青岛市水环境承载力研究分析环境工程专业论文设计

PAGEI学校代码10125专业代码020104TShanShanxiUniversityofFinanceandEconomics本科毕业论文中文题目：青岛市水环境承载力研究英文题目：ResearchonwaterenvironmentcarryingcapacityofQingdaocity姓名：高雨佳学号：201621050151班级：资源与环境经济学一班专业：资源与环境经济学学院：经济学院指导教师：宫诗玮完成时间：2020年4月21日山西财经大学2020届本科生毕业论文（设计）山西财经大学201X届本科生学年论文（设计）摘要本文主要介绍了水环境承载力的研究背景、研究现状、概念，采用向量模法研究青岛市2014-2018年水环境承载力。根据统计年鉴、水资源公报以及后期计算得到各指标评价值，从环境管理、资源利用、社会经济三个角度分析了青岛市水环境承载力的主要影响因素，综合构建了青岛市水环境承载力评价指标体系，使用层次分析法确定各评价指标的权重。结果表明，2014-2018年间青岛市水环境承载力整体上呈上升趋势，但处于一个较低水平，水环境承载力评价值均低于0.1。水资源短缺是青岛市水环境承载力较低的主要原因。根据研究结果，对青岛市水环境保护和管理提出了合理的建议。关键词：水环境承载力；向量模法；层次分析法；指标体系

AbstractThispapermainlyintroducestheresearchbackground,researchstatusandconceptofwaterenvironmentcarryingcapacity,andadoptsthevectormodelmethodtostudythewaterenvironmentcarryingcapacityofQingdaofrom2014to2018.Lateaccordingtothestatisticalyearbook,waterresources,andtocalculatetheindexvalue,fromtheenvironmentalmanagement,resourceutilization,socialeconomyanalysisesofQingdaothreemaininfluencingfactorsofthebearingcapacityofwaterenvironmentcomprehensivesetsuptheevaluationindexsystemofwaterenvironmentalcarryingcapacityofQingdaocity,usingtheanalytichierarchyprocess(ahp)todeterminetheweightofeachevaluationindex.TheresultsshowedthatthewaterenvironmentcarryingcapacityofQingdaoincreasedfrom2014to2018,butremainedatalowlevel,andtheevaluationvalueofwaterenvironmentcarryingcapacitywaslowerthan0.1.TheshortageofwaterresourcesisthemainreasonforthelowcarryingcapacityofwaterenvironmentinQingdao.Keywords:Carryingcapacityofwaterenvironment;vectormodulusmethod;analytichierarchyprocess;theindicatorsystem目录1导论 11.1选题背景与意义 11.2国内外文献综述 11.3论文的结构及主要内容 31.4论文的研究方法 32青岛市概况 42.1自然环境概况 42.2社会经济概况 52.3水资源概况 53水环境承载力的理论基础 63.1概念 63.2特征 73.3指标体系 74青岛市水环境承载力计算与评价 84.1评价指标值 84.2指标归一化 94.3确定权重 104.4结果分析 115结语 12参考文献 145400致谢 16PAGE6PAGE61导论1.1选题背景与意义水是一种宝贵的资源，也是支持人类生存和社会经济持续发展的物质基础之一。随着城市化的快速发展，水资源紧缺和水污染等水环境问题日益突出，已成为制约各地区社会经济可持续发展的主要限制因素。原水利部部长汪恕诚曾在《水环境承载能力分析与调控》报告中指出，我国当前水利面临的问题主要有三个即：洪涝灾害、干旱缺水和水环境恶化，而水环境恶化是三大问题中的重中之重[1]。如何有效地保护和改善水环境，实现生态环境与社会经济系统协调发展，已经成为我国众多城市亟需解决的问题。定量化研究城市水环境承载力，评价在一定时期内城市水环境承载力与经济社会协调发展的程度，分析社会经济、环境管理、资源利用等方面对城市水环境承载力的影响，既可以为科学制定区域水环境保护和发展战略提供依据，促进水环境承载力向可承载方向改善，又可以优化城市水资源分布，对于协调城市社会经济、生态建设与水环境的关系具有重要指导意义。青岛市作为山东省第一大经济城市，水环境已经成为制约经济社会可持续发展的重要因素。我国学者在水环境承载力方面进行了大量研究，但关于青岛市水环境承载力的研究较少，指标体系并不完善，且选取的数据不是当下最新公布的数据。研究青岛市水环境承载力，将为区域水环境管理及对策制定提供依据，对促进社会经济与水环境的可持续发展具有重要的现实意义。1.2国内外文献综述1.2.1国外研究现状水环境承载力是承载力概念在水环境领域的应用和延伸，国外学者对水环境承载力进行了不少研究。Falkenmark的研究涉及到水资源的承载限度，其他一些学者的研究也涉及到承载力的相关概念和研究方法[2]。美国的URS公司从承载力的定义、研究方法、模型量化形式等方面研究了佛罗里达Keys流域的承载能力[3]；Rijiberman在研究城市可持续水系统的设计与管理时，将水资源承载力作为城市水资源保障的重要衡量标准之一[4]；Harris研究了农业生产区域水资源农业承载力，并将其作为区域发展潜力的衡量标准，研究发现增加产量的供应侧战略已经导致了严重的土壤退化和水透支问题以及其他生态系统的压力，这意味着人口政策和消费效率等需求方面的问题对可持续农业系统的发展至关重要[5]。1.2.2国内研究现状我国对水环境承载力的研究萌芽于二十世纪八十年代对新疆水资源及其承载力的研究。1992年施雅风、曲耀光研究乌鲁木齐河流域的水资源承载力，阐述了流域生态承载力的研究背景和意义，采用常规趋势法进行探究，并根据研究结果提出了生态承载力研究面临的3个挑战[6]。1993年许有鹏以新疆和田河流域为例，应用模糊分析法进行研究，分析建立了多因素综合评价模型，从而为该流域水资源进一步开发利用和干旱区水资源承载能力综合评价提供参考依据[7]。90年代中后期，多个自然科学基金课题都对这一领域进行了研究。二十一世纪初，前水利部汪恕诚部长做了题为《水环境承载能力分析与调控》的学术报告，引起了大家对水环境承载力的兴趣。王玉敏、周孝德、冯成洪,李家科结合系统动力学法量化博斯腾湖的水资源量承载力，通过污染水质的因子用多目标规划模型得到湖泊的水质承载力，最后将水资源量承载力和水质承载力结合得到水环境承载力，对于湖泊水环境承载力的研究具有重要意义[8]；韩娜娜以桑干河流域为实例，建立了河流水环境承载力系统动力学模型和水环境承载力指标体系，并对指标体系中的指标该进行模拟,对改善桑干河流域的生态和人类生存环境具有实际的指导意义[9]；赵青松以汉江上游为例研究流域水环境承载力，对水环境控制措施进行量化，对改善汉江流域的生态和人类生存环境具有指导意义[10]。孙新新以宝鸡市为例研究城市的水环境承载力，建立了系统动力学仿真模型，通过对模型进行检验确定最佳发展方案[11]。张静等通过灰色关联度分析简化指标，再通过主成分分析对宁夏的水环境承载力进行综合评价[12]。总体上看，国内对水环境承载力概念的研究较少，偏重于应用和量化方法的研究。关于水环境承载力公认的科学的量化评价方法，目前学术界尚未达成共识，学者们尝试采取多种方法对水环境承载力进行定性与定量的研究。应用于水环境承载力评价的方法主要有向量模法、系统动力学法、模糊综合评价法、主成分分析法、以及BP神经网络法等，虽然各评价方法较多，这些研究大多处于探索阶段，未形成系统完善的理论体系。王玉敏等采用系统动力学法量化博斯腾湖的水资源量承载力，通过多目标规划模型得到湖泊的水质承载力，最后将二者结合得到湖泊的水环境承载力[8]。崔凤军采用向量模法对水环境承载力进行定量化描述，并利用系统动力学(SD)模拟手段进行了实证研究，分析了指标变化对水环境的影响［13］。李如忠通过建立了区域水环境承载力评价的模糊随机优选模型,较好的比较分析了北方某区域内5个城市地下水环境承载力状况［14］。次年他基于城市区域水环境承载力评价指标体系,构建了三层递阶层次结构模型，提出了层次分析法和统计学法相结合的区域水环境承载力趋势评价模型，对于评价区域水环境动态承载力具有很好的适用性[15]；王俭等引入具有强大非线性数据处理能力的人工神经网络技术，从阈值角度出发，建立了基于人工神经网络的区域水环境承载力评价模型，该模型结构简单、建模方便，用其研究辽宁省的水环境承载力，直观地反映了辽宁省水环境承载状态[16]。王奎峰等以山东半岛为例，采用压力-状态-响应(P-S-R)概念模型，建立生态环境承载力评价指标体系，运用层次分析法(AHP)确定各指标权重，并采用模糊数学综合评价的理论和方法评估山东半岛生态环境承载力的地域性差异。这种方法降低了主观性的影响，提高了评价结果的准确性，为推进生态文明建设提供科学依据，对促进社会经济和资源环境的和谐发展有重要意义［17］。在量化评价城市水环境承载力中得到广泛应用的方法是简单易操作的向量模法与层次分析法相结合的综合指标体系评价法。例如来雪慧等采用向量模法对陕南地区水环境的承载力进行评价，应用层次分析法确定各评价指标的权重，计算结果表明该地区水环境具有一定的承载力，最后结合陕南地区的社会经济和生态环境特征，提出了提高水环境承载力、促进经济社会可持续发展的措施[18]。耿雅妮通过采用层次分析法和向量模法相结合，对西安市水环境承载力现状进行评价，得出水资源紧缺是西安市水环境承载力的制约因素，结论符合西安实际[19]。曾现进等基于层次分析法和向量模法对2005-2020的宜昌市水环境承载力进行评价和分析，结果表明宜昌市目前的水环境虽然整体处于中等偏上水平，但是预测到2020年的水环境承载力会有所降低，对宜昌市以后的水环境管理提出预警[20]。肖杨等以北京市为例，应用向量模法评价了其水环境承载力现状，评价结果比较符合北京市的水环境现状，人口膨胀与经济发展形成的水资源短缺，水质变差造成了北京市水环境承载力水平较低[21]。近年来，我国在水环境承载力的深度与应用性上取得了较大的进展，但是由于水环境涉及的领域与因素众多，还存在指标体系不完善、实践型研究较少等问题。本文采用层次分析法和向量模法相结合的方法研究青岛市水环境承载力，旨在分析在青岛区域经济发展过程中各因素对水环境承载力的影响程度，并结合研究成果，明确今后青岛市水环境治理的重点方向，提出有效措施，促进水资源的合理利用，提高流域水环境的承载力。1.3论文的结构及主要内容1.研究水环境承载力国内外发展现状和理论方法，借鉴前人的研究成果概括水环境承载力的概念，并分析特征。2.根据指标体系的确定原则，建立青岛市水环境承载力指标体系，运用向量模法量化研究，采用层次分析法确定各评价指标权重。3.依据计算结果得出影响水环境承载力的因素，并提出提高水环境承载力的建议。1.4论文的研究方法目前研究水环境承载力评价的主要方法有向量模法、系统动力学法、模糊综合评价法、密切值法、主成分分析法、以及BP神经网络法等，虽然各评价方法较多，但仍未形成系统完善的理论体系。本文采用简单易操作的向量模法计算青岛市水环境承载力。向量模法是通过建立评价指标体系，指标量化，得到无量纲的评价结果，能进行横向或纵向的承载力状况综合比较。向量模法假设有m个不同的水平年，设m个评价值为Ej（j=1，2，…，m），再设每个评价值Ej包括n个具体指标确定的分量，每个指标的权重为Wi（i=1，2，…，n），即有Ej=（E1j，E2j，…，Eij）。这样，第j个水体承载力的大小可用归一化后的矢量的模表示即[20]。本文确定各指标的权重的方法是层次分析法。具体步骤如下：1.建立层次结构模型。首先建立目标层、准则层、指标层的三重层次结构。本次研究中设定的目标层为水环境承载力，对应的准则层是环境管理、水资源利用、社会经济，综合考虑青岛市社会经济发展和环境管理的特征以及数据可获得性筛选指标层指标，构建青岛市水环境承载力指标体系。2.构造判断矩阵。在确定各评价指标之间的权重时，采用表1-1所示的标度准则进行两两比较。表1-11～9标度准则3.层次单排序。依据判断矩阵求解各层次指标子系统或指标项的相对权重问题，在数学上就是计算判断矩阵最大特征根及其对应的特征向量问题，即:AW=λW(1)将最大特征根λmax对应的特征向量归一化，得到相对重要性的权重ω。4.一致性检验。采用式(2)式(3)计算一致性指标CI及CR对判断矩阵进行一致性检验。当阶数≤2时，矩阵总有完全一致性;阶数＞2时，当CR≤0.1时，就具有可接受的一致性，否则，必须对判断矩阵进行调整，使之具有满意的一致性。CI=λmax－n/n－1(2)CR=CI/RI(3)式中，RI值是由于消除矩阵阶数影响造成判断矩阵不一致的修正系数，具体取值见表1-2。表1-21-12阶判断矩阵RI值5.层次总排序。从目标层到指标层依次进行，对于目标层而言，其层次单排序的结果也就是总排序的结果[22]。2青岛市概况2.1自然环境概况2.1.1地理位置青岛，地处山东半岛东南部，位于东经119°30′～121°00′、北纬35°35′～37°09′，位于中日韩自贸区的前沿地带，是山东省副省级市、计划单列市，国务院批复的国际性港口城市、滨海度假旅游城市和中国沿海重要中心城市，东、南濒临黄海，东北与烟台市毗邻，西与潍坊市相连，西南与日照市接壤，总面积为11282平方千米（图2-1）。图2-1青岛市在山东半岛的位置2.1.2地形地貌青岛为沿海城市，海岸分为岬湾相间的山基岩岸、山地港湾泥质粉砂岸及基岩砂砾质海岸等3种基本类型，浅海海底则有水下浅滩、现代水下三角洲及海冲蚀平原等。青岛市地势东高西低，南北两侧隆起，中间低凹。其中，平原约占青岛市总面积的37.7%，洼地占21.7%，山地占15.5%，丘陵占2.1%。2.1.3气候概况青岛地处北温带季风气候区，属温带季风气候，空气湿润，雨量充沛，温度适中，四季分明。市区由于受来自东南季风及洋流、水团的影响，故又具有显著的海洋性气候特点。春季气温回升较内陆迟；夏季湿热多雨，但无酷暑；秋季天高气爽，蒸发强，降水少；冬季风大温低，持续时间较长。2.2社会经济概况2.2.1人口及城镇建设截至2018年，青岛市下辖7个区、代管3个县级市，总面积11293平方千米，2019年全市常住总人口949.98万人。其中，市区常住人口645.20万人。2.2.2经济发展状况根据第四次全国经济普查结果，山东省统计局对2018年生产总值初步核算数进行了修订。修订后的2018年全市生产总值为10949.38亿元，其中第一产业增加值为386.91亿元，第二产业增加值为4033.33亿元，第三产业增加值为6529.14亿元，三次产业比例为3.5:36.9:59.6。山东省统计局首次统一核算并反馈结果显示，2019年青岛市实现生产总值11741.31亿元，按可比价格计算，比上年增长6.5%。其中，第一产业增加值409.98亿元，增长1.6%；第二产业增加值4182.76亿元，增长4.7%；第三产业增加值7148.57亿元，增长8.0%。三次产业结构调整为3.5:35.6:60.9。2.3水资源概况青岛共有大小河流224条，均为季风区雨源型，多为独立入海的山溪性小河。流域面积在100平方千米以上的较大河流33条，按照水系分为大沽河、北胶莱河以及沿海诸河流三大水系。大沽河水系，包括主流及其支流，主要支流有小沽河、五沽河、流浩河和南胶莱河。大沽河是青岛市最大的河流，干流全长179.9千米，流域面积6131.3平方千米（含南胶莱河流域1500平方千米），是胶东半岛最大水系。大沽河多年平均径流量为6.61亿立方米。该河20世纪70年代前，径流季节性较强，夏季洪水暴涨，常年有水；之后，除汛期外，中、下游已断流。2018年青岛市平均降水量为741.6毫米，降水量在地区分布差异较大，年内分布也不均匀。全市水资源总量为16.02亿立方米，比多年平均值偏少25.4%。全市地表水资源量为10.61亿立方米，相应年径流量深为99.6毫米，比多年平均径流量偏少31.2%，地下水资源总量为8.303亿立方米，比多年平均值（1980-2010年）偏少13.3%。3水环境承载力的理论基础3.1概念水环境承载力的概念，是由承载力引荐过来的。承载力，即承载能力、承受能力，是从工程地质领域里转借过来的概念，是衡量结构内在构成和联系的属性，指的是不破坏物体或系统的结构和功能的前提下，其所能承受的最大负荷量，现已演变为对发展的限制程度进行描述的最常用概念之一。随着社会经济发展和科学技术的进步,承载力的概念不仅在物理学领域得到应用和发展，在社会、经济、环境、资源、心理学的各个领域都得到了不同程度的应用和延伸，产生了大量名称不同的各种各样的承载力。在过去的一段时间内，虽然承载力发展中遇到了一些问题，但其适用性、直观性、形象性使之始终在国内外不同领域被广泛应用。关于水环境承载力的概念、研究的理论方法，不同的专家学者定义的侧重点不同，目前学术界尚未达成共识。但总的来说，水环境承载力的概念已经不仅仅停留在环境的纳污能力和自净能力上，已经深入到对社会经济活动和人口的承载能力的研究。研究涉及的指标体系也不仅限于环境容量、纳污能力等自然指标，更多已深入到水环境承载力所能支撑的最大经济规模、人口规模以及可持续发展等人文指标[23]。根据现有文献将水环境承载力的概念归纳如下:贾振邦时认为水环境承载力是指在一定的自然环境条件和特定的社会经济发展模式下，区域水环境(包括水资源和水污染)对其社会经济发展的支持能力，体现的是水环境与人类社会经济活动之间的关系。郭怀成研究城市水环境与可持续发展时认为水环境承载力是指:“某一时期、某种环境状态下、某一区域水环境对人类活动支持能力的阙值”。崔风军认为城市水环境承载力是指:某一时期，某一城市(含郊区)在某种状态下的水环境条件对该城市的经济发展和生活需求的支持能力。前水利部部长汪恕诚认为水环境承载能力的含义是在一定的水域，其水体能够被继续使用并仍能保持良好生态系统时，所能够容纳污水及污染物的最大能力。廖文根对于水环境承载力的定义是:“水环境系统功能可持续正常发挥的前提下，接纳污染物和承受对其基本要素的改变的能力[24]。总体而言，水环境承载力可定义为在某一时期、某种状态下，某一区域水环境能够可持续正常支持人类的生产生活活动，能够容纳污染物并保持生态系统良性循环发展时的最大能力。现在，在对水环境承载力进行定义时，还需要考虑水环境承载力研究的现实意义，因此，应在遵循连续性、系统性、动态性、整体性的原则基础上理解和定义水环境承载力。综合各个方面的因素，本文将水环境承载力定义为：在某一时期，一定自然条件和技术水准下，某一区域水环境系统在能够容纳污染物并保持生态系统良性循环发展状态下，能持续支撑经济系统的最大能力，强调的是水环境对经济、人口规模和自然生态系统的永续支持水平。[25]。3.2特征水环境承载力具有以下主要特征:1.客观性。在一个特定地区的水资源不仅具有可用水量和水环境容量的自然限制,还有社会和经济方面的限制,显示了水环境管理技术和社会生产力水平是有限的,在一个特定的历史时期,水资源系统对社会经济发展总有带阈值的客观存在,水环境承载力是一个系统中水资源的固有特性。2.时间性和区域性。水环境承载力是综合体现的长期人类活动和自然水资源之间的关系，具有明显的时间性特征。水环境承载力在相对于一个特定的区域是有意义的，对社会经济发展的支撑形式也有较强的地区性,因此具有较强的区域性。3.模糊性、主观性。由于水环境承载力的评价指标和数量大小在选取的时候会受到水资源系统的复杂性、人类认识自然能力的局限性以及指标数据可获得性的影响，会有一定的模糊性。同时水环境承载力涉及到人们各自的判断标准和生活预期，在选取评价指标以及确定各评价指标权重时主观性影响较大。4.动态性和可调空性。水环境承载力与特定历史时期的水资源开发利用水平、产业结构形式和生产力水平有关，这些因素是不断发展变化和可以调节的，所以水环境承载力的具体承载方式、内容及大小也是动态变化和可以调节的。5.相对极限性。水环境承载力不是任何时间、任何技术水平和任何管理水平下的绝对极限，而是一个有条件的、可能发生跳跃式变化的相对极限[26]。3.3指标体系指标体系直接关系到研究结果的准确性，建立科学合理的指标体系是水环境承载力定量化评价的基础。一般情况下，水环境承载力研究所涉及的指标很多，比如社会、经济、环境管理、水资源等，为建立科学有效的指标体系，必须根据实际情况综合考虑各方面影响因素选取可以全面概括对水环境承载力有重要影响的指标，采用恰当的方法建立指标体系并确定各评价指标的权重。指标体系的确定应该遵循以下原则:(1)科学性原则。即指标体系既能反映水环境承载力的内涵，又能衡量水环境承载力。(2)综合性原则。也就是说，该指标体系既能全面反映研究区域水环境-社会经济系统的整体特征，又能避免指标之间的重叠。(3)动态性原则。即该指标能够反映区域水环境承载力对社会经济发展的支撑形式、规模和内容随时间变化的发展趋势。(4)可操作性原则。系统中的指标在横向和纵向上应该是可比较和可测量的，数据应该是容易获取的[24]。4青岛市水环境承载力计算与评价4.1指标体系构建根据前面提到的指标选取原则，借鉴前人的研究成果，结合青岛市的社会经济、自然环境情况，以及综合考虑指标值的可获得性，选定如下12个评价指标从环境管理、水资源利用、社会经济三个方面构建青岛市水环境承载力评价指标体系：单位GDP废水排放量、单位GDP氨氮排放量、单位GDPCOD排放量、水资源开发利用率、人均生活用水量、万元GDP用水量、单位面积农田灌溉用水量、单位工业增加值用水量、工业重复用水率、城镇化率、人均GDP、第三产业占GDP比重。所选指标涉及青岛市经济发展水平、水资源状况、废水排放、用水情况等方面，为相关管理部门常用的监管指标，符合完整性、可比性、动态性、反应灵敏性、实用性等原则[29]。其中对水环境承载力有负影响的指标有单位GDP废水排放量、单位GDPCOD排放量、单位GDP氨氮排放量、水资源开发利用率、人均生活用水量、万元GDP用水量、单位工业增加值用水量、单位面积农田灌溉用水量以及城镇化率，其余皆为正影响指标，各指标具体情况见表4-1。表4-1水环境承载力评价指标体系目标层准则层指标层指标说明单位GDP废水排放量反映同等生产条件下废水排放情况（-）环境管理单位GDPCOD排放量反映同等生产条件下污染排放情况（-）单位GDP氨氮排放量反映同等生产条件下污染排放情况（-）水资源开发利用率反映水资源开发利用的程度（-）人均生活用水量反映人均生活用水情况（-）水资源利用万元GDP用水量反映地区用水情况（-）水环境承载力单位工业增加值用水量反映工业用水情况（-）单位面积农田灌溉用水量反映农业用水情况（-）工业重复用水率反映工业重复用水情况（+）城镇化率反映城市化水平（-）社会经济人均GDP反映地区经济发展状况（+）第三产业占GDP比重反映地区经济结构状况（+）4.2指标权重确定水环境承载力指标体系中各个指标的权重采用层次分析法确定，首先构建环境管理、水资源利用、社会经济准则层对目标层的判断矩阵，进行一致性检验，并计算各层权重；然后分别建立准则层对应指标层中评价指标的判断矩阵，进行一致性检验，并计算得出各指标在该层中的权重；最后对总体进行一致性检验，得到各指标的综合权重。本文通过yaahp层次分析法软件计算各指标权重。计算结果表明，CR均小于0.1，都具有满意的一致性，见图4-1。通过准则层对目标层和指标层对准则层的权重计算各评价指标综合权重，计算结果见表4-2。图4-1一致性检验结果表4-2青岛市水环境承载力评价指标权重目标层准则层权重指标层分权重综合权重水环境承载力环境管理0.2973单位GDP废水排放量0.54850.1630单位GDPCOD排放量0.24090.0716单位GDP氨氮排放量0.21060.0626水资源利用0.5390水资源开发利用率0.34160.1841人均生活用水量0.05090.0274万元GDP用水量0.17820.0961单位工业增加值用水量0.11530.0622单位面积农田灌溉用水量0.03580.0193工业重复用水率0.27810.1499社会经济0.1638城镇化率0.11990.0196人均GDP0.60800.0996第三产业占GDP比重0.27210.04464.3水环境承载力评价4.3.1评价指标值通过查阅《2014-2018年青岛市统计年鉴》《2014-2018年青岛市水资源公报》及后期计算，得到2014-2018年青岛市水环境承载力各评价指标值，具体见表4-3.表4-32014-2018年青岛市水环境承载力评价指标值评价指标t/a20142015201620172018单位GDP废水排放量5.74775.62005.06014.84594.8929单位GDPCOD排放量16.235215.16942.85672.50502.1571单位GDP氨氮排放量1.37771.28730.34750.25370.2056水资源开发利用率%85.08127.86117.4073.8758.24人均生活用水量30.930129.997833.802734.013234.2743万元GDP用水量12.08409.24509.15158.56307.7740单位工业增加值用水量5.06604.74034.66794.70724.3912单位面积农田灌溉用水量1092.1875626.25620.8182584.8485589.1239工业重复用水率%87.6087.5188.6889.1589.99城镇化率%68.4169.9971.5372.5773.67人均GDP/万元9.828310.441811.130211.921512.8459第三产业占GDP比重%50.7052.2054.2055.4056.404.3.2指标归一化根据公式对负影响指标进行归一化，根据公式对正影响指标进行归一化，计算结果见表4-4。表4-42014-2018年青岛市水环境承载力评价指标归一化值评价指标t/a20142015201620172018单位GDP废水排放量0.1810.1850.2060.2150.213单位GDPCOD排放量0.0460.0490.2610.2980.346单位GDP氨氮排放量0.0550.0590.2180.2990.369水资源开发利用率%0.2000.1330.1450.2300.292人均生活用水量0.2100.2170.1920.1910.190万元GDP用水量0.1520.1980.2000.2140.236单位工业增加值用水量0.1860.1990.2020.2000.214单位面积农田灌溉用水量0.1220.2120.2140.2270.225工业重复用水率%0.1980.1980.2000.2010.203城镇化率%0.2080.2030.1990.1960.193人均GDP/万元0.1750.1860.1980.2120.229第三产业占GDP比重%0.1890.1940.2020.2060.2104.4结果分析本文利用向量模法计算水环境承载力，根据公式计算青岛市水环境承载力[20]，结果见表4-5。表4-52014-2018年青岛市水环境承载力评价结果t/a环境管理承载力水资源利用承载力社会经济承载力水环境承载力20140.1010.0950.1210.06220150.1030.0840.1270.05820160.1370.0870.1350.06620170.1520.1070.1430.07720180.1630.1250.1520.087图4-22014-2018年青岛市水环境承载力的变化趋势根据表4-5的计算结果，绘制出2014-2018年青岛市水环境承载力的变化趋势见图4-2。研究结果表明，2014-2018年间青岛市水环境承载力整体上呈上升趋势，处于一个较低水平，水环境承载力评价值均低于0.1。分析其原因：环境管理承载力和社会经济承载力逐年增加，且单位GDPCOD排放量和单位GDP氨氮排放量在2016年得到明显下降，使得环境管理承载力在2016年大幅上升，而水资源利用承载力增长缓慢。其中2014-2015年水环境承载力有小幅下降，原因可能为水资源总量大幅减少，用水总量超过水资源总量，导致水资源开发利用率明显下降，直到2017年水资源总量增加，水资源利用承载力才得以提高。故水资源短缺是青岛市水环境承载力较低的主要原因。随着青岛市城市化进程的加快和人口规模的扩张，水资源将会成为制约青岛市可持续发展的重要因素。5结论与相关建议青岛市水环境承载力的增长趋势比较缓慢，水环境承载力以年均9%的速度增长。这主要是由于用水总量较大，在水资源可利用量减少的情况下就会造成水环境承载力的快速下降，而水环境承载力的稳步增长得益于单位GDP化学需氧量和氨氮排量整体稳步下降，使得水环境承载力水平有所提高。未来需要在节约水源、提供水资源利用率和排污治污方面继续加大力度，以改善水环境承载力状况。2．为进一步提高青岛市水环境承载力，现提出三项措施：①节约用水，提高水资源利用率，生产生活中循环用水，加快落实节水工程措施。利用水价策略，通过提高水价及差别水价，树立节水观念，号召居民使用节水措施，构建节水型社会。②加强治理水污染，因地制宜地建设污水处理设施，处理后的污水要用于工业冷却水、城市绿化用水等。完善水资源实时监测系统，加强对水资源质量的检测和执法监督，使排放的污水在质与量上减轻对水环境的压力。③青岛市属于资源型缺水城市，在节约用水同时，还应积极开发利用替代性水资源。青岛属于沿海城市，可以充分利用海洋资源，例如海水淡化、工业冷却。政府应积极引进先进的海水淡化技术，建立集中供水厂，扩大海水的应用范围，将海水利用与经济社会发展结合起来。本文从水环境可持续发展的角度出发，综合考虑青岛市社会经济发展、水资源开发利用、水环境管理的影响，选取12个指标评价青岛市水环境承载力。为了评价结果的准确性，应用了层次分析法对各类评价指标的权重进行计算。由于评价指标获取的难度和评价方法理论的不成熟，因此，可能导致评价结果与实际情况存在一定误差，这是今后研究过程中应该不断改进的地方。参考文献[1]汪恕诚.水环境承载能力分析与调控[J].水利发展研究,2002(1):1-6.[2]FalkenmarkM,LuundgvistJ.Towardswatersecurity:politicaldeterminationandhumanadaptationcrucial[J].NaturalResourceForum,1998,21(1):37-51.[3]CommitteetoreviewtheFloridaKeysCarryingCapacityStudy[DB/OL].WashingtonDC:NationalAcademyPress,2001.[4]Rijiberman.Differentapproachestoassessmentofdesignandmanagementofsustainableurbanwatersystem[J].EnvironmentImpactAssessmentReview,2000,129(3):333-345.[5]HarrisJonathanM.Carryingcapacityinagriculture:globalandregionalissue[J].EcologicalEconomics,1999:443-461.[6]施雅风,曲耀光.乌鲁木齐河流域水资源承载力及其合理利用[M].北京:科学出版社1992.[7]许有鹏.干旱区水资源承载能力综合评价研究—以新疆和田河流域为例[J].自然资源学报,1993，8(3):229-237.[8]王玉敏,周孝德,冯成洪,李家科.湖泊水资源承载力研究[J],水土保持学报,2004,18(1):179-184.[9]韩娜娜.山西桑干河流域水环境承载力研究[D].西安:西安理工大学,2005[10]赵青松.汉江上游流域水环境承载力研究[D].西安:西安理工大学,2006[11]孙新新.城市水环境承载力研究—以宝鸡市为例[D].西安:西安理工大学,2007[12]张静,唐莲,刘子西,齐娅荣.宁夏水环境承载力变化趋势及影响因素研究[J].宁夏大学学报,2019,40(03):281-285.[13]崔凤军.城市水环境承载力及其实证研究[