張 琦，李 翔，李紹康，楊津津，周繼紅

(1.河北工程大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院，邯鄲 056000；2.中國環(huán)境科學(xué)研究院地下水污染模擬與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100012)

頁巖氣是一種產(chǎn)量高、用途廣泛、清潔且高效的新型能源和化工原料[1]，作為非常規(guī)天然氣中的綠色能源代表被廣泛關(guān)注，近幾年被用于汽車等機(jī)動車的燃料、發(fā)電廠生產(chǎn)發(fā)電、城市供暖供熱、居民燃?xì)夂突どa(chǎn)等[2]。美國2018年開采頁巖氣約為5 932.4×109m3，占天然氣總產(chǎn)量的比重高達(dá)68.5%，其能源布局因頁巖氣的成功開發(fā)發(fā)生了明顯改變。從美國成功開發(fā)頁巖氣的案例來看，開采頁巖氣對于加速調(diào)整中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，緩解中國未來可能面臨的能源短缺壓力有巨大幫助[3]。最新的聯(lián)合國貿(mào)易和發(fā)展會議發(fā)布的一份報告中顯示，中國的頁巖氣儲量排世界第一[4-5]，而從中國自然資源部發(fā)布的《中國礦產(chǎn)資源報告2019》的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，頁巖氣的探明儲量在2018年突破1×1013m3，探明率僅有4.79%。目前國內(nèi)已有一些學(xué)者對頁巖氣開采的環(huán)境影響展開了研究，姜孟等[6]運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)對區(qū)域頁巖氣開發(fā)水資源承載力進(jìn)行研究；邢文婷等[7]運(yùn)用“壓力-狀態(tài)-相應(yīng)”概念模型對頁巖氣開發(fā)生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行評價；沈澤鋒等[8]運(yùn)用主成分分析法尋找頁巖氣開發(fā)地區(qū)水資源承載力影響主因及變化趨勢。關(guān)于頁巖氣對承載力的研究，學(xué)者大多集中在水資源承載力方面，相對而言，對水環(huán)境承載力的研究相對較少。

水環(huán)境承載力一般定義為特定時期、特定空間范圍內(nèi)，在區(qū)域環(huán)境功能維持穩(wěn)態(tài)效應(yīng)的前提下，區(qū)域水環(huán)境系統(tǒng)所能承受人類社會經(jīng)濟(jì)活動的能力[9]，水環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部各組成要素間相互作用、相互聯(lián)系，形成一個復(fù)雜的大系統(tǒng)[10]。因此，采用何種指標(biāo)體系來反映復(fù)雜系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展程度成為水環(huán)境承載力評價的關(guān)鍵。水環(huán)境承載力研究目前主要集中在評價方法、評價指標(biāo)體系的確立以及評價模型等[11]，主要方法有指標(biāo)體系綜合評價法、系統(tǒng)動力學(xué)法和背景分析方法。系統(tǒng)動力學(xué)方法較為復(fù)雜，可操作性不強(qiáng)；背景分析方法割裂了水環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部各因素之間的相互作用聯(lián)系；對比各方法的優(yōu)缺點(diǎn)，指標(biāo)體系綜合評價法可操作性強(qiáng)且簡單易行[12]。常見的指標(biāo)體系構(gòu)建方法為兩種，一種是基于自然-社會-經(jīng)濟(jì)的復(fù)合系統(tǒng)視角建立指標(biāo)體系[13]，另一種為基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(pressure-state-response，PSR)理論，從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三方面選取指標(biāo)[14]。國內(nèi)學(xué)者對水環(huán)境承載力也做了較多研究，如楊海燕等[15]建立系統(tǒng)動力學(xué)模型，通過建立可達(dá)型和規(guī)劃型情景模擬和預(yù)測了泰安市水資源和水環(huán)境系統(tǒng)；馬楠等[16]運(yùn)用層次分析法和向量模法，對江蘇省2004—2015年數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理和分析；柏義生等[17]采用模糊綜合評價法，對信陽市水環(huán)境承載力進(jìn)行評價。

為掌握威遠(yuǎn)縣在頁巖氣開采情況下的水環(huán)境承載力現(xiàn)狀，以有限的水環(huán)境承載力實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)，現(xiàn)對威遠(yuǎn)縣水環(huán)境承載力進(jìn)行綜合評價，基于復(fù)合系統(tǒng)理論構(gòu)建水環(huán)境承載力指標(biāo)體系，通過模糊分析評價模型，以威遠(yuǎn)縣為例，從社會經(jīng)濟(jì)、水資源和水環(huán)境三方面分析，定量評價頁巖氣開發(fā)水環(huán)境承載力，旨在對研究區(qū)頁巖氣開發(fā)對水環(huán)境承載力進(jìn)行科學(xué)評價，對有效提升威遠(yuǎn)縣水環(huán)境承載力提出針對性的優(yōu)化和建議。

1 研究區(qū)概況與評價方法

1.1 研究區(qū)概況

研究選取四川省內(nèi)江市威遠(yuǎn)縣為研究區(qū)。威遠(yuǎn)縣地處內(nèi)江市西北部，位于四川盆地中南部，行政面積1 289 km2。威遠(yuǎn)縣整體地勢西北高、東南低，由于受氣候與地形地貌影響，威遠(yuǎn)縣降水時空分布不均，年平均水資源總量4.7×109m3，降雨主要集中在6—9月，表現(xiàn)為冬春干旱而夏秋多雨，典型的亞熱帶暖濕季風(fēng)氣候，多年平均降雨量約為1 000 mm。根據(jù)內(nèi)江市2019年統(tǒng)計年鑒，2018年末全縣總?cè)丝?0.616 9 萬人，城鎮(zhèn)化率50.4%。隨著威遠(yuǎn)縣社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口數(shù)量的增加，城鎮(zhèn)化率的提高等多方面因素影響，年均用水總量從2009年的12 383.16×109m3增加到2018年的15 111.65×109m3，大量的水資源消耗，廢水及污染物的排放給水環(huán)境帶來了壓力。

1.2 水環(huán)境承載力綜合評價體系

1.2.1 評價指標(biāo)

頁巖氣開發(fā)水環(huán)境承載力評價指標(biāo)體系的確立直接影響到評價結(jié)果的合理性，因此在評價指標(biāo)確立過程中應(yīng)從各個方面加以衡量，力爭以最少的指標(biāo)對其進(jìn)行最全面的評價，因此借鑒中外前人的研究成果以及相關(guān)法律文件，并結(jié)合威遠(yuǎn)縣的社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境特征，以及綜合考慮數(shù)據(jù)的可獲得性，結(jié)合頁巖氣開發(fā)整個過程中可能帶來的水環(huán)境問題，將評價指標(biāo)分為共性指標(biāo)和個性指標(biāo)。

依據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理，通過統(tǒng)計和分析近幾年相關(guān)水環(huán)境承載力評價文獻(xiàn)中相關(guān)指標(biāo)，結(jié)合國家和地方現(xiàn)行的各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及規(guī)劃類文件，通過頻度統(tǒng)計和相關(guān)性分析，剔除相關(guān)程度比較大的指標(biāo)，來降低評價指標(biāo)的重復(fù)性，從而選出19個共性指標(biāo)。

由于中國頁巖氣開發(fā)仍然處于起步階段，關(guān)于頁巖氣開發(fā)對水環(huán)境影響未制訂行業(yè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，所以通過查閱相關(guān)行業(yè)的文獻(xiàn)、實(shí)地考察以及分析頁巖氣開發(fā)整個過程中可能存在的會對研究區(qū)水環(huán)境產(chǎn)生影響的環(huán)節(jié)或因素，對其可能帶來的水環(huán)境問題的范圍、程度進(jìn)行初步的估計分析，最終篩選出能夠反映頁巖氣開發(fā)過程中對水環(huán)境承載力影響的4個個性評價指標(biāo)，分別為單井需水量、井群規(guī)模、壓裂液返排率和返排液回用率。依據(jù)層次分析法的概念構(gòu)建評價指標(biāo)體系，具體指標(biāo)體系如表1所示。

1.2.2 指標(biāo)的權(quán)重

水環(huán)境承載力評價過程具有兼具主觀性和客觀性的特點(diǎn)，為使指標(biāo)權(quán)重更為科學(xué)、合理，采用組合權(quán)重的確定方法測算不同指標(biāo)的權(quán)重，其中主觀權(quán)重綜合考慮各因素重要性，客觀權(quán)重則利用熵信息的概念即根據(jù)數(shù)值本身意義來確定權(quán)重，即運(yùn)用層次分析法(the analytic hierarchy process，AHP)和熵權(quán)法計算各指標(biāo)權(quán)重，并通過式(1)得到組合權(quán)重，即為最終的指標(biāo)權(quán)重不受評價數(shù)據(jù)是否線性相關(guān)的影響。

(1)

由于選取的各指標(biāo)單位之間存在差異，為了便于計算，運(yùn)用式(2)和式(3)分別消除正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)的量綱差異，進(jìn)行規(guī)范化處理。

(2)

(3)

式中：Xij為第i個樣本的第j個指標(biāo)值;Yij為規(guī)范化后第i個樣本的第j個指標(biāo)值;maxxij和minxij分別為不同樣本在同一指標(biāo)下的最大值和最小值。

熵權(quán)法可根據(jù)各指標(biāo)的變異程度確定權(quán)重，消除在確定權(quán)重時候的人為主觀影響，根據(jù)各指標(biāo)中所含信息的有序度確定的權(quán)重，可以更科學(xué)合理地計算出反映樣本數(shù)據(jù)變化速率信息熵，信息熵越高，系統(tǒng)越均衡，指標(biāo)變化越慢；反之，則變化越快。熵權(quán)法的計算步驟為：①無量綱處理：對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；②貢獻(xiàn)度計算：計算第j個指標(biāo)下，第i個指標(biāo)的貢獻(xiàn)度；③熵值計算：計算第j項指標(biāo)的信息熵值；④熵值修正：根據(jù)水環(huán)境評價的實(shí)際意義，為了使計算得出第i個指標(biāo)下第j個對象占該指標(biāo)的比重pij有意義，使得pijlnpij能滿足熵所反映的無序化程度，需結(jié)合實(shí)際，對pij加以修正；⑤權(quán)重計算：確定評價指標(biāo)的權(quán)重。

層次分析法是一種定性與定量相結(jié)合的，系統(tǒng)化、層次化的分析方法將研究對象看作一個系統(tǒng)，按照分解、比較判斷、綜合的思維方式進(jìn)行分析，可以將多目標(biāo)、多準(zhǔn)則而又難以全部量化的問題轉(zhuǎn)化為多層次單目標(biāo)的問題。層次分析法的計算步驟為：①構(gòu)造判斷矩陣：通過相互比較構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟(jì)、水資源和水環(huán)境三個子系統(tǒng)的判斷矩陣；②計算判斷矩陣的最大特征值λmax，進(jìn)行指標(biāo)層的一致性檢驗(yàn)；③計算得出各指標(biāo)的權(quán)重。

運(yùn)用上述步驟對威遠(yuǎn)縣頁巖氣開發(fā)水環(huán)境承載力各評價指標(biāo)進(jìn)行計算，得出各指標(biāo)的綜合權(quán)重值，結(jié)果如表2所示。

表2 威遠(yuǎn)縣水環(huán)境承載力指標(biāo)權(quán)重

1.2.3 分級標(biāo)準(zhǔn)

中外對于水環(huán)境承載力的評價的標(biāo)準(zhǔn)尚未完全統(tǒng)一，依據(jù)以下原則確定分級標(biāo)準(zhǔn)：①國家和國際標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先采用；②相近行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化；③對于沒有參照的指標(biāo)，采用了尋求專家經(jīng)驗(yàn)和等間距法。依據(jù)上述原則以及《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2016—2020)》《城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50331—2002)等國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)劃文本，將各指標(biāo)對水環(huán)境承載力的影響分為5個等級，為了方便區(qū)分研究區(qū)水環(huán)境承載力狀態(tài)，以“理想承載狀態(tài)”“適宜承載狀態(tài)”“臨界承載狀態(tài)”“輕度超載狀態(tài)”和“嚴(yán)重超載狀態(tài)”分別表示，各個指標(biāo)對應(yīng)的分級標(biāo)準(zhǔn)如圖3所示。其中水環(huán)境承載力指數(shù)為[0，0.15)表明水環(huán)境承載力處于嚴(yán)重超載狀態(tài)，水環(huán)境已經(jīng)被破壞，無法支撐社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展；[0.15，0.30)表明水環(huán)境承載力處于輕度超載狀態(tài)，表明區(qū)域水環(huán)境問題較為突出，水環(huán)境已經(jīng)阻礙了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的發(fā)展，需要大力保護(hù)水環(huán)境；[0.30，0.70)表明水環(huán)境承載力處在臨界承載狀態(tài)，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到水環(huán)境的影響，需要保護(hù)水環(huán)境和優(yōu)化資源分配以達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的；[0.70，0.85)表明區(qū)域水環(huán)境承載力處在適宜承載狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與水環(huán)境承載力之間的關(guān)系較為協(xié)調(diào)；[0.85，1.00]表明水環(huán)境承載力處于的理想承載狀態(tài)，可以適當(dāng)加大經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展力度，具體評價分級如表4所示。

表3 研究區(qū)水環(huán)境承載力指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)

表4 頁巖氣開發(fā)水環(huán)境承載力評價等價劃分

1.3 模糊綜合評價模型

模糊綜合評價法基于模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，用定量化的方法描述復(fù)雜的定性問題，該方法系統(tǒng)性強(qiáng)，可將結(jié)果清晰明確表達(dá)出來，在難以用精確方法解決的復(fù)雜模糊問題上有很大的優(yōu)越性。模糊綜合評價模型能夠更加全面地對水環(huán)境承載力做出綜合性評價。其具體步驟為：①將每一年的評價指標(biāo)都設(shè)為一個集合U，即U={u1，u2，ui，…，u23}，評價等級設(shè)為V={V1，V2，V3，V4，V5}={Vk}；②根據(jù)隸屬函數(shù)確定隸屬度，得到判斷矩陣R；③確定評判結(jié)果B；④計算綜合評分值A(chǔ)。

(4)

Bi=WiRj=(b1，b2，b3，b4，b5)

(5)

(6)

式中：ui為第i項指標(biāo)的實(shí)際值；Ym1Ym2Ym3為ui對評價等級Vk的隸屬度，k為評價等級數(shù)，k=1，2，3，4，5；W=(ω1，ω2，…，ωn)為權(quán)重向量；bk為評價等級Vk對綜合評判結(jié)果B的隸屬度；A=(a1，a2，a3，a4，a5)為量化賦分向量。

運(yùn)用上述步驟對威遠(yuǎn)縣頁巖氣開發(fā)水環(huán)境承載力各個評價指標(biāo)進(jìn)行計算，得出綜合評判結(jié)果B的隸屬度和量化后的頁巖氣開發(fā)水環(huán)境承載力，結(jié)果如表5和表6所示。

表5 2009—2018年威遠(yuǎn)縣頁巖氣開發(fā)水環(huán)境承載力隸屬度

表6 2009—2018年威遠(yuǎn)縣承載力評價指標(biāo)值

2 結(jié)果與討論

2.1 水環(huán)境承載力綜合評價

根據(jù)模糊綜合評價法對威遠(yuǎn)縣2009—2018年的水環(huán)境承載力進(jìn)行計算，結(jié)果如圖1所示。由圖1可見，威遠(yuǎn)縣水環(huán)境承載力水平整體處于上升趨勢，綜合評分值從2009年的0.384 3上升到2018年的0.738 1，整體處于臨界承載狀態(tài)，2011年的評分值最低(0.246 6)，處于輕度超載狀態(tài)，2017年和2018年的評分值分別為0.764 0和0.738 1，達(dá)到研究期間最高的評分值，處于適宜承載狀態(tài)。這主要得益于一系列環(huán)保法規(guī)和政策規(guī)則的發(fā)布實(shí)施，包括2015年實(shí)施的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》，2016年發(fā)布的《內(nèi)江市“十三五”生態(tài)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，2016年發(fā)布的《水污染防治行動計劃內(nèi)江市實(shí)施方案》，2016年發(fā)布的《內(nèi)江市城市生態(tài)修復(fù)規(guī)劃(2017—2030)》，2018年發(fā)布的《威遠(yuǎn)縣生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃(2018—2020)》等，這些政策著力解決了威遠(yuǎn)縣在城鎮(zhèn)化、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時產(chǎn)生的水環(huán)境問題，從源頭控制和節(jié)能減排等方面破解水環(huán)境問題，有效地促進(jìn)了威遠(yuǎn)縣水環(huán)境承載力的提升。

圖1 研究區(qū)地理位置圖

2.2 子系統(tǒng)評價

進(jìn)一步計算了社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、水資源子系統(tǒng)、水環(huán)境子系統(tǒng)的綜合評分值，結(jié)果如圖2所示。由圖2可見：2009—2018年社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評分值先下降后持續(xù)上升，在2011年的評分值達(dá)到最低(0.052 4)，2016年又略有降低，總體上升速率較大，2009—2013年整體處于輕度超載狀態(tài)；水環(huán)境子系統(tǒng)呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢，2011年的評分值最低(0.245 8)，2018年的評分值略有降低，總體增幅低于社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)，整體處于臨界承載狀態(tài)；水資源子系統(tǒng)的評分值處于波動狀態(tài)，整體處于下降趨勢，2011年的評分值最高(0.776 1)，2015年的評分值最低(0.497 0)，但研究期內(nèi)的平均評分值達(dá)0.622 2，總體處于中等水平，表明威遠(yuǎn)縣水資源的供求矛盾尚未解決，如按現(xiàn)狀繼續(xù)發(fā)展，將無法支撐威遠(yuǎn)縣頁巖氣的持續(xù)開采，會成為制約威遠(yuǎn)縣社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。

圖2 2009—2018年威遠(yuǎn)縣頁巖氣開發(fā)水環(huán)境承載力評價值

2.3 指標(biāo)評價

通過模糊綜合評價模型對各指標(biāo)的評分值進(jìn)行計算，結(jié)果如圖3所示，得到評價指標(biāo)2009—2018年的發(fā)展情況，并據(jù)此分析威遠(yuǎn)縣頁巖氣開發(fā)水環(huán)境承載力變化的主要原因。

圖3 2009—2018年威遠(yuǎn)縣頁巖氣開發(fā)水環(huán)境子系統(tǒng)承載力評價值

2.3.1 社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)

由圖3可見，人口密度評分值最低，自然增長率評分值處于波動狀態(tài)，城鎮(zhèn)化率和人均GDP呈遞增態(tài)勢。2009—2018年人口密度處于548～580 人/km2；自然增長率在2011年為3.7‰，在2018年為-5.89‰；城鎮(zhèn)化水平從37.5%提升到50.4%；人均GDP從1.87×104元提升到4.96×104元。威遠(yuǎn)縣城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，經(jīng)濟(jì)實(shí)力在穩(wěn)步提升，人口自然增長率正在控制，使得社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評分值呈持續(xù)增長的趨勢，但是人口密度成為社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)最突出的問題。

2.3.2 水資源子系統(tǒng)

由圖3可見，水資源開發(fā)利用率、年均用水總量和人均水資源占有量三項指標(biāo)的評分值逐年降低，其余6項指標(biāo)呈良好發(fā)展態(tài)勢。威遠(yuǎn)縣2011年降雨量僅有519.4 mm，其余年份降水量均高于850 mm，2013年高達(dá)1 144.1 mm；水資源開發(fā)利用率從20%逐年增高，2017年高達(dá)77%；年均用水總量從12 383.16×109m3增長到1 955.13×109m3；人均水資源占有量不足850 m3，低于全國人均水資源占有量的1/2，并且呈現(xiàn)逐年減少的趨勢；人均綜合用水量從152.487 0 m3增長到243.298 6 m3，雖然用水量逐年增加，但低于全國水平；單位工業(yè)增加值用水量和單位GDP用水量隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的穩(wěn)步提升，呈現(xiàn)逐年降低的趨勢；單井需水量隨著頁巖氣開采技術(shù)的不斷改進(jìn)，呈現(xiàn)逐年降低的趨勢；由于2009年出現(xiàn)了第一口頁巖氣評價井，但是中國的頁巖氣開采處于起步階段，井群規(guī)模較小，并且增長的速度較慢，直到2018年才實(shí)行大規(guī)模的鉆井，導(dǎo)致評分值較低。威遠(yuǎn)縣在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，也不可避免地帶來了水資源的消耗，水資源的需求矛盾日益突出，特別是頁巖氣在鉆井、壓裂階段會消耗大量的水資源，會過度消耗當(dāng)?shù)厮Y源，給水資源子系統(tǒng)帶來較大壓力。

圖4 2009—2018年威遠(yuǎn)縣頁巖氣開發(fā)水環(huán)境承載力評價指標(biāo)評分值

2.3.3 水環(huán)境子系統(tǒng)

由圖3可見，近年來除了壓裂液返排率指標(biāo)，其余各項指標(biāo)的評分值呈現(xiàn)逐年升高的趨勢，但單位GDP化學(xué)需氧量排放強(qiáng)度和單位GDP氨氮排放強(qiáng)度的評分值一直低于0.7。具體來看，2009—2018年森林覆蓋率從36.1%增加到40.2%；城鎮(zhèn)污水處理率從39.87%升至90.14%；水質(zhì)功能區(qū)達(dá)標(biāo)率在2009年為82%，2010年降至57.1%，隨后逐年提升至84.8%；廢水排放總量從4 277×104t降至1 899.574×104t；單位GDP廢水排放量從30.588 0 t降至5.413 0 t；單位GDP化學(xué)需氧量排放強(qiáng)度和單位GDP氨氮排放強(qiáng)度分別下降了51%和36%；壓裂液返排率由于受到頁巖氣開采技術(shù)的限制，沒有太大變化；返排液回用率則由80%提升至90%。威遠(yuǎn)縣近年積極開展水環(huán)境污染治理，降耗減排的工程效果也尤為明顯，在發(fā)展社會經(jīng)濟(jì)的同時，仍然關(guān)注水環(huán)境，積極進(jìn)行技術(shù)更新，使得城鎮(zhèn)污水處理率大幅度提高，廢水排放總量明顯減少但是關(guān)于化學(xué)需氧量和氨氮的治理目前需要重要關(guān)注的問題，雖然單位GDP化學(xué)需氧量排放強(qiáng)度和單位GDP氨氮排放強(qiáng)度在逐年減少，但是仍然處于較高水平。

3 結(jié)論

(1)從“社會經(jīng)濟(jì)-水資源-水環(huán)境”復(fù)合系統(tǒng)角度出發(fā)，充分考慮頁巖氣開發(fā)對區(qū)域水環(huán)境承載力的影響，增添頁巖氣開發(fā)個性評價指標(biāo)，構(gòu)建適合頁巖氣開發(fā)區(qū)域的水環(huán)境承載力評價體系，采用熵權(quán)法和層次分析法相結(jié)合的方法確定指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用模糊綜合評價模型進(jìn)行評價，降低了人為主觀因素的影響，通過模糊概念分析使評價結(jié)果更客觀，符合實(shí)際情況。

(2)研究區(qū)水環(huán)境承載力總體處于上升趨勢，在2009—2016年水環(huán)境承載力處于臨界承載狀態(tài)，水環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會、水資源和頁巖氣發(fā)展處于相對平衡狀態(tài)，通過保護(hù)水環(huán)境和優(yōu)化資源分配可以持續(xù)發(fā)展；2017年和2018年研究區(qū)水環(huán)境承載力處于適宜承載狀態(tài)，研究區(qū)頁巖氣井群規(guī)模的不斷擴(kuò)大造成水資源子系統(tǒng)承載力的下降，但社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和水環(huán)境子系統(tǒng)承載力的提升減緩了水環(huán)境承載力的下降，使得綜合水環(huán)境承載力未劇烈下降。

(3)研究區(qū)人均GDP、單位GDP用水量、單井需水量、壓裂返排液回用率等指標(biāo)持續(xù)好轉(zhuǎn)，側(cè)面緩解了頁巖氣大規(guī)模開發(fā)對水環(huán)境帶來的壓力。因此，威遠(yuǎn)縣可以在構(gòu)建節(jié)水型社會的同時，強(qiáng)化用水總量的控制，提高區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的綜合用水效率，進(jìn)一步優(yōu)化水資源分配結(jié)構(gòu)，提高重復(fù)用水效率，推動社會經(jīng)濟(jì)和水環(huán)境承載力的協(xié)調(diào)發(fā)展。