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信阳市水环境承载力评价及优化对策建议

信阳市水环境承载力评价及优化对策建议摘要:选取社会经济、水资源、水环境、水生态四个子系统的18个指标,构建了信阳市水环境承载力评价指标体系,基于信阳市水环境容量,进行水环境承载力评价。

通过确定指标的标准值及权重,采用模糊综合评价法,建立了信阳市水环境承载力综合评价体系。

2017年信阳市水环境承载力综合评价值为0.5-0.6,水环境承载力处于轻度超载与濒临超载临界状态,接近危机状态,总体上处于不可持续发展的轨迹上。

同时采用综合指数法预测2020年信阳市各县(区)水环境承载力处于濒临超载状态,2030年处于仍为濒临超载状态,但水环境综合评价值有较大幅度提高。

最后通过信阳市水环境承载力评价情况,提出优化对策建议。

关键词:水环境容量;水环境承载力;指标体系Evaluation of Water Environmental Bearing Capacity and Suggestions for Its Optimization in XinyangZHOU Guo-hong1, BO Yi-sheng2(1. Bureau of Ecology and Environment of Guangshan, Guangshan, 465450,China ;2. Zhengzhou University Environmental Technology and Consulting Co.,Ltd., Zhengzhou, 450002, China)Abstract: Eighteen indicators of socioeconomic, water resources, water environment and socio-economic systems were selected to construct a carrying capacity evaluation index system of regional water environment, and assessment of water environmental carrying capacity based on water environmental capacity in Xinyang. By determiningthe standard value and weight of the index and adopting the method of fuzzy comprehensive evaluation, a comprehensive evaluation system of water environmental carrying capacity in Xinyang was established. The comprehensive evaluation value of water environmental carrying capacity is 0.5-0.6 in Xinyang in 2017, water environmental carrying capacity is in the critical state of light overload and near overload, approaching the crisis state, and on the whole is on the track of unsustainable development. At the same time, the comprehensive index method is used to predict that the water environmental carrying capacity of Xinyang counties (districts) will be on the verge of overloading in 2020 and on the verge of overloadingin 2030, but the comprehensive evaluation value of water environment will be greatly improved. Finally, through the evaluation of water environmental carrying capacity in Xinyang, the optimization countermeasures and suggestions are put forward.Key words: water environmental capacity; water environmental carrying capacity; index system目前对水环境承载力定义的叙述,不同的研究学者有不同的见解[1-4]。

总结起来分为狭义和广义的水环境承载力,狭义的水环境承载力就是指在一定的水域,其水环境能够被持续利用的条件下,通过自身调节净化并仍能够保持设定水质目标条件下所能容纳污水及污染物的最大量。

广义的水环境承载能力是指在一定的社会、经济与技术条件下,某一区域(流域)水系统功能的正常发挥和保持良好的状态时,所支撑的社会经济发展和人民生活。

综上,笔者认为水环境承载力是指在一定的水文条件和水质目标约束下,区域水体可支撑一定结构、布局和技术水平下的社会经济发展规模。

水环境承载力研究目前主要集中在评价方法,评价指标体系的建立以及评价模型等[5-8],主要方法有指标体系综合评价法、系统动力学法以及系统分析法。

对比各方法的优缺点,指标体系综合评价法可操作性强且简单易行[9-10]。

造成水环境问题的根本原因是有限的水环境承载了过量的生产、生活等人类活动,即是社会经济发展已经超出水环境承载力。

为掌握信阳市水污染负荷现状及水环境承载力,以有限的水环境承载力实现社会经济协调可持续发展的目标,对信阳市水环境承载力进行了评价,并就如何高效提升信阳市水环境承载力提出了优化对策建议。

1 研究区概况及评价模型1.1 研究区域概况信阳市地处河南省最南部、淮河上游,东连安徽、南接湖北,为三省通衢及江淮之间的战略要地,总面积1.89万平方公里。

信阳地势南高北低,是岗川相间、形态多样的阶梯地貌。

2017年末信阳市总人口为880.53万人,其中常住人口645.36万人,常住人口中城镇人口297.19万人,乡村人口348.17万人,城镇化率46.05%。

随着信阳市社会经济发展、人口数量增加、城镇化率的提高等多方面因素影响,信阳市的废水及污染物排放量随之增加,废水排放量由2011年的1.40亿吨增长到2017年的1.59亿吨,大量的废水及污染物的排放导致水环境质量状况逐渐变差,水污染物排放量的增加给水环境承载带来了更多压力。

1.2 水环境承载力综合评价体系1.2.1 评价指标根据对水环境承载力影响因素进行分析,从系统论的角度出发,构建基于社会经济、水资源、水环境与水生态复合系统的水环境承载力综合评价体系。

基于指标选取原则,通过频度统计与理论分析方法相结合选取指标,共构建18项指标。

Fig. 1 Comprehensive evaluation index system of water environmental carrying capacity in Xinyang1.2.2 综合评价指标权重及标准值本评价通过对信阳市水环境承载力各评价指标进行计算,得出各指标权重值;综合评价指标标准值采用参考国内生态市、可持续发展城市、生态文明城市未来某个时期的规划目标值、期望值或理想值,或采用某一典型城市或理想城市的数值作为指标理想值。

1.2.3 水环境承载力评价模型本评价采用模糊综合评价法对信阳市水环境承载力进行计算。

若以表示变量层各变量对水环境承载力影响强度的相对指数,则有:式中:表示第个指标在第年对区域水环境承载力的影响,表示第个指标在第年的归一化标准值,表示第个指标在第个变量的权重。

为第个指标包含的变量数。

在上述指标层因子评价结果基础上,采用加权求和方法得到表征区域水环境承载力相对大小的综合指数评价模型,即:式中:为水环境承载力综合评价指数,数值越大,表示水环境承载力越大,为指标层中第个因子的权重。

为因子的个数。

水环境承载力取值范围是介于0~1之间的,其大小反映了区域水环境承载力的不同等级,值越大说明该区域水环境承载力越好;值越小说明该区域水环境承载力越差,不能够承受较大的压力,水环境很脆弱,甚至处于崩溃的边缘。

为定性评价水环境承载力,将水环境承载力的取值划分为不同等级,以此评价水环境承载力的好坏程度。

划分等级结果如表2所示。

2 水环境承载力综合评价结果分析2.1 水环境承载力综合评价结果2.1.1 全市水环境承载力综合评价结果2013-2017年,信阳市水环境承载力综合评价值总体是递增的,全市水环境承载力等级由轻度超载改善为濒临超载。

信阳市水环境在逐年改善的同时,水资源利用效率在逐年提高;“十三五”时期,随着信阳市社会经济发展,水污染防治措施的加强,水生态环境的改善,水环境承载率明显改善,直接带动了复合系统水环境承载力综合评价值的提高。

Fig. 2 The trend of comprehensive evaluation of water environment carrying capacityin Xinyang2.1.2 各县(区)水环境承载力综合评价结果从水环境承载力评价等级分析,浉河区、潢川县、息县、光山县、新县、商城县和固始县7个区域水环境承载综合评价等级为轻度超载;平桥区、罗山县、淮滨县3个区域水环境承载力综合评价等级为濒临超载。

总体分析,全市各县(区)水环境承载力现状均不容乐观,在保持社会经济稳速增长的同时,应通过改善流域水环境质量,合理开发利用水资源,加强水生态保护力度等措施,使水环境承载力能得以提升。

从水环境承载力综合评价值分析,平桥区、罗山县、淮滨县3个濒临超载区域水环境承载力综合评价值介于0.6(轻度超载与濒临超载临界值)和0.7之间,浉河区、潢川县、息县、光山县、新县、商城县和固始县7个轻度超载区域水环境承载力综合评价值介于0.5和0.6之间。

2.2 水环境承载力预测分析预测水环境承载力是根据水环境容量变化情况,进而分析信阳市水环境承载力变化情况。

同时需要考虑以下因素:①根据社会经济相关发展规划,2020年、2030年社会经济指标按照相关规划保持持续稳定发展;②考虑社会经济发展带来的废水及污染物排放量增加;③考虑在此期间,水环境承载力提升工程建设所带来的水环境容量的扩容、污染物排放量的削减;④考虑采用开源节流、提高水资源利用效率等水资源节约利用措施的综合实施;⑤考虑采取水生态修复综合措施。

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