城市水環(huán)境承載力評(píng)價(jià)研究
——以甘肅省隴南市為例

尚婷婷，張亞群，張志杰

（甘肅省生態(tài)環(huán)境科學(xué)設(shè)計(jì)研究院，甘肅 蘭州 730020）

隴南市位于甘肅省東南部，地理坐標(biāo)為104°01′—106°38′E、32°38′—34°31′N，東西長237.0 km，南北寬203.5 km，土地總面積27 838 km2。

本研究以甘肅省隴南市為研究區(qū)域開展評(píng)價(jià)，調(diào)查了當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況，分析了隴南市水資源、水環(huán)境、排放強(qiáng)度及水生態(tài)特征，并采用層次分析法（AHP）對(duì)隴南市2016—2019 年水環(huán)境承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)，為隴南市水環(huán)境管理和污染防治提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

結(jié)合實(shí)際情況，從水資源、自然資源、污染物排放、土地利用、水環(huán)境及水生態(tài)的現(xiàn)狀出發(fā)，以環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，對(duì)隴南市水環(huán)境承載力開展評(píng)價(jià)。資料和數(shù)據(jù)主要來源有 《甘肅發(fā)展年鑒》（2015—2019）、《甘肅省水資源公報(bào)》（2015—2019）、《甘肅省國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》、《隴南市國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，以及網(wǎng)絡(luò)上的各地統(tǒng)計(jì)局和環(huán)保局網(wǎng)站上的資料等，其中部分水生態(tài)數(shù)據(jù)來自《遙感解譯》。

1.2 研究方法

1.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

為了完整地表征自然環(huán)境變化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水環(huán)境承載力的影響，所選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)需全面反映研究區(qū)的實(shí)際情況[1-3]。本研究結(jié)合隴南市的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境特征，并考慮數(shù)據(jù)的可獲取性及科學(xué)合理性，構(gòu)建了包括目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的水環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1.2.2 指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

在2016—2019 年隴南市各評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)收集的基礎(chǔ)上，參考已有國家、地方標(biāo)準(zhǔn)或數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分布特征以及甘肅省水環(huán)境承載能力評(píng)價(jià)技術(shù)指南，根據(jù)評(píng)估指標(biāo)原始數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)值（2015 年）和目標(biāo)值（2020 年），確定評(píng)估指標(biāo)類型，運(yùn)用公式計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)化后評(píng)估指標(biāo)的分值。評(píng)估指標(biāo)分值范圍均在0～100。

1.2.3 指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算

采用層次分析法（AHP）[4-6]，選擇5 位專家打分，對(duì)水資源、水環(huán)境、排放強(qiáng)度、水生態(tài)準(zhǔn)則層構(gòu)造判斷矩陣，并采用一致性指標(biāo)對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，確定各準(zhǔn)則層權(quán)重。然后對(duì)指標(biāo)層建立判斷矩陣，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，確定各指標(biāo)在該層中的權(quán)重，同時(shí)得到每一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，詳見表1。

表1 隴南市水環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

1.2.4 水環(huán)境承載力的判別

水環(huán)境承載力指數(shù)通過綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行計(jì)算，即根據(jù)指標(biāo)的重要性進(jìn)行加權(quán)求和。根據(jù)水環(huán)境承載力指數(shù)，將水環(huán)境承載力評(píng)價(jià)結(jié)果劃分為超載、臨界超載和不超載三種類型。當(dāng)水環(huán)境承載力指數(shù)RC＞70 時(shí)，水環(huán)境處于不超載狀態(tài)；當(dāng)50

水環(huán)境承載力指數(shù)（RC）=W1×水資源指數(shù)+W2×水環(huán)境質(zhì)量指數(shù)+W3×排放強(qiáng)度指數(shù)+W4×水生態(tài)指數(shù)

注：W1、W2、W3、W4 為準(zhǔn)則層指標(biāo)的權(quán)重。其中水資源指數(shù)、水環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、排放強(qiáng)度指數(shù)及水生態(tài)指數(shù)計(jì)算方法與水環(huán)境承載力指數(shù)計(jì)算公式一致。

2 結(jié)果與討論

2.1 水環(huán)境承載力評(píng)價(jià)

通過計(jì)算，2016—2019 年隴南市水環(huán)境承載力結(jié)果見表2。研究結(jié)果表明，水資源指數(shù)2018 年較2016 年、2017 年有所下降，2019 年又有所回升；水環(huán)境質(zhì)量指數(shù)近4 年基本保持一致，說明隴南市河流水質(zhì)狀況較好；排放強(qiáng)度指數(shù)逐年增加，說明隴南市污染物排放量逐年降低，水環(huán)境壓力越來越??；水生態(tài)指數(shù)近4 年也基本保持一致。隴南市2019年水環(huán)境承載力指數(shù)相較2016 年增長了9.69%，水環(huán)境狀況有所改善。

表2 隴南市2016—2019 年水環(huán)境承載力指數(shù)

2017 年和2019 年水環(huán)境承載力指數(shù)RC＞70，隴南市水環(huán)境處于不超載狀態(tài)；2016 年和2018年RC在50～70，隴南市水環(huán)境處于臨界超載狀態(tài)。

2.2 成因分析

指標(biāo)評(píng)估得分與指標(biāo)權(quán)重之積代表了影響的程度，為快捷、直觀地反映2019 年水資源、排放強(qiáng)度及水生態(tài)的狀況，分別建立以指標(biāo)為4、3、5 坐標(biāo)的雷達(dá)圖，對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)作以下分析，如圖1 所示。水資源狀況方面，水資源開發(fā)利用率和用水效率2 項(xiàng)指標(biāo)偏離雷達(dá)中心較遠(yuǎn)，表明在這兩方面評(píng)估值較高，造成的水資源壓力較小，主要表現(xiàn)在水資源開發(fā)利用率低和用水效率低；人均生活用水量和城市再生水利用率2 項(xiàng)指標(biāo)距雷達(dá)中心較近，表明在這兩方面評(píng)估值較低，造成的水資源壓力越大，主要表現(xiàn)在人均生活用水量較大和城市再生水利用率較低。排放強(qiáng)度狀況方面，工業(yè)污染物排放強(qiáng)度和城鎮(zhèn)污染排放強(qiáng)度距雷達(dá)中心較近，表明在這兩個(gè)方面狀態(tài)較差，主要體現(xiàn)在污染物排放量大，對(duì)隴南市水環(huán)境造成了壓力；廢水排放強(qiáng)度指標(biāo)距雷達(dá)中心較遠(yuǎn)，表明該方面狀態(tài)較好。水生態(tài)狀況方面，植被岸線覆蓋比、生態(tài)基流保障率和河流連通性指標(biāo)偏離雷達(dá)中心較遠(yuǎn)，表明在這三個(gè)方面狀態(tài)較好；水質(zhì)凈化功能指數(shù)距雷達(dá)中心較近，反映區(qū)域水質(zhì)凈化功能較弱；水源涵養(yǎng)功能指數(shù)偏低，反映了流域生態(tài)系統(tǒng)攔蓄降水或調(diào)節(jié)河川徑流量的能力有待增強(qiáng)。

圖1 2019 年隴南市水環(huán)境承載力指標(biāo)影響

3 結(jié)論與建議

（1）2016—2019 年隴南市水環(huán)境承載力總體呈上升趨勢，2019 年水環(huán)境承載力指數(shù)相較2016 年增長了9.69%，水環(huán)境狀況有所改善。根據(jù)成因分析，影響隴南市水環(huán)境承載力主要因素是：隴南市工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理，工業(yè)耗水較大，而工業(yè)增加值較低，同時(shí)工業(yè)的發(fā)展使得工業(yè)廢水、工業(yè)污染物排放量增多；由于隴南市人口迅速增長，城鎮(zhèn)污染物排放量增大，人均生活用水量增加，且城市再生水利用量較少，對(duì)水環(huán)境承載力造成一定壓力。水資源的矛盾不僅會(huì)加劇資源供需矛盾，同時(shí)也降低了水環(huán)境的自凈能力。水源涵養(yǎng)功能指數(shù)偏低，不利于流域生態(tài)健康的可持續(xù)發(fā)展。

（2）鑒于隴南市水環(huán)境承載能力現(xiàn)狀，要增加隴南市水環(huán)境承載力，總體思路從“減排”和“增容”兩方面著手，提出以下建議：優(yōu)化水資源配置，實(shí)現(xiàn)水資源高效利用，處理好人水關(guān)系，在水資源充裕和緊缺地區(qū)構(gòu)建不同的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)[7]；建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，倡導(dǎo)節(jié)約用水，減少工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)居民生活用水量[8]；加強(qiáng)水污染綜合治理，積極實(shí)施小流域污染綜合治理，加強(qiáng)沿岸污水截流，要把防治水污染的工作重點(diǎn)從末端治理轉(zhuǎn)為源頭控制，減少污染排放[9]；加強(qiáng)水生態(tài)綜合治理，通過近岸水域環(huán)境保護(hù)、生態(tài)修復(fù)、水土保持等措施，提高水源涵養(yǎng)功能，改善河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。