地方水環(huán)境承載力評價探究研究

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1、地方水環(huán)境承載力評價探究研究研究區(qū)基本概況海南島為海南省的陸地主體，面積3.39km2o海南島地處熱帶，屬于熱帶季風(fēng)性氣候，全島近似橢圓形，四周被大海包圍，中部多山較高,周圍相對較低，從而使中部成為江河的源頭，并呈放射狀流向周邊，全島獨流入海的河流有154條。南渡江、昌化江和萬泉河為海南島的三大河流,其流域面積占全島面積的47%,另外還有陵水河、寧遠河、珠碧江等10多條河流。海南島全年暖熱，雨量豐沛,全島年平均降水量在1600mm以上，但降雨分布東濕西干，降雨季節(jié)分布也不均勻[8]。2010年全省水資源總量為479.8億m3,人均

2、擁有水資源量為5538.7m3,總供水量為44.35億m3,地表水資源量為474.3億m3,地下水資源量為105.7億m3。海南島水資源的特點是雨量充沛、存儲豐富，但分布不均，水資源量以地表水為主，地下水缺乏，受熱帶海洋性氣候影響年內(nèi)和年際變化幅度都大，熱帶風(fēng)暴、臺風(fēng)等帶來的強降雨在總降水量中占有很大一部分比例[7]o研究方法與結(jié)果1?評價指標(biāo)的選取根據(jù)定義，本文構(gòu)建的水環(huán)境承載力的指標(biāo)體系包括水環(huán)境系統(tǒng)、社會經(jīng)濟系統(tǒng)、人類生活影響系統(tǒng)三個部分。水環(huán)境系統(tǒng)包括的具體指標(biāo)是人均供水量、人均水資源量;社會經(jīng)濟系統(tǒng)包括的具體指標(biāo)是人均G

3、DP、農(nóng)民人均純收入、城鎮(zhèn)居民家庭恩格爾系數(shù);人類生活影響系統(tǒng)包括的具體指標(biāo)是工業(yè)用水重復(fù)利用率、工業(yè)廢水排放達標(biāo)率，城鎮(zhèn)生活污水處理率［9210］。2.評價方法本文采用AHP和/模加和0法對海南省水環(huán)境承載力進行評估。首先需要確定各指標(biāo)的權(quán)重，然后建立選定指標(biāo)的水環(huán)境承載度計算模型，代入實際數(shù)據(jù)后得到選取各指標(biāo)的水環(huán)境承載度，加權(quán)計算得到水環(huán)境分承載力的值,再根據(jù)三個系統(tǒng)的分承載力權(quán)重，得到水環(huán)境承載力的綜合值，最后對海南省水環(huán)境承載力進行綜合評價［11］。1)評價指標(biāo)權(quán)重的確定因為模型中選取的各指標(biāo)對水環(huán)境承載力的影響程度有所

4、不同，因此需要確定權(quán)重。目前確定權(quán)重的方法大致分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法，主觀賦權(quán)法主要是通過綜合專家們的經(jīng)驗所得出的各指標(biāo)的權(quán)重進行的賦權(quán)，如層次分析法(AHP)、專家調(diào)查法等?？陀^賦權(quán)法是指各個評價指標(biāo)由一定的數(shù)學(xué)方法進行自動賦權(quán)，它不取決于人們的主觀判斷。由于本文模型構(gòu)建選取的指標(biāo)涉及多個系統(tǒng)和要素，所以選擇采用AHP［12］。綜合考慮和分析各個判斷指標(biāo)對水環(huán)境承載力的影響，了解各項指標(biāo)間的關(guān)系，根據(jù)海南省水環(huán)境的實際情況，得出各層判斷矩陣，采用MATLAB計算權(quán)重，得出各指標(biāo)的權(quán)重值。水環(huán)境承載力各指標(biāo)的權(quán)重確定結(jié)果見表l

5、o1)指標(biāo)承載度的計算(1)指標(biāo)承載度計算模型的確定。本文中指標(biāo)承載度的計算模型參考了水安全度的計算模型，由于對數(shù)函數(shù)關(guān)系能夠比較好的反應(yīng)指標(biāo)和承載度的關(guān)系，并借鑒了學(xué)者解艷對榆林市水環(huán)境的評價時所采用的方法,選用對數(shù)函數(shù)［9］計算水環(huán)境承載度，該計算方法適于單純指標(biāo)計算。其模型參數(shù)為:y=a+blgx(1)式中：a和b為模型中的參數(shù)。在確定具體的各指標(biāo)承載度計算模型時，首先根據(jù)國際認(rèn)可的各類指標(biāo)值、我國的5全國人民小康生活水平的基本標(biāo)準(zhǔn)6等確定海南省水環(huán)境承載力承載度指標(biāo)核算標(biāo)準(zhǔn)。按照國際上的規(guī)定,如果人均水資源量少于1700m

6、3將會發(fā)生用水緊缺［9］,因此選1700m3為指標(biāo)的及格值。選100m3為指標(biāo)的最差值。及格值時指標(biāo)的承載度設(shè)為0.6；取最差值時，指標(biāo)的承載度為0；最優(yōu)值時指標(biāo)的承載度為1。人均供水量是衡量水資源概況的指標(biāo)，取600m3為及格值,30m3為最差值［11］。農(nóng)民人均純收入是衡量一個國家或地區(qū)人民生活整體水平的統(tǒng)計指標(biāo)，該指標(biāo)越大越好。取3600元為及格值,10000元為最優(yōu)值。城鎮(zhèn)居民家庭恩格爾系數(shù)是普遍使用的衡量居民生活發(fā)展水平的指標(biāo)，一般比例越小越好。取40%為及格值,20%為最優(yōu)值。人均GDP作為衡量經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r的指標(biāo),根據(jù)

7、國際上的規(guī)定，取3000美元為及格值，100美元為最差值。另外，工業(yè)廢水排放達標(biāo)率、工業(yè)用水重復(fù)利用率、城鎮(zhèn)生活污水處理率都是揭不水環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo),都是越大越好的指標(biāo)，因此它們的最優(yōu)值都取100%。取工業(yè)廢水排放達標(biāo)率的最差值為40%,取工業(yè)用水重復(fù)利用率的最差值為30%,取城鎮(zhèn)生活污水處理率的最差值為20%。根據(jù)海南水環(huán)境承載力承載度指標(biāo)核算標(biāo)準(zhǔn)，代入公式（1）,建立方程得出海南水環(huán)境承載力各類評價指標(biāo)承載度計算模型的確定，見表2o根據(jù)農(nóng)民人均純收入的承載度模型得出，承載度為0時，農(nóng)民人均純收入為776元。根據(jù)城鎮(zhèn)居民家庭恩格爾

8、系數(shù)的承載度模型得出，當(dāng)x為60%時，可得承載度為0.35o（2）海南水環(huán)境承載力各類評價指標(biāo)承載度的計算。從5中國環(huán)境年鑒6、5海南省水資源公報6、5海南省環(huán)境狀況公報6、5海南省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報6、5海南統(tǒng)計年鑒6等相關(guān)資料中，統(tǒng)計出