城市水環境承載力評價研究
——以甘肅省隴南市為例

尚婷婷，張亞群，張志杰

（甘肅省生態環境科學設計研究院，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域開展評價，調查了當地自然環境和社會經濟狀況，分析了隴南市水資源、水環境、排放強度及水生態特征，并采用層次分析法（AHP）對隴南市2016—2019 年水環境承載力進行評價，為隴南市水環境管理和污染防治提供基礎數據和科學依據。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

結合實際情況，從水資源、自然資源、污染物排放、土地利用、水環境及水生態的現狀出發，以環境和經濟協調發展為目標，對隴南市水環境承載力開展評價。資料和數據主要來源有 《甘肅發展年鑒》（2015—2019）、《甘肅省水資源公報》（2015—2019）、《甘肅省國民經濟與社會發展統計公報》、《隴南市國民經濟與社會發展統計公報》，以及網絡上的各地統計局和環保局網站上的資料等，其中部分水生態數據來自《遙感解譯》。

1.2 研究方法

1.2.1 評價指標體系的構建

為了完整地表征自然環境變化、社會經濟發展對水環境承載力的影響，所選取的評價指標需全面反映研究區的實際情況[1-3]。本研究結合隴南市的自然、社會、經濟及環境特征，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、地方標準或數據統計學分布特征以及甘肅省水環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、水環境、排放強度、水生態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 隴南市水環境承載力評價指標體系及權重

1.2.4 水環境承載力的判別

水環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。根據水環境承載力指數，將水環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。當水環境承載力指數RC＞70 時，水環境處于不超載狀態；當50

水環境承載力指數（RC）=W1×水資源指數+W2×水環境質量指數+W3×排放強度指數+W4×水生態指數

注：W1、W2、W3、W4 為準則層指標的權重。其中水資源指數、水環境質量指數、排放強度指數及水生態指數計算方法與水環境承載力指數計算公式一致。

2 結果與討論

2.1 水環境承載力評價

通過計算，2016—2019 年隴南市水環境承載力結果見表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，水環境壓力越來越小；水生態指數近4 年也基本保持一致。隴南市2019年水環境承載力指數相較2016 年增長了9.69%，水環境狀況有所改善。

表2 隴南市2016—2019 年水環境承載力指數

2017 年和2019 年水環境承載力指數RC＞70，隴南市水環境處于不超載狀態；2016 年和2018年RC在50～70，隴南市水環境處于臨界超載狀態。

2.2 成因分析

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，主要表現在水資源開發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，工業污染物排放強度和城鎮污染排放強度距雷達中心較近，表明在這兩個方面狀態較差，主要體現在污染物排放量大，對隴南市水環境造成了壓力；廢水排放強度指標距雷達中心較遠，表明該方面狀態較好。水生態狀況方面，植被岸線覆蓋比、生態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較好；水質凈化功能指數距雷達中心較近，反映區域水質凈化功能較弱；水源涵養功能指數偏低，反映了流域生態系統攔蓄降水或調節河川徑流量的能力有待增強。

圖1 2019 年隴南市水環境承載力指標影響

3 結論與建議

（1）2016—2019 年隴南市水環境承載力總體呈上升趨勢，2019 年水環境承載力指數相較2016 年增長了9.69%，水環境狀況有所改善。根據成因分析，影響隴南市水環境承載力主要因素是：隴南市工業產業結構不盡合理，工業耗水較大，而工業增加值較低，同時工業的發展使得工業廢水、工業污染物排放量增多；由于隴南市人口迅速增長，城鎮污染物排放量增大，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，同時也降低了水環境的自凈能力。水源涵養功能指數偏低，不利于流域生態健康的可持續發展。

（2）鑒于隴南市水環境承載能力現狀，要增加隴南市水環境承載力，總體思路從“減排”和“增容”兩方面著手，提出以下建議：優化水資源配置，實現水資源高效利用，處理好人水關系，在水資源充裕和緊缺地區構建不同的經濟結構[7]；建設節水型社會，倡導節約用水，減少工業企業生產和城鎮居民生活用水量[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]；加強水生態綜合治理，通過近岸水域環境保護、生態修復、水土保持等措施，提高水源涵養功能，改善河流水生態環境質量。