尚婷婷,張亞群,張志杰
(甘肅省生態(tài)環(huán)境科學設計研究院,甘肅 蘭州 730020)
隴南市位于甘肅省東南部,地理坐標為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)域開展評價,調查了當地自然環(huán)境和社會經濟狀況,分析了隴南市水資源、水環(huán)境、排放強度及水生態(tài)特征,并采用層次分析法(AHP)對隴南市2016—2019 年水環(huán)境承載力進行評價,為隴南市水環(huán)境管理和污染防治提供基礎數據和科學依據。
結合實際情況,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)境和經濟協(xié)調發(fā)展為目標,對隴南市水環(huán)境承載力開展評價。資料和數據主要來源有 《甘肅發(fā)展年鑒》(2015—2019)、《甘肅省水資源公報》(2015—2019)、《甘肅省國民經濟與社會發(fā)展統(tǒng)計公報》、《隴南市國民經濟與社會發(fā)展統(tǒng)計公報》,以及網絡上的各地統(tǒng)計局和環(huán)保局網站上的資料等,其中部分水生態(tài)數據來自《遙感解譯》。
1.2.1 評價指標體系的構建
為了完整地表征自然環(huán)境變化、社會經濟發(fā)展對水環(huán)境承載力的影響,所選取的評價指標需全面反映研究區(qū)的實際情況[1-3]。本研究結合隴南市的自然、社會、經濟及環(huán)境特征,并考慮數據的可獲取性及科學合理性,構建了包括目標層、準則層和指標層的水環(huán)境承載力評價指標體系。
1.2.2 指標數據標準化
在2016—2019 年隴南市各評價指標數據收集的基礎上,參考已有國家、地方標準或數據統(tǒng)計學分布特征以及甘肅省水環(huán)境承載能力評價技術指南,根據評估指標原始數據、基礎值(2015 年)和目標值(2020 年),確定評估指標類型,運用公式計算得到標準化后評估指標的分值。評估指標分值范圍均在0~100。
1.2.3 指標權重的計算
采用層次分析法(AHP)[4-6],選擇5 位專家打分,對水資源、水環(huán)境、排放強度、水生態(tài)準則層構造判斷矩陣,并采用一致性指標對判斷矩陣進行一致性檢驗,確定各準則層權重。然后對指標層建立判斷矩陣,進行一致性檢驗,確定各指標在該層中的權重,同時得到每一項評價指標的權重,詳見表1。
表1 隴南市水環(huán)境承載力評價指標體系及權重
1.2.4 水環(huán)境承載力的判別
水環(huán)境承載力指數通過綜合評價模型進行計算,即根據指標的重要性進行加權求和。根據水環(huán)境承載力指數,將水環(huán)境承載力評價結果劃分為超載、臨界超載和不超載三種類型。當水環(huán)境承載力指數RC>70 時,水環(huán)境處于不超載狀態(tài);當50 水環(huán)境承載力指數(RC)=W1×水資源指數+W2×水環(huán)境質量指數+W3×排放強度指數+W4×水生態(tài)指數 注:W1、W2、W3、W4 為準則層指標的權重。其中水資源指數、水環(huán)境質量指數、排放強度指數及水生態(tài)指數計算方法與水環(huán)境承載力指數計算公式一致。 通過計算,2016—2019 年隴南市水環(huán)境承載力結果見表2。研究結果表明,水資源指數2018 年較2016 年、2017 年有所下降,2019 年又有所回升;水環(huán)境質量指數近4 年基本保持一致,說明隴南市河流水質狀況較好;排放強度指數逐年增加,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)指數近4 年也基本保持一致。隴南市2019年水環(huán)境承載力指數相較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 2017 年和2019 年水環(huán)境承載力指數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)。 指標評估得分與指標權重之積代表了影響的程度,為快捷、直觀地反映2019 年水資源、排放強度及水生態(tài)的狀況,分別建立以指標為4、3、5 坐標的雷達圖,對各評價指標作以下分析,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 項指標偏離雷達中心較遠,表明在這兩方面評估值較高,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 項指標距雷達中心較近,表明在這兩方面評估值較低,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。排放強度狀況方面,工業(yè)污染物排放強度和城鎮(zhèn)污染排放強度距雷達中心較近,表明在這兩個方面狀態(tài)較差,主要體現(xiàn)在污染物排放量大,對隴南市水環(huán)境造成了壓力;廢水排放強度指標距雷達中心較遠,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偏離雷達中心較遠,表明在這三個方面狀態(tài)較好;水質凈化功能指數距雷達中心較近,反映區(qū)域水質凈化功能較弱;水源涵養(yǎng)功能指數偏低,反映了流域生態(tài)系統(tǒng)攔蓄降水或調節(jié)河川徑流量的能力有待增強。 圖1 2019 年隴南市水環(huán)境承載力指標影響 (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)境承載力指數相較2016 年增長了9.69%,水環(huán)境狀況有所改善。根據成因分析,影響隴南市水環(huán)境承載力主要因素是:隴南市工業(yè)產業(yè)結構不盡合理,工業(yè)耗水較大,而工業(yè)增加值較低,同時工業(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,對水環(huán)境承載力造成一定壓力。水資源的矛盾不僅會加劇資源供需矛盾,同時也降低了水環(huán)境的自凈能力。水源涵養(yǎng)功能指數偏低,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,實現(xiàn)水資源高效利用,處理好人水關系,在水資源充裕和緊缺地區(qū)構建不同的經濟結構[7];建設節(jié)水型社會,倡導節(jié)約用水,減少工業(yè)企業(yè)生產和城鎮(zhèn)居民生活用水量[8];加強水污染綜合治理,積極實施小流域污染綜合治理,加強沿岸污水截流,要把防治水污染的工作重點從末端治理轉為源頭控制,減少污染排放[9];加強水生態(tài)綜合治理,通過近岸水域環(huán)境保護、生態(tài)修復、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)境質量。2 結果與討論
2.1 水環(huán)境承載力評價
2.2 成因分析
3 結論與建議