基于模糊综合评价的水环境安全评价——以南京市为例

水环境安全是区域社会经济健康发展的基础。针对南京市快速经济发展下的水环境安全问题,基于压力-状态-响应(P-S-R)概念模型构建的水环境安全评价指标体系,采用模糊综合评价模型对南京市2005-2014年水环境安全状况进行评价得出,南京市水环境基本安全,响应层安全性较好,压力层次之,状态层最弱。水环境安全状态平均安全度值高(3.16),不安全年份比例大(40%),且安全度值无明显下降趋势,存在不安全转变的风险。可通过适度控制人口规模和经济增长,从根本上降低城市用水压力和污染负荷。此外,加强城市节水建设和水土保持相关工作,如降低农田实灌亩均用水量、提高城市节约用水量、扩大建成区绿化覆盖率、森林覆盖率等,对于促进和保障南京市水环境安全也具有重要意义。     

南昌市水环境安全评价

水环境安全不仅是生态环境问题,也是社会、经济和政治问题,直接关系到国家安全和社会稳定。基于"驱动力-压力-状态-响应"(DPSR)模型,建立南昌市水环境安全评价指标体系,并利用层次分析法、熵值法计算各指标的权重,利用模糊综合评价法等对南昌市水环境安全进行综合评价。结果表明,2012年南昌市水环境状况处于不安全状态。针对评价过程反映的问题,为了提高水环境安全状态,南昌市需要在环保投入、污染排放控制、新水源开发,以及推进节水措施、健全水环境管理制度等方面持续努力。     

上海市水环境生态安全评价

从“状态—压力—响应”指标框架体系出发,针对上海市水环境生态系统的现状特点,从时间变化和空间对比分析角度分别建立了上海市水环境生态安全评价指标体系;利用标准化和变异系数法确定各指标的标准化值和权重,采用综合指数评价法得到安全评价的综合指数值。在此基础上采用等级划分法,建立起综合指数值与生态安全评判的等级关系。各指标层的变化趋势揭示了上海市水环境生态安全的现状和发展趋势,即中心城区的水环境生态安全等级普遍低于郊区;在年际变化上,状态指标层评价值呈下降趋势,需要持续保护水环境生态系统;而压力和响应指标层评价值不断上升,保证了总体的良性发展趋势。     

南昌市水环境安全评价

水环境安全不仅是生态环境问题,也是社会、经济和政治问题,直接关系到国家安全和社会稳定。基于"驱动力-压力-状态-响应"(DPSR)模型,建立南昌市水环境安全评价指标体系,并利用层次分析法、熵值法计算各指标的权重,利用模糊综合评价法等对南昌市水环境安全进行综合评价。结果表明,2012年南昌市水环境状况处于不安全状态。针对评价过程反映的问题,为了提高水环境安全状态,南昌市需要在环保投入、污染排放控制、新水源开发,以及推进节水措施、健全水环境管理制度等方面持续努力。     

中国水-能源-粮食关联系统协同安全评价

为保障我国水-能源-粮食关联系统安全,运用压力-状态-响应模型对我国2007—2016年水-能源-粮食关联系统进行协同安全性评价。选取16个代表性指标,构建我国水-能源-粮食关联系统协同安全评价指标体系及评价模型,利用层次分析法确定各指标权重,根据2007—2016年全国及各省区相关指标统计数据,对全国及不同地区水-能源-粮食关联系统进行协同安全评价。结果表明:近10年全国水-能源-粮食关联系统的协同安全度总体呈波动上升趋势。北京、天津和上海等省级行政区水-能源-粮食关联系统综合协同安全度较高;而宁夏、新疆和重庆等地区综合协同安全度低;大部分省区关联系统综合协同安全度水平2012—2016年高于2007—2011年。     

基于PSR模型的三门峡库区湿地生态系统健康评价

为评价三门峡库区湿地生态健康状况,基于PSR模型,从压力、状态、响应3个层面构建了包括人口密度、水体面积、湿地管理水平等15个指标的湿地生态系统健康评价指标体系,采用层次分析法和模糊综合评价法计算指标权重和指标隶属度,将湿地生态系统健康状况划分为"健康、亚健康、脆弱、病态、疾病"5个等级,根据综合评价指数确定三门峡库区湿地生态系统健康状况。结果表明,2017年三门峡库区湿地生态系统健康综合评价指数为0.696,处于"脆弱"等级,接近"亚健康"状态;压力、状态、响应3个目标层中,状态层的约束性最强(0.548 5),响应层次之(0.241 0),压力层最弱(0.210 5);在15个评价指标中,物质供应、生态环境恢复、科研娱乐和湿地受胁迫程度是影响三门峡库区湿地生态系统健康状况的主要因素。     

水资源安全综合评价与预测——基于浙江省台州市实证分析

水安全关乎一个城市社会、经济各方面的协调发展。以台州市为例,采用"压力-状态-响应(PSR)"模式建立水安全评价指标体系,通过层次分析法(AHP)获得各指标的权重,以"边际效益递减"原理求得各指标的子安全度,结合综合指数法对台州市2011-2015年水安全状况进行综合评价。结果表明:台州市该阶段的水安全情况处于基本安全状态,化学需氧量、河流污染百分比、年降雨量、城市用水重复率是台州市水安全状况的主要影响因子。以灰色预测GM(1,1)模型对台州市水安全情况进行预测,预测结果显示:台州市2016-2020的水安全状态仍处于基本安全状态,且呈逐年上升向安全状态转化的趋势。     

天津市水环境安全评价及其指标体系研究

依据DPSIR模型的基本原理,遵循评价指标体系的构建原则,立足于天津市水资源和水环境实际情况,以驱动力、压力、状态等5项指标作为准则层,共选取了人口密度、人均生活用水量、废水排放量、水资源总量、城市水达标率等20项指标,对天津市2009—2011年城市水环境安全状况进行了等级评价计算。结果表明,2009年水环境安全度最高,2011年次之,2010年最低;水环境安全虽均为良好等级,但是人口密度的加大,废水排放量的增多等威胁城市水环境安全的因素不容忽视,城市水环境问题仍亟待解决。     

南水北调中线商洛水源地生态安全评价

随着南水北调中线工程全面展开,水源地生态环境所承受压力也将增大,如何协调好水源地发展和生态安全是关键。陕西省商洛水源地6个县中,5个为国家级贫困县,1个为省级贫困县,因此,研究该水源地的发展和生态安全协调具有典型意义。基于"压力-状态-响应"概念模型构建了商洛水源地生态安全评价指标体系,采用均方差赋权法确定权重,通过计算生态安全指数评价了2004~2014年当地生态安全的态势。结果表明:商洛水源地生态安全综合指数由2004年的0.258(Ⅰ级)发展到2014年的0.718(Ⅳ级);2009年是生态安全变化的主要转折点,2010年后迅速进入较为安全状态,整体生态安全状态呈现良好的发展态势。分析认为,商洛水源地生态安全状态良好主要得益于生态经济的发展。     

基于压力-状态-响应模型和“五水共治”决策的浙江省水环境安全评价

基于压力-状态-响应(pressure-state-reponse,PSR)模型和"五水共治"决策构建评价指标体系,应用AHP方法,对浙江省的水环境安全进行测度与评价。结果显示:浙江省水环境安全的PSR评价指数体系中,治污水指数的权重最大,主要污染物排放负荷、规模以上高耗水型行业生产总值比重、工业废水达标排放率等指标的权重相对较高,反映了典型的工业经济活动对水资源环境安全的威胁;PSR评价模型的压力、状态、响应指数变化中,以响应指数增幅最大,而压力、状态指数则显示平稳波动特征,反映了基于工业经济发展背景下相关政府职能部门积极采取应对措施所产生的良好效果。认为在经济快速发展压力下,降低主要污染物排放量、减小规模以上高耗水型行业生产总值比重、提高工业废水排放达标率、增加环保资金投入等,是提高水环境安全的关键点;建议浙江省以"五水共治"为契机,加快产业结构调整升级,降低用水消耗,加大科技与环保投入,改善水环境质量,保证供水能力,实现水环境系统的良性发展。     

基于AHP法的重庆市水环境承载力研究

采用AHP法,从自然环境状况、技术水平和社会经济状况三方面入手,构建了重庆市水环境承载力评价指标体系,并利用构建好的评价体系分析了重庆市2001-2010年的水环境承载力。结果表明,近10年来,重庆市的水环境承载力呈不断上升趋势;在3个评价层中,自然环境状况对水环境的承载力处于较高水平,是重庆市水环境承载力最主要的制约因素;在各指标的变化趋势中,水资源量、废污水排放总量、水土流失治理面积百分比、环保投入GDP百分比等5个指标呈现出较大波动。为保证重庆市水环境承载力的稳步提高,应特别注重自然环境保护,加强水源地水土流失治理和植被保护,并注重城市水利设施建设和环保资金的优先、稳定投入。     

基于WPI模型的重庆市水资源安全分析

为综合评价重庆市水资源安全情势,分析多重背景下水资源安全影响因素,以WPI模型构建水资源安全评价指标体系,该体系分为5个子系统资源(R)、途径(A)、效率(U)、能力(C)和环境(E)。采用加权函数法计算1997—2013年重庆市水资源安全综合评价指数和5个子系统得分值,并利用因子分析法进行对比分析;建立水资源安全因素判定模型,对子系统进行优等、中等、劣等因素划分。结果表明重庆市水资源安全值呈阶梯式上升,趋势系数为0.022 8 /a,水资源安全状况趋于好转,并且与因子分析对比结果基本一致;但各子系统时序变化差异较大,途径和能力子系统分值逐年上升,资源和环境子系统分值比早年有所下降,该阶段的效率子系统分值变化不大;因素评判结果显示,途径因素和能力因素随着时间推移而不断提高,从劣等因素变为优等因素,但资源和环境因素却逐渐演变为重庆市水资源安全的劣等因素,效率因素降为中等因素。未来重庆市水资源安全存在一定风险,需加强水资源管理和水环境改善,提高公民节水意识来加以防范。     

应用模糊模式识别模型计算分析辽河中下游水安全状况

采用陈守煜模糊模式识别模型对辽河流域水安全状况进行了计算与分析。结果表明,从1995至2005,辽河流域总体水安全状况均在较不安全程度向较安全程度过渡,尤其是2005年水安全级别特征值都处于2~3级之间,其中沈阳、鞍山、抚顺、本溪和辽阳水安全级别值越来越大,变化趋势较好,辽阳水安全程度提升较快,但是鞍山和抚顺水安全程度较低,属于较不安全区。大石桥2000年水安全级别特征值为2.69591,比1995年和2005年稍低一些,但还是较安全的。盘锦2005年水安全级别值特征值为2.9505,比1995年和2000年稍低一些,但一直是较安全的。1995年和2000年铁岭水安全级别值特征值在1.5左右,水安全状况较差,但是近年来水安全级别特征值都有所上升,水安全程度有所提升。最后从压力-状态-响应框架分析了水安全的变化原因。     

郑州市水安全模糊综合评价

针对目前郑州市水安全现状,提出以水供需安全、水环境安全、社会经济安全和灾害防治安全作为水安全评价的准则,选取代表性指标构建水安全评价指标体系,运用模糊数学方法对郑州市的水安全状况进行分区综合评价。结果表明:2000年和2005年郑州市的水供需安全度较低;灾害防治安全度变化较大,具有一定的随机性;环境和社会经济安全度处于稳定水平;2000年郑州市水安全隶属于基本安全的临界状态,2005年较2000年有所提高,处于基本安全状态以上。     

基于熵权TOPSIS法的城镇污水治理绩效评价

城镇污水综合治理是缓解城镇水环境污染、水环境保护的重要战略举措。为科学有效地评价城镇污水治理的绩效水平,根据城镇水环境治理的特点和要求,构建了包括压力指标、状态指标、响应指标和潜力指标在内的27个城镇污水治理指标评价体系,并选用熵权TOPSIS模型对新乡市污水治理的绩效水平进行评价。实例分析结果表明:新乡市污水治理绩效水平为良好,与现实基本相符。研究结果可为城镇污水治理绩效评价提供较为科学的方法。     

基于数据包络模型的西部水资源利用效率及影响因素研究

选取西部地区12省市(自治区)2007—2014年面板数据,运用数据包络分析方法的SBMUndesirable超效率模型,分析了西部各省市(自治区)水资源利用效率的动态演化趋势和节能减排潜力,采用Tobit回归模型分析影响水资源利用效率的主要因素。结果表明,西部水资源利用效率整体水平不高,各省市(自治区)存在显著差异,重庆、陕西、四川用水效率相对较高,甘肃、新疆、广西用水效率偏低且呈下降趋势;节能减排方面,西部水资源利用效率提升潜力从高到低依次为农业用水、生态用水、工业用水和生活用水,新疆、甘肃、广西、贵州、青海和云南应进一步削减污水中化学需氧量排放;用水效率的影响因素方面,水资源利用效率与第二产业比重呈显著负相关关系,与污水处理率呈显著正相关关系,水资源禀赋和GDP对水资源利用效率没有显著影响。     

基于系统动力学的水资源承载力可持续发展评估——以重庆市为例

水资源承载力的可持续发展不仅是重庆市城市建设及生态安全的基础,也是重庆市社会经济协调发展的关键保障之一。在对重庆市工业状况、人口规模、自然环境进行分析的基础上,将模糊数学隶属度与系统动力学相结合,构建了水资源承载力可持续发展的指标评价体系及系统动力学模型,设计了正常发展、经济优先、环境优先、绿色发展4种水资源承载力情景,并对各方案下的水资源承载力可持续发展能力进行动态评价与仿真预测。研究结果表明:在绿色发展情景下,水中COD含量、固体废弃物存量、废水排放率等负面指标都处于较低的水平;相比其他3种方案,绿色发展模式对于重庆市水资源承载力发展有着更好的普适性与拓展性。因此,在产业结构升级的同时,提高固废处理水平,加大水资源处理技术的投入,加强生态环境建设,降低废水排放率,是重庆市水资源承载力可持续发展的保障。该模型及其评价指标适用性较强,研究结果可为重庆市水资源承载力评价提供理论参考。     

广东省新型城镇化质量与水资源安全耦合分析

为促进新型城镇化进程质量的提升和保障水资源安全,从城镇化人口、空间、经济、社会和水资源环境、压力、发展等方面入手构建评价指标体系,并运用协调度模型,对2008～2016年广东省城镇化质量和水资源安全耦合阶段及综合发展水平进行评价,且分类探讨了各区域存在的差异。研究结果表明:(1)广东省新型城镇化质量与水资源安全属高水平耦合阶段,基本与中国南方区域性规模的空间分异规律相似;(2)广东省地级市新型城镇化质量与水资源安全耦合度均在0.940～0.999之间,说明新型城镇化质量在快速提高,但水资源安全指数仍存在空间差异;(3)区域耦合度大小为珠三角粤东粤西粤北,证明不同区域处于城镇化发展的不同阶段,对水资源安全的影响结果不同,且其影响并未改变整体城镇化发展质量。