《Frontiers in Environmental Science》：A sustainability assessment of rural sanitation systems in the pantanal (Brazil): a multi-criteria approach based on analytic hierarchy process (AHP)
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摘要
本研究与确保普遍获得水、环境卫生和个人卫生（WASH）服务的可持续发展目标（SDGs）保持一致，强调了优先关注农村社区的重要性。应对全球卫生挑战需要兼顾环境、经济和社会维度的解决方案，这往往涉及需要在结构化决策方法框架下处理的权衡取舍。本研究在巴西潘塔纳
摘要
本研究与确保普遍获得水、环境卫生和个人卫生（WASH）服务的可持续发展目标（SDGs）保持一致，强调了优先关注农村社区的重要性。应对全球卫生挑战需要兼顾环境、经济和社会维度的解决方案，这往往涉及需要在结构化决策方法框架下处理的权衡取舍。本研究在巴西潘塔纳尔（Pantanal）拜亚内格拉环境保护区（Baía Negra Environmental Protection Area）的一个基础设施有限、生态高度敏感的河岸社区开展了可持续性评估。研究引入了一种两阶段模型，将层次分析法（AHP）与成对比较相结合，构建综合指数，用于评估四种针对厕所废水（黑水）的卫生方案：（1A）基线方案（简陋化粪池系统）；（1B）堆肥式干式厕所+尿液储存罐；（1C）蒸发蒸腾罐+男性尿液储存罐；以及（1D）蒸发蒸腾罐。该模型采用三级决策层次结构：首先评估可持续性维度的相对重要性；其次对各维度内的指标进行排序；最后将上述权重应用于四种方案。在社会维度中，研究人员从专家和河岸社区居民处收集意见，优先确定了五个准则并得出18项指标。经济与环境维度由专家评估，各包含五项指标。结果显示，气候变化（33%）和用水量（22%）是影响最大的环境指标；经济维度中，效益成本比（BCR）（26.8%）和运营维护成本（OPEX）（23.1%）最为突出。社会维度方面，水处理实践和现有手工艺生产活动权重最高，均为9.25%。将上述权重应用于四种方案后，方案1C获得最高综合得分（0.34），在环境、经济和社会各方面表现出良好平衡。该方案还获得了最高的环境（0.35）和经济（0.41）得分，同时保持了具有竞争力的社会得分（0.27）。其优势包括养分回收潜力、社区对水安全实践的接受度，以及通过养分回收带来的地方经济机会。在卫生规划中整合尿液回收技术有助于循环经济原则、减少环境影响并提高农业生产力。总体而言，本研究证明了结构化、参与式多准则方法在生态敏感和资源受限的农村环境中支持可持续卫生决策的价值。
《潘塔纳尔湿地农村卫生系统可持续性评估：基于层次分析法（AHP）的多准则研究解读》
一、研究背景与问题
全球范围内，农村社区获得安全饮用水和适当卫生技术仍面临重大挑战，尤其是在人口分散、基础设施薄弱且高度依赖当地生态系统的地区。巴西农村卫生覆盖率尤其低下，大多数家庭依赖简陋的现场处理系统，对环境安全和公共卫生保护不足。农村卫生问题不仅关乎服务供给，更与水资源安全、养分管理、生态系统保护和社会经济发展等广泛议题交织。为应对这些相互关联的挑战，水、环境卫生和个人卫生（WASH）领域日益采用可持续性导向的视角，将卫生系统视为嵌入环境、经济和社会背景中的社会技术系统。在此背景下，多准则分析（MCA）成为复杂决策情境下评估和比较卫生技术的常用方法，其中层次分析法（AHP）因其结构逻辑清晰、透明度高以及整合定性与定量准则的能力而被广泛采用。
然而，现有研究存在重要局限，尤其体现在可持续性的社会维度处理上。在许多卫生可持续性评估中，社会准则要么仅由少量代理指标代表，要么完全依赖专家判断进行加权，缺乏受影响社区的直接参与。这种失衡可能掩盖与日常实践、技能、风险认知和技术接受度相关的本地优先事项，而这些因素往往对农村卫生干预的长期成功起决定性作用。本研究正是针对这一空白，通过将基于专家的成对比较与通过参与式实地调查获得的社区指标权重相结合，推进了社会维度的情境化操作化。
上述挑战在生态敏感地区尤为突出。潘塔纳尔湿地是联合国教科文组织（UNESCO）认可的生物多样性热点区域，其河岸社区的卫生规划必须协调环境保护与社会可行性及经济约束。在此背景下，包括尿液分流和储存在内的资源导向型卫生方法具有潜在优势，可实现养分回收、减少用水需求并支持循环经济原则。然而，其可持续性表现高度依赖于环境、经济和社会准则的选择、加权与聚合方式。
二、研究内容与结论
本研究在巴西马托格罗索州（Mato Grosso do Sul）拉达里奥市（Ladário）拜亚内格拉环境保护区（APA Baía Negra）内的潘塔纳尔河岸社区开展。该保护区面积约5420公顷，居住约80名居民，多数以小规模手工捕鱼为主要生计来源。社区约40户家庭，平均每户2人，卫生基础设施简陋，约60%的家庭缺乏管道供水，多数家庭使用简陋化粪池处理厕所废水。
研究人员设计了四种针对厕所废水（黑水）管理的卫生方案：1A基线方案（简陋化粪池系统）、1B堆肥式干式厕所+尿液储存、1C蒸发蒸腾罐+男性尿液储存、1D蒸发蒸腾罐。研究采用三级层次结构：第一级评估可持续性维度的相对重要性；第二级对各维度内指标进行排序；第三级将权重应用于四种方案。社会维度通过社区参与式调查获取权重，环境和经济维度由专家评估。
研究得出以下主要结论：专家将环境维度权重定为0.42，高于社会（0.30）和经济（0.28）维度。环境指标中气候变化（33%）和用水量（22%）权重最高；经济指标中效益成本比（BCR）（26.8%）和运营维护成本（OPEX）（23.1%）最为突出；社会指标中水处理实践和现有手工艺生产活动权重最高（各9.25%）。综合评估后，方案1C获得最高总分（0.34），在环境（0.35）和经济（0.41）维度表现最佳，同时保持有竞争力的社会得分（0.27）。敏感性分析表明，方案1C的排名在多种替代加权方案下保持稳健。研究建议在技术能力有限的地区采用分阶段实施策略，先以方案1D作为入门系统，待操作熟悉后再过渡至方案1C。
三、主要技术方法
本研究主要采用以下关键技术方法：一是层次分析法（AHP），构建三级决策层次结构，通过成对比较矩阵计算各维度、指标和方案的优先权重，并以一致性比率（CR<0.10）验证判断逻辑一致性；二是参与式社区调查，对10户家庭（约占社区总户数的25%）进行二元回答（是/否）问卷，通过"是"百分比（YP）计算社会指标相对权重；三是专家评估法，由六位专家对可持续性维度进行成对比较，三位专家对环境和经济效益指标及方案表现进行评估；四是敏感性分析，通过改变维度权重方案和扰动社会指标值检验结果稳健性。样本来源为巴西潘塔纳尔拜亚内格拉环境保护区河岸社区。
四、研究结果
4.1 第一级——可持续性维度权重
专家通过成对比较得出环境维度权重最高（0.42），社会维度次之（0.30），经济维度为0.28。环境与社会维度权重相对接近，表明专家认为两者重要性相当。这一加权特征反映了研究区域的生态敏感性和规划需求。
4.2 第二级——可持续性指标权重
环境维度中，气候变化（E1）权重最高（33%），其次是用水量（E2）（22%）、富营养化潜力（E3）（19%）、人体毒性潜力（E4）（16%），土地利用（E5）权重最低（10%）。经济维度中，效益成本比（C5）权重最高（26.8%），其次是运营维护成本（C3）（23.1%）、养分利用效率（C1）（19%）、净现值（C4）（18%），资本支出（C2）权重最低（13%）。社会维度中，水处理实践（S2）和现有手工艺生产活动（S10）权重最高（各9.26%），其次是感知风险（S9）、养分回收系统潜在就业（S11）和接受尿液作为农业投入（S14）（各7.41%）。敏感性分析显示社会指标权重在±10个百分点扰动下保持稳定。
4.3 第三级——方案排名与可持续性得分
环境维度中，方案1C得分最高（0.35），方案1B次之（0.34），方案1D为0.25，基线方案1A仅0.070。经济维度中，方案1C排名第一（0.41），方案1B为0.30，方案1D为0.20，方案1A为0.040。社会维度中，方案1D得分最高（0.31），方案1B为0.28，方案1C为0.27，方案1A最低（0.14）。综合聚合后，方案1C总分最高（0.34），方案1B为0.311，方案1D为0.254，方案1A为0.083。敏感性分析表明，在等权重、社会优先和经济优先三种替代加权方案下，方案1C均保持最高排名。
五、讨论与结论
讨论部分指出，本研究的方法论贡献在于明确分离了维度加权、指标优先排序和方案表现评估三个层次，使专家判断和社区输入在决策过程的不同阶段各得其所。研究承认存在局限性，包括专家小组规模较小、社区调查样本有限（10户）、以及第三级评估依赖专家主观判断而非直接量化数据转换。研究强调，方案1C的CAPEX（每户5,321雷亚尔）约占年最低工资收入的31%，在依赖自给性捕鱼的社区中若无外部支持难以负担。研究建议通过巴西《卫生基本法》（第14,026/2020号法律）下的联邦拨款机制、生态系统服务付费（PES）计划、社区培训以及情境化规划等政策措施支持方案推广。研究还指出，未来应用需根据当地情况重新校准，包括考虑灰水管理以形成完整的家庭废水综合评估。
结论部分指出，在本研究选定的准则、权重和假设条件下，蒸发蒸腾罐+尿液储存方案（1C）被确定为拜亚内格拉案例研究中的优选卫生方案。该结论不应被解释为对所有农村、河岸或潘塔纳尔社区的普遍建议。方案1C在该特定决策情境下表现最佳，因为它整合了卫生与农业、技术复杂度相对较低，并支持养分（尤其是尿液中的氮和磷）的回收与再利用。在本地技术能力有限的地区，建议采用分阶段实施方法，先以方案1D作为入门系统建立操作熟悉度，再过渡至方案1C。研究强调，这些得分应被理解为AHP框架内的比较性决策支持结果，而非环境、经济或社会影响的直接测量值。研究最终表明，结构化且参与式的决策支持工具（如AHP）有助于识别适合当地情况的卫生路径，但具体发现应被视为针对该潘塔纳尔案例的本地化指导，更广泛的应用需要结合当地数据、利益相关者优先事项和实施约束进行重新校准。
