城市化與水環(huán)境質(zhì)量相關(guān)分析——以南京市秦淮河為例

周佳慧　夏　敏　魏威崗

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院江蘇南京210095）

城市化與水環(huán)境質(zhì)量相關(guān)分析——以南京市秦淮河為例

周佳慧夏敏魏威崗

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院江蘇南京210095）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與演進(jìn)，城市化已悄然成為相當(dāng)重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，全世界范圍內(nèi)對(duì)城市化的研究已有數(shù)十年歷史，但學(xué)科研究側(cè)重點(diǎn)和理解的不同使得城市化這個(gè)概念相對(duì)模糊。盡管學(xué)科間的差異導(dǎo)致對(duì)城市化的定義不盡相同，但普遍的共識(shí)認(rèn)為城市化是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化中的重要環(huán)節(jié)，人口流動(dòng)、城市擴(kuò)張、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和社會(huì)文化等諸多因素都囊括其中。城市化水平的考量可以從人口增長，經(jīng)濟(jì)繁榮，空間擴(kuò)張和生活水平提高四個(gè)維度出發(fā)。

城市化；水環(huán)境；生態(tài)系統(tǒng)

秦淮河是南京的母親河，千年來哺育著南京，孕育著南京的古老文化。然而由于秦淮河流域工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，人口的增加以及商業(yè)，旅游業(yè)的迅速發(fā)展，加之沒能正確處理好發(fā)展與環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，致使秦淮河遭受越來越嚴(yán)重污染，直接影響到流域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

在考量城市化中的生態(tài)環(huán)境要素之間聯(lián)系的過程中，兩者的耦合關(guān)系相對(duì)復(fù)雜，其中的水體污染作為考察生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)，對(duì)城市化有制約作用，城市化的過程中也造成了對(duì)生態(tài)環(huán)境的脅迫作用，本文以南京市以及南京市的“母親河”秦淮河為例，構(gòu)建出城市化與水環(huán)境系統(tǒng)耦合的關(guān)聯(lián)度模型，探索城市化與地表水環(huán)境的耦合度，相關(guān)研究探索二者的耦合關(guān)聯(lián)度，分析其空間規(guī)律，對(duì)合理有效推進(jìn)城市化有序發(fā)展、引導(dǎo)健康生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有實(shí)用意義。

1　水環(huán)境評(píng)價(jià)方法

本文充分考慮城市化和水環(huán)境兩個(gè)子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性，需要采用模型對(duì)系統(tǒng)因素全面分析，經(jīng)對(duì)比和篩選，確定采用灰色關(guān)聯(lián)度模型，本文以南京市秦淮和水環(huán)境為例進(jìn)行研究和定量評(píng)價(jià)。

表1　各項(xiàng)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)

首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化處理，消除原始數(shù)據(jù)在量綱和數(shù)量級(jí)上的差異。然后進(jìn)行關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算將均值化處理后的數(shù)據(jù)，分別用城市化的五個(gè)指標(biāo)與水環(huán)境的五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算，得到五個(gè)社會(huì)化指標(biāo)的表格，在每個(gè)表格中取兩級(jí)的最大差（M）和最小差（m）：

從而求得關(guān)聯(lián)系數(shù)：

式中ρ為分辯系數(shù)，其作i用k是削弱Δ（m ax）過大導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)系數(shù)失真。系數(shù)的引入提高了關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異顯著性。0＜ρ＜1，此處ρ取0.2。

得到的五個(gè)關(guān)聯(lián)系數(shù)的數(shù)據(jù)表，再求得關(guān)聯(lián)度。

得到各個(gè)指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)度矩陣如表2。

表2　關(guān)聯(lián)度矩陣

2　 2008年秦淮河水環(huán)境現(xiàn)狀單指標(biāo)分析

2.1氨態(tài)氮

水體中氮含量的水平會(huì)影響生物和微生物的繁殖，氮增加導(dǎo)致水體生物大量繁殖，水中的溶解氧大量消耗，最終導(dǎo)致水體質(zhì)量惡化等問題。水庫和湖泊中氮、磷超標(biāo)，也會(huì)導(dǎo)致誰提的富營養(yǎng)化。水體中氨態(tài)氮的含量是評(píng)價(jià)水環(huán)境的重要因素。

2.2溶解氧（DO）

顧名思義，溶解氧即溶解在水中的氧，水體中溶解氧的含量代表水體自凈能力的高低。當(dāng)DO值低于5mg/L時(shí)，魚類生物會(huì)產(chǎn)生呼吸困難。水體中的溶解氧主要來源于空氣中氧氣的溶入和水生植物光合作用產(chǎn)生氧，然而，水體受到有機(jī)污染時(shí)會(huì)過量消耗氧氣，溶解氧量下降，水中的厭氧菌得以迅速繁殖，水環(huán)境就會(huì)每況日下。DO越低，污染也就越嚴(yán)重。

2.3高錳酸鹽指數(shù)（COD）

高錳酸鹽指數(shù)是在酸堿介質(zhì)中，高錳酸鉀作為氧化劑對(duì)水樣進(jìn)行處理時(shí)所需消耗的量。高錳酸鉀可以被水體中的硫化物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽等還原性無機(jī)物和部分有機(jī)物進(jìn)行消耗，因此，COD可以作為衡量水體還原性無機(jī)物和有機(jī)物污染程度的合理指標(biāo)。

2.4有機(jī)污染物

有機(jī)污染物一般包括一些天然有機(jī)物質(zhì)和其他可進(jìn)行生物降解的人工合成有機(jī)物等。

3　城市化水平與水質(zhì)因子之間的關(guān)聯(lián)分析

對(duì)以上各因素進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，比對(duì)關(guān)聯(lián)度值并分析水環(huán)境中密切影響城市化發(fā)展的因素，找出對(duì)城市化發(fā)展影響較大因素，城市化中哪些環(huán)節(jié)會(huì)導(dǎo)致水環(huán)境的惡化，哪些環(huán)節(jié)與水環(huán)境狀況密切程度一般。關(guān)聯(lián)度最大值為1，則兩者之間關(guān)聯(lián)性大，影響作用顯著。關(guān)聯(lián)度合理值在0～1之間，關(guān)聯(lián)度值越大代表因素間關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)，耦合性也就越強(qiáng)；相應(yīng)的，當(dāng)關(guān)聯(lián)度在0～0.35之間時(shí)，關(guān)聯(lián)度低，耦合情況一般；關(guān)聯(lián)度在0.35～0.65，關(guān)聯(lián)度為中等，耦合情況較好；關(guān)聯(lián)度在0.65～0.85之間時(shí)，關(guān)聯(lián)度較強(qiáng)，因子耦合很好；關(guān)聯(lián)度在0.85～1之間時(shí)，關(guān)聯(lián)度極強(qiáng)，兩個(gè)因子作用規(guī)律幾近相同，耦合極強(qiáng)。由此可得出以下結(jié)論：（1）南京市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)秦淮河水環(huán)境有著相當(dāng)?shù)闹萍s作用。（2）社會(huì)化程度與水環(huán)境中的溶解氧、COD、有著密切的關(guān)聯(lián)，水體中的有機(jī)污染物的產(chǎn)生與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人口等的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。（3）相關(guān)的污染治理對(duì)于秦淮河水環(huán)境有著正相關(guān)的作用。（4）在水環(huán)境評(píng)價(jià)要素對(duì)城市化水平影響的研究中的關(guān)聯(lián)情況和耦合機(jī)制十分復(fù)雜，宏觀上表現(xiàn)為城市化對(duì)水環(huán)境的脅迫作用和水環(huán)境對(duì)城市化的制約作用兩方面。

4　城市化與環(huán)境污染協(xié)調(diào)發(fā)展的政策建議

4.1樹立科學(xué)的發(fā)展觀，增強(qiáng)可持續(xù)意識(shí)。

樹立城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展觀念，破除對(duì)經(jīng)濟(jì)GDP崇拜，建立綠色GDP觀念，擺脫“城市發(fā)展越大越好，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越快越好”的經(jīng)濟(jì)倫理觀念。

4.2構(gòu)建有利于可持續(xù)發(fā)展的特色產(chǎn)業(yè)

構(gòu)建環(huán)境友好產(chǎn)業(yè)，輔以制定資源消耗、環(huán)境、規(guī)模、工藝技術(shù)等方面的產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入門檻，建立生態(tài)工業(yè)體系。

周佳慧（1990—），女，黑龍江肇東人，碩士研究生，從事土地評(píng)價(jià)研究。

魏威崗（1990—），男，甘肅平?jīng)鋈?，碩士研究生，從事土地信息系統(tǒng)研究。

夏敏（1971—），女，江蘇南京人，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事土地評(píng)價(jià)和土地信息系統(tǒng)的研究。