孫 毅，常 勝，盧艷秋，宋鄂平

( 湖北民族學(xué)院 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 恩施445000)

眾所周知，水是人類生活與生產(chǎn)的重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了極為重要的支撐作用．這種支持作用通常以水環(huán)境承載力來(lái)表征，其含義是在特定的時(shí)期與范圍內(nèi)，水環(huán)境系統(tǒng)所能承受人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的閾值［1－2］．恩施州位于湖北省西南部，地處湘、鄂、渝三省(市)交匯處，屬中亞熱帶山地季風(fēng)氣候地區(qū)，雨量充沛，水資源豐富．清江為境內(nèi)最大的河流，發(fā)源于湖北省利川市西部齊岳山東麓的龍洞溝，自西向東流經(jīng)利川、恩施、宣恩、建始、巴東五縣市．近年來(lái)隨著恩施州的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，清江的污染在不斷的加劇．為了改變這一污染狀況，恩施州委州政府于2014 年4 月15 日正式啟動(dòng)了清江流域綜合治理．在這樣的背景下，研究恩施的水環(huán)境承載力有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義．

1 評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)

1．1 評(píng)價(jià)方法

文獻(xiàn)［3－9］表明向量模法、目標(biāo)決策分析法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法及模糊評(píng)價(jià)法，尤其是向量模法在水環(huán)境承載力的分析與評(píng)價(jià)中有著廣泛的應(yīng)用．向量模法屬于綜合評(píng)價(jià)法，此法常用于對(duì)水環(huán)境承載力橫向和縱向的比較中，能夠說(shuō)明不同地理位置水環(huán)境承載力相對(duì)大小或者同一區(qū)域不時(shí)期水環(huán)境承載力大小［10－11］．本文采用向量模法對(duì)恩施州的水環(huán)境承載力進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)．

在一個(gè)地區(qū)，不同時(shí)期有不同的水環(huán)境承載力;或者在相同時(shí)期不同的地理區(qū)域也有不同的水環(huán)境承載力相對(duì)應(yīng)．不妨設(shè)有m個(gè)水環(huán)境承載力為Ej(j=1，2，…，m)，再設(shè)每個(gè)水環(huán)境承載力由n個(gè)具體指標(biāo)確定的分量組成，即有歸一化后為

第j個(gè)水環(huán)境承載力的大小:

式中wij為第j個(gè)水環(huán)境承載力的第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重．

1．2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

水環(huán)境承載力與自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平密切相關(guān)．一方面水環(huán)境為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了必不可少的水資源，另一方面水環(huán)境還要接納社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的大量水體污染物．因此水環(huán)境承載力的指標(biāo)體系必須涵蓋這兩個(gè)方面．依據(jù)恩施州的實(shí)際情況，選取了與水環(huán)境密切相關(guān)的6 個(gè)指標(biāo):綜合性指標(biāo):單位新鮮水耗的工業(yè)增加值(n1)，工業(yè)用水重復(fù)率(n2)，城市污水處理率(n3)，單位化學(xué)需氧量(COD)的產(chǎn)值(GDP)(n4)，城市化水平(n5)．

單位新鮮水耗的工業(yè)增加值反映了經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的需求;工業(yè)用水重復(fù)率反映了清潔生產(chǎn)水平;城市污水處理率反映了水體污染物的排放強(qiáng)度;單位化學(xué)需氧量的產(chǎn)值反映了GDP 與污染物排放的關(guān)系;城市化水平可反映了水資源的需求．考慮到這些指標(biāo)對(duì)于水環(huán)境承載力的重要程度，通過(guò)建立判斷矩陣求各因子的相對(duì)重要程度，即權(quán)重．比較結(jié)果以9 標(biāo)度法表示(見(jiàn)表1)［11－12］．

CI=0．027 5＜0．1，滿足一致性檢．由表1 可知恩施州水環(huán)境承載力的主要的影響因子是單位化學(xué)需氧量(COD)的產(chǎn)值與城市污水處理率，比重均為0．3982，兩者之和超過(guò)了80%，其次為單位新鮮水耗的工業(yè)增加值，緊隨其后的是工業(yè)用水重復(fù)率、城市化水平．

2 水環(huán)境承載力計(jì)算與分析

2．1 水環(huán)境承載力的計(jì)算

研究恩施州的社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水資源狀況，根據(jù)《恩施統(tǒng)計(jì)年鑒(2007－2011)》、《恩施自治州水資源公報(bào)(2007－2011)》等現(xiàn)有資料，得到恩施州2007－2011 年各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)，如表2 所示．

根據(jù)式(1)對(duì)表2 的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，可計(jì)算出現(xiàn)有條件下不同年份的水環(huán)境承載力及各指標(biāo)值，如表3 所示．

表1 指標(biāo)體系的判斷矩陣及權(quán)重Tab．1 Judgment matrix and the weight of index system

表2 恩施州環(huán)境承載力指標(biāo)數(shù)據(jù)Tab．2 The values of the index of water resource carrying capacity of Enshi Autonomous Prefecture

表3 恩施州水環(huán)境承載力指標(biāo)歸一化量值Tab．3 The normalized value of the index ofwater resource carrying capacity of Enshi Autonomous Prefecture

2．2 水環(huán)境承載力的分析

由表3 可知，恩施州水環(huán)境承載力從2007 年的0．302 增加到2011 年的0．605 6，年平均增長(zhǎng)率為19%．其主要原因，影響水環(huán)境承載力各指標(biāo)從2007年到2011 年均有不同程度的增加，其中主要影響因素單位化學(xué)需氧量的產(chǎn)值與城市污水處理率平均增長(zhǎng)速度為16．6%和20．2%，次要因素工業(yè)用水重復(fù)率的增長(zhǎng)率更是高達(dá)31．6%，從而造成了水環(huán)境承載力呈逐年上升的趨勢(shì)．

值得注意的是，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，水體污染物的排放量不斷增加，污染排放物的總量也成增長(zhǎng)趨勢(shì)，勢(shì)必會(huì)降低水環(huán)境承載力．從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，恩施州水環(huán)境主要污染物化學(xué)需氧量從2010 年的1．6 萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2011 年，而后者的水環(huán)境承載力仍高于前者．2011 年水環(huán)境承載力比2010 年，主要原因是恩施的水資源豐富，水環(huán)境承載力高，多年平均地表徑流在200 億m3以上．盡管如此，但水環(huán)境的局部污染的形勢(shì)不容小覷，城市中由于污水管網(wǎng)的不完善，部分生活污水的直排造成了城市水體的污染，這無(wú)疑降低了水環(huán)境承載力．因此，水環(huán)境承載力提高的主要途徑就嚴(yán)格控制水環(huán)境污染．

3 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)恩施州的有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，量化計(jì)算了近5 年來(lái)恩施州的水環(huán)境承載力．研究發(fā)現(xiàn)，從2007－2011 年恩施州的水環(huán)境承載力呈逐年增加的趨勢(shì)，從2007 年的0．302 增加到2011 年的0．6056，年均增長(zhǎng)率為16．1%．研究還表明水環(huán)境承載力的提高不僅要提高影響水環(huán)境承載力的各個(gè)方面，更重要的要控制水體污染．

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