黃河三角洲地區(qū)城市化測(cè)度與水環(huán)境系統(tǒng)耦合關(guān)系

通信作者:任麗軍,副教授。E-mail: ljren@sdu.edu.cn

黃河三角洲地區(qū)城市化測(cè)度與水環(huán)境系統(tǒng)耦合關(guān)系

徐祥功1,任麗軍1,劉明1，2,王建春3,4

(1.山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,山東 濟(jì)南250100; 2.山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院,山東 濟(jì)南250013;

3.中國(guó)海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,山東 青島266100; 4.山東省建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境評(píng)審服務(wù)中心,山東 濟(jì)南250012)

摘要：構(gòu)建了黃河三角洲地區(qū)城市化與水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用熵值法、均方差法和層次分析法確定1995—2012年黃河三角洲地區(qū)城市化與水環(huán)境系統(tǒng)指標(biāo)權(quán)重,得出系統(tǒng)內(nèi)主要影響因子。城市化與水環(huán)境系統(tǒng)演變趨勢(shì)對(duì)比分析表明,城市化初期對(duì)水環(huán)境狀態(tài)影響較大,后期則相對(duì)較弱,反之,水環(huán)境對(duì)城市化的脅迫作用始終較小。黃河三角洲地區(qū)城市化與水環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度計(jì)算結(jié)果表明:1995—2012年間,黃河三角洲地區(qū)城市化與水環(huán)境分別經(jīng)歷了中度失調(diào)的低度耦合期(1995—1998年)、失調(diào)的拮抗期(1998—2002年)、基本協(xié)調(diào)的磨合期(2002—2007年)和良好協(xié)調(diào)的高度耦合期(2007—2012年)。2007年之后,黃河三角洲城市化發(fā)展水平較高,水環(huán)境污染防治措施發(fā)揮作用明顯,使水環(huán)境維持良好狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：城市化;水環(huán)境;耦合協(xié)調(diào)度;黃河三角洲

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(41301649);山東省科技廳優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎(jiǎng)勵(lì)基金(BS2010HZ011)

作者簡(jiǎn)介:徐祥功(1988—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)榄h(huán)境管理與規(guī)劃。E-mail:xxg1215686@163.com

中圖分類(lèi)號(hào)：X22文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：(2014-05-21編輯：高渭文)

Coupling relationship between urbanization and

water environment in Yellow River Delta

XU Xianggong1, REN Lijun1，LIU Ming1,2,WANG Jianchun3,4

((1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,ShandongUniversity,Jinan250100,China;

2.ShandongAcademyofEnvironmentalScience,Jinan250013,China;

3.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,OceanuniversityofChina,Qingdao266100,China;

4.EnvironmentalAuditsServiceCenterforConstructionProjectsinShandongProvince,Jinan250012,China)

Abstract：By building a comprehensive evaluation index system of urbanization and water environment, using entropy method, mean square error method and AHP, We calculated the weight of each indicator in urbanization system and water environment system in Yellow River Delta between 1995 and 2012, and find the key indicator in the system. By comparing the trends of urbanization and water environment system, we conclude that the impact of the urbanization on the water environment state is significant at the initial stage and weaker in the later stage. On the contrary, water environment have a little effect on the development of urbanization over the whole process. The coupling coordination degree model of the urbanization and water environment of Yellow River Delta shows that during 1995-2012, the urbanization system and water environment system were experienced moderate disordered development with the lowest coupling degree from 1995 to 1998, disordered development with conflicts from 1998 to 2002, barely balanced development with coordination from 2002 to 2007, and well balanced development with harmony from 2007 to 2012, respectively. Since 2007, the development level of the urbanization in Yellow River Delta keeps high. Water environment pollution prevention and control measures play important role in region, so making the water environment maintaining a good state.

Key words： urbanization;water environment;coupling and coordination degree;Yellow River Delta

隨著各國(guó)城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展,城市化與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系研究成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)[1-5]。我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái),由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,已成為當(dāng)前世界上城市化發(fā)展最為迅速的國(guó)家之一。城市化的加速給生態(tài)環(huán)境造成了極大的壓力,而生態(tài)環(huán)境的惡化又會(huì)反過(guò)來(lái)制約城市的發(fā)展。在這種情況下,研究我國(guó)城市化與生態(tài)環(huán)境之間的脅迫與約束機(jī)制,分析二者的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系對(duì)于推進(jìn)城市化進(jìn)程,促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要[6]。

圖1　東營(yíng)市城市化與水環(huán)境關(guān)系示意圖

城市化發(fā)展過(guò)程中,水資源的需求量急劇增加,廢水排放,水資源短缺等水環(huán)境問(wèn)題日趨突出。水環(huán)境作為生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,是人類(lèi)社會(huì)賴以生存和發(fā)展的,也是受人類(lèi)干擾和破壞最嚴(yán)重的場(chǎng)所[7]。

近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛開(kāi)展了城市化與水環(huán)境之間的關(guān)系研究。國(guó)外學(xué)者如Hall[8]較早地指出城市化進(jìn)程中產(chǎn)生的水污染、洪澇災(zāi)害以及水短缺問(wèn)題;Granie等[9]研究并得出在墨西哥尤卡坦半島地區(qū),其城市化發(fā)展過(guò)程與地下水污染最嚴(yán)重的地區(qū)具有較高的相關(guān)性;Imbe等[10]認(rèn)為城市化發(fā)展將導(dǎo)致城市不透水地面的擴(kuò)展,增加水資源需求量和工業(yè)和生活廢水量,減少水面和綠地面積;Makoto等[11-12]深入探討了亞洲地區(qū)城市化發(fā)展同地下水環(huán)境變化之間的關(guān)系問(wèn)題,Srinivasan等[13]研究了快速發(fā)展城市中城市化與水環(huán)境脆弱性之間的關(guān)系,Atef等[14]研究了約旦南部干旱時(shí)期城市化對(duì)水質(zhì)惡化的影響。國(guó)內(nèi)學(xué)者如陳定貴等[15]以長(zhǎng)春市為例研究了城市發(fā)展與水資源環(huán)境約束關(guān)系；方創(chuàng)琳等[16]以甘肅河西走廊為例,分析了水資源變化與城市化過(guò)程的交互耦合效應(yīng)；徐啟新等[17]以上海市為例,分析了城市化與水環(huán)境質(zhì)量之間的相關(guān)性；朱鵬等[18]基于生態(tài)學(xué)理論研究了城市化與水資源之間的相互影響關(guān)系。國(guó)內(nèi)外學(xué)者從多方面、多角度開(kāi)展了城市化與水環(huán)境之間的關(guān)系研究,但這些研究往往只是探究城市化過(guò)程中某些主導(dǎo)因子對(duì)水資源或者水質(zhì)的影響,將城市化與水環(huán)境兩系統(tǒng)之間交互脅迫、綜合協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行更細(xì)致的優(yōu)化研究的案例相對(duì)較少。

黃河三角洲特殊的地理?xiàng)l件使得該地區(qū)水資源嚴(yán)重匱乏,加之該地區(qū)城市化進(jìn)程不斷加速,水資源短缺及其水環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重制約了該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。以黃河三角洲東營(yíng)市為例,構(gòu)建出城市化與水環(huán)境耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,運(yùn)用熵值法、均方差法和層次分析法,從時(shí)間序列角度揭示黃河三角洲地區(qū)城市化與水環(huán)境交互耦合的主要因素及耦合協(xié)調(diào)程度。這對(duì)于從宏觀上把握黃河三角洲地區(qū)城市化發(fā)展同水環(huán)境變化之間的相互關(guān)系,實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用具有重要意義。東營(yíng)市城市化與水環(huán)境關(guān)系見(jiàn)圖1。

1研究區(qū)概況及研究方法

1.1研究區(qū)概況

黃河三角洲位于渤海灣南岸和萊州灣西岸,地處東經(jīng)117°31′～119°18′、北緯36°55′～38°16′,是由黃河泥沙淤積而成的三角洲沖積平原,是古代、近代和現(xiàn)代3個(gè)三角洲組成的聯(lián)合體，主要分布于東營(yíng)市和濱州市境內(nèi)。

東營(yíng)市是黃河三角洲的中心城市,是黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的核心區(qū)域,地處北緯36°55′～38°10′、東經(jīng)118°07′～119°10′,總面積7923km2。2012年?yáng)|營(yíng)常住人口達(dá)206.27萬(wàn)人,非農(nóng)比達(dá)到43.6%,全市實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值(GDP)3000.66億元,居全省第8位,人均GDP達(dá)145395元。黃河三角洲地區(qū)人均水資源量?jī)H有288m3/a,低于山東省人均334m3/a的平均水平,僅為全國(guó)平均水平的1/7。黃河三角洲地區(qū)的主要供水來(lái)自于黃河,近些年來(lái),隨著黃河水量的持續(xù)減少,黃河取水量已經(jīng)不能滿足黃河三角洲地區(qū)居民生活、生產(chǎn)和生態(tài)需水的要求,加上水資源浪費(fèi)以及水質(zhì)惡化的嚴(yán)重性,更使得該地區(qū)水資源供需矛盾加劇,從而對(duì)該地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅,并且嚴(yán)重制約該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康發(fā)展。

1.2研究方法

1.2.1指標(biāo)體系建立原則與方法

一般來(lái)說(shuō),評(píng)價(jià)指標(biāo)體系在建立過(guò)程中,要遵守以下4個(gè)原則:①獨(dú)立性原則。就城市化系統(tǒng)與水環(huán)境系統(tǒng)而言,針對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)所選取的每一個(gè)指標(biāo)要彼此相互獨(dú)立,所要表達(dá)的內(nèi)容清晰,統(tǒng)一層次下的各項(xiàng)指標(biāo)相互之間要盡量不存在因果關(guān)系,且不要相互重疊。建立的指標(biāo)體系要簡(jiǎn)明扼要,層次分明,最終確定的指標(biāo)體系要與綜合評(píng)價(jià)的目的密切相關(guān),使最終得出的結(jié)論更好地反映評(píng)價(jià)意圖。②可行性原則。指標(biāo)的可行性就是所篩選的指標(biāo)要符合客觀情況,數(shù)據(jù)來(lái)源須權(quán)威可靠并且具有可操作性,指標(biāo)體系所要表達(dá)的意義明確,數(shù)據(jù)來(lái)源口徑要盡量一致,搜集數(shù)據(jù)資料的過(guò)程可行。③易簡(jiǎn)不易繁,宜少不宜多原則。指標(biāo)的選取關(guān)鍵在于其在系統(tǒng)中所起作用的大小。指標(biāo)體系應(yīng)包含為達(dá)到綜合評(píng)價(jià)的要求所需要的基本指標(biāo),盡量能代表要解決問(wèn)題的所有信息。按照此原則所選取的指標(biāo)可以減少評(píng)價(jià)時(shí)間,使評(píng)價(jià)過(guò)程更容易進(jìn)行。④代表性與差異性原則。所選取的指標(biāo)要具有代表性,可以很好地反映評(píng)價(jià)對(duì)象在某一方面的特性;差異性本質(zhì)上就是各指標(biāo)之間相關(guān)性大小,其指標(biāo)體系的確定要與客觀實(shí)際情況相符合。

城市化進(jìn)程是在一個(gè)在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)逐漸發(fā)展起來(lái)的復(fù)雜過(guò)程,因此,城市化具有多重含義,主要包括人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、空間擴(kuò)張和生活提高等互相聯(lián)系、互相促進(jìn)的4個(gè)方面[6],因此在篩選眾多的城市化系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí),選擇人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和空間4項(xiàng)指標(biāo)。水環(huán)境系統(tǒng)也是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),通常包括水量、水質(zhì)以及水與其他環(huán)境因素的相互作用,PSR(pressure-state-response)框架能夠清晰地表達(dá)出該復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部的相互關(guān)系[19],可用其建立水環(huán)境系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。本文采用頻度分析法確定黃河三角洲地區(qū)城市化系統(tǒng)與水環(huán)境系統(tǒng)主要指標(biāo),并經(jīng)專家咨詢法進(jìn)一步優(yōu)化所選指標(biāo),最終確定城市化系統(tǒng)的15評(píng)價(jià)指標(biāo)和水環(huán)境系統(tǒng)的17個(gè)指標(biāo)，具體見(jiàn)表1。

1.2.2數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理

本文以東營(yíng)市為研究單位,數(shù)據(jù)來(lái)源于1996—2013年山東省統(tǒng)計(jì)年鑒和1996—2013年?yáng)|營(yíng)市統(tǒng)計(jì)年鑒,由于所選指標(biāo)原始數(shù)據(jù)量綱不同,指標(biāo)間數(shù)量級(jí)存在明顯差異,為消除數(shù)據(jù)間的屏蔽效應(yīng),采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱處理。

對(duì)于正向指標(biāo):

(1)

對(duì)于負(fù)向指標(biāo):

(2)

1.2.3評(píng)價(jià)方法

由于城市化與水環(huán)境耦合協(xié)調(diào)性分析中各指標(biāo)發(fā)揮的作用不同,因而需要確定各指標(biāo)的權(quán)重。本文選用1995—2012年18年間的數(shù)據(jù),時(shí)間序列較長(zhǎng),可根據(jù)客觀原始數(shù)據(jù)信息采用熵值法、均方差法和層次分析法分別確定各指標(biāo)權(quán)重,最后取其平均值作為各指標(biāo)最終權(quán)重Wj(表1)。

(3)

式中,U(x)、W(x)分別為城市化系統(tǒng)與水環(huán)境系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值,系數(shù)α取0.5,β取0.5。

其次，計(jì)算耦合度C：

(4)

式中,k為調(diào)節(jié)系數(shù),取值為2。

最后,計(jì)算耦合協(xié)調(diào)度D：

(5)

結(jié)合國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)城市化與環(huán)境質(zhì)量之間協(xié)調(diào)發(fā)展的研究成果,設(shè)定城市化與水環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度分類(lèi)級(jí)別(表2)。

表1　黃河三角洲城市化與水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表2　城市化與水環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)等級(jí)

2結(jié)果分析

2.1城市化與水環(huán)境演變態(tài)勢(shì)的主要因素分析

綜合比較熵值法、均方差法和層次分析法的特點(diǎn),最終確定使用熵值法所得權(quán)重來(lái)客觀分析黃河三角洲地區(qū)城市化與水環(huán)境演變態(tài)勢(shì)主要驅(qū)動(dòng)因子。

根據(jù)城市化系統(tǒng)熵值法權(quán)重(表1)得出,城市化系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)城市化對(duì)城市的影響最顯著,此后依次是社會(huì)城市化、空間城市化和人口城市化。在城市化子系統(tǒng)的15個(gè)指標(biāo)中,城市人口密度(U3=0.142 8)、人均社會(huì)消費(fèi)品零售總額(U7=0.1144)、人均GDP(U4=0.1017)、人均居住面積(U13=0.1024)、萬(wàn)人在校大學(xué)生數(shù)(U10=0.0958)等5個(gè)指標(biāo)在該系統(tǒng)所占比重為55.71%,為該系統(tǒng)的主要影響因子。由此可以看出,黃河三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)城市化的發(fā)展帶動(dòng)了該地區(qū)人口城市化、空間城市化及社會(huì)城市化水平的不斷提高,進(jìn)而也充分表現(xiàn)出黃河三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人口和對(duì)空間利用的協(xié)調(diào)發(fā)展。

黃河三角洲1995—2012年城市化系統(tǒng)綜合水平整體呈上升趨勢(shì)(圖2),人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、空間城市化水平均呈上升趨勢(shì)。由于黃河三角洲地區(qū)勝利油田的存在,使得黃河三角洲地區(qū)工業(yè)較為發(fā)達(dá),另外,2009年11月23日,國(guó)務(wù)院正式批復(fù)《黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》,使得黃河三角洲地區(qū)的發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略,使得黃河三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)得到更進(jìn)一步的發(fā)展,從而促使黃河三角洲地區(qū)人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、空間城市化的快速發(fā)展。在黃河三角洲地區(qū)城市化進(jìn)程中,城市化系統(tǒng)評(píng)價(jià)中起主導(dǎo)作用的因素為城市人口密度、人均社會(huì)消費(fèi)品零售總額、人均GDP、人均居住面積、萬(wàn)人在校大學(xué)生數(shù)等5個(gè)指標(biāo),它們可為科學(xué)制定城市化發(fā)展策略提供依據(jù)。

圖2　1995—2012年黃河三角洲城市化系統(tǒng) 綜合水平變化趨勢(shì)

根據(jù)水環(huán)境系統(tǒng)中的熵值法權(quán)重可以看出(表1),水環(huán)境壓力指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)的影響最為顯著,其次為狀態(tài)、響應(yīng)指標(biāo)。在該系統(tǒng)17個(gè)指標(biāo)中,城市自來(lái)水人均日生活用水量(W6=0.0966)、人均水資源量(W13=0.0937)、城市生活污水集中處理率(W16=0.0836)、建成區(qū)綠化覆蓋率(W12=0.0825)、NH3-N排放量(W3=0.0747)、水資源開(kāi)發(fā)利用率(W14=0.0701)等6個(gè)指標(biāo)占該系統(tǒng)比重的50.12%,為該系統(tǒng)的主要影響因子。1995—2012年期間,隨著城市化的不斷發(fā)展,黃河三角洲地區(qū)用水量呈逐年遞增趨勢(shì),工業(yè)廢水和生活污水產(chǎn)生量巨大,排放大量COD、NH3-N污染物,隨著環(huán)保投入的不斷增加,污水處理設(shè)施逐年改進(jìn),工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率自2008年起達(dá)到100%,2012年,該地區(qū)城市生活污水集中處理率達(dá)到93.69%;另外,由于黃河三角洲地區(qū)是國(guó)家重點(diǎn)濕地保護(hù)地區(qū),國(guó)家注重對(duì)黃河三角洲地區(qū)的生態(tài)保護(hù),因此使得黃河三角洲地區(qū)工業(yè)污染源得到有效控制,工業(yè)廢水中COD、NH3-N濃度呈遞減趨勢(shì)。1995—2000年期間,黃河三角洲地區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用率變化范圍在41.5%～48.7%,高于國(guó)際上公認(rèn)的40%,不利于水資源的可持續(xù)利用,但是2000年之后,該地區(qū)水資源利用率均低于40%,對(duì)水資源的利用與保護(hù)起到關(guān)鍵作用;建成區(qū)綠化程度的大小能夠充分反映該地區(qū)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度,從而對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生積極影響;人均水資源量可以衡量該地區(qū)水資源豐富程度。在黃河三角洲地區(qū)水環(huán)境保護(hù)過(guò)程中,依據(jù)水環(huán)境系統(tǒng)中的各項(xiàng)指標(biāo),科學(xué)制定水污染控制措施,減少水環(huán)境壓力子系統(tǒng)的影響,將有利于水環(huán)境質(zhì)量的改善,利于水環(huán)境系統(tǒng)綜合水平的提高。

黃河三角洲1995—2012年水環(huán)境系統(tǒng)綜合水平整體呈上升趨勢(shì)(圖3),其中水環(huán)境壓力上升趨勢(shì)最為明顯,在1995—2012年期間,由0.0345上升到0.4370;水環(huán)境狀態(tài)自2003年后增幅度趨于平緩;水環(huán)境響應(yīng)子系統(tǒng)綜合值在2001年之前呈緩慢上升趨勢(shì),由于2002年、2003年城市污水集中處理率的突然下降導(dǎo)致水環(huán)境狀態(tài)自2001—2003年呈短暫下降趨勢(shì),之后呈平穩(wěn)上升狀態(tài)。

圖3　1995—2012年黃河三角洲水環(huán)境系統(tǒng) 綜合水平變化趨勢(shì)

由圖2、圖3對(duì)比分析可以看出,1995—1998年間,黃河三角洲地區(qū)城市化處于起步階段,城市化水平較低,對(duì)水體影響較大,使得水環(huán)境質(zhì)量處于一般狀態(tài);1998—2001年間,城市化發(fā)展速度加快,此時(shí),由于環(huán)保投入的相應(yīng)增加,使得水環(huán)境污染得到有效控制,水質(zhì)較以前有所改善;2001—2007年間,城市化發(fā)展速度大幅增加,水環(huán)境質(zhì)量也得到大幅度提升,整體質(zhì)量水平較好;2007—2012年間,城市化增幅變得較為緩慢,水環(huán)境質(zhì)量較好。以上結(jié)果表明,黃河三角洲地區(qū)城市化對(duì)水環(huán)境的脅迫作用在城市化發(fā)展初期較為顯著,后期脅迫性較小,而水環(huán)境對(duì)城市化發(fā)展也有一定的脅迫作用,但這種脅迫作用在城市化發(fā)展過(guò)程中相對(duì)較小。

2.2黃河三角洲城市化與水環(huán)境耦合協(xié)調(diào)態(tài)勢(shì)分析

通過(guò)對(duì)黃河三角洲1995—2012年間的城市化與水環(huán)境耦合關(guān)系及協(xié)調(diào)程度的定量評(píng)價(jià),得到表3。為了更為清楚地反映黃河三角洲城市化與水環(huán)境在時(shí)間序列上的耦合演化態(tài)勢(shì),根據(jù)表3繪制出二者間耦合協(xié)調(diào)度的演化曲線(圖4)。

由圖4可以看出,1995—2012年間,黃河三角洲城市化與水環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度呈直線增加趨勢(shì);1995—1998年二者耦合協(xié)調(diào)度較差;1998—2000年二者耦合協(xié)調(diào)度成直線增加趨勢(shì);2000—2002年二者耦合出現(xiàn)較大波動(dòng);2002—2007年二者耦合協(xié)調(diào)度持續(xù)增加;2007—2012年二者耦合協(xié)調(diào)度出現(xiàn)平緩上升趨勢(shì)。因此,結(jié)合表2城市化與水環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)等級(jí),將黃河三角洲城市化與水環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)態(tài)勢(shì)分為4個(gè)階段:①1995—1998年黃河三角洲城市化與水環(huán)境處于低度耦合狀態(tài),二者中度失調(diào),城市化水平較低,處于城市化發(fā)展的初步增速期,水環(huán)境質(zhì)量下降,但在可恢復(fù)范圍之內(nèi);②1998—2002年黃河三角洲城市化與水環(huán)境發(fā)展處于拮抗時(shí)期,二者發(fā)展處于失調(diào)狀態(tài),城市化發(fā)展進(jìn)入增速發(fā)展期,該階段水資源需求量、消耗量較大,污染物排放量大,水環(huán)境質(zhì)量受城市化發(fā)展影響表現(xiàn)明顯,但仍處在可恢復(fù)范圍內(nèi);③2002—2007年城市化與水環(huán)境的發(fā)展處于磨合時(shí)期,二者間的發(fā)展基本協(xié)調(diào),城市化進(jìn)入快速發(fā)展期,通過(guò)前期加大環(huán)保投資力度,加強(qiáng)對(duì)水環(huán)境的污染控制,水環(huán)境質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn);④2007—2012年城市化與水環(huán)境步入了高度耦合階段,在該階段,二者間的發(fā)展協(xié)調(diào)良好,城市化水平較高，水環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)良,城市化發(fā)展與水環(huán)境保護(hù)共同步入良性階段。

表3　1995—2012年黃河三角洲城市化與

圖4　1995—2012年黃河三角洲城市化與 水環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度演化

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)城市化與水環(huán)境演變態(tài)勢(shì)的主要因素分析,得出以下結(jié)論:經(jīng)濟(jì)城市化對(duì)城市化系統(tǒng)的影響最為顯著,其次為社會(huì)城市化、空間城市化和人口城市化;城市化系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用的因素主要為城市人口密度、人均社會(huì)消費(fèi)品零售總額、人均GDP、人均居住面積、萬(wàn)人在校大學(xué)生數(shù)等5個(gè)指標(biāo)。水環(huán)境系統(tǒng)中壓力指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)的影響最為顯著,其次為狀態(tài)、響應(yīng)指標(biāo);水環(huán)境系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用的因素主要為城市自來(lái)水人均日生活用水量、人均水資源量、城市生活污水集中處理率、建成區(qū)綠化覆蓋率、NH3-N排放量、水資源開(kāi)發(fā)利用率等6個(gè)指標(biāo)。根據(jù)識(shí)別出的主要因素,可為科學(xué)制定城市化發(fā)展策略和水環(huán)境保護(hù)措施提供依據(jù)。

通過(guò)城市化與水環(huán)境耦合協(xié)調(diào)態(tài)勢(shì)分析可知，1995—2012年間黃河三角洲城市化水平不斷提高,水環(huán)境由良好狀態(tài)經(jīng)短暫下降之后基本呈上升趨勢(shì),期間有波動(dòng)幅度較小,水環(huán)境與城市化之間相互影響。2007年之后,黃河三角洲處于城市化與水環(huán)境高度耦合的良好協(xié)調(diào)階段,城市水環(huán)境污染控制措施發(fā)揮作用明顯,維持了良好的水環(huán)境質(zhì)量狀態(tài)。

綜合來(lái)看,黃河三角洲城市化發(fā)展初期對(duì)水環(huán)境脅迫作用比較明顯,水環(huán)境質(zhì)量明顯下降之后反過(guò)來(lái)抑制城市的發(fā)展,在城市發(fā)展規(guī)劃中,水污染防治措施的制定與實(shí)施成為重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象,政府、企業(yè)、群眾從多角度加強(qiáng)對(duì)水環(huán)境的保護(hù),從而使水環(huán)境對(duì)城市化的約束作用逐漸減弱,城市化水平不斷提高。另外,在城市化與水環(huán)境高度耦合階段,應(yīng)進(jìn)一步提高水環(huán)境安全預(yù)警能力,預(yù)防水危機(jī)爆發(fā),從而更好地促進(jìn)城市化與水環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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·簡(jiǎn)訊·

中國(guó)農(nóng)業(yè)水土資源保護(hù)與自然農(nóng)法國(guó)際論壇

將于2015年7月24—27日舉辦

為深入研究和探討農(nóng)業(yè)水利、自然農(nóng)法、生態(tài)農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)節(jié)水、水土環(huán)境保護(hù)以及水土資源可持續(xù)利用領(lǐng)域的學(xué)術(shù)問(wèn)題,加強(qiáng)該領(lǐng)域?qū)W者的國(guó)際國(guó)內(nèi)交流與合作,河海大學(xué)南方地區(qū)高效灌排與農(nóng)業(yè)水土環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合日本自然農(nóng)法國(guó)際研究開(kāi)發(fā)中心和上海大學(xué),擬定于2015年7月24—27日在南京/上海舉辦中國(guó)農(nóng)業(yè)水土資源保護(hù)與自然農(nóng)法國(guó)際論壇。會(huì)議主要議題包括:①有機(jī)農(nóng)業(yè)、自然農(nóng)法研究與實(shí)踐;②有效微生物技術(shù)(EM)在水土環(huán)境修復(fù)以及鹽堿地改良中的應(yīng)用;③劣質(zhì)水的灌溉模式和高效安全利用;④農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程及農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用;⑤節(jié)水灌溉技術(shù)和控制排水技術(shù)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng);⑥農(nóng)作物水肥微生物協(xié)作效應(yīng)與耦合機(jī)制;⑦農(nóng)業(yè)水利、生態(tài)水利和農(nóng)業(yè)面源污染防治;⑧土壤連作障礙及其修復(fù)技術(shù)與模式;⑨農(nóng)業(yè)水土保持理論與技術(shù);智能化灌溉理論與技術(shù)。

(本刊編輯部供稿)