得到综合指标权重.

本研究以利益相关方公众为例,计算权重值如表2所示.计算所得CR=0.010＜0.1,表明合成权重具有良好的一致性.

采用层次聚类分析中ward方法的欧氏距离平方对数据样本进行自动分类［21-24］,从而获得利益相关方的问题或关注点高关注度（H）、中等关注度（M）、低关注度（L）3个等级.关注等级划分如表2所示.相似的可以采用模糊层次分析法与层次聚类分析的方法对突发跨界环境污染利益相关方问题和关注点清单框架进行问题排序与分级,结果如表1所示.

采用对利益相关方问题权重赋值的方式实现对不同利益相关方的关注问题清单排序,可以实现信息资源的优先处理.比如,关注度最高的问题应该首先处理,从而提高信息处理效率；另外,对不同利益相关方的关注问题清单进行分类可以获得不同利益相关方的共同关注点即为信息图谱的问题或关注点.

表2　利益相关方公众关注点权重值及等级划分Table 1　The weight and degree of general public concerns

2.4关键信息和支持信息提出

关键信息是用来回答利益相关方关注问题或者关注点的,支持信息由事实或者证据组成用来支持每条关键信息.本研究结合美国风险交流中心的饮用水污染事件信息图谱开发导则（27个单词/9s/3条信息）,通过历史案例收集、实地调研、文献分析等方式绘制了长江-洪泽湖段突发跨界环境污染风险交流信息图谱的关键信息与支持信息,如表3所示.

3　信息图谱生成

3.1图谱单元制作

本研究利用 GIS制作了大量单元图表用来详细描述信息图谱中的关键信息与支持信息,选择信息单元图进一步展示区域内相关信息.

专题信息单元图长江-洪泽湖段水系分布收集资料,包括研究区域内干流、支流及湖泊水库地形图、部分遥感数据以及南水北调沿线闸坝的经纬度,利用GIS绘制专题信息图.

表3　长江-洪泽湖段突发跨界环境污染风险交流信息图谱Table 1　Message mapping for abrupt trans-boundary environmental pollution in Yangtze River -Hongze Lake

专题信息单元图长江-洪泽湖段地表水环境质量现状,通过对南水北调东线里运河污染源调研报告获得当前研究区域内水质现状评价结果,按照国家地表水环境质量标准［25］水域功能区划方法,将研究区域内按功能高低依次划分为 6类：I类、II类、III类、IV类、V类与劣V类.通过统计分析发现,长江-洪泽湖段地表水中 II类水质比例为11%,III类水质比例为22%,IV类水质比例为34%,V类水质比例为22%,劣V类水质比例为11%,图3所示.

图3　长江-洪泽湖段地表水环境质量现状Fig.4　Surface water environment quality situation for Yangtze River - Hongze Lake

专题信息单元图长江-洪泽湖段重点环境风险源分布,具体描述了研究区域内风险源的空间位置,同时采用基于安全理论的模糊综合评价法确定各个风险源的风险等级.本研究对研究区域内环境风险源进行全面调查,按照先从陆路沿线和水路运输再到沿线平交河流两个方向对南水北调东线工程长江-洪泽湖段流域进行污染源情况普查.依据国家重大危险源辨识标准,确定了13个重大风险源.通过模糊综合评价法,实现了风险源等级划分,如图4、表4所示.

图4　长江-洪泽湖段重点环境风险源分布Fig.4　The main environmental risk source distribution for Yangtze River - Hongze Lake

表4　长江-洪泽湖段重点环境风险源等级评价Table 1　The main environmental risk source evaluation for Yangtze River - Hongze Lake

专题信息单元图长江-洪泽湖段水源地保护区分布,包括了长江-洪泽湖段所有的乡镇集中式饮用水水源地,按照《中华人民共和国水污染防治法》［26］和《中华人民共和国水污染防治法实施细则》［27］中对水源地保护区的设置与划分总则将龙王山水库与仪征月塘水库设置了一级保护区、二级保护区与准保护区,如图5所示.

图5　长江-洪泽湖段水源地保护区分布Fig.4　Water source reserve distribution for Yangtze River - Hongze Lake

研究区域污水处理厂信息作为信息图谱风险控制问题类型中信息收集与风险分析评价关注问题的支持信息,本研究利用GIS技术将研究区域内污水处理厂的空间基础地理信息与属性信息结合,不仅在专题单元图上具体定位污水处理厂的位置,而且详细描述各个污水处理厂的规模、工艺及出水水质,同时标明接受处理后废水的受纳水体,如图6所示.

长江-洪泽湖段风险认知态势水平示意图,利用环境风险沟通心理距离模型［1］来描述时空距离对公众在环境风险主观判断上的影响.假设以扬州附近里运河突发水污染事件为例,红色圆点代表事故爆发点,红色阴影区域代表高风险认知区域,该范围内的人群对此次污染事故具有较高的风险认知即人群较主观的认为自己会受到污染影响；天蓝色阴影区域代表中风险认知区域,该范围内的人群对此次污染事故风险认知水平处于中等,即人群较主观的认为自己可能会受到污染的影响；绿色阴影区域代表低风险认知区域,该范围内的人群对此次污染事故的风险认知水平较低,即主观认为污染暂时不会影响到自己.随着污染带的扩散,风险认知水平会随着时空距离的变化而发生变化,如图7所示.

图6　长江-洪泽湖段城镇污水处理厂分布Fig.4　Urban sewage treatment plant distribution for Yangtze River - Hongze Lake

信息单元图在概括了大量信息的基础上,形象化的展示对南水北调东线工程长江-洪泽湖段海量数据处理后上下游水源地、风险源、水文水质信息,假设该流域一旦发生突发环境污染事件,利益相关方可以快速清楚的获取自己想得到的信息,从而指导应急决策.

3.2信息图谱合理发布

为了确保所构建的南水北调东线长江-洪泽湖段突发跨界环境污染风险交流信息图谱可以为利益相关方提供有效的风险沟通和具有预见性、准确性的关键信息与支持信息,本研究对提出的信息图谱以实名调查形式对北京林业大学、大连理工大学、中国环境科学研究院、国环危险废物处置工程技术（天津）公司和环境保护部华南环境科学研究所等5家环境风险管理研究领域机构进行书面调研.以网络匿名形式进行随机抽样调查,得到了领域专家、社会公众对风险交流信息图谱内容的反馈、补充与完善,确保风险交流信息图谱具备清晰的信息结构与丰富易懂的支持信息,可以满足不同对象的信息需求.最终获得可以应用于实际指导的南水北调东线长江-洪泽湖段突发跨界环境污染风险交流信息图谱.

图7　长江-洪泽湖段风险认知态势水平示意Fig.4　Risk cognitive level diagram for Yangtze River -Hongze Lake

根据2008年5月1日起施行的国家《环境信息公开办法（试行）》［28］,政府环境信息和企业环境信息应由环保部门通过政府网站、公报、新闻发布会以及报刊、广播、电视等便于公众知晓的方式公开.环境风险交流信息图谱的信息公开主体应为政府及企业两大类,在传统媒体之外,可广泛采用官方认证微博、微信等新网络媒体方式,提高公众参与程度,保障公众获得充分必要的环境风险信息的权利,实现信息的双向沟通.其次,应进一步立法明确环境风险信息图谱主体责任、公开内容、公开时限、公开程序、公开对象、公众参与具体方式的规定等.

4　结论

4.1结合实际情况构建了我国流域突发跨界环境污染事件各利益相关方构架体系,从构架体系中可以清楚的识别受影响的或者有影响力的各方.

4.2采用梯形模糊数层次分析法（FAHP）计算出利益相关方关注点权重,使用层次聚类分析中Ward方法的欧氏距离平方处理权重样本,实现了利益相关方关注点排序与关注等级划分.

4.3绘制了我国南水北调东线长江-洪泽湖段突发跨界环境污染风险交流信息图谱,不仅满足了利益相关方对于信息的迫切需求,提高了环境风险交流效率,保证了突发跨界环境污染应急处理处置措施的有力实施.同时也为利益相关方进行有效的风险沟通提供了预见性、准确的关键信息与支持信息,为后期实现风险交流信息图谱的可视化提供了信息支持.

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Message mapping for abrupt trans-boundary environmental risk communication in Yangtze River-Hongze Lake.

LIU Jie1, GUO Liang1,2, RAN Meng1, LI Jia-hui1, JIANG Ji-ping1, CAO Wu-kui1, WANG Peng1,2*（1.School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China；2.State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China）.

China Environmental Science, 2015,35（9）：2827～2834

Message mapping is useful for communications which should be easy to understand and reflect the concerns of stakeholders when abrupt trans-boundary environmental pollution occurs in river basin. This paper describes the process undertaken to develop the message maps, and lessons learned thus far. The working group developed a message map for one part of east route of the South-to-North Water Diversion Project （from Yangtze River to Hongze Lake）. The message map can satisfy the urgent demand of pollution information for the stakeholders, improve the efficiency of environmental risk communication, and can help give clear and concise information for stakeholders communication in a crisis. Auxiliary information tools could be obtained for abrupt trans-boundary environmental pollution.

environmental risk communication；trans-boundary river pollution；message mapping；Yangtze River-Hongze Lake

X703.5

A

1000-6923（2015）09-2827-08

2015-01-10

国家自然科学基金资助项目（71471050）；国家创新研究群体科学基金（51121062）；水体污染控制与治理科技重大专项（2012ZX07205-005）；中国博士后科学基金（2014M551249）

*责任作者, 教授, pwang73@hit.edu.cn

刘 洁（1988-）,女,黑龙江大庆人,哈尔滨工业大学博士研究生,主要从事流域环境风险管理研究.发表论文3篇.