城市水环境承载力评价研究——以甘肃省陇南市为例

尚婷婷，张亚群，张志杰

（甘肃省生态环境科学设计研究院，甘肃 兰州 730020）

陇南市位于甘肃省东南部，地理坐标为104°01′—106°38′E、32°38′—34°31′N，东西长237.0 km，南北宽203.5 km，土地总面积27 838 km2。

本研究以甘肃省陇南市为研究区域开展评价，调查了当地自然环境和社会经济状况，分析了陇南市水资源、水环境、排放强度及水生态特征，并采用层次分析法（AHP）对陇南市2016—2019 年水环境承载力进行评价，为陇南市水环境管理和污染防治提供基础数据和科学依据。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

结合实际情况，从水资源、自然资源、污染物排放、土地利用、水环境及水生态的现状出发，以环境和经济协调发展为目标，对陇南市水环境承载力开展评价。资料和数据主要来源有 《甘肃发展年鉴》（2015—2019）、《甘肃省水资源公报》（2015—2019）、《甘肃省国民经济与社会发展统计公报》、《陇南市国民经济与社会发展统计公报》，以及网络上的各地统计局和环保局网站上的资料等，其中部分水生态数据来自《遥感解译》。

1.2 研究方法

1.2.1 评价指标体系的构建

为了完整地表征自然环境变化、社会经济发展对水环境承载力的影响，所选取的评价指标需全面反映研究区的实际情况[1-3]。本研究结合陇南市的自然、社会、经济及环境特征，并考虑数据的可获取性及科学合理性，构建了包括目标层、准则层和指标层的水环境承载力评价指标体系。

1.2.2 指标数据标准化

在2016—2019 年陇南市各评价指标数据收集的基础上，参考已有国家、地方标准或数据统计学分布特征以及甘肃省水环境承载能力评价技术指南，根据评估指标原始数据、基础值（2015 年）和目标值（2020 年），确定评估指标类型，运用公式计算得到标准化后评估指标的分值。评估指标分值范围均在0～100。

1.2.3 指标权重的计算

采用层次分析法（AHP）[4-6]，选择5 位专家打分，对水资源、水环境、排放强度、水生态准则层构造判断矩阵，并采用一致性指标对判断矩阵进行一致性检验，确定各准则层权重。然后对指标层建立判断矩阵，进行一致性检验，确定各指标在该层中的权重，同时得到每一项评价指标的权重，详见表1。

表1 陇南市水环境承载力评价指标体系及权重

1.2.4 水环境承载力的判别

水环境承载力指数通过综合评价模型进行计算，即根据指标的重要性进行加权求和。根据水环境承载力指数，将水环境承载力评价结果划分为超载、临界超载和不超载三种类型。当水环境承载力指数RC＞70 时，水环境处于不超载状态；当50

水环境承载力指数（RC）=W1×水资源指数+W2×水环境质量指数+W3×排放强度指数+W4×水生态指数

注：W1、W2、W3、W4 为准则层指标的权重。其中水资源指数、水环境质量指数、排放强度指数及水生态指数计算方法与水环境承载力指数计算公式一致。

2 结果与讨论

2.1 水环境承载力评价

通过计算，2016—2019 年陇南市水环境承载力结果见表2。研究结果表明，水资源指数2018 年较2016 年、2017 年有所下降，2019 年又有所回升；水环境质量指数近4 年基本保持一致，说明陇南市河流水质状况较好；排放强度指数逐年增加，说明陇南市污染物排放量逐年降低，水环境压力越来越小；水生态指数近4 年也基本保持一致。陇南市2019年水环境承载力指数相较2016 年增长了9.69%，水环境状况有所改善。

表2 陇南市2016—2019 年水环境承载力指数

2017 年和2019 年水环境承载力指数RC＞70，陇南市水环境处于不超载状态；2016 年和2018年RC在50～70，陇南市水环境处于临界超载状态。

2.2 成因分析

指标评估得分与指标权重之积代表了影响的程度，为快捷、直观地反映2019 年水资源、排放强度及水生态的状况，分别建立以指标为4、3、5 坐标的雷达图，对各评价指标作以下分析，如图1 所示。水资源状况方面，水资源开发利用率和用水效率2 项指标偏离雷达中心较远，表明在这两方面评估值较高，造成的水资源压力较小，主要表现在水资源开发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 项指标距雷达中心较近，表明在这两方面评估值较低，造成的水资源压力越大，主要表现在人均生活用水量较大和城市再生水利用率较低。排放强度状况方面，工业污染物排放强度和城镇污染排放强度距雷达中心较近，表明在这两个方面状态较差，主要体现在污染物排放量大，对陇南市水环境造成了压力；废水排放强度指标距雷达中心较远，表明该方面状态较好。水生态状况方面，植被岸线覆盖比、生态基流保障率和河流连通性指标偏离雷达中心较远，表明在这三个方面状态较好；水质净化功能指数距雷达中心较近，反映区域水质净化功能较弱；水源涵养功能指数偏低，反映了流域生态系统拦蓄降水或调节河川径流量的能力有待增强。

图1 2019 年陇南市水环境承载力指标影响

3 结论与建议

（1）2016—2019 年陇南市水环境承载力总体呈上升趋势，2019 年水环境承载力指数相较2016 年增长了9.69%，水环境状况有所改善。根据成因分析，影响陇南市水环境承载力主要因素是：陇南市工业产业结构不尽合理，工业耗水较大，而工业增加值较低，同时工业的发展使得工业废水、工业污染物排放量增多；由于陇南市人口迅速增长，城镇污染物排放量增大，人均生活用水量增加，且城市再生水利用量较少，对水环境承载力造成一定压力。水资源的矛盾不仅会加剧资源供需矛盾，同时也降低了水环境的自净能力。水源涵养功能指数偏低，不利于流域生态健康的可持续发展。

（2）鉴于陇南市水环境承载能力现状，要增加陇南市水环境承载力，总体思路从“减排”和“增容”两方面着手，提出以下建议：优化水资源配置，实现水资源高效利用，处理好人水关系，在水资源充裕和紧缺地区构建不同的经济结构[7]；建设节水型社会，倡导节约用水，减少工业企业生产和城镇居民生活用水量[8]；加强水污染综合治理，积极实施小流域污染综合治理，加强沿岸污水截流，要把防治水污染的工作重点从末端治理转为源头控制，减少污染排放[9]；加强水生态综合治理，通过近岸水域环境保护、生态修复、水土保持等措施，提高水源涵养功能，改善河流水生态环境质量。