阜新市水生态环境压力指数构建与评估分析
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文章编号:225 - 7596(2221 )25 - 2223 - 23
阜新市水生态环境压力指数构建与评估分析
那海珍
(大连云康科技有限公司,辽宁大连12002 )
摘要:利用水生态压力指数对阜新市水生态压力进行评估。
评估结果表明:阜新地区水生态
压力指数总体在0.5-0.6,属于中压状态,从262年- 202年水生态压力指数逐年增加。
研 究成果对于阜新地区水资源保护和利用具有参考价值。
关键词:水生态压力指数;压力评估;时间变化;阜新地区中图分类号:TV22;X21.1 文献标识码:B
0引言
当前,随着城市水生态文明建设不断发展,城市
的水生态问题逐步成为社会公众关注的热点问
题[]。
如何在当前水生态环境变化下保障水生态环
境的良性可持续发展是许多研究学者关注的重点领 域[]。
当前许多学者通过分析水生态压力来评估区
域水生态环境状况[5-2],这些研究成果表明这种方
式的水生态评估结果可充分考虑城市水生态环境影
响的综合影响,评估结果更为合理和可靠。
但是如
何构建一种可定量分析区域水生态环境压力指数评
估指标体系才能更符合区域水生态环境变化状况一
直是个难题。
近些年来,一种水生态压力综合指标
体系逐步被提出,并在许多区域中得到应用e 4,但
通过这些城市应用效果评估,不同城市水生态环境
影响因素有所差异,需要结合区域城市水生态变化 特点,去构建水生态压力评估指标体系,才能更为准 确的反映区域的水生态环境状况。
为此以阜新市为 具体实例,结合区域水生态环境统计数据,对其水生
态压力指数进行评估,研究成果对于阜新地区水生
态保护具有重要参考价值。
1生态压力指数构建方法
城市化分为两个部分,第一部分为人口的集中 城市化,第二部分是农村向城市化逐步转变的过程,
其包括两个层面的含义,第一个层面为人口流动、产
业以及社会结构的变迁,第二部分是景观的变化,主 要为土地利用规模和方式的变化。
水生态环境主要
是水生态环境相关要素,主要为水生态环境、水生态 压力以及水生态环境保护三个层面。
在对城市化与
水生态环境进行概念界定后,依照相关研究-[2],
对城市化与水生态环境协调发展的综合评估指标体
系进行构建,指标体系见表2由于不同评估指标量
纲、正负影响、量级存在差异,采用极差方法对各指 标进行标准化处理:
正向指标:
%-叫y )/(7 - %o )
n
( 2)
负向指标:
X , = ( - ^mino )/(J max,■ -%g, ) (2)
式中:X 为第i 年的第/个指标数据;%oo 和%。
,分
别为第/个指标最小值和最大值;表示为第i 年的 第丿个指标的标准化处理值,该值越大表示正向影响
度也高。
在表1中,处理水生态环境压力指标为负向
影响,其他指标均为正向影响指标。
米用多级爛权
处理方法对各指标进行权重计算:
可
n
(3)
其中:叫’表示为第i 年综合指标;n 表示为分析
总年份。
在权重计算基础上,对城市化与水生态环
境耦合协同演变综合指数进行计算:
[收稿日期]2221 -24 -15
[作者简介]那海珍(286 -),女,辽宁大连人,工程师,从事水利工作
— 223
—
卩「郭叫f) (6)
式中:叫为综合指数。
在综合指数分析基础上,建立
城市化与水生态环境耦合协调发展测度模型:
k
}
C 二{ (/(兀)+/((
T = ad) ++?/'(y )
5)6)7)
2
D =槡Cx T
式中:C 为耦合指数;/()和/(y)分表为城市化与
水生态环境综合指数;k 为协调发展指数;T 为协调
发展综合指数;a 和0为协调系数,文章取值分别为
0.5、0.6;D 为协调发展度。
结合相关研究U 5],对评
估等级进行划分,当D[0,0.3]表示为高压状态;当
D :0.3,2.6]表示为中压状态;当D[0.6,00]表示
为低压状态;当D[0.8,6 0]表示为无压状态。
表1阜新市生态压力评估指标体系
目标层
一
级指数
一级权重
二级指数
二级权重
非农业比重/%
0. 25人口城市化0. 78
市镇区比重/%
0. 25
市区比重/%
0.26第三产业GDP/万元
0. 38经济城市化
0. 25重工业产值/万元
0. 39
社会工业总产额/万元0.07
城市化
建 区 km 20.26空间城市化
0. 30
km 2
0. 78绿化覆盖比例/%0. 34态技 人
%
0. 38
城化0.24
私家车拥有比例/%0.26城区人均住宅比例/%
0.24生活污水排放量/m 3-人
-、0.48水生态环境压力
0. 25
工业废水排放量/m 3 •人
一、0.45
水生态
生活垃圾排放量/n 3 •人
_
0. 4环境
水
态 态
0. 25水质综合达标率/%0. 38城 水
/%0. 36水
态
0. 87
水
/%
0. 34
7阜新市水生压力指数评估
2.1数据来源考虑城市化发展与水生态环境数据的统计口径
一致性和可得性,选取阜新市2200 -2219年的相关
数据进行分析,数据主要来源于阜新统计年鉴和水
资源公报中的数据。
从阜新城市化发展水平可看 出,从2200年开始阜新进入城市高速发展时期,因
此选择的样本数据可体现阜新市水生态环境耦合协
调发展的交互过程。
2.0指标影响度计算结果
结合阜新市水生态压力构建的一级和二级评估
指 , 基于阜新 水 态统
, 对阜新 水 态
的一级和二级
度进行评 , 评 结果
如表2所示。
表2阜新市水生态环境影响评估度
年份
—级影响度
二级影响度
20000. 830. 592003
0. 330. 52000
0. 99
0. 3370036 140. 392002
6 320. 4020006 32
0. 5920083080. 4320093000. 5920036 790. 592009
6 330. 5920106 380. 322013
7. 030. 702010
7. 026 0720137. 096 1
、
2014
7. 066 420167. 256 0720167. 286 732039
7. 43
6 4
从不同年份阜新市水生态环境影响评估度可看 出,随着年份的递增,阜新市一级和二级指标水生态
环境影响均呈现明显的递增变化,尤其是在近5年,
其增幅明显有所提升。
在阜新市水生态环境影响的 一级指标中,人口城市化和水生态环境状态的影响
度最高,而空间城市化和水生态环境保护的影响度
相对较低,而在其二级指标中,产业比重、生活污水
排放量以及工业废水排放量的影响度较大,尤其是 生活和工业废水排放量是阜新市水生态环境二级指
标影响度最高的两个因素。
从2211年以后,阜新市
人口和经济城市化的快速发展,加速了区域城市生
活和工业废水的排放,此外受农业产值的增加,农业 面源污染也对阜新市水生态环境产生不同程度的。
20阜新市水生态压力评估
结合阜新市2000年-2019年的各项水生态环
境指标的统计值,基于前面所述的水生态压力指数
评估方法对阜新市的水生态压力指数进行评估,评
— 224 —
2020年第5期(第49卷)
黑龙江水利科技
Heilodumua Hyyrauec Science and Techdoloey
Ns5.2420
(Tout Ns47)
估结果如表3所不。
表3阜新市水生态压力指数评估结果
年份水生态压力指数水态压态
20000.400压态
20000.2203压态
20000.2529压态
20030.2509压态
20000.2220压态
20060.400压态
20070.4070中压状态
20090.4973中压状态
20030.3520中压态
20090.4225中压态
20100.2400压态
20100.6359中压态
20100.7073压态
0010.7379中压态
201/0.4733中压态
20100.7014压态
20100.7406压态
20090.7335压态从阜新市2000年-2019年水压力指数评估结果可看出,阜新市总体呈现低压状态,部分年份呈现高压状态,水生态高压状态主要集中在2000-2206年,这一时期由于阜新市人口、经济城市化的快速发展,尤其是这一时期水质控制指标相对较低,使得进入城市水域河道的生活、工业以及农业污染排放增多,因此这一时期阜新市水生态环境总体处于高压状态,通过对阜新市主要水质监测断面2200年-2205年的水质数据进行分析,这一时期阜新市水质总体较差,和计算结果吻合度较高。
从2005年开始阜新市加大对生活以及城市污染排放率,并加大污水处理的力度,使得其水生态压力指数得到有效控制,水生态环境压力指数从2002年开始逐步转变到中压力状态、2010年属于阜新市水生态环境的高压状态,主要是因为2010年属于阜新市极度枯水年份,河道水量较少,使得河道内的水生态环境状况很难得到有效保障,因此该年份处于水生态环境的高压年份,通过对该年份的水环境数据进行调查分析,该年份各水质监测点水环境状况较差,这也进一步验证了方法的合理性。
从2010年开始,阜新市进行了严格的水资源双控管理制度,在控制水量指标的同时,对其水质指标也进行严格控制,在双控措施下阜新市的水生态环境具有较为明显的好转,使得从201年连续三年其水生态环境压力指数高于0.5,属于低压状态,通过对2010年阜新市水质数据看出321年开始阜新市的水质基本可达到较好地。
3结论
1)在阜新市水生态环境影响的一级指标中,人口城市化和水生态环境状态的影响度最高,而空间城市化和水生态环境保护的影响度相对较低,而在其二级指标中,产业比重、生活污水排放量以及工业废水排放量的影响度较大,尤其是生活和工业废水排放量是阜新市水生态环境二级指标影响度最高的。
2)阜新市水生态压力总体呈现中压状态,部分年份呈现高压状态,水生态高压状态主要集中在2000-2206年,这一时期由于阜新市人口、经济城市化的快速发展,尤其是这一时期水质控制指标相对较低,使得进入城市水域河道的生活、工业以及农业污染排放增多,因此这一时期阜新市水生态环境总体处于高压状态。
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