中国的矿业城市总数达426座,这些矿业城市对中国国民经济发展发挥着举足轻重的作用^[1]。但是由于其产业结构单一、资源的无序开发,在现阶段大都遇到一系列经济、社会、环境问题^[2]。在铜川市工业中,煤炭、炼铝等所占比例很大,其它加工业比重较小。消耗型的资源开发造成生态环境严重破坏,环境问题比较严重,据说一度被称为卫星上看不见的城市^[3]。作为矿业城市的一个代表,铜川市对于探索居民对环境问题的感知具有典型意义。

环境感知指环境质量在个体头脑中形成的印象。环境感知是人们环境行为的心理基础,准确的环境感知是导致合理环境行为的前提,同时也能有效地促进人类环境意识的提高^[4]。Engel等对不同属性人群的环境行为差异进行调查,发现年龄、教育程度对环境成本支付意愿有很大影响^[5]。Blocker等发现性别、社会地位等属性对人们环境态度有重要影响^[6]。Flynn等对种族、性别等属性与环境感知的关系进行了分析^[7]。国内对环境问题感知方面的研究并不多见^[8]。周旗等初步分析了影响灾害(剧烈的环境变化)的感知因素和研究框架^[9,10]。王媛等对黑龙江省农民对气候变暖的感知和适应行为进行了研究^[11]。总体而言,中国在这个领域的研究还比较薄弱,特别是在环境感知方面报道很少见。同时以往的研究中使用的数理统计方法没有考虑居民属性变量的特点,使研究结果可靠性受到影响^[12]。以前研究中经常使用的卡方检验主要适用于分类变量,F检验主要是对平均值进行检验。对于环境感知中的等级资料,需要采用秩和检验方法。本文通过秩和检验和等级相关确定出对环境感知有显著影响的属性变量,然后分析这些属性变量和环境感知的关系。

1 数据与研究方法

1.1 调查问卷的设计与调查方法

煤矿开采造成的环境问题主要有环境污染问题、地质灾害问题等。环境污染包括大气污染、水污染、噪音污染、环境卫生等^[13]。地质灾害问题包括塌陷、地裂缝、滑坡等。大气污染物主要分为有害气体（二氧化碳、氮氧化物、碳氢化物等）及颗粒物（粉尘等）。由于人们对于粉尘的感知较为容易,对于有害气体的感知不太容易。所以研究中特将粉尘污染从大气污染中分离出来,分别进行测量。所以调查问卷主要包括：① 环境问题感知调查,即居民对矿区大气污染的感知、对水污染的感知、对粉尘污染的感知、对噪音污染的感知、对矿区环境卫生的感知、对塌陷和地裂缝的感知等。② 同时调查了个体的性别、年龄、职业、文化程度以及居住时间等问题。

本次调查采用问卷调查法与座谈访问法相结合。共发放调查问卷512份,收回调查问卷503份,经过筛选有效调查问卷和内部一致性核查,去除不答、乱答和漏答以外,共得到有效调查问卷490份。

利用SPSS软件,计算出问卷总体Alpha信度系数为0.78,说明该问卷具有很好的可信度。样本的基本情况见表1。

1.2 研究方法

1） 感知强度可以利用EXCEL软件,构建居民感知差异分析数学模型,分析居民属性与感知之间的相互关系。感知强度分析数学模型如下:

A=∑Vi×Nij∑Nij（1）

式中,A 为某类居民的感知强度;V_i 为某类居民持i种观点的得分;N_ij 为某类居民对调查因子j 持i 种观点的人数。

2） 由于居民对矿区环境感知具有一定的主观性,所以不同社会、经济属性的人士,其对矿区环境质量认识和感受可能不尽相同。因此我们需要进行统计检验来判断不同属性居民的感知之间是否存在差异,选择正确的检验方法就非常重要。

卡方检验是主要用于分类变量的计数资料^[14],但是却不适用于等级资料。秩和检验（Rand Sum Test）适用范围广,由于不受总体分布型的限定,可适用于任何分布型的资料^[15]。

对于两组独立样本的等级资料通常采用Mann-Whitney秩和检验。基本原理：分别求出两个样本的秩的和,Wx和Wy。若m<n,检验统计量W=Wx ;若m>n,统计量W=Wy ;若m=n,统计量为第一个变量值所在样本组的W值。然后计算Mann-Whitney统计量：

U=W-{[k(k+1)]/2} （2）

式中,k为W对应样本组的样本数据个数。

对于多组等级资料采用Kruskal-Wallis秩和检验。基本原理：若k个样本服从相同分布,则在样本容量不太小的情况下,统计量H服从自由度k-1的x²分布,

H=12N(N+1)∑i=1kRj2nj-3(N+1)（3）

式中,k为样本数,n_j为j个样本中的个案数,N为所有样本的个案数之和,R_j为第j个样本中的秩和。

对双向有序变量采用行列表-Kendall等级相关法检验分析。基本原理：Kendall秩相关系数记为τ,计算公式为：

τ={4u/[n(n-1)]}-1 （4）

式中,u表示 y 的一致对数目。τ 的取值范围为[-1,1],若τ=1,表明两组秩之间完全正相关,若τ=-1,表明两组秩之间完全负相关。

2 矿区居民的环境问题感知描述统计

2.1 居民对矿区大气污染的感知

1） 大气污染的主要原因。认为由采煤和交通车辆尾气造成大气污染的居民所占比例最高,分别为57.29%和24.36%,认为由燃煤电厂废气和其他原因造成大气污染的居民,分别为8.23%和5.83%,而认为污染原因是炼焦、陶瓷和烧石灰的居民比例较小,分别为0.86%,1.89%和1.54%。

2） 大气污染对健康的危害。大气污染会对居民的身体健康、生产生活等造成影响。调查发现,约90.07%的居民认为矿区大气污染会影响他们的身体健康,并且导致许多疾病（图1）,其中47.21%的居民称他们得过这些疾病。在这些危害当中以肺部疾病最为严重,占44.59%,其次是皮肤病和眼部疾病（均为10.95%）以及鼻炎（10.41%）。其他疾病虽然所占比例较小,但是都不同程度的给居民的身体健康方面造成危害。

3） 大气污染对生产方面的影响。调查发现,约64.92%的居民认为大气污染会给农林牧业造成影响。其中,认为造成农林牧业减产的居民约为40.68%,造成产品质量降低约占46.78%,认为增加生产成本的占10.85%,还有1.69%的居民认为会引起其他问题。可见,大气污染给农林牧业方面造成严重影响。

2.2 居民对水污染的感知

居民对水污染的感知情况在很大程度上依赖于对地表水和地下水质量的评价。当地的地表水体主要是陈家河与上马河。

1） 水污染的感知。调查发现,约35.83%的居民认为矿区河流水质很差,34.17%的居民认为矿区河流水质比较差,28.13%的居民认为地表河流水质一般,只有1.88%的居民认为矿区河流水质量较好。82.26%的居民认为采煤对地下水质有影响,并且认为非常严重者约为26.70%,认为比较严重者为39.01%,认为严重者为24.87%,只有9.42%居民认为影响不严重。居民普遍认为采煤不仅污染了地下水质,而且造成了地下水减少及地下水位下降,三者分别为38.67%、24.35%和20.80%,另有14.79%的居民对煤炭开采是否造成了地下水污染表示不知道,1.39%的居民认为会造成其他影响。可以看出采煤对地下水质以及地表水体质量都造成了一定的影响。

2） 水污染对生产生活影响的感知。调查中发现,69.73%的居民认为水污染对农林业收成有影响,其中,45.56%的居民认为水污染造成农产品质量降低,水污染造成了农牧产品产量减少和成本增加的居民分别为39.94%和13.31%,1.18%的居民认为水污染会造成其他影响。据调查,居民采用矿井排水灌溉农田者占从事农林业者的7.35%。

2.3 居民对粉尘污染的感知

约19.42%的居民认为矿区粉尘污染很严重,29.02%的居民认为严重,39.25%的居民认为一般,只有12.32%的居民认为矿区粉尘污染很少。可见,矿区粉尘污染问题较为严重。认为矿区粉尘污染是由采煤和煤炭运输引起的居民较多,分别为44.10%和45.13%,认为由炼焦和沙尘暴引起粉尘污染的居民分别为 4.79%和1.03%,大约4.96%的居民认为是其他原因引起的。

2.4 居民对噪音污染的感知

矿区居民对噪音的感知情况主要依赖于噪音对居民生活造成的影响。调查发现,认为矿区噪音污染很大和比较大的居民分别为38.3%和21.4%,而认为矿区噪音一般的为51.2%,14.1%的居民认为矿区噪音污染很少。32.0%的居民认为噪音经常干扰或影响他们的日常工作和学习,51.2%的居民认为矿区噪音偶尔影响了他们的日常工作和学习;认为噪音没有影响的仅占16.1%。噪音污染主要来源于采煤、煤炭加工、交通运输和陶瓷业等,其中尤以交通运输产生的噪音污染最为严重。据调查,65.23%的居民认为噪音是交通运输引起的,19.44%的居民认为噪音是采煤引起的,认为是其他原因的居民所占比例较小。

2.5 居民对环境卫生的感知

调查发现,24.18%的居民对自己目前居住区的环境卫生状况很不满意,54.71%的居民表示不满意,认为比较满意的约为17.62%,十分满意的仅占3.48%。调查还发现,91.10%的居民认为他们的生活受到了矿区环境卫生的影响。可见,矿区环境卫生情况比较差。27.64%的居民认为采煤造成了矿区环境卫生质量差,21.73%的居民认为是当地居民的环保意识不强造成的,认为由环保部门执法不严和矿区管理落后造成的居民分别为12.69%和18.97%,9.42%的居民认为是由煤炭加工造成的,7.54%的居民认为是矿区人口太多造成的,另外,还有2.01%的居民认为还有其他的原因。

3 居民属性对环境问题感知的影响

3.1 性别对环境感知的影响

采用两个独立样本的Mann-Whitney U检验,研究性别对环境问题程度的感知有无显著影响。可以发现,性别对水污染、粉尘污染、噪音污染、环境卫生状况、塌陷和地裂缝没有显著影响(P>0.05),但是对居民对大气污染感知有显著影响（表2）。

3.2 年龄对环境感知的影响

为判断不同年龄的居民对矿区环境质量的感知是否存在差异,以居民年龄作为分组变量,进行双向有序资料行列表-Kendall等级相关法检验分析。

统计结果（表3）表明：年龄属性对大气污染、水污染、环境卫生、塌陷和地裂缝有显著影响,而对粉尘污染、噪音污染的感知没有显著影响。

总体而言,以60岁以上居民对矿区环境质量的感知最强,平均感知强度为2.60。其对矿区环境问题的感知以水污染、粉尘污染和环境卫生感知最强,分别为2.96、2.75和2.85。30岁以下居民感知强度最弱,对矿区环境问题的感知以水污染、粉尘污染和环境卫生感知最强,分别为2.34、2.51、2.37。

3.3 文化程度对环境感知的影响

将居民的文化程度分为5个等级,以文化程度作为分组变量进行双向有序资料行列表-Kendall等级相关法分析,判断不同文化程度的居民对矿区环境问题的感知是否存在差异。

检验结果（表3）表明：文化程度属性对大气污染、噪音污染、粉尘污染、水污染、环境卫生状况、塌陷和地裂缝的感知均没有显著影响（P>0.05）。

3.4 居住时间对环境感知的影响

居住时间分为7个等级,以居住时间作为分组变量进行双向有序资料行列表-Kendall等级相关法检验分析,判断居住时间长短对矿区居民环境问题的感知是否存在差异（表3）。

居住时间对大气污染、噪音污染、粉尘污染、水污染和环境卫生状况的感知均没有显著影响（P>0.05）,但对塌陷和地裂缝的感知有显著影响。在矿区居住时间久的居民其对矿区环境感知更强,居住时间在1 a以内的居民感知最弱。

3.5 职业对环境感知的影响

以职业作为分组变量进行多组等级资料比较的Kruskal-Wallis秩和检验分析,判断不同职业的居民对矿区环境问题的感知是否存在差异。

职业属性对粉尘污染、环境卫生状况的感知有显著影响（P<0.05）,或者说组间差异具有统计学意义,但是职业对大气污染、水污染、噪音污染的感知没有显著影响（表4）。

从居民的职业分类对矿区环境质量的感知来看,以公务员对矿区环境感知最强,其平均感知强度为2.89。其次,以工矿业、自由职业、退休、服务业、农业的居民感知较强,其平均感知强度分别为2.42、2.43、2.48、2.50、2.43。从事教育及其他职业人群,其平均感知强度分别为2.19和2.31。

3.6 居住地点对环境感知的影响

居民的居住地点分为10社区（村）：街北社区、街南社区、西山社区、李家塔社区、傲背村、陈家河村、苟村、李家塔村、炭庄塔村、王石凹村。以地点作为分组变量进行多组等级资料比较的Kruskal-Wallis秩和检验分析,判断不同地区的居民对矿区环境的感知是否存在差异（表4）。

结果表明：居民居住地因素影响在居民对矿区环境问题感知上有显著性差异。各地居民对矿区环境感知强度由弱到强分别为：李家塔村（3.83）>李家塔社区（3.55）>街北社区（3.51）>傲背村（3.43）>西山社区（3.36）>炭庄塔社区（3.35）>街南社区（3.31）>苟村（3.26）>陈家河村（3.20）>王石凹村（3.06）,与矿区实际环境问题符合。

基于上述统计结果,将居民属性对环境感知的影响总结为表5。

4 结 论

1） 矿区居民认为：最严重的环境问题是水污染,其次是粉尘污染和环境卫生,然后是大气污染和塌陷,排在最后的是噪音污染和地裂缝。

2） 矿区环境问题的最主要原因是采煤,其次是当地居民的环保意识不强,第三是矿区管理落后,第四是环保部门执法不严。另外煤炭加工、矿区人口太多也是环境问题的原因。

3） 在居民属性与环境感知方面发现：性别对大气污染的感知有明显影响。年龄属性对大气的污染、塌陷和地裂缝有显著影响。职业属性对粉尘污染、环境卫生状况感知有显著影响。居民居住时间对塌陷和地裂缝的感知有显著影响。居民居住地点对矿区环境问题感知均有显著的影响。

4） 矿区通常是环境问题比较严重的地区,随着中国国民经济的快速发展,对煤炭资源的需求越来越大,而因煤炭开采造成的生态环境损害问题日益严重,已经威胁到矿区及其周边地区的经济发展与生态安全^[16]。以往对矿区的环境关注主要集中在技术措施方面,例如：洁净煤技术、噪声治理技术、煤矸石的综合利用,植被恢复,土地复垦等方面^[17],而对正在遭受环境污染的矿区居民对环境的态度、感知等研究非常少,对环境污染治理的社会措施就更无从谈起^[18]。所以对于矿区环境,不仅要检测环境污染、提高环境治理的技术,还要了解当地居民对环境的态度,这正是本研究的目的。

致谢：2005级地理科学的贺飞,2006级地理科学的李方,2007级专升本的李芳,2007级地理教育的郭虎等同学参与问卷调查工作,谨致谢忱！

The authors have declared that no competing interests exist.

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参考文献

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