山東省水資源承載力及其提升措施研究

王 一 馬云澤

(南開大學經濟學院，天津 300071)

山東省水資源承載力及其提升措施研究

王 一 馬云澤

(南開大學經濟學院，天津 300071)

山東是一個缺水大省。全省多年平均水資源量303．1億m3，僅占全國水資源總量的1．1%。全省人均水資源占有量334 m3，不到全國人均占有量的1/6。水資源短缺已成為制約山東省可持續發展的瓶頸。提升水資源承載力的對策措施:改革現行的水價實施制度，通過價格杠桿提高水資源的承載能力;調整產業結構，發展節水型工業、節水型農業提高水資源的承載能力;加強水資源優化配置，促進社會經濟、資源環境可持續發展;加強水污染防治工作，增加中水回用提高水資源的承載能力。

水資源承載力;驅動因子;水資源價格機制

承載力原為力學中的一個指標，是指物體在不產生任何破壞時的最大荷載。1921年帕克和伯吉斯首次將其用于人口問題研究，指出人口承載力是在某一地區特定的環境條件下，人口數量存在的最高極限。①Park R F，Burgess E W．An introduction to the science of sociology(R)．Chicago，1921．隨著資源短缺的日益加劇，承載力的概念不斷拓展到社會—經濟—自然復合系統之中。20世紀80年代初，聯合國教科文組織(UNESCO)首次提出了“資源承載力”的概念，并重點探討了人口與資源的關系，②封志明:《土地承載力研究的起源與發展》，《自然資源學報》1993年第6期。水資源承載力作為資源承載力的重要組成部分由此引起了廣泛關注。山東是經濟、人口大省，水資源極為短缺，水資源承載力嚴重不足，開展山東水資源承載力研究，對山東經濟社會發展意義重大。

一、山東省水資源承載力及其時空變化分析

山東是一個缺水大省。全省多年平均水資源量303．1億m3，僅占全國水資源總量的1．1%。全省人均水資源占有量334 m3，不到全國人均占有量的1/6。水資源短缺已成為制約山東省可持續發展的瓶頸。

研究水資源承載力的方法很多，代表性的方法有常規趨勢法、綜合評判法、系統動力學法和多目標分析法。本文采用常規趨勢法，選取水資源總量、水資源開發利用系數、人均生活用水量等指標計算2003－2009年山東省及其17市水資源可承載的人口數量，分析其時空變化。計算公式如下:③李建華、張蒙、郜春花等:《山西省水資源承載力及其可持續利用》，《國土與自然資源研究》2009年第1期。

式中，C為水資源人口承載力，λ為水資源利用系數，W0為水資源總量，σ為生活用水占用水總量的比重，Wp為人均生活用水量。

本文選取2003－2009年這一時段，分析該時段內山東省水資源承載力及其變化。依據上述公式，W0取山東省水資源量的多年平均值303．1億m3，λ取將水資源轉化為供水能力的最大限度40%，④謝高地、周海林、魯春霞等:《我國自然資源的承載力分析》，《中國人口·資源與環境》2005年第5期。σ、Wp涉及到的生活用水量、用水總量、總人口數量。將數據代入公式(1)計算得出2003－2009年山東省水資源承載力及承載強度(水資源承載人口與實際人口之比)，如表1所示。

表1 2003－2009年山東省水資源承載力及承載強度

由表1可見，2003－2009年山東省水資源所能承載的人口數均低于當年的實際人口數，承載強度均小于0．6，各年均處于超載狀態?？傮w趨勢上看，2003－2009年承載力呈緩慢上升的態勢，人口超載狀況逐年好轉。

用公式1計算2009年山東省17市的水資源承載力，得出2009年山東省17市水資源承載力和承載強度，見表2。

表2 2009年山東省17市水資源承載力及承載強度

以上數據表明，山東多數市的水資源承載強度不足1，全省總體水資源短缺，但各市差異明顯。威海市水資源承載強度大于2，水資源人口承載力大于實際人口對水資源的需求，水資源尚有余量;煙臺市、臨沂市、日照市的承載強度大于1，水資源目前能夠滿足人口對水資源的需求，水資源人口承載力有少量盈余;棗莊市承載強度接近1，水資源承載力達到飽和狀態;青島市、濰坊市、萊蕪市、淄博市、泰安市、濟南市水資源承載強度介于0．4－0．8之間，水資源短缺;菏澤市、濟寧市、濱州市、東營市、德州市、聊城市承載強度均小于0．4，水資源承載力嚴重不足。

以上僅從人民生活用水的角度計算、分析了山東省及其17市水資源人口承載力的時空變化，未考慮工業用水、農業用水等對承載力的影響。為彌補此不足，以下對水資源承載力的驅動因子進行綜合分析。

二、山東省水資源承載力驅動因子分析

影響水資源承載力的因素很多，本文在選取評價指標時遵循了以下原則:(1)綜合考慮影響水資源承載力的各類指標，用盡量多的信息表征山東省的水資源特征;(2)充分考慮評價指標的可獲得性，盡量采用政府統計部門的數據資料;(3)一個地區具有不同于其他地區的特征，在構建指標體系時盡可能的反映出區域間的差異;(4)強調資源與社會、經濟、環境之間發展的協調性，從而實現水資源的合理可持續利用。

根據以上原則，本文選取了11項指標，構建了驅動因子指標體系(見表3)，分別是:國內生產總值GDP(x1)，用來衡量全省經濟發展和人民生活水平;固定資產投資(x2)，是以貨幣形式表現的在一定時期內全社會建造和購置固定資產的工作量以及與此有關的費用的總稱;總人口(x3)，指某一年末的社會人口數量;城鎮居民消費水平(x4)，指某一年城鎮居民人均消費的絕對額;農村居民消費水平(x5)，指某一年農村居民人均消費的絕對額;供水總量(x6)，指某一年全省總的供水量;用水總量(x7)，指某一年全省總的用水量;農業用水量(x8)，指某一年全省總用水量中用于農業生產的水量;工業用水量(x9)，指某一年全省總用水量中用于工業生產的水量;生活用水量(x10)，指某一年全省總用水量中用于日常生活的水量;工業廢水排放量(x11)，指某一年全省工業廢水的排放量。

表3 山東省水資源承載力驅動因子指標體系

采用主成分分析法對2003－2009年山東省水資源承載力的驅動因子進行分析，計算主成分的貢獻率和累計貢獻率。其中，累計貢獻率達到90%以上的為主成分。求出主成分載荷，得到各主成分的得分。山東省水資源承載力主成分特征值及貢獻率見表4。

由表4可見，前三個主成分的累計貢獻率達到99．579%，因此選取前三個主成分對山東省水資源承載力進行分析。根據特征值計算出特征向量，得出各驅動因子在第一、第二、第三主成分上的載荷矩陣(見表5)。

表5顯示，第一主成分與城鎮居民消費水平、GDP、農村居民消費水平、人口、工業廢水排放量、生活用水量和固定資產投資有較大的正相關性，是經濟發展、人口規模、居民消費和工業廢水排污狀況的代表;第二主成分與農業用水量、供水總量、和用水總量有較大的正相關性，代表了農業用水狀況;第三主成分與工業用水總量有較大的正相關性，代表了工業用水狀況。總體來看，上述驅動因子可歸結為人口和經濟兩大類。山東是人口、經濟大省，隨著人口的不斷增長，工業、農業用水量的不斷增加給水資源造成了持續的壓力，造成了水資源承載力嚴重不足的局面。

三、提高水資源承載力的對策措施

(一)改革現行的水價實施制度，通過價格杠桿提高水資源的承載能力

山東省現行水價構成不完整。理論上合理水價應由水資源價值、供水成本、外部成本和機會成本四部分構成。①韓美、張麗娜:《城市水價研究的理論與實踐》，《自然資源學報》2002年第4期。而現行水價只包含了代表水資源價值的水資源費、供水成本和污水處理費，而機會成本未納入水價中;污水處理費只是外部成本的一個方面，它不能完全代表水污染造成的經濟損失和恢復水環境的費用，而且污水處理費的征收標準遠低于污水處理成本;目前征收的水資源費不能完全體現水資源的價值。上述原因導致山東省水價偏低，所以適當提高水價將有利于節約用水，提高水資源的承載能力。

山東省現行的水價實施制度是單一計量水價，它是按照用水量的大小，按方計收水費，每一單位的用水量的價格都相同。從水資源價值考慮，由于影響水資源價值的諸因素均隨時間和空間而變化，水資源價值也由此具有了時空特性，單一計量水價顯然不能反映水價的時空變化。從供水成本考慮，由于單位水量間存在供水成本的差別，單一計量水價不能反映供水成本的變化。因此我們應改革目前單一的水價實施制度，針對山東省的具體情況實行季節水價、兩部制水價和階梯式水價。通過價格實施制度的變化來提高水資源的承載能力。

(二)調整產業結構，發展節水型工業、節水型農業提高水資源的承載能力

低耗水、高產出的產業結構是提高水資源承載能力的必然選擇。根據山東省各用水產業部門的用水情況，調整優化產業結構布局，以水定產，限制發展高耗水產業，鼓勵發展耗水低產出高的高新技術產業。在農業方面，要充分借鑒國內外先進經驗，加強現有灌區的更新改造，發展先進的節水灌溉農業和技術。在工業方面，要對高耗水、高污染的生產設備進行技術改造升級，降低萬元產值用水量，提高工業用水的重復利用率。在第三產業方面要鼓勵和支持發展文化產業、旅游業，逐步提高第三產業增加值在國民生產總值中的比重。

(三)加強水資源優化配置，促進社會經濟、資源環境可持續發展

根據山東省水資源的特點，以流域或區域為單元，通過各種工程與非工程措施，考慮市場經濟規律和資源配置準則，對城市與農村水源、地表與地下水源、主水與客水水源、水量與水質等實行統籌兼顧，合理開發，科學利用。對工業用水、農業用水、人民生活用水及生態環境用水，進行統一調配。采用合理抑制需求、有效增加供水、積極保護生態環境等手段和措施，實現多種可利用的水源在區域間和各用水部門間的優化配置，從而促進社會、經濟、資源、環境協調可持續發展。

(四)加強水污染防治工作，增加中水回用提高水資源的承載能力

污水作為一種穩定可靠、可再生利用的水資源，對其充分利用是提高水資源的承載能力的重要手段之一。溫家寶總理曾指出，污水處理和回用不僅是城市環境建設的基礎工程，而且是水資源綜合利用和節約的重要措施。必須把污水處理和回用作為城市建設的重點，立足當前，著眼長遠，統籌規劃，分步實施。山東省應積極引入市場機制，拓展融資渠道，鼓勵和吸引社會資金和外資投向城市污水處理和回用設施項目的建設和運營，加快城市污水處理和回用設施的建設步伐，通過增加中水回用量來提高水資源的承載能力。

F062．1

A

1003－4145［2012］03－0119－04

2011－08－11

王 一，男，南開大學經濟學院，大學生百項工程課題組長。

馬云澤，男，經濟學博士，南開大學經濟學院副教授，碩士生導師?；痦椖?南開大學大學生百項工程資助項目。

(責任編輯:亦木)