赤潮灾害风险评估方法研究 ——以辽宁近岸海域为例
张晓霞1,许自舟1,2,程嘉熠1,邵秘华1
【摘 要】 以赤潮灾害风险理论为依据,结合辽宁沿海城市近70年长期赤潮灾害历史资料数据,建立了辽宁近岸赤潮灾害风险评估指标体系,运用熵权法及层次分析法分析指标权重,构建了危险度指数、承灾体脆弱性指数灾害风险评价模型,最后,利用自然灾害风险分级矩阵方法进行灾害风险分级。风险评估结果显示,辽宁沿海城市大连市属于极高风险等级,丹东市、营口市、葫芦岛市属于中风险等级,盘锦市和锦州市处于较低风险等级。评价结果与近十年赤潮灾害历史统计数据基本吻合,该方法的建立对辽宁近岸海域赤潮灾害风险界定及防治具有重要意义。 【期刊名称】水产科学 【年(卷),期】2015(000)011 【总页数】6
【关键词】赤潮灾害;风险评估;指标体系;风险分级;辽宁省
20世纪50年代,赤潮多发于美国、西欧等工业较发达的国家沿海区域,国外关于赤潮灾害的研究开展较早,据统计在赤潮成因、生态毒理、监测治理等领域进行过大量研究。例如:在赤潮灾害自然属性方面,Doucette等[1]开展了营养盐条件下赤潮的毒理研究,Moisn等[2]探讨了温度对赤潮生物生长速率的影响;另外,在赤潮灾害社会属性方面,Anderson等[3]开展了赤潮灾害通过食物链传播影响海洋渔业经济和人类健康的研究。
20世纪70年代赤潮开始在发展中国家出现。我国最早记载的赤潮灾害是1933年在浙江沿海海域,近年来辽宁、山东、福建、浙江等省时有发生。国内
关于赤潮灾害的研究自1990年开始至今也取得了一系列成果。同样从赤潮灾害自然属性[4]角度出发,欧林坚等[5]开展了典型赤潮藻类对磷的生态响应研究,许卫忆等[6]建立模型模拟了赤潮发生和蔓延动力机制;从赤潮灾害社会属性[7-8]角度出发,李亚楠等[9]开展了赤潮灾害经济损失研究技术方法和经济损失评估模型的研究。此外,文世勇等[10-12]同时考虑赤潮灾害的自然属性和社会属性,建立了赤潮灾害风险评估技术流程,方法较为成熟。
基于文世勇等[10-17]的研究成果以及灾害风险理论,笔者从辽宁沿海城市赤潮灾害历史统计数据角度出发,构建了灾害风险评估指标体系,运用熵权法、层次分析法确定指标的权重,建立了灾害危险度指数、脆弱性指数评估模型,并利用自然灾害风险分级矩阵方法进行灾害风险分级。充分考虑灾害自然属性和社会属性的同时,有效规避了不同研究区域、不同环境条件下,不同赤潮灾害类型对灾害风险评估结果的影响[18]。风险评估结果显示,大连市属于极高风险等级,丹东市、营口市、葫芦岛市属于中风险等级,盘锦市和锦州市处于较低风险等级,评价结果与近十年赤潮灾害历史统计数据基本吻合,为我国尤其辽宁省的赤潮灾害风险评估提供可借鉴的依据。
1 材料与方法
1.1 材料 1.1.1 数据来源
基于研究数据真实性、科学性、可获得性的原则,本文研究数据主要来源及其使用方法见表1。
1.1.2 研究海域范围的界定
本文研究海域的范围依据《辽宁省海洋功能区划》(2011—2020)[22]中界定的
近岸海域范围。
以《中国赤潮灾害调查与评价(1933-2009)》[19]为基础,结合2010年中国海洋灾害公报[20]等资料,整理出2000年—2010年年间辽宁省近岸历次赤潮发生地点、面积等信息(图1)。 1.2 方法
1.2.1 指标体系的构建
指标体系的构建是灾害风险评估的核心部分,关系到评估结果的可信度。本文评估指标在遵循科学性、系统性、可操作性、继承性、简单性的原则上,并充分考虑研究对象的特点、资料的详尽程度及可获得性。
基于文世勇等[10-12]赤潮灾害风险评估的研究,本文从致灾因子危险性、承灾体脆弱性两个方面建立赤潮灾害风险评估指标体系。致灾因子危险性是评估研究范围内赤潮灾害可能发生的强度,灾害发生的频率越多、发生的面积越大,危险度越高。因此,本文选取赤潮灾害的发生次数和影响范围作为致灾因子危险度评估指标。承灾体脆弱性是评估致灾因子对承灾体的破坏程度,承灾体易损度越大,灾害造成的损失越大[23]。灾害对承灾体的影响可归结为人员损失、社会经济损失和生态环境损失,选取这三个方面为承灾体脆弱性评估指标。评估指标体系见表2。 1.2.2 评价指标标准化方法
由于风险评估指标体系各指标性质不同,量纲不同,未能直接对其进行评价,需对不同量纲的指标进行标准化处理。本文采用极化方法。 (1)极大化方法(正向指标) Xij=(i=1,2,…n; j=1,2…,m)