PAGEI學校代碼10125專業代碼020104TShanShanxiUniversityofFinanceandEconomics本科畢業論文中文題目：青島市水環境承載力研究英文題目：ResearchonwaterenvironmentcarryingcapacityofQingdaocity姓名：高雨佳學號：201621050151班級：資源與環境經濟學一班專業：資源與環境經濟學學院：經濟學院指導教師：宮詩瑋完成時間：2020年4月21日山西財經大學2020屆本科生畢業論文（設計）山西財經大學201X屆本科生學年論文（設計）摘要本文主要介紹了水環境承載力的研究背景、研究現狀、概念，采用向量模法研究青島市2014-2018年水環境承載力。根據統計年鑒、水資源公報以及后期計算得到各指標評價值，從環境管理、資源利用、社會經濟三個角度分析了青島市水環境承載力的主要影響因素，綜合構建了青島市水環境承載力評價指標體系，使用層次分析法確定各評價指標的權重。結果表明，2014-2018年間青島市水環境承載力整體上呈上升趨勢，但處于一個較低水平，水環境承載力評價值均低于0.1。水資源短缺是青島市水環境承載力較低的主要原因。根據研究結果，對青島市水環境保護和管理提出了合理的建議。關鍵詞：水環境承載力；向量模法；層次分析法；指標體系

AbstractThispapermainlyintroducestheresearchbackground,researchstatusandconceptofwaterenvironmentcarryingcapacity,andadoptsthevectormodelmethodtostudythewaterenvironmentcarryingcapacityofQingdaofrom2014to2018.Lateaccordingtothestatisticalyearbook,waterresources,andtocalculatetheindexvalue,fromtheenvironmentalmanagement,resourceutilization,socialeconomyanalysisesofQingdaothreemaininfluencingfactorsofthebearingcapacityofwaterenvironmentcomprehensivesetsuptheevaluationindexsystemofwaterenvironmentalcarryingcapacityofQingdaocity,usingtheanalytichierarchyprocess(ahp)todeterminetheweightofeachevaluationindex.TheresultsshowedthatthewaterenvironmentcarryingcapacityofQingdaoincreasedfrom2014to2018,butremainedatalowlevel,andtheevaluationvalueofwaterenvironmentcarryingcapacitywaslowerthan0.1.TheshortageofwaterresourcesisthemainreasonforthelowcarryingcapacityofwaterenvironmentinQingdao.Keywords:Carryingcapacityofwaterenvironment;vectormodulusmethod;analytichierarchyprocess;theindicatorsystem目錄1導論 11.1選題背景與意義 11.2國內外文獻綜述 11.3論文的結構及主要內容 31.4論文的研究方法 32青島市概況 42.1自然環境概況 42.2社會經濟概況 52.3水資源概況 53水環境承載力的理論基礎 63.1概念 63.2特征 73.3指標體系 74青島市水環境承載力計算與評價 84.1評價指標值 84.2指標歸一化 94.3確定權重 104.4結果分析 115結語 12參考文獻 145400致謝 16PAGE6PAGE61導論1.1選題背景與意義水是一種寶貴的資源，也是支持人類生存和社會經濟持續發展的物質基礎之一。隨著城市化的快速發展，水資源緊缺和水污染等水環境問題日益突出，已成為制約各地區社會經濟可持續發展的主要限制因素。原水利部部長汪恕誠曾在《水環境承載能力分析與調控》報告中指出，我國當前水利面臨的問題主要有三個即：洪澇災害、干旱缺水和水環境惡化，而水環境惡化是三大問題中的重中之重[1]。如何有效地保護和改善水環境，實現生態環境與社會經濟系統協調發展，已經成為我國眾多城市亟需解決的問題。定量化研究城市水環境承載力，評價在一定時期內城市水環境承載力與經濟社會協調發展的程度，分析社會經濟、環境管理、資源利用等方面對城市水環境承載力的影響，既可以為科學制定區域水環境保護和發展戰略提供依據，促進水環境承載力向可承載方向改善，又可以優化城市水資源分布，對于協調城市社會經濟、生態建設與水環境的關系具有重要指導意義。青島市作為山東省第一大經濟城市，水環境已經成為制約經濟社會可持續發展的重要因素。我國學者在水環境承載力方面進行了大量研究，但關于青島市水環境承載力的研究較少，指標體系并不完善，且選取的數據不是當下最新公布的數據。研究青島市水環境承載力，將為區域水環境管理及對策制定提供依據，對促進社會經濟與水環境的可持續發展具有重要的現實意義。1.2國內外文獻綜述1.2.1國外研究現狀水環境承載力是承載力概念在水環境領域的應用和延伸，國外學者對水環境承載力進行了不少研究。Falkenmark的研究涉及到水資源的承載限度，其他一些學者的研究也涉及到承載力的相關概念和研究方法[2]。美國的URS公司從承載力的定義、研究方法、模型量化形式等方面研究了佛羅里達Keys流域的承載能力[3]；Rijiberman在研究城市可持續水系統的設計與管理時，將水資源承載力作為城市水資源保障的重要衡量標準之一[4]；Harris研究了農業生產區域水資源農業承載力，并將其作為區域發展潛力的衡量標準，研究發現增加產量的供應側戰略已經導致了嚴重的土壤退化和水透支問題以及其他生態系統的壓力，這意味著人口政策和消費效率等需求方面的問題對可持續農業系統的發展至關重要[5]。1.2.2國內研究現狀我國對水環境承載力的研究萌芽于二十世紀八十年代對新疆水資源及其承載力的研究。1992年施雅風、曲耀光研究烏魯木齊河流域的水資源承載力，闡述了流域生態承載力的研究背景和意義，采用常規趨勢法進行探究，并根據研究結果提出了生態承載力研究面臨的3個挑戰[6]。1993年許有鵬以新疆和田河流域為例，應用模糊分析法進行研究，分析建立了多因素綜合評價模型，從而為該流域水資源進一步開發利用和干旱區水資源承載能力綜合評價提供參考依據[7]。90年代中后期，多個自然科學基金課題都對這一領域進行了研究。二十一世紀初，前水利部汪恕誠部長做了題為《水環境承載能力分析與調控》的學術報告，引起了大家對水環境承載力的興趣。王玉敏、周孝德、馮成洪,李家科結合系統動力學法量化博斯騰湖的水資源量承載力，通過污染水質的因子用多目標規劃模型得到湖泊的水質承載力，最后將水資源量承載力和水質承載力結合得到水環境承載力，對于湖泊水環境承載力的研究具有重要意義[8]；韓娜娜以桑干河流域為實例，建立了河流水環境承載力系統動力學模型和水環境承載力指標體系，并對指標體系中的指標該進行模擬,對改善桑干河流域的生態和人類生存環境具有實際的指導意義[9]；趙青松以漢江上游為例研究流域水環境承載力，對水環境控制措施進行量化，對改善漢江流域的生態和人類生存環境具有指導意義[10]。孫新新以寶雞市為例研究城市的水環境承載力，建立了系統動力學仿真模型，通過對模型進行檢驗確定最佳發展方案[11]。張靜等通過灰色關聯度分析簡化指標，再通過主成分分析對寧夏的水環境承載力進行綜合評價[12]。總體上看，國內對水環境承載力概念的研究較少，偏重于應用和量化方法的研究。關于水環境承載力公認的科學的量化評價方法，目前學術界尚未達成共識，學者們嘗試采取多種方法對水環境承載力進行定性與定量的研究。應用于水環境承載力評價的方法主要有向量模法、系統動力學法、模糊綜合評價法、主成分分析法、以及BP神經網絡法等，雖然各評價方法較多，這些研究大多處于探索階段，未形成系統完善的理論體系。王玉敏等采用系統動力學法量化博斯騰湖的水資源量承載力，通過多目標規劃模型得到湖泊的水質承載力，最后將二者結合得到湖泊的水環境承載力[8]。崔鳳軍采用向量模法對水環境承載力進行定量化描述，并利用系統動力學(SD)模擬手段進行了實證研究，分析了指標變化對水環境的影響［13］。李如忠通過建立了區域水環境承載力評價的模糊隨機優選模型,較好的比較分析了北方某區域內5個城市地下水環境承載力狀況［14］。次年他基于城市區域水環境承載力評價指標體系,構建了三層遞階層次結構模型，提出了層次分析法和統計學法相結合的區域水環境承載力趨勢評價模型，對于評價區域水環境動態承載力具有很好的適用性[15]；王儉等引入具有強大非線性數據處理能力的人工神經網絡技術，從閾值角度出發，建立了基于人工神經網絡的區域水環境承載力評價模型，該模型結構簡單、建模方便，用其研究遼寧省的水環境承載力，直觀地反映了遼寧省水環境承載狀態[16]。王奎峰等以山東半島為例，采用壓力-狀態-響應(P-S-R)概念模型，建立生態環境承載力評價指標體系，運用層次分析法(AHP)確定各指標權重，并采用模糊數學綜合評價的理論和方法評估山東半島生態環境承載力的地域性差異。這種方法降低了主觀性的影響，提高了評價結果的準確性，為推進生態文明建設提供科學依據，對促進社會經濟和資源環境的和諧發展有重要意義［17］。在量化評價城市水環境承載力中得到廣泛應用的方法是簡單易操作的向量模法與層次分析法相結合的綜合指標體系評價法。例如來雪慧等采用向量模法對陜南地區水環境的承載力進行評價，應用層次分析法確定各評價指標的權重，計算結果表明該地區水環境具有一定的承載力，最后結合陜南地區的社會經濟和生態環境特征，提出了提高水環境承載力、促進經濟社會可持續發展的措施[18]。耿雅妮通過采用層次分析法和向量模法相結合，對西安市水環境承載力現狀進行評價，得出水資源緊缺是西安市水環境承載力的制約因素，結論符合西安實際[19]。曾現進等基于層次分析法和向量模法對2005-2020的宜昌市水環境承載力進行評價和分析，結果表明宜昌市目前的水環境雖然整體處于中等偏上水平，但是預測到2020年的水環境承載力會有所降低，對宜昌市以后的水環境管理提出預警[20]。肖楊等以北京市為例，應用向量模法評價了其水環境承載力現狀，評價結果比較符合北京市的水環境現狀，人口膨脹與經濟發展形成的水資源短缺，水質變差造成了北京市水環境承載力水平較低[21]。近年來，我國在水環境承載力的深度與應用性上取得了較大的進展，但是由于水環境涉及的領域與因素眾多，還存在指標體系不完善、實踐型研究較少等問題。本文采用層次分析法和向量模法相結合的方法研究青島市水環境承載力，旨在分析在青島區域經濟發展過程中各因素對水環境承載力的影響程度，并結合研究成果，明確今后青島市水環境治理的重點方向，提出有效措施，促進水資源的合理利用，提高流域水環境的承載力。1.3論文的結構及主要內容1.研究水環境承載力國內外發展現狀和理論方法，借鑒前人的研究成果概括水環境承載力的概念，并分析特征。2.根據指標體系的確定原則，建立青島市水環境承載力指標體系，運用向量模法量化研究，采用層次分析法確定各評價指標權重。3.依據計算結果得出影響水環境承載力的因素，并提出提高水環境承載力的建議。1.4論文的研究方法目前研究水環境承載力評價的主要方法有向量模法、系統動力學法、模糊綜合評價法、密切值法、主成分分析法、以及BP神經網絡法等，雖然各評價方法較多，但仍未形成系統完善的理論體系。本文采用簡單易操作的向量模法計算青島市水環境承載力。向量模法是通過建立評價指標體系，指標量化，得到無量綱的評價結果，能進行橫向或縱向的承載力狀況綜合比較。向量模法假設有m個不同的水平年，設m個評價值為Ej（j=1，2，…，m），再設每個評價值Ej包括n個具體指標確定的分量，每個指標的權重為Wi（i=1，2，…，n），即有Ej=（E1j，E2j，…，Eij）。這樣，第j個水體承載力的大小可用歸一化后的矢量的模表示即[20]。本文確定各指標的權重的方法是層次分析法。具體步驟如下：1.建立層次結構模型。首先建立目標層、準則層、指標層的三重層次結構。本次研究中設定的目標層為水環境承載力，對應的準則層是環境管理、水資源利用、社會經濟，綜合考慮青島市社會經濟發展和環境管理的特征以及數據可獲得性篩選指標層指標，構建青島市水環境承載力指標體系。2.構造判斷矩陣。在確定各評價指標之間的權重時，采用表1-1所示的標度準則進行兩兩比較。表1-11～9標度準則3.層次單排序。依據判斷矩陣求解各層次指標子系統或指標項的相對權重問題，在數學上就是計算判斷矩陣最大特征根及其對應的特征向量問題，即:AW=λW(1)將最大特征根λmax對應的特征向量歸一化，得到相對重要性的權重ω。4.一致性檢驗。采用式(2)式(3)計算一致性指標CI及CR對判斷矩陣進行一致性檢驗。當階數≤2時，矩陣總有完全一致性;階數＞2時，當CR≤0.1時，就具有可接受的一致性，否則，必須對判斷矩陣進行調整，使之具有滿意的一致性。CI=λmax－n/n－1(2)CR=CI/RI(3)式中，RI值是由于消除矩陣階數影響造成判斷矩陣不一致的修正系數，具體取值見表1-2。表1-21-12階判斷矩陣RI值5.層次總排序。從目標層到指標層依次進行，對于目標層而言，其層次單排序的結果也就是總排序的結果[22]。2青島市概況2.1自然環境概況2.1.1地理位置青島，地處山東半島東南部，位于東經119°30′～121°00′、北緯35°35′～37°09′，位于中日韓自貿區的前沿地帶，是山東省副省級市、計劃單列市，國務院批復的國際性港口城市、濱海度假旅游城市和中國沿海重要中心城市，東、南瀕臨黃海，東北與煙臺市毗鄰，西與濰坊市相連，西南與日照市接壤，總面積為11282平方千米（圖2-1）。圖2-1青島市在山東半島的位置2.1.2地形地貌青島為沿海城市，海岸分為岬灣相間的山基巖岸、山地港灣泥質粉砂岸及基巖砂礫質海岸等3種基本類型，淺海海底則有水下淺灘、現代水下三角洲及海沖蝕平原等。青島市地勢東高西低，南北兩側隆起，中間低凹。其中，平原約占青島市總面積的37.7%，洼地占21.7%，山地占15.5%，丘陵占2.1%。2.1.3氣候概況青島地處北溫帶季風氣候區，屬溫帶季風氣候，空氣濕潤，雨量充沛，溫度適中，四季分明。市區由于受來自東南季風及洋流、水團的影響，故又具有顯著的海洋性氣候特點。春季氣溫回升較內陸遲；夏季濕熱多雨，但無酷暑；秋季天高氣爽，蒸發強，降水少；冬季風大溫低，持續時間較長。2.2社會經濟概況2.2.1人口及城鎮建設截至2018年，青島市下轄7個區、代管3個縣級市，總面積11293平方千米，2019年全市常住總人口949.98萬人。其中，市區常住人口645.20萬人。2.2.2經濟發展狀況根據第四次全國經濟普查結果，山東省統計局對2018年生產總值初步核算數進行了修訂。修訂后的2018年全市生產總值為10949.38億元，其中第一產業增加值為386.91億元，第二產業增加值為4033.33億元，第三產業增加值為6529.14億元，三次產業比例為3.5:36.9:59.6。山東省統計局首次統一核算并反饋結果顯示，2019年青島市實現生產總值11741.31億元，按可比價格計算，比上年增長6.5%。其中，第一產業增加值409.98億元，增長1.6%；第二產業增加值4182.76億元，增長4.7%；第三產業增加值7148.57億元，增長8.0%。三次產業結構調整為3.5:35.6:60.9。2.3水資源概況青島共有大小河流224條，均為季風區雨源型，多為獨立入海的山溪性小河。流域面積在100平方千米以上的較大河流33條，按照水系分為大沽河、北膠萊河以及沿海諸河流三大水系。大沽河水系，包括主流及其支流，主要支流有小沽河、五沽河、流浩河和南膠萊河。大沽河是青島市最大的河流，干流全長179.9千米，流域面積6131.3平方千米（含南膠萊河流域1500平方千米），是膠東半島最大水系。大沽河多年平均徑流量為6.61億立方米。該河20世紀70年代前，徑流季節性較強，夏季洪水暴漲，常年有水；之后，除汛期外，中、下游已斷流。2018年青島市平均降水量為741.6毫米，降水量在地區分布差異較大，年內分布也不均勻。全市水資源總量為16.02億立方米，比多年平均值偏少25.4%。全市地表水資源量為10.61億立方米，相應年徑流量深為99.6毫米，比多年平均徑流量偏少31.2%，地下水資源總量為8.303億立方米，比多年平均值（1980-2010年）偏少13.3%。3水環境承載力的理論基礎3.1概念水環境承載力的概念，是由承載力引薦過來的。承載力，即承載能力、承受能力，是從工程地質領域里轉借過來的概念，是衡量結構內在構成和聯系的屬性，指的是不破壞物體或系統的結構和功能的前提下，其所能承受的最大負荷量，現已演變為對發展的限制程度進行描述的最常用概念之一。隨著社會經濟發展和科學技術的進步,承載力的概念不僅在物理學領域得到應用和發展，在社會、經濟、環境、資源、心理學的各個領域都得到了不同程度的應用和延伸，產生了大量名稱不同的各種各樣的承載力。在過去的一段時間內，雖然承載力發展中遇到了一些問題，但其適用性、直觀性、形象性使之始終在國內外不同領域被廣泛應用。關于水環境承載力的概念、研究的理論方法，不同的專家學者定義的側重點不同，目前學術界尚未達成共識。但總的來說，水環境承載力的概念已經不僅僅停留在環境的納污能力和自凈能力上，已經深入到對社會經濟活動和人口的承載能力的研究。研究涉及的指標體系也不僅限于環境容量、納污能力等自然指標，更多已深入到水環境承載力所能支撐的最大經濟規模、人口規模以及可持續發展等人文指標[23]。根據現有文獻將水環境承載力的概念歸納如下:賈振邦時認為水環境承載力是指在一定的自然環境條件和特定的社會經濟發展模式下，區域水環境(包括水資源和水污染)對其社會經濟發展的支持能力，體現的是水環境與人類社會經濟活動之間的關系。郭懷成研究城市水環境與可持續發展時認為水環境承載力是指:“某一時期、某種環境狀態下、某一區域水環境對人類活動支持能力的闕值”。崔風軍認為城市水環境承載力是指:某一時期，某一城市(含郊區)在某種狀態下的水環境條件對該城市的經濟發展和生活需求的支持能力。前水利部部長汪恕誠認為水環境承載能力的含義是在一定的水域，其水體能夠被繼續使用并仍能保持良好生態系統時，所能夠容納污水及污染物的最大能力。廖文根對于水環境承載力的定義是:“水環境系統功能可持續正常發揮的前提下，接納污染物和承受對其基本要素的改變的能力[24]。總體而言，水環境承載力可定義為在某一時期、某種狀態下，某一區域水環境能夠可持續正常支持人類的生產生活活動，能夠容納污染物并保持生態系統良性循環發展時的最大能力。現在，在對水環境承載力進行定義時，還需要考慮水環境承載力研究的現實意義，因此，應在遵循連續性、系統性、動態性、整體性的原則基礎上理解和定義水環境承載力。綜合各個方面的因素，本文將水環境承載力定義為：在某一時期，一定自然條件和技術水準下，某一區域水環境系統在能夠容納污染物并保持生態系統良性循環發展狀態下，能持續支撐經濟系統的最大能力，強調的是水環境對經濟、人口規模和自然生態系統的永續支持水平。[25]。3.2特征水環境承載力具有以下主要特征:1.客觀性。在一個特定地區的水資源不僅具有可用水量和水環境容量的自然限制,還有社會和經濟方面的限制,顯示了水環境管理技術和社會生產力水平是有限的,在一個特定的歷史時期,水資源系統對社會經濟發展總有帶閾值的客觀存在,水環境承載力是一個系統中水資源的固有特性。2.時間性和區域性。水環境承載力是綜合體現的長期人類活動和自然水資源之間的關系，具有明顯的時間性特征。水環境承載力在相對于一個特定的區域是有意義的，對社會經濟發展的支撐形式也有較強的地區性,因此具有較強的區域性。3.模糊性、主觀性。由于水環境承載力的評價指標和數量大小在選取的時候會受到水資源系統的復雜性、人類認識自然能力的局限性以及指標數據可獲得性的影響，會有一定的模糊性。同時水環境承載力涉及到人們各自的判斷標準和生活預期，在選取評價指標以及確定各評價指標權重時主觀性影響較大。4.動態性和可調空性。水環境承載力與特定歷史時期的水資源開發利用水平、產業結構形式和生產力水平有關，這些因素是不斷發展變化和可以調節的，所以水環境承載力的具體承載方式、內容及大小也是動態變化和可以調節的。5.相對極限性。水環境承載力不是任何時間、任何技術水平和任何管理水平下的絕對極限，而是一個有條件的、可能發生跳躍式變化的相對極限[26]。3.3指標體系指標體系直接關系到研究結果的準確性，建立科學合理的指標體系是水環境承載力定量化評價的基礎。一般情況下，水環境承載力研究所涉及的指標很多，比如社會、經濟、環境管理、水資源等，為建立科學有效的指標體系，必須根據實際情況綜合考慮各方面影響因素選取可以全面概括對水環境承載力有重要影響的指標，采用恰當的方法建立指標體系并確定各評價指標的權重。指標體系的確定應該遵循以下原則:(1)科學性原則。即指標體系既能反映水環境承載力的內涵，又能衡量水環境承載力。(2)綜合性原則。也就是說，該指標體系既能全面反映研究區域水環境-社會經濟系統的整體特征，又能避免指標之間的重疊。(3)動態性原則。即該指標能夠反映區域水環境承載力對社會經濟發展的支撐形式、規模和內容隨時間變化的發展趨勢。(4)可操作性原則。系統中的指標在橫向和縱向上應該是可比較和可測量的，數據應該是容易獲取的[24]。4青島市水環境承載力計算與評價4.1指標體系構建根據前面提到的指標選取原則，借鑒前人的研究成果，結合青島市的社會經濟、自然環境情況，以及綜合考慮指標值的可獲得性，選定如下12個評價指標從環境管理、水資源利用、社會經濟三個方面構建青島市水環境承載力評價指標體系：單位GDP廢水排放量、單位GDP氨氮排放量、單位GDPCOD排放量、水資源開發利用率、人均生活用水量、萬元GDP用水量、單位面積農田灌溉用水量、單位工業增加值用水量、工業重復用水率、城鎮化率、人均GDP、第三產業占GDP比重。所選指標涉及青島市經濟發展水平、水資源狀況、廢水排放、用水情況等方面，為相關管理部門常用的監管指標，符合完整性、可比性、動態性、反應靈敏性、實用性等原則[29]。其中對水環境承載力有負影響的指標有單位GDP廢水排放量、單位GDPCOD排放量、單位GDP氨氮排放量、水資源開發利用率、人均生活用水量、萬元GDP用水量、單位工業增加值用水量、單位面積農田灌溉用水量以及城鎮化率，其余皆為正影響指標，各指標具體情況見表4-1。表4-1水環境承載力評價指標體系目標層準則層指標層指標說明單位GDP廢水排放量反映同等生產條件下廢水排放情況（-）環境管理單位GDPCOD排放量反映同等生產條件下污染排放情況（-）單位GDP氨氮排放量反映同等生產條件下污染排放情況（-）水資源開發利用率反映水資源開發利用的程度（-）人均生活用水量反映人均生活用水情況（-）水資源利用萬元GDP用水量反映地區用水情況（-）水環境承載力單位工業增加值用水量反映工業用水情況（-）單位面積農田灌溉用水量反映農業用水情況（-）工業重復用水率反映工業重復用水情況（+）城鎮化率反映城市化水平（-）社會經濟人均GDP反映地區經濟發展狀況（+）第三產業占GDP比重反映地區經濟結構狀況（+）4.2指標權重確定水環境承載力指標體系中各個指標的權重采用層次分析法確定，首先構建環境管理、水資源利用、社會經濟準則層對目標層的判斷矩陣，進行一致性檢驗，并計算各層權重；然后分別建立準則層對應指標層中評價指標的判斷矩陣，進行一致性檢驗，并計算得出各指標在該層中的權重；最后對總體進行一致性檢驗，得到各指標的綜合權重。本文通過yaahp層次分析法軟件計算各指標權重。計算結果表明，CR均小于0.1，都具有滿意的一致性，見圖4-1。通過準則層對目標層和指標層對準則層的權重計算各評價指標綜合權重，計算結果見表4-2。圖4-1一致性檢驗結果表4-2青島市水環境承載力評價指標權重目標層準則層權重指標層分權重綜合權重水環境承載力環境管理0.2973單位GDP廢水排放量0.54850.1630單位GDPCOD排放量0.24090.0716單位GDP氨氮排放量0.21060.0626水資源利用0.5390水資源開發利用率0.34160.1841人均生活用水量0.05090.0274萬元GDP用水量0.17820.0961單位工業增加值用水量0.11530.0622單位面積農田灌溉用水量0.03580.0193工業重復用水率0.27810.1499社會經濟0.1638城鎮化率0.11990.0196人均GDP0.60800.0996第三產業占GDP比重0.27210.04464.3水環境承載力評價4.3.1評價指標值通過查閱《2014-2018年青島市統計年鑒》《2014-2018年青島市水資源公報》及后期計算，得到2014-2018年青島市水環境承載力各評價指標值，具體見表4-3.表4-32014-2018年青島市水環境承載力評價指標值評價指標t/a20142015201620172018單位GDP廢水排放量5.74775.62005.06014.84594.8929單位GDPCOD排放量16.235215.16942.85672.50502.1571單位GDP氨氮排放量1.37771.28730.34750.25370.2056水資源開發利用率%85.08127.86117.4073.8758.24人均生活用水量30.930129.997833.802734.013234.2743萬元GDP用水量12.08409.24509.15158.56307.7740單位工業增加值用水量5.06604.74034.66794.70724.3912單位面積農田灌溉用水量1092.1875626.25620.8182584.8485589.1239工業重復用水率%87.6087.5188.6889.1589.99城鎮化率%68.4169.9971.5372.5773.67人均GDP/萬元9.828310.441811.130211.921512.8459第三產業占GDP比重%50.7052.2054.2055.4056.404.3.2指標歸一化根據公式對負影響指標進行歸一化，根據公式對正影響指標進行歸一化，計算結果見表4-4。表4-42014-2018年青島市水環境承載力評價指標歸一化值評價指標t/a20142015201620172018單位GDP廢水排放量0.1810.1850.2060.2150.213單位GDPCOD排放量0.0460.0490.2610.2980.346單位GDP氨氮排放量0.0550.0590.2180.2990.369水資源開發利用率%0.2000.1330.1450.2300.292人均生活用水量0.2100.2170.1920.1910.190萬元GDP用水量0.1520.1980.2000.2140.236單位工業增加值用水量0.1860.1990.2020.2000.214單位面積農田灌溉用水量0.1220.2120.2140.2270.225工業重復用水率%0.1980.1980.2000.2010.203城鎮化率%0.2080.2030.1990.1960.193人均GDP/萬元0.1750.1860.1980.2120.229第三產業占GDP比重%0.1890.1940.2020.2060.2104.4結果分析本文利用向量模法計算水環境承載力，根據公式計算青島市水環境承載力[20]，結果見表4-5。表4-52014-2018年青島市水環境承載力評價結果t/a環境管理承載力水資源利用承載力社會經濟承載力水環境承載力20140.1010.0950.1210.06220150.1030.0840.1270.05820160.1370.0870.1350.06620170.1520.1070.1430.07720180.1630.1250.1520.087圖4-22014-2018年青島市水環境承載力的變化趨勢根據表4-5的計算結果，繪制出2014-2018年青島市水環境承載力的變化趨勢見圖4-2。研究結果表明，2014-2018年間青島市水環境承載力整體上呈上升趨勢，處于一個較低水平，水環境承載力評價值均低于0.1。分析其原因：環境管理承載力和社會經濟承載力逐年增加，且單位GDPCOD排放量和單位GDP氨氮排放量在2016年得到明顯下降，使得環境管理承載力在2016年大幅上升，而水資源利用承載力增長緩慢。其中2014-2015年水環境承載力有小幅下降，原因可能為水資源總量大幅減少，用水總量超過水資源總量，導致水資源開發利用率明顯下降，直到2017年水資源總量增加，水資源利用承載力才得以提高。故水資源短缺是青島市水環境承載力較低的主要原因。隨著青島市城市化進程的加快和人口規模的擴張，水資源將會成為制約青島市可持續發展的重要因素。5結論與相關建議青島市水環境承載力的增長趨勢比較緩慢，水環境承載力以年均9%的速度增長。這主要是由于用水總量較大，在水資源可利用量減少的情況下就會造成水環境承載力的快速下降，而水環境承載力的穩步增長得益于單位GDP化學需氧量和氨氮排量整體穩步下降，使得水環境承載力水平有所提高。未來需要在節約水源、提供水資源利用率和排污治污方面繼續加大力度，以改善水環境承載力狀況。2．為進一步提高青島市水環境承載力，現提出三項措施：①節約用水，提高水資源利用率，生產生活中循環用水，加快落實節水工程措施。利用水價策略，通過提高水價及差別水價，樹立節水觀念，號召居民使用節水措施，構建節水型社會。②加強治理水污染，因地制宜地建設污水處理設施，處理后的污水要用于工業冷卻水、城市綠化用水等。完善水資源實時監測系統，加強對水資源質量的檢測和執法監督，使排放的污水在質與量上減輕對水環境的壓力。③青島市屬于資源型缺水城市，在節約用水同時，還應積極開發利用替代性水資源。青島屬于沿海城市，可以充分利用海洋資源，例如海水淡化、工業冷卻。政府應積極引進先進的海水淡化技術，建立集中供水廠，擴大海水的應用范圍，將海水利用與經濟社會發展結合起來。本文從水環境可持續發展的角度出發，綜合考慮青島市社會經濟發展、水資源開發利用、水環境管理的影響，選取12個指標評價青島市水環境承載力。為了評價結果的準確性，應用了層次分析法對各類評價指標的權重進行計算。由于評價指標獲取的難度和評價方法理論的不成熟，因此，可能導致評價結果與實際情況存在一定誤差，這是今后研究過程中應該不斷改進的地方。參考文獻[1]汪恕誠.水環境承載能力分析與調控[J].水利發展研究,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]施雅風,曲耀光.烏魯木齊河流域水資源承載力及其合理利用[M].北京:科學出版社1992.[7]許有鵬.干旱區水資源承載能力綜合評價研究—以新疆和田河流域為例[J].自然資源學報,1993，8(3):229-237.[8]王玉敏,周孝德,馮成洪,李家科.湖泊水資源承載力研究[J],水土保持學報,2004,18(1):179-184.[9]韓娜娜.山西桑干河流域水環境承載力研究[D].西安:西安理工大學,2005[10]趙青松.漢江上游流域水環境承載力研究[D].西安:西安理工大學,2006[11]孫新新.城市水環境承載力研究—以寶雞市為例[D].西安:西安理工大學,2007[12]張靜,唐蓮,劉子西,齊婭榮.寧夏水環境承載力變化趨勢及影響因素研究[J].寧夏大學學報,2019,40(03):281-285.[13]崔鳳軍.城市水環境承載力及其實證研究[