陳 晨，鄧 鈺，張翔翔

（中交上海航道勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200120）

受人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展壓力和水資源本地條件的限制，我國是世界上水資源和水環(huán)境問題最突出的國家之一，水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)退化等多方面壓力同時(shí)存在，嚴(yán)重制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。在國內(nèi)近30年的環(huán)境研究中，水生態(tài)承載力概念由水資源承載力、水環(huán)境承載力發(fā)展而來。通過將水資源和水環(huán)境問題統(tǒng)一考慮，將社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系起來，水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)成為水體管理的重要技術(shù)支撐。為了反映評(píng)價(jià)區(qū)的水生態(tài)情況，有必要合理構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，這是水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)的重要基礎(chǔ)。由于水生態(tài)承載力系統(tǒng)的復(fù)雜性，目前對(duì)其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的方法尚未形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。本研究在已有的指標(biāo)體系研究基礎(chǔ)上，參考國家頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建水生態(tài)承載力指標(biāo)體系，為水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

1 水生態(tài)承載力指標(biāo)體系概況

1921年，PARK等首次將承載力的概念引入生態(tài)學(xué)領(lǐng)域，將其定義為某一特定環(huán)境條件下（主要指生存空間、營養(yǎng)物質(zhì)、陽光等生態(tài)因子的組合）某種個(gè)體存在數(shù)量的最高極限。20世紀(jì)70年代，BISHOP等針對(duì)環(huán)境污染問題提出環(huán)境承載力的概念，它是指為支撐一個(gè)可接受的生活狀態(tài)，某地區(qū)能持續(xù)承載人類活動(dòng)的強(qiáng)烈程度。 21世紀(jì)以來，我國河湖水生態(tài)系統(tǒng)問題日益嚴(yán)重，水環(huán)境管理由目標(biāo)總量控制向容量總量控制過渡，以水生態(tài)系統(tǒng)健康為流域水質(zhì)管理目標(biāo)的理念被廣泛接受，水生態(tài)承載力成為研究熱點(diǎn)。為緩解當(dāng)前我國社會(huì)發(fā)展對(duì)水生態(tài)產(chǎn)生的壓力，國內(nèi)研究重點(diǎn)關(guān)注水質(zhì)、水量與人口、經(jīng)濟(jì)、區(qū)域發(fā)展協(xié)調(diào)等問題，水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系得以不斷發(fā)展和擴(kuò)充。

徐志青等在珠江三角洲水環(huán)境承載力評(píng)價(jià)研究中從社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水生態(tài)環(huán)境和水資源三方面選擇19個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中，建成區(qū)綠化覆蓋率、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入等指標(biāo)體現(xiàn)出珠江三角洲高度城市化的社會(huì)環(huán)境。郭維紅等在河南省水資源承載力模擬研究中構(gòu)建了人口子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、水資源子系統(tǒng)和水污染子系統(tǒng)，水資源子系統(tǒng)包括地下水源供水量、地表水源供水量及再生水量，由于河南省人均水資源量僅為全國平均水平的五分之一且水資源空間分布不均，再生水利用發(fā)展較為顯著，因此將其納入評(píng)價(jià)體系中，以反映區(qū)域水資源特征。朱悅在遼河流域水環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究中從水環(huán)境納污、水環(huán)境凈化、水生生境、水生生物、水資源稟賦、水資源利用等方面選擇16個(gè)代表性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，相較于其他研究地區(qū)指標(biāo)選擇，該研究選擇了降水變異系數(shù)、生態(tài)流量保證率等指標(biāo)，以反映遼河流域降水分布不均、生態(tài)流量波動(dòng)較大的自然條件特征。任曉慶等在灤河流域水生態(tài)承載力評(píng)估研究中從水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水安全四個(gè)維度進(jìn)行綜合評(píng)估，選擇的指標(biāo)包括人均水資源量、水資源開發(fā)利用率、單位耕地面積化肥施用量、單位耕地面積畜禽養(yǎng)殖量、河岸帶林草覆蓋率、魚類完整性指數(shù)等，共計(jì)18個(gè)。楊倩等在長江經(jīng)濟(jì)帶水資源水環(huán)境指標(biāo)評(píng)估研究中主要選擇萬元GDP（國內(nèi)生產(chǎn)總值）用水量和萬元GDP廢水排放量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，為明確區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源、水環(huán)境壓力的關(guān)系，重點(diǎn)分析了用水量、廢水排放量與區(qū)域GDP增長的關(guān)系。劉子剛等在已有研究基礎(chǔ)上構(gòu)建了包含19個(gè)核心指標(biāo)和39個(gè)備選指標(biāo)的區(qū)域水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并根據(jù)渭河陜西段的特點(diǎn)選取8個(gè)核心指標(biāo)進(jìn)行水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)。

由于生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣、地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)形態(tài)各異，在已有的水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)研究中，研究者往往通過自有經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)文獻(xiàn)選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，不同研究所選取的指標(biāo)體系呈現(xiàn)出高度差異化特征，具有較強(qiáng)的主觀性，尚未形成普適的指標(biāo)體系，該局限性在一定程度上阻礙了水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)技術(shù)手段的推廣應(yīng)用。為滿足國家水生態(tài)環(huán)境綜合管理技術(shù)需求，2020年，《水生態(tài)承載力評(píng)估技術(shù)指南》（征求意見稿）發(fā)布，該指南從水資源、水生態(tài)、水環(huán)境三方面構(gòu)建了“三水”指標(biāo)體系，為流域/區(qū)域水生態(tài)環(huán)境綜合監(jiān)管提供技術(shù)支撐?！叭斌w系較為完整地歸納了水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)共性指標(biāo)及計(jì)算方法，但該指標(biāo)體系缺乏對(duì)地區(qū)特征指標(biāo)的歸納。合理構(gòu)建指標(biāo)庫及指標(biāo)體系是水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)的重要基礎(chǔ)，指標(biāo)庫內(nèi)容既要反映評(píng)價(jià)目標(biāo)地區(qū)的基本情況，又要反映研究地區(qū)的區(qū)域性特征，這就要求在提供普適指標(biāo)的同時(shí)保證地區(qū)特征指標(biāo)的可選性，基于以上原則，優(yōu)化完善的指標(biāo)體系有助于水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的推廣應(yīng)用。

2 水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

已有的水生態(tài)承載力研究提供了大量影響地區(qū)生態(tài)承載力的關(guān)鍵性社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)指標(biāo)，為構(gòu)建完善的指標(biāo)庫奠定了良好基礎(chǔ)。當(dāng)前，要合理歸納地區(qū)特征因素、指標(biāo)類型，總結(jié)出基本指標(biāo)庫和區(qū)域特征指標(biāo)庫，建立明確的地區(qū)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的指標(biāo)選擇方法，最終形成完善的水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2.1 基本指標(biāo)庫構(gòu)建

基于《水生態(tài)承載力評(píng)估技術(shù)指南》（征求意見稿），選取其中的推薦指標(biāo)構(gòu)成基本指標(biāo)庫，包括3個(gè)專項(xiàng)指標(biāo)、6個(gè)分項(xiàng)指標(biāo)和23個(gè)評(píng)估指標(biāo)（依據(jù)現(xiàn)有條件，不可量化的評(píng)估指標(biāo)可取消）?；局笜?biāo)庫如表1所示。需要強(qiáng)調(diào)的是，工業(yè)污染強(qiáng)度指數(shù)包括4個(gè)子指標(biāo)，即工業(yè)COD（化學(xué)需氧量）排放強(qiáng)度、工業(yè)氨氮排放強(qiáng)度、工業(yè)總氮排放強(qiáng)度、工業(yè)總磷排放強(qiáng)度；農(nóng)業(yè)污染強(qiáng)度指數(shù)包括2個(gè)子指標(biāo)，即單位耕地面積化肥施用量和單位土地面積畜禽養(yǎng)殖量；生活污染強(qiáng)度指數(shù)包括4個(gè)子指標(biāo)，即城鎮(zhèn)生活污水COD排放強(qiáng)度、城鎮(zhèn)生活污水氨氮排放強(qiáng)度、城鎮(zhèn)生活污水總氮排放強(qiáng)度、城鎮(zhèn)生活污水總磷排放強(qiáng)度。

表1 基本指標(biāo)庫

2.2 區(qū)域特征指標(biāo)庫構(gòu)建

區(qū)域水生態(tài)關(guān)鍵問題與其地域特征緊密相關(guān)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類活動(dòng)與水資源量緊缺、環(huán)境納污能力有限是主要矛盾點(diǎn)。從人類活動(dòng)強(qiáng)度（A）、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（B）和水資源量（C）3個(gè)角度對(duì)地區(qū)進(jìn)行類型劃分（見表2），廣泛收集水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)相關(guān)文獻(xiàn)中的評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)區(qū)域特征對(duì)指標(biāo)進(jìn)行縱向歸類，同時(shí)將指標(biāo)歸類到水資源、水環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)三個(gè)橫向類別中。

表2 地區(qū)分類因素及強(qiáng)度劃分

根據(jù)徐勇等提出的中國人地關(guān)系綜合評(píng)價(jià)理論模型，選取經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口集聚程度和國土開發(fā)強(qiáng)度3個(gè)指標(biāo)，將其等權(quán)重加權(quán)處理，計(jì)算人類活動(dòng)強(qiáng)度。將人類活動(dòng)強(qiáng)度（A）等級(jí)中“較高”和“極高”兩個(gè)等級(jí)統(tǒng)稱為高強(qiáng)度（A），“一般”“較低”和“極低”三個(gè)等級(jí)定義為低強(qiáng)度（A）。

對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度劃分，由于暫無公認(rèn)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，可綜合考慮人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、人均財(cái)政收入和農(nóng)村人均純收入三項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)合欠發(fā)達(dá)地區(qū)扶持政策等資料進(jìn)行界定。將經(jīng)濟(jì)水平遠(yuǎn)低于平均水平的地區(qū)劃分為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)（B），其他地區(qū)劃分為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)（B）。

對(duì)于區(qū)域水資源量（C）豐富程度的劃分，根據(jù)聯(lián)合國教科文組織制定的水資源豐富度標(biāo)準(zhǔn)，以近5年人均水資源量來衡量，大于2 000 m的?。ㄗ灾螀^(qū)、市）為相對(duì)豐富（C），小于2 000 m的?。ㄗ灾螀^(qū)、市）為相對(duì)缺水（C），如表3所示。除特定評(píng)價(jià)流域，可結(jié)合評(píng)價(jià)區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、自然三方面特點(diǎn)，選擇區(qū)域特征指標(biāo)庫進(jìn)行評(píng)估。區(qū)域特征指標(biāo)庫構(gòu)建結(jié)果如表4所示。

表3 聯(lián)合國教科文組織制定的水資源豐富度標(biāo)準(zhǔn)

表4 區(qū)域特征指標(biāo)庫

3 結(jié)論

在經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展的時(shí)代背景下，秉持生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展的理念，完善水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有助于該技術(shù)在水體管理中的推廣和應(yīng)用。針對(duì)過去水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)相關(guān)研究在指標(biāo)選擇上主觀性過強(qiáng)、缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的問題，本文提出了一種“求同存異、因地制宜”的水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，其中包括基本指標(biāo)庫和區(qū)域特征指標(biāo)庫，各地區(qū)水生態(tài)評(píng)價(jià)均可采用基本指標(biāo)庫內(nèi)容，以保證評(píng)價(jià)內(nèi)容的完整性，此外，通過人類活動(dòng)強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、水資源量“三層次、二水平”的標(biāo)準(zhǔn)確定評(píng)價(jià)區(qū)域特征，能有效針對(duì)地區(qū)特點(diǎn)補(bǔ)充適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)指標(biāo)?；诒狙芯刻岢龅乃鷳B(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，未來將進(jìn)一步研究相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定方法，以提高水生態(tài)承載力評(píng)價(jià)方法的一致性為目標(biāo)，推動(dòng)該技術(shù)在水資源、水環(huán)境、水生態(tài)管理中的應(yīng)用。