賈江雁

（上海莘然環(huán)境管理有限公司，上海市 閔行 200240）

1 研究工業(yè)區(qū)概況

上海市某工業(yè)區(qū)位于上海市閔行區(qū)西北，是上海市貫徹落實(shí)“兩規(guī)合一”政策后出現(xiàn)104個(gè)產(chǎn)業(yè)區(qū)塊的一個(gè)地區(qū)。規(guī)劃面積為759公頃。工業(yè)區(qū)成立之初，以機(jī)械設(shè)備制造、汽車配件、電子、服裝加工等為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。隨著工業(yè)區(qū)產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)換，現(xiàn)已調(diào)整為以技術(shù)服務(wù)業(yè)、機(jī)電制造業(yè)、現(xiàn)代物流業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，力爭營造一個(gè)生態(tài)型綠色環(huán)保的產(chǎn)業(yè)園，并形成一個(gè)跨國公司的投資中心、研發(fā)中心集聚的智力型工業(yè)區(qū)。工業(yè)區(qū)現(xiàn)今面臨的主要環(huán)境問題有水環(huán)境污染、空氣污染以及土壤污染等。為實(shí)現(xiàn)該地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的長久穩(wěn)定增長，需要對其環(huán)境承載力進(jìn)行研究，以期為該地區(qū)未來發(fā)展提供優(yōu)化路徑，實(shí)現(xiàn)人與自然和綠色工業(yè)的全面建設(shè)。

2 研究方法

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

在上述研究工業(yè)區(qū)中水環(huán)境污染問題、土壤污染問題以及地下水污染問題的污染根源在于工業(yè)廢水排放。為此，本文將以水資源環(huán)境承載力作為主方向，構(gòu)建以規(guī)劃環(huán)評為基礎(chǔ)的承載力綜合評價(jià)指標(biāo)體系。在該領(lǐng)域的研究中，國內(nèi)外學(xué)者對其指標(biāo)劃分為自然供給、社會影響以及污染承受能力等三大模塊[1]。后有學(xué)者構(gòu)建出以社會經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會資源等為評價(jià)核心的3個(gè)評價(jià)指標(biāo)體系，支撐對環(huán)境承載力的理論研究[2]。由此可看出影響水資源環(huán)境承載力的因素具有多樣性特點(diǎn)，涵蓋自然、社會和物質(zhì)本身的凈化能力[1]。以上海市某工業(yè)區(qū)實(shí)際情況可知，該地區(qū)以新興工業(yè)產(chǎn)業(yè)為主，在空間范圍內(nèi)該地區(qū)不涉及《上海市主體功能區(qū)規(guī)劃》禁止開發(fā)區(qū)域。為此，研究將以《上海市生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃》、《上海市水污染防治行動計(jì)劃實(shí)施方案》和《上海市水環(huán)境功能區(qū)劃（2011年修訂版）》等政策為基礎(chǔ)，結(jié)合上海市某工業(yè)區(qū)所在區(qū)域現(xiàn)今發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展規(guī)劃構(gòu)建水資源評價(jià)指標(biāo)體系[2]，爭取在2030年底實(shí)現(xiàn)本地用水質(zhì)量的全面提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)各項(xiàng)功能的全面提升[3]。

2.2 指標(biāo)權(quán)重確定

為使構(gòu)建的指標(biāo)權(quán)重更具科學(xué)性，本文將采取主客觀結(jié)合的方式，并利用AHP法和熵權(quán)法得出指標(biāo)權(quán)重，然后運(yùn)用乘法集成法獲得組合權(quán)重，以此方式得到最終的指標(biāo)權(quán)重[4-5]。

2.2.1 AHP法

依據(jù)AHP法的相關(guān)基本原理構(gòu)建用于指標(biāo)準(zhǔn)則層的判斷矩陣，即影響研究工業(yè)區(qū)水資源承載力的社會經(jīng)濟(jì)、水資源以及水生態(tài)環(huán)境判斷矩陣，對所有參檢數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，以此明確各準(zhǔn)則層的評價(jià)權(quán)重。同時(shí)需要針對每層指標(biāo)構(gòu)建判斷矩陣，同樣對其進(jìn)行一次一致性檢驗(yàn)，明確各指標(biāo)在每層中的權(quán)重；最后得到矩陣中每一層每一項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。

2.2.2 熵權(quán)法

熵權(quán)法是一種利用指標(biāo)變異程度來獲得權(quán)重的一種賦權(quán)方法。熵權(quán)法在本研究中的主要計(jì)算步驟為：第一，對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，因矩陣中各指標(biāo)量綱與不同數(shù)量級之間相差較大，所有需要對其進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)化處理，正負(fù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化為：

第二，計(jì)算得出指標(biāo)的熵，即：

第三，計(jì)算得出指標(biāo)的熵權(quán)值，即：

上式中：uij表示第i項(xiàng)指標(biāo)下第j年指標(biāo)的實(shí)際值（i=1，2，…，m，j=1，2，…，n）；uij′表示第i項(xiàng)指標(biāo)下第j年指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值；fij=uij′/Σni=1uij′表示第i項(xiàng)指標(biāo)下第j年的水資源承載力的特征比重；Hi表示第i項(xiàng)指標(biāo)的熵；γi表示第i項(xiàng)指標(biāo)熵權(quán)由乘法集成法得出的指標(biāo)組合權(quán)重“Wi”，Wi的計(jì)算式為：

上式中：θi表示由AHP法獲得的第i項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重。

3 評價(jià)方法

3.1 模糊綜合評價(jià)模型

因研究工業(yè)區(qū)的未來社會發(fā)展屬于可控但不穩(wěn)定因素，所以在規(guī)劃環(huán)評視域下該工業(yè)區(qū)水資源環(huán)境承載力需要利用模糊綜合評價(jià)法進(jìn)行模型構(gòu)建[6]。設(shè)該地區(qū)水資源承載力評價(jià)指標(biāo)的集合為“U”，U=（u1，u2，…，um），評價(jià)等級共分為3級用“V”表示，V=（v1，v2，v3）。其中，v1代表指標(biāo)狀況為優(yōu)，有利于該地區(qū)實(shí)現(xiàn)上述水環(huán)境保護(hù)的目的；v2代表指標(biāo)狀況為良，該地區(qū)需要對現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)進(jìn)行微調(diào)以增加地區(qū)水資源承載能力；v3代表該地區(qū)指標(biāo)較差，已經(jīng)威脅到部分地區(qū)水環(huán)境質(zhì)量與環(huán)境的承載能力需要及時(shí)進(jìn)行整頓。模糊綜合評價(jià)模型的計(jì)算步驟為：首先需要根據(jù)隸屬函數(shù)明確指標(biāo)隸屬度，然后根據(jù)隸屬度得到評判矩陣“R”；其次明確評判結(jié)果矩陣“Q”；最后獲得研究區(qū)水資源承載力綜合評分值“P”。

上式中：rxy表示U對評價(jià)等級V的隸屬度；k表示評價(jià)等級（k=1，2，3）；W表示權(quán)重向量（W=w1，w2，…，wm；bk表示為評價(jià)等級V對綜合評判結(jié)果Q的隸屬度；α表示量化賦分向量[α=（0.95，0.5，0.05）]

3.2 障礙度模型

為進(jìn)一步探究指標(biāo)的影響明確研究工業(yè)區(qū)水資源承載力與社會發(fā)展情況的關(guān)系，并了解可以制約水環(huán)境承載力的主要阻礙因素，本文在此引入障礙度模型。此模型可以通過因子貢獻(xiàn)率、指標(biāo)偏離率以及障礙度等因素進(jìn)行診斷。其中因子貢獻(xiàn)度與指標(biāo)組合權(quán)重相同；指標(biāo)偏離度“Vi”是第i項(xiàng)影響指標(biāo)與實(shí)際承載力間發(fā)展目標(biāo)的實(shí)際差距；阻礙度“pi”表示單項(xiàng)指標(biāo)對水資源承載力的阻礙度；用“p”表示分類指標(biāo)對水資源承載力的阻礙度。計(jì)算公式為：

4 水環(huán)境承載力評價(jià)結(jié)果討論

4.1 整體評價(jià)

依據(jù)模糊綜合評價(jià)模型對2020～2022年上海市某工業(yè)區(qū)水環(huán)境承載力進(jìn)行測算。經(jīng)上述模型測算可知上海市某工業(yè)區(qū)水環(huán)境承載力水平正處于穩(wěn)步上升趨勢，綜合評分值從2020年的0.3475增至2022年的0.4758，預(yù)測年均增長可達(dá)到0.06415。從宏觀角度上看，在實(shí)現(xiàn)研究區(qū)水資源環(huán)境承載力不斷上升控制中，該地區(qū)的產(chǎn)業(yè)增值也在不斷增長。從社會發(fā)展角度來看，該地區(qū)正逐漸淘汰底端產(chǎn)業(yè)為新興產(chǎn)業(yè)提供發(fā)展空間，例如技術(shù)服務(wù)業(yè)、機(jī)電制造業(yè)、現(xiàn)代物流業(yè)等產(chǎn)業(yè)。除此之外，在規(guī)劃環(huán)評政策的指引下依照《上海市閔行區(qū)總體規(guī)劃暨土地利用總體規(guī)劃（2017-2035 年）》方針，現(xiàn)今研究工業(yè)區(qū)的第二產(chǎn)業(yè)已經(jīng)壓縮至35.71%，第三產(chǎn)業(yè)已經(jīng)增長至64.29%，在未來工業(yè)區(qū)還會繼續(xù)秉持規(guī)劃環(huán)評準(zhǔn)入要求，實(shí)現(xiàn)工業(yè)區(qū)與周邊地區(qū)產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。從產(chǎn)業(yè)污水處理角度來看，該地區(qū)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成污水處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)廢水的集中處理，在很大程度上可以解決該地區(qū)工業(yè)產(chǎn)業(yè)繼續(xù)增長所面臨的水資源承載力問題，實(shí)現(xiàn)環(huán)境承載力的穩(wěn)步提升。

4.2 子系統(tǒng)評價(jià)

從規(guī)劃環(huán)評視域下水資源承載力的子系統(tǒng)影響指標(biāo)角度進(jìn)行分析，進(jìn)一步對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與地區(qū)水資源承載力間的關(guān)系進(jìn)行探究。在2012～2014年間上海市閔行區(qū)水資源生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的相關(guān)評分分值持續(xù)上升，到2012年達(dá)到峰值，主要影響因素在于2009年全面實(shí)行的規(guī)劃環(huán)評政策影響，后期評分值略為下降的主要原因在于，在各行業(yè)競爭市場經(jīng)濟(jì)過程中失去對該政策的落實(shí)，且當(dāng)?shù)卣矊儆趯ο嚓P(guān)政策的調(diào)整的與落實(shí)。在2016年至2021年間上海市閔行區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評分值由0.4576逐漸升至0.7656，整體呈穩(wěn)步快速上升趨勢，與此同時(shí)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力也在顯著增強(qiáng)，為今后的工業(yè)與水環(huán)境承載力協(xié)同發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4.3 指標(biāo)評價(jià)

利用模糊綜合評價(jià)模型得出評價(jià)指標(biāo)的評分值，如圖1所示（2022數(shù)值為預(yù)測值）。

圖1 上海市某工業(yè)區(qū)水環(huán)境承載力評價(jià)指標(biāo)評分值

以上圖數(shù)據(jù)對研究工業(yè)區(qū)水資源環(huán)境承載力的社會經(jīng)濟(jì)、水資源和水生態(tài)進(jìn)行分析，探究在規(guī)劃環(huán)評政策下水資源環(huán)境承載力發(fā)生變化的主要原因。

4.3.1 社會經(jīng)濟(jì)

由圖1數(shù)據(jù)可知，當(dāng)城市化水平（u1）發(fā)展到一定程度之后，隨著人均GDP（u2）、第三產(chǎn)業(yè)的GDP比例（u3）以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)能耗（u4）的評分值不斷增加，人口密度（u5）的評分值會隨之降低。2012至2022年城市化水平從76.5%升至82.1%；人均GDP從3.87×105元增至12.46×105元；第三產(chǎn)業(yè)GDP比例從47.98%升至57.43%；工業(yè)能耗降低總比下降52.94%；人口密度達(dá)到1 000人km2。受到江蘇、上海市等城市經(jīng)濟(jì)增長的影響，閔行區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力也在不斷累積壯大，使得自然能源可以得到更加合理的有效地利用，推動社會經(jīng)濟(jì)評分值的持續(xù)增長，但隨著人口不斷流入產(chǎn)生的社會經(jīng)濟(jì)與自然不平衡問題仍是影響研究區(qū)未來水資源承載力均衡的重要問題。

4.3.2 水資源

由上圖1數(shù)據(jù)可知，僅單位GDP用水量（u6）以及工業(yè)用水的重復(fù)利用率（u7）兩項(xiàng)指標(biāo)在2012年至2022年間呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢，其水資源利用率（u8）、人均水資源量（u9）和人均日生活用水量（u10）和每hm2農(nóng)灌用水量（u11）的評分值均低于0.3100。2012至2022年該地區(qū)人均本地水資源量仍不能達(dá)到850 m3，低于2021年全國人均淡水的擁有量，其與世界人均淡水占有量差距巨大。同時(shí)，當(dāng)?shù)氐娜司丈钣盟渴冀K維持在300 L/人的高耗水平區(qū)間當(dāng)中，第一產(chǎn)業(yè)每hm2的農(nóng)灌用水量可達(dá)到6 000 m3以上。由此可看出在上海市經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷增強(qiáng)的同時(shí)，也不可避免地會產(chǎn)生一些難以解決的水資源供需矛盾問題，此現(xiàn)象會對當(dāng)?shù)氐乃Y源利用與均衡帶來巨大壓力。

4.3.3 水生態(tài)環(huán)境

由上圖1數(shù)據(jù)可知，閔行區(qū)近年來的污水處理率（u12）、單位GDP的廢水排放量（u13）、單位工業(yè)產(chǎn)值生活污水排放量（u14）以及人均公園綠地面積（u15）等指標(biāo)評分值正不斷升高，但工業(yè)用水功能區(qū)的水質(zhì)達(dá)標(biāo)率（u16）評分值卻一直低于0.4100。從產(chǎn)業(yè)與水資源關(guān)系角度上來看，2012至2021年的污水處理率從83.1%升至95.3%；單位GDP廢水排放量下降60.8%；單位工業(yè)產(chǎn)值的生活污水排放量下降89.4%。這在一定程度上得益于政府積極開展水資源承載力與各項(xiàng)污染物專項(xiàng)治理工作，通過消除低產(chǎn)值高排放的企業(yè)，降低單位產(chǎn)值下污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)。但隨著城市人口的不斷增長與經(jīng)濟(jì)水平的不但提高，研究區(qū)的污染排放總量正持續(xù)增加，如廢水排放總量（u17）上升約46.2%，而工業(yè)固廢的總量（u18）增長約62.5%。

4.4 障礙度評價(jià)

以障礙度模型為基礎(chǔ)對研究工業(yè)區(qū)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)與水資源承載力關(guān)系進(jìn)行分析。影響研究區(qū)水環(huán)境承載力的主要障礙因素均集中在水資源的各項(xiàng)子系統(tǒng)當(dāng)中，主要涵蓋水資源的開發(fā)利用率與人均水資源量方面。2021年充沛的降水促使該地區(qū)水資源開發(fā)利用率與人均水資源量的障礙度下降為0，但這不表明水功能區(qū)的水質(zhì)達(dá)標(biāo)率與人口密度之間成正比。綜合2012至2021年的模糊指標(biāo)判斷障礙度的趨勢，隨著研究區(qū)人口密度障礙度的不斷升高，水資源利用率與人均水資源占有量會成為均衡該地區(qū)水資源環(huán)境承載力的關(guān)鍵阻礙因素。為此，需要當(dāng)?shù)卣e極進(jìn)行微觀調(diào)控，提前做好預(yù)防工作。

5 結(jié)論

綜上所述，在規(guī)劃環(huán)評政策的積極影響下，上海市某工業(yè)區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)水資源環(huán)境承載力的正向發(fā)展，隨著地區(qū)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，該地區(qū)已經(jīng)做好均衡水資源承載力分配的工作。所研究工業(yè)區(qū)正積極從工業(yè)產(chǎn)業(yè)方向、社會經(jīng)濟(jì)、自然承載負(fù)荷以及調(diào)控政策等角度努力打好未來地區(qū)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)。