饒清華,林秀珠,李家兵,陳 琪,陳文花

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流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)度分析

饒清華1,林秀珠1,李家兵2,3*,陳 琪4,陳文花5

(1.福建師范大學(xué)福清分校近海流域環(huán)境測(cè)控治理福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福清 350300；2.福建師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,福建 福州 350007；3.路易斯安那州立大學(xué)植物、環(huán)境和土壤科學(xué)系,美國(guó)路易斯安那州 巴吞魯日 70803；4.福建省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,福建 福州 350001；5.福建省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,福建 福州 350003)

從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等方面構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重,利用力學(xué)平衡模型,對(duì)閩江流域各個(gè)地區(qū)2006~2016年耦合協(xié)調(diào)程度進(jìn)行評(píng)估.結(jié)果表明:三明、南平、福州市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會(huì)發(fā)展水平、環(huán)境保護(hù)水平總體上均呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì),在空間上大體表現(xiàn)為福州>三明>≈南平.三明、南平、福州等地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度總體上呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),在空間上表現(xiàn)為福州>三明≈南平.從時(shí)間變化看,可以將閩江流域耦合協(xié)調(diào)度劃分成3個(gè)階段:階段I (2006~2009年)、階段II (2009~2013年)、階段III (2013~2016年).根據(jù)閩江流域各地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度偏離方向的大小,將閩江流域各地區(qū)不同年限的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展劃分為環(huán)境保護(hù)滯后型(I象限)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型(II象限)、社會(huì)發(fā)展滯后型(III象限),并對(duì)不同滯后類(lèi)型分別提出改進(jìn)方向.

社會(huì)經(jīng)濟(jì)；水環(huán)境質(zhì)量；耦合協(xié)調(diào)；閩江流域

水是人類(lèi)賴(lài)以生存的資源,對(duì)社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活質(zhì)量的改善發(fā)揮著決定性作用.水環(huán)境資源的開(kāi)發(fā)利用程度標(biāo)志著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展水平.然而,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活質(zhì)量提高,生活、生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的大量廢水排入到自然水體中,造成水體嚴(yán)重污染,引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注.我國(guó)政府明確提出水資源可持續(xù)利用是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題.經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展必須建立在資源能支撐、環(huán)境能容納、生態(tài)受保護(hù)的基礎(chǔ)上,確保青山常在、綠水長(zhǎng)流.“綠水青山就是金山銀山”,因此,要正確處理生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系,必須堅(jiān)持人與自然和諧共生,從生態(tài)、環(huán)境、資源3個(gè)方面加快構(gòu)建生態(tài)功能保護(hù)紅線(xiàn)、環(huán)境質(zhì)量安全底線(xiàn)、自然資源利用上線(xiàn)的“三大紅線(xiàn)”,將各類(lèi)開(kāi)發(fā)活動(dòng)限制在資源環(huán)境承載能力之內(nèi).在此深刻背景下,開(kāi)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展研究顯得十分必要,通過(guò)相關(guān)研究能夠揭示社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系及其主要發(fā)展“短板”.目前,關(guān)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展已有一定的研究,主要集中在以下幾個(gè)方面:①?gòu)牟煌囊暯茄芯苛饔騾f(xié)調(diào)發(fā)展,如水環(huán)境承載力[1-7],水足跡[8-11],水環(huán)境生態(tài)安全[12-13]等;②采用不同的研究方法對(duì)流域協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行評(píng)估,如主成分分析法[14]、多元回歸分析法[15];③從不同的空間格局研究流域協(xié)調(diào)發(fā)展程度[16-18].

流域協(xié)調(diào)發(fā)展指標(biāo)體系一般包含多個(gè)子系統(tǒng),分為多個(gè)層次,因此流域耦合協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)估問(wèn)題是一種多目標(biāo)、多決策的復(fù)合系統(tǒng)問(wèn)題.耦合協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)估的本質(zhì)就是根據(jù)流域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境實(shí)際,建立指標(biāo)體系,將流域內(nèi)不同子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)換成一維實(shí)數(shù)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展綜合指數(shù).已有的研究方法往往僅評(píng)估流域各子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系,而不能揭示發(fā)展過(guò)程中的主要“短板”,導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果不能完全反映流域發(fā)展的客觀實(shí)際情況.基于力學(xué)平衡的協(xié)調(diào)發(fā)展模型能夠反映流域內(nèi)不同區(qū)域各個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展水平以及主要制約因素,為制定差異化流域協(xié)調(diào)發(fā)展政策提供科學(xué)依據(jù)[19-20].

閩江作為福建省的第一大河,全流域面積達(dá)60992km2,其中在福建省內(nèi)面積達(dá)59922km2,占全省陸域面積的48.87%,是福建省重要的地表水飲用水源.閩江流域的生態(tài)環(huán)境對(duì)福建省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生活質(zhì)量具有極其重要的影響.目前,針對(duì)閩江流域水質(zhì)變化開(kāi)展了少量的研究,主要包括:流域水體水質(zhì)參數(shù)研究[21],水質(zhì)變化特征與趨勢(shì)[22-24],水體重金屬、有機(jī)物等污染物來(lái)源、分布[25-29]等.梳理已有研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于閩江流域水質(zhì)變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系的研究十分缺乏.此外,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,閩江流域水污染問(wèn)題頻繁出現(xiàn),水環(huán)境壓力日益增大,對(duì)流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展產(chǎn)生不利影響.開(kāi)展閩江流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展研究顯得十分必要,通過(guò)相關(guān)研究能夠揭示社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系及其主要發(fā)展“短板”.因此,本研究以閩江流域?yàn)槔?引入力學(xué)平衡的模型,對(duì)流域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展情況與水環(huán)境保護(hù)情況進(jìn)行時(shí)空分布研究,以期為流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與水環(huán)境質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù).

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

以閩江流經(jīng)的主要城市三明、南平、福州為研究對(duì)象,分別采用水汾橋斷面、竹岐斷面、白巖潭斷面水質(zhì)代表三明市、南平市、福州市的水環(huán)境狀況,對(duì)2006~2016年期間的閩江流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展情況進(jìn)行分析.

研究所需數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《福建省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2006~2016年)、《福建省水資源公報(bào)》(2006~2016年)、《三明統(tǒng)計(jì)年鑒》(2011~2015年)、《南平統(tǒng)計(jì)年鑒》(2011~2015年)、《福州統(tǒng)計(jì)年鑒》(2011~2015年).水質(zhì)數(shù)據(jù)來(lái)源于福建省生態(tài)環(huán)境廳.

1.2 耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)是指2個(gè)或2個(gè)以上系統(tǒng)或系統(tǒng)要素相互關(guān)聯(lián)、相互耦合、相互促進(jìn)的過(guò)程.流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展是指在流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中,提高資源能源的利用效率,減少水環(huán)境污染物產(chǎn)生與排放,從而實(shí)現(xiàn)流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏.基于流域可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在特征,將流域可持續(xù)發(fā)展分解成經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)3大子系統(tǒng),3者之間既存在相互促進(jìn)作用,又存在相互制約作用,3者的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)流域可持續(xù)發(fā)展的必要條件.首先采用無(wú)量綱化對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以消除不同指標(biāo)之間不同單位的影響;其次利用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重;最后對(duì)3個(gè)系統(tǒng)的初始值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后,將各項(xiàng)指標(biāo)加權(quán)疊加法合成.耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重具體見(jiàn)表1.

1.2.1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展 經(jīng)濟(jì)發(fā)展是流域可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),經(jīng)濟(jì)發(fā)展是在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)上,流域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、社會(huì)結(jié)構(gòu)、環(huán)境效益持續(xù)的創(chuàng)新或變化過(guò)程.經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要包含經(jīng)濟(jì)總量的增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的改善和提高等3個(gè)方面的內(nèi)容,具體表現(xiàn)為:國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總產(chǎn)值(GDP)、固定資產(chǎn)投資、第一產(chǎn)業(yè)比重、第二產(chǎn)業(yè)比重、第三產(chǎn)業(yè)比重、人均GDP等.

1.2.2 社會(huì)發(fā)展 社會(huì)發(fā)展是指在經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)上的社會(huì)全面進(jìn)步,是流域可持續(xù)發(fā)展的表現(xiàn)形式.本研究所指的社會(huì)發(fā)展主要考慮流域內(nèi)生活水平、生活質(zhì)量的改善和提高,具體表現(xiàn)為:年末總?cè)丝?、人均?cái)政收入、人均社會(huì)消費(fèi)品零售額、城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)等.

1.2.3 環(huán)境保護(hù) 生態(tài)環(huán)境保護(hù)首先要以人為本,強(qiáng)調(diào)從流域的生活、生產(chǎn)活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系出發(fā),追求人與自然的和諧;其次生態(tài)環(huán)境保護(hù)要以資源環(huán)境承載力為前提,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展必須建立在資源能支撐、環(huán)境能容納、生態(tài)受保護(hù)的基礎(chǔ)上,確保青山常在、綠水長(zhǎng)流、空氣常新.因此,環(huán)境保護(hù)主要通過(guò)單位GDP的COD排放量、單位GDP的NH3-N排放量、工業(yè)廢水排放量、生活廢水排放量、CODMn、NH3-N、公共綠地面積、年降水量、水資源量、人均水資源量、人均綜合用水量、萬(wàn)元GDP用水量、萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量、森林覆蓋率等指標(biāo)來(lái)體現(xiàn).

1.3 耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)模型

將經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)3大子系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系映射為笛卡爾坐標(biāo)系中3個(gè)不同方向的作用力,并根據(jù)3者的力學(xué)平衡結(jié)果來(lái)定量測(cè)度流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展的狀態(tài),構(gòu)建基于力學(xué)平衡模型的流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展判別模型(圖1)[19-20].其中,矢量1、2、3分別代表流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)子系統(tǒng)的發(fā)展指數(shù).矢量1、2、3夾角弧度均為2π/3,3個(gè)矢量的合力合即為流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展的狀態(tài).當(dāng)流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)子系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)完全均衡協(xié)調(diào)發(fā)展時(shí),合力為0,合位于坐標(biāo)系原點(diǎn)處.在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中,子系統(tǒng)的各要素條件存在較大差異,流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)3個(gè)子系統(tǒng)的綜合發(fā)展水平并非完全均衡,而是更多的處于此消彼長(zhǎng)的非均衡狀態(tài),即存在合不同程度的偏離均衡點(diǎn)的情況.因此,通過(guò)測(cè)度合的大小與偏離程度便可直觀地反映出流域各子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系及其主要發(fā)展“短板”.實(shí)際計(jì)算過(guò)程中,采用極坐標(biāo)(,)表征耦合協(xié)調(diào)度.極徑表征偏離距離,越大,表示各子系統(tǒng)的發(fā)展越不均衡,協(xié)調(diào)度越差;極角表征子系統(tǒng)耦合的偏離方向.將1、2、3的方向角度分別定義為0、2π/3、4π/3,根據(jù)矢量運(yùn)算規(guī)則,具體的計(jì)算公式為:

表1 流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展綜合評(píng)估指標(biāo)體系

式中:、、分別為流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù);表示3個(gè)子系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的合力;、、、和、、、分別表示其x軸與y軸的坐標(biāo);r、θ分別表示合力的極徑、極角.

2 結(jié)果與分析

2.1 經(jīng)濟(jì)3、社會(huì)、環(huán)境發(fā)展水平

流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展(ED)、社會(huì)發(fā)展(SD)、環(huán)境保護(hù)(EP)水平指數(shù)分別表征流域發(fā)展過(guò)程中對(duì)應(yīng)的3個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展水平,2006~2016年閩江流域各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)水平指數(shù)具體見(jiàn)圖2.

2.1.1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平 研究期內(nèi),三明、南平、福州市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì),分別由2006年的0.327,0.328,0.494上升至2016年的0.578,0.492,0.978,增長(zhǎng)幅度分別為76.75%,50.00%, 97.98%.在空間上表現(xiàn)為福州>三明>南平,說(shuō)明南平地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后,而閩江流域下游地區(qū)福州市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較高.其中,2006~2016年期間三明與福州的人均GDP差距基本保持一致,2者基本保持同步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì).福州與南平的人均GDP差距呈現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì),可能將制約閩江流域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展.此外,2006~2016年期間福州地區(qū)的第一第二產(chǎn)業(yè)比重呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),第三產(chǎn)業(yè)比重上升較快,2016年的比重超過(guò)50%;相反,三明、南平地區(qū)雖然第一產(chǎn)業(yè)逐漸下降,由于第二產(chǎn)業(yè)比重上升較大,導(dǎo)致第三產(chǎn)業(yè)比重不但沒(méi)有升高,反而呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì).作為衡量一個(gè)國(guó)家或流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和社會(huì)化水平的重要標(biāo)志,三明、南平地區(qū)的第一、二產(chǎn)業(yè)比重明顯偏大,第三產(chǎn)業(yè)比重較小,說(shuō)明上述地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展緩慢,地區(qū)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)亟需進(jìn)一步調(diào)整.

2.1.2 社會(huì)發(fā)展水平 研究期內(nèi),三明、南平、福州市的社會(huì)發(fā)展水平呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì),分別由2006年的0.276,0.278,0.483上升至2016年的0.449, 0.444,0.998,增長(zhǎng)幅度分別為62.68%,59.71%, 106.63%.在空間上表現(xiàn)為福州>三明≈南平.其中,三明地區(qū)2006~2013年的社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)發(fā)展基本呈現(xiàn)同步增長(zhǎng)的趨勢(shì),但社會(huì)發(fā)展水平顯著低于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平;2013~2016年的社會(huì)發(fā)展水平放緩,未能與經(jīng)濟(jì)發(fā)展保持同步增長(zhǎng)的趨勢(shì).南平地區(qū)2006~ 2007年的社會(huì)發(fā)展水平則高于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平, 2007~2014年時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與社會(huì)發(fā)展水平基本保持一致,2014~2016年的社會(huì)發(fā)展水平呈現(xiàn)變緩的趨勢(shì).福州地區(qū)2006~2016年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)發(fā)展均呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì),2者基本保持同步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì).人均地方財(cái)政收入是反映某一區(qū)域社會(huì)發(fā)展水平的重要指標(biāo).三明、南平、福州地區(qū)的人均地方財(cái)政收入在2006~2016年均表現(xiàn)出較大幅度的增長(zhǎng),就人均地方財(cái)政收入增幅而言,福州>>三明>南平.通過(guò)引入人均社會(huì)消費(fèi)品零售額來(lái)反映一個(gè)地方的消費(fèi)能力.三明、南平、福州地區(qū)的人均社會(huì)消費(fèi)品零售額分別由2006年的4105.65,4382.70, 10784.03元增長(zhǎng)到2016年的16755.58,17327.98, 54771.66元,就增幅而言,福州>>南平≈三明.此外,居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)的差異,突出體現(xiàn)在恩格爾系數(shù)(EC)的差異上.EC是衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)人民生活水平的重要指標(biāo).由恩格爾系數(shù)可知,三明地區(qū)基本上處于小康-相對(duì)富裕級(jí)別,南平地區(qū)2014~2016年處于相對(duì)富裕級(jí)別,其余時(shí)段基本上處于小康級(jí)別,福州地區(qū)則基本上處于相對(duì)富裕級(jí)別.

2.1.3 環(huán)境保護(hù)水平 研究期內(nèi),三明、南平、福州市的環(huán)境保護(hù)水平總體上呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì),分別由2006年的0.347,0.393,0.409上升至2016年的0.601,0.607,0.713,增長(zhǎng)幅度分別為73.20%,54.45%, 74.33%.在空間上表現(xiàn)為福州>三明≈南平.三明、南平地區(qū)的環(huán)境保護(hù)水平呈現(xiàn)較為一致的狀態(tài),表現(xiàn)為下降-波動(dòng)-上升的趨勢(shì).福州地區(qū)2006~2009年環(huán)境保護(hù)水平呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì),2009~2011年出現(xiàn)一定程度的下降,2011~2016上升趨勢(shì)明顯.三明、南平、福州地區(qū)單位GDP的COD排放量、單位GDP的NH3-N排放量、工業(yè)廢水排放量、萬(wàn)元GDP用水量、萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量等指標(biāo)總體上呈現(xiàn)下降的趨勢(shì).與此相反,生活廢水排放量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì),公共綠地面積、森林覆蓋率等指標(biāo)總體上表現(xiàn)出上升的趨勢(shì).CODMn、NH3-N濃度呈現(xiàn)波動(dòng)但總體上下降的狀態(tài).此外,年降水量、水資源量、人均水資源量等指標(biāo)由于受氣候因素的影響較大,呈現(xiàn)波動(dòng)的趨勢(shì).總結(jié)上述分析,2006~2009年期間,三明、南平地區(qū)的工業(yè)廢水排放量、生活廢水排放量、CODMn、NH3-N濃度呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),而年降水量、水資源量、人均水資源量等指標(biāo)表現(xiàn)出下降的趨勢(shì),上述7個(gè)指標(biāo)在2009~2013呈現(xiàn)波動(dòng)的趨勢(shì),這可能是三明、南平地區(qū)2006~2009期間環(huán)境保護(hù)水平發(fā)展緩慢甚至呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)以及2009~2013期間環(huán)境保護(hù)水平表現(xiàn)出波動(dòng)狀態(tài)的主要原因.2009~2011年,福州地區(qū)單位GDP的COD排放量、單位GDP的NH3-N排放量、工業(yè)廢水排放量、人均綜合用水量、萬(wàn)元GDP用水量、萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量等指標(biāo)出現(xiàn)上升的趨勢(shì),推測(cè)這可能是導(dǎo)致福州地區(qū)2009~2011年環(huán)境保護(hù)水平下降的原 因.

2.2 流域耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平

如圖3所示,閩江流域不同地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度在空間上表現(xiàn)為福州>三明≈南平,表明南平地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)程度最優(yōu),三明地區(qū)次之,福州地區(qū)相對(duì)最差.從時(shí)間上看,可以將閩江流域耦合協(xié)調(diào)度劃分成3個(gè)階段:階段I (2006~2009年),該階段內(nèi)三明、南平與福州地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度水平變化呈現(xiàn)相反的趨勢(shì),表現(xiàn)為福州>南平>≈三明.總體上看福州地區(qū)呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),而三明、南平地區(qū)呈現(xiàn)一定程度的下降,其中南平地區(qū)的下降幅度最大、三明地區(qū)次之,說(shuō)明2006~2009年期間南平地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)程度最優(yōu),三明地區(qū)次之,福州地區(qū)相對(duì)最差.階段II (2009~2013年),該階段空間表現(xiàn)為福州>三明≈南平,說(shuō)明2009~2013年期間南平地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)程度最優(yōu),三明地區(qū)次之,福州地區(qū)相對(duì)最差.三明地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度總體上呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì).南平地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度總體上呈現(xiàn)較大的波動(dòng),表現(xiàn)為“M”型結(jié)構(gòu).福州地區(qū)2009~2013年的耦合協(xié)調(diào)度水平總體遞增,但與三明地區(qū)相比呈現(xiàn)相反的趨勢(shì),表現(xiàn)為“W”型結(jié)構(gòu).階段III (2013~2016年),該階段空間表現(xiàn)為福州>三明>南平,表明該階段南平地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)程度最優(yōu),三明地區(qū)次之,福州地區(qū)相對(duì)最差.三明、南平地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度水平變化較為一致,總體上呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),2015~2016年增長(zhǎng)幅度較大.福州地區(qū)先呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì).

圖3 閩江流域各地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)

閩江流域內(nèi)整體的耦合協(xié)調(diào)度總體上呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),說(shuō)明區(qū)域的耦合協(xié)調(diào)程度在下降.其原因可能有以下幾個(gè)方面:一方面,三明、南平地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較慢,并且南平地區(qū)與福州的人均GDP差距呈現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì);另一方面,三明、南平地區(qū)的社會(huì)發(fā)展水平顯著低于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,并且與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相比,增長(zhǎng)較為緩慢;此外,相對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展水平而言,福州地區(qū)的環(huán)境保護(hù)水平偏低.

2.3 流域耦合協(xié)調(diào)發(fā)展偏離方向識(shí)別

圖4 閩江流域各地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度及象限分布

矢量1、2、3兩兩結(jié)合可將空間劃分為3個(gè)象限,每個(gè)象限所表征的矢量狀態(tài)各不相同.根據(jù)閩江流域各地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度偏離方向的大小(圖4),分析各地區(qū)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展所面臨的主要制約因素,并將閩江流域各地區(qū)不同年限的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展劃分為3種滯后類(lèi)型.

2.3.1 環(huán)境保護(hù)滯后型(I象限) 包括三明市(2011年、2013~2014年)、福州市(2006~2016年).相對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展而言,三明、福州地區(qū)在上述年限的環(huán)境保護(hù)水平偏低,即三明、福州地區(qū)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展所面臨的壓力主要來(lái)自環(huán)境保護(hù).2011年、2013~2014年三明地區(qū)CODMn、NH3-N濃度與往年相比偏高,年降水量、水資源量、人均水資源量等指標(biāo)由于受氣候因素的影響,呈現(xiàn)顯著偏低的趨勢(shì).此外,生活廢水排放量卻逐年遞增.因此,這可能是三明地區(qū)上述時(shí)間段環(huán)境保護(hù)水平偏低的主要原因.三明地區(qū)以造紙、印染、化工、合成革、合成氨、制藥、食品等為主體產(chǎn)業(yè),因此,應(yīng)對(duì)重點(diǎn)排污行業(yè)實(shí)行嚴(yán)格的排污總量控制,抓好重點(diǎn)污染行業(yè)環(huán)境整治,推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)治理,實(shí)施清潔化改造,實(shí)行主要污染物排放等量或減量置換.嚴(yán)控新(擴(kuò))建制漿造紙、印染、合成革、電鍍、有色金屬、化工等高污染、高風(fēng)險(xiǎn)的項(xiàng)目,禁止新建制革項(xiàng)目;重金屬重點(diǎn)控制區(qū)域禁止新建、擴(kuò)建增加相應(yīng)重金屬排放量的項(xiàng)目;印染、電鍍、合成革行業(yè)新建企業(yè)必須全部進(jìn)入相應(yīng)行業(yè)的集控區(qū).福州地區(qū)作為福建省省會(huì),經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,人口數(shù)量較多,因此生活廢水排放量、CODMn濃度、NH3-N濃度等指標(biāo)與三明、南平地區(qū)相比明顯偏高.此外,年降水量、水資源量、人均水資源量等指標(biāo)由于受氣候因素的影響,在整個(gè)流域內(nèi)處于最低水平.近年來(lái)福州地區(qū)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)成效較好,環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定,但是仍然存在諸多瓶頸制約和短板,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:水源地水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化和水華爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)依然存在;污水管網(wǎng)建設(shè)滯后,雨污分流不到位,難以發(fā)揮減排成效;規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化整治水平不高,建陶業(yè)、印染行業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)等重點(diǎn)行業(yè)污染治理和清潔生產(chǎn)工作還需要進(jìn)一步推進(jìn);農(nóng)村村鎮(zhèn)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施尚不完善.因此,應(yīng)加大化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、重金屬及其他影響人體健康的污染整治力度;以保護(hù)飲用水水源地和改善閩江入海口水質(zhì)為目標(biāo),重點(diǎn)加強(qiáng)生活污水治理和畜禽養(yǎng)殖污染整治;推進(jìn)造紙、建陶、氮肥、有色金屬、印染、鋼鐵、農(nóng)副食品加工、原料藥制造、農(nóng)藥、電鍍等重點(diǎn)行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)治理,實(shí)行主要污染物排放等量或減量置換;加快城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè),加強(qiáng)配套管網(wǎng)建設(shè),提高污水管網(wǎng)覆蓋率和截污能力.

2.3.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型(II象限) 根據(jù)象限分布的結(jié)果表明,三明、南平、福州地區(qū)均不屬經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型.與福州地區(qū)相比,三明、南平地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然處于較低水平,第一、二產(chǎn)業(yè)比重較大,第三產(chǎn)業(yè)比重較小.經(jīng)濟(jì)總量的增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的改善和提高等難以滿(mǎn)足地區(qū)的快速發(fā)展需要.因此,應(yīng)加大生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展力度,加快公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè),引導(dǎo)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)企業(yè)在中心城區(qū)、開(kāi)發(fā)園區(qū)、農(nóng)業(yè)(工業(yè))產(chǎn)業(yè)基地及有條件的城鎮(zhèn)等區(qū)域集聚發(fā)展;積極調(diào)整工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),重點(diǎn)發(fā)展低污染、低能耗、高效益、高附加值的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新興工業(yè)和都市型工業(yè),采用先進(jìn)技術(shù)改造提升紡織、建材、食品等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);加快淘汰重污染、低效率、高能耗的“五小企業(yè)”.加速集聚資源,提升電子信息、機(jī)械裝備、石油化工等主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品層次;培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),以重大項(xiàng)目為抓手,以技術(shù)和人才為支撐,將新能源、新材料、新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)培育成先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè).

2.3.3 社會(huì)發(fā)展滯后型(III象限) 包括三明市(2006~2010年、2012年、2015~2016年)、南平市(2006~2016年).三明、南平地區(qū)在上述年限耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的壓力主要來(lái)自地區(qū)的社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)未呈現(xiàn)同步狀態(tài),表現(xiàn)為流域內(nèi)居民生活水平、生活質(zhì)量的改善和提高等難以滿(mǎn)足地區(qū)的快速發(fā)展需要,說(shuō)明高速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與居民生活質(zhì)量水平存在反差.三明、南平地區(qū)的人均地方財(cái)政收入以及人均社會(huì)消費(fèi)品零售額呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì),就增幅而言,遠(yuǎn)低于福州地區(qū).此外,三明地區(qū)(2006~ 2010年、2012年)、南平地區(qū)(2006-2013年)的EC較大,均大于40%.因此,應(yīng)進(jìn)一步推動(dòng)更高質(zhì)量就業(yè),深入實(shí)施就業(yè)優(yōu)先戰(zhàn)略,建立健全覆蓋城鄉(xiāng)的公共就業(yè)創(chuàng)業(yè)服務(wù)體系;拓寬多層次增收渠道,壯大村級(jí)集體經(jīng)濟(jì),保障農(nóng)民集體經(jīng)濟(jì)組織成員權(quán)益,確保農(nóng)民分享流轉(zhuǎn)收益,拓寬農(nóng)村外部增收渠道和財(cái)產(chǎn)性收入渠道,穩(wěn)步增加農(nóng)民收入;改進(jìn)和完善職工收入與經(jīng)濟(jì)效益協(xié)調(diào)增長(zhǎng)機(jī)制,全面落實(shí)企業(yè)工資指導(dǎo)線(xiàn)制度;積極拓寬消費(fèi)領(lǐng)域,優(yōu)化消費(fèi)水平與結(jié)構(gòu),促進(jìn)食品消費(fèi)向營(yíng)養(yǎng)型、健康型發(fā)展;推進(jìn)綠色環(huán)保、節(jié)能性耐用消費(fèi)品的普及;鼓勵(lì)提高服務(wù)性消費(fèi),擴(kuò)大教育培訓(xùn)、醫(yī)療保健、文教娛樂(lè)、旅游休閑等服務(wù)消費(fèi)和休閑消費(fèi).

3 結(jié)論

3.1 2006~2016年,三明、南平、福州市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì),在空間上表現(xiàn)為福州>三明>南平;三明、南平、福州市的社會(huì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)水平均呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì),在空間上均表現(xiàn)為福州>三明≈南平.

3.2 閩江流域內(nèi)的三明、南平、福州等地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度總體上呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),在空間上表現(xiàn)為福州>三明≈南平.從時(shí)間上看,可以將閩江流域耦合協(xié)調(diào)度劃分成3個(gè)階段:階段I (2006~2009年),三明、南平與福州地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度水平變化呈現(xiàn)相反的趨勢(shì),表現(xiàn)為福州>南平≈三明;階段II (2009~2013年),空間表現(xiàn)為福州>三明≈南平;階段III (2013~ 2016年),空間表現(xiàn)為福州>三明>南平.

3.3 根據(jù)閩江流域各地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度偏離方向的大小,將閩江流域各地區(qū)不同年限的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展劃分為3種滯后類(lèi)型:環(huán)境保護(hù)滯后型(I象限),包括三明市(2011年、2013~2014年)、福州市(2006~ 2016年);經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型(II象限),三明、南平、福州地區(qū)均不屬經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型;社會(huì)發(fā)展滯后型(III象限),包括三明市(2006~2010年、2012年、2015~ 2016年)、南平市(2006~2016年).

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Analysis of coupling coordination between social economy and water environment quality in river basin.

RAO Qing-hua1, LIN Xiu-zhu1, LI Jia-bing2,3*, CHEN Qi4, CHEN Wen-hua5

(1.Key Laboratory of Measurement and Control System for Coastal Environment, Fuqing Branch of Fujian Normal University, Fuqing 350300, China；2.College of Environmental Science and Engineering, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China；3.School of Plant, Environmental and Soil Sciences, Louisiana State University, Baton Rouge, LA 70803, USA；4.Fujian Provincial Investigation Design & Research Institute of Water Conservancy & Hydropower, Fuzhou 350001, China；5.Fujian Environmental Monitoring Center, Fuzhou 350003, China)., 2019,39(4)：1784~1792

An indicator system for coupling coordination assessment was constructed based on indices from three aspects: economic development, social development and environmental protection, with weights determined by applying a mechanical balance model based on the information entropy theory. We applied our indicator system to evaluate coupling coordination degree of the Min River basin over the period from 2006 to 2016. The results showed that: the level of economic development, social development and environmental protection in Sanming, Nanping and Fuzhou regions all have increased during this period. Spatially, Fuzhou achieved the greatest improvement, followed by Sanming, then Nanping. The same increasing trend has been found on the coupling coordination degree at all three regions. Spatially, the degree of improvement achieved in each region followed the order of Fuzhou, Sanming, and Nanping. According to the status of the coupling coordination, we divided the research period into three stages: stage I (2006~2009), stage II (2009~2013) and stage III (2013~2016). Within each stage, we categorized the regional coupling coordination into three groups based on the deviation directionof the coupling coordination degree in each area of the Min River basin: lagging in environmental protection type (I quadrant), lagging in economic development type (II quadrant) and lagging in social development type (III quadrant), and we also discussed the improvement suggestions for each type in this article.

social economy；water environment quality；coupling coordination；Min River basin

X32

A

1000-6923(2019)04-1784-09

2018-09-06

福建省高等學(xué)校新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(閩教科[2018]47號(hào));福建省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2018J01744);近海流域環(huán)境測(cè)控治理福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(福建師范大學(xué)福清分校)開(kāi)放課題(S1-KF 1707);福建師范大學(xué)福清分校2017年度高級(jí)別項(xiàng)目校內(nèi)培育項(xiàng)目(KY2017S05)

*責(zé)任作者, 副教授, lijiabing@fjnu.edu.cn

饒清華(1981-),男,博士,副教授,主要從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)方面研究.發(fā)表論文29篇.