区域水资源可持续利用评价指标体系研究_孙梁
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区域水资源可持续利用评价指标体系研究
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孙梁1王治江2尼庆伟3，胡成3，王彤3，
（1. 辽宁大学环境学院, 辽宁沈阳110036; 2. 辽宁省环境保护局，辽宁沈阳110033; 3. 辽宁省环境科学研究院，辽宁沈阳110031;
4. 辽宁省流域污染控制重点实验室，辽宁沈阳110031）
摘要：进行水资源可持续利用研究首先要建立科学合理的评价指标体系。在总结水资源可持续利用综合评价指标体系建
立的原则、方法、分类等基础上，全面分析了水资源可持续利用评价指标体系研究的现状及所存在的问题，并提出了相应的建议，为水资源可持续利用研究提供参考。
关键词：水资源；可持续利用；指标体系Abstract ：Setting up scientific and reasonable index assessment system is the key step of conducting water resource sustainable utilization. In this paper ,based on the summarization of principles, methods and ways of sorting of the work, the situations and problems of present research were analyzed. And then some suggestions were put forward, which will be of good references for further research on water resources sustainable utilization. K ey word s ：water resource ; sustainable utilization; index system 中图分类号：X824文献标识码：A 文章编号：1674－1021（2009）04-0015-03
1引言
水资源是区域经济发展的基础资源之一，合理开发与保护水资源并实现水资源可持续利用，是一项重要而艰巨的任务。正确评价区域水资源可持续利用，对区域社会、经济的可持续发展、生态环境的良性循环都具有重要意义。
2水资源可持续利用涵义
水资源可持续利用是指在维持水的持续性和生态
系统整体性的条件下，支持人口、资源、环境与经济协调发展和满足代内和代际人用水需要的全部过程［1］。因此，水资源可持续利用的模式和途径与传统水资源开发利用方式有本质区别，它更倾向于生态环境价值和社会价值而不只单纯地重视经济基础价值。是在人口、资源、环境和经济协调发展战略下进行，目标明确，体现人类共享环境、资源和经济、社会效益的公平原则。在实施中，应遵循整体、协调、优化与循环的思路，应用系统方法和高新技术，实现公平和高效发展［2］。
3
3.1
水资源可持续利用指标体系
建立指标体系的基本原则
水资源可持续利用指标体系的建立，应该根据
区域水资源的特点，考虑到区域社会经济发展的不平衡，水资源开发利用程度及当地科技文化水平的差异等，并借鉴国内外对水资源可持续利用的研究成果［3-4］，充分考虑科学、实用、简明的选取原则。水资源可持续利用指标体系建立的原则应具体考虑以下几方面内容：
（1）全面性和概括性相结合。尽可能地选择综合性强、覆盖面广的指标，而避免选择过于具体详细的指标；同时应考虑地区特点，抓住主要的关键性指标。
（2）系统性和层次性相结合。要求建立的指标体系充分考虑水资源—社会—经济—环境这一复杂复合系统中各个系统的相互影响，相互制约；同时要求其分出不同层次，在层次上进行指标分类。
（3）定性与定量相结合。指标体系应尽量选择可量化指标，难以量化的重要指标可采用分等（或分类）进行定性分类评价，定性等级不宜过多，一般以3~5个为宜。
（4）动态性和静态性相结合。指标体系既要反应系统的发展状况，又要反应系统的发展过程。这样易于系统自己从纵向和与其他系统从横向上比较。
（5）科学性与可比性相结合。指标体系的建立应按照可持续发展理论定义的指标概念和计算方
收稿日期：2009－03－19；修订日期：2009-03-31。
基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2008ZX07208-001）资助。作者简介：孙梁，男，1984年生，硕士研究生，主要从事水资源可持续利用研究。
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环境保护与循环经
法，且无论定量指标或定性分级指标，其评价结果在省内外、各区域间要有可比性，即要注重与国内外、区域间的可对比性。
（6）可行性和可操作性相结合。在选择指标时，要充分考虑到数据资料的来源，每一项指标要有代表性，尽可能采用国际统一的单位数据，如果所获得的数据不是直接得到的，且是研究所必须的，也可将其纳入建议指标或用其他代表意义相近的指标将其代替。同时，指标体系中的指标内容应简单明了，容易理解，避免指标体系庞杂，无法操作。3.2指标体系的分类
3.2.1国外水资源可持续利用指标体系
国外水资源可持续利用主要包括国家、地区、流域3种尺度：国家水资源可持续利用指标体系，其特点是具有高度的宏观性，指标数目少；地区水资源可持续利用指标体系指标种类数目相对较多，强调生态状况；流域水资源可持续利用指标体系强调环境、经济、社会综合管理。其目的在于考虑下一代利益，
经济、环保护自然资源特别是水资源，使其对社会、境负面影响最小。指标体系大多为驱动力—压力—
状态—反映指标。
3.2.2国内水资源可持续利用指标体系
国内水资源可持续利用指标体系分水资源承载力评价指标体系和水资源评价指标体系。水资源承载力评价指标体系又分为社会经济承载能力、承载人口能力、水环境容量、可供水量、需水量。水资源评价指标体系按子系统分有自然生态指标、经济指标、社会指标；按水资源系统特性分为水资源可供给性、水资源利用程度及管理水平和水资源综合效益。指标体系建立的理论基础和基本框架
目前水资源可持续利用指标体系建立的理论基本是从可持续利用理论框架演化而来的，而可持续发展指标体系的建立方法有很多，大致可以分为以下几类［5-10］：区域系统发展协调观、资源价值论、系统层次法、人地相互作用潜力三维观、压力—状态—响应、生态足迹分析法、系统法、归纳法、状态空间法度量方法、系统预警法、属性细分理论、生态占用法等。而水资源可持续利用指标体系的建立大多采用系统层次法和压力—状态—响应理论。3.3.1系统层次法
系统层次法首先确定研究对象可持续发展的目标，即目标层，然后在目标层下建立一个或数个较为具体的分目标，称为准则层（或类目标层），准则层则由更为具体的指标（又叫项目指标）组成。孙玉军以3.3
复合生态系统可持续发展能力作为评价的目标，从人的素质状况、经济条件、森林及多资源物质需求、
和环境等因素出发，提出了由物质需求度、核心发展度、经济富强度、资源丰富度和环境容忍度等5个类目标、恩格尔系数等31个项目指标组成的明溪县区域可持续发展能力的评价指标体系。刘求实，沈红［11］运用层次法建立了一个包括2个准则、8个子准则，共有38项指标的评价指标体系，并运用该指标体系对长白山地区1985—1995年的数据进行合成计算，对其可持续发展水平与变化趋势进行了评价。甄峰等［12］从江苏省经济社会发展阶段和特点出发，选择了经济发展指标、社会发展指标、资源与环境发展指标4层共47个指标，建立了江苏省可持续发展评价指标体系和指标数据库，并对江苏省13个地市可持续发展综合实力进行了评估。3.3.2
压力—状态—响应模型
压力—状态—响应模型采用原因—效应—响应
这一思维逻辑，从社会、经济和环境相统一的观点出发，由三大类指标共同构成最终的指标体系，即压力、状态和响应指标。压力指标用以表征造成发展不可持续的人类活动和消费模式或经济系统的一些因素；状态指标用以表征可持续发展过程中的系统的状态，处于指标系统的核心位置；响应指标用以表征人类为促进可持续发展进程所采取的对策。该模型体现了人与自然这个生态系统中各种因素之间的因果联系。基于该模型创建的指标体系有联合国可持续发展委员会（CSD ）提出的可持续发展核心指标框架，联合国统计局提出的可持续发展指标体系框架FISD ，世界银行提出的可持续性矩阵等［13］。秦莉云，金忠青［14］在探讨了我国流域可持续发展指标体系建立的目的、指导原则和评价方法的基础上，运用压力—状态—响应模型建立了以水资源为主要控制因素的流域可持续发展评价指标体系。压力—状态—响应模型的优点在于突出了环境受到压力与环境退化之间的因果联系，与可持续发展环境目标之间的联系较为密切。但对社会、经济指标来说，压力指标与状态指标之间没有必然的逻辑联系，某些指标归属于驱动力指标和状态指标的界定不清。指标数目众多，粗细分解不均。
3.4指标体系研究存在的问题
3.4.1发达国家与发展中国家指标体系侧重点不同，指标体系难以通用发达国家与发展中国家可持续发展指标体系研究的重点具有很大的差异。发达国家由于经济、科学
技术水平高度发达，资源永续合理利用与生态环境因此，保护的设置和选择是可持续发展研究的重点。
可持续发展指标体系中资源、环境方面的指标选择占有较大的比重，其权重也较大。发展中国家由于人口多，经济发展水平和科学技术落后，一切问题解决要靠发展，尤其是经济发展，只有通过发展，才能增强国家综合实力，增强环境和生态保护力度。可持续发展指标体系的重点是经济指标，在此基础上兼顾社会、资源、生态环境指标。因此，现有水资源可持续
不同水资源条件、不同社会经利用在反映不同地区、
济发展水平、不同种族和文化背景等方面，具有一定的局限性。
3.4.2缺乏对指标体系的完善和推广研究
目前的研究多是根据一定的评价原则，提出一套指标体系，结合具体的实例进行评价，只是进行一个初步的验证，很少作进一步深入的完善和推广研究，对指标体系中存在的一些具体的问题如资料的获取、具体操作等很少做相应的指导和说明。3.4.3缺乏统一的理论体系和框架
水资源可持续利用指标体系建立的理论基本上是从可持续利用理论框架演化而来的，指标体系建
方法还不统一；之间没有明显的界限，范立的原则、
围模糊不清，给理论研究工作带来不便。3.4.4指标的可操作性不强，实用价值不大
水资源可持续利用指标可以罗列出不少，但真具可操作性的指标不多。现有的指标体系有正实用、
的在理论上分析很完善，但指标涉及到的数据资料来源却很困难，这将导致建立的评价指标体系无法在实践中得以证实，这也是建立区域水资源可持续利用评价指标体系中很难解决的一个问题。3.4.5受人为因素影响较大
对水资源可持续利用指标体系中指标的选择，受人为主观因素的影响较大。由于研究者的知识水平，对水资源可持续利用概念的理解与研究问题的方向性都不相同，水资源评价方法与原则还不统一，极可能造成不同学者对同一课题采用不同的方法建立不同的指标体系，并采用不同的评价方法对水资源可持续利用进行评价，得出不同的结果。但由于水资源可持续利用问题复杂，研究范围广泛，对相同区域的重复研究并不实际，故该问题没有受到广泛重视。
3.4.6我国可持续发展指标体系研究存在的特殊问题
由于我国水资源可持续利用的起步比较晚，所以我国的水资源可持续利用指标体系不但具有目前
指标体系研究所存在的普遍问题，同时还具有自己的特殊问题：
）理论与实际应用存在较大距离。指标体系（1
普遍存在体系庞杂、不易操作、部分指标难于综合、难以用于区域间的比较等问题，其原因是体系的构建往往是从概念框架到指标选择，而指标又同目前统计资料不相符；理论框架体系由上而下，致使详细的分项计算难以进行。
（2）资料来源的缺口与可靠性。表现在：现行的国民经济核算体系同目前的可持续发展理论不一致，故基础资料难以获得或不够齐全；目前的基础资料不完整且可靠性不高，有的水分较大，直接影响分析结果的准确性和客观性；统计口径不一致，各部门之间不衔接，难于同国际接轨和运用国际计算方法；受资金约束严重，缺乏案例研究。
4对策和展望
（1）水资源可持续利用标准的确定取决于研究者对客观的认知程度，该标准包含一定的主观成分，是主客观相互结合的产物。在设立指标时，如果机械地从已有指标的各个子系统中分别选出一些指标来
“拼盘式”的指标体系虽然指组合指标体系，则这种
标繁多，但却不利于解释可持续性的内在联系，而且容易出现指标间彼此交错，线性相关等。今后的研究应加大对全面综合实用水资源评价指标的研
经济、社会、环境等多方究，多注重水资源的自然、
逻辑严密、具有指导面的关联研究，提出科学合理、
意义的评价指标，对其涵义及计算方法进行研究界定，最终形成较综合全面的水资源可持续利用评价指标体系。
（2）大量相关基础数据的分析是确保水资源可持续利用评价科学性的前提。水资源评价受自然、社会、工程、环境、政策、管理等多方面的影响，因此，在进行水资源指标体系研究的同时，需要加大相关基础数据的分析研究，充分利用国家以及区域与水资源相关的数据库系统，建立水资源评价系统与相关数据库之间的连接。同时加强计算机技术的研究，减轻评价工作量和人为因素对评价结果精确度的影响。
（3）传统的水资源评价是针对水资源的某一特定属性进行全面深入细致的研究，如水资源的质量、承载力、丰富度、脆弱性、价值、生态环境影响、利用特性、管理等，不同属性的评价有其相应的指标体系。但是由于主要是结合水资源的某项属性提出相
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表1
实验编号曝气和沉淀时间/h水样吸光度水样浊度/NTU有机物去除率（/%）
1处理前0.18142.31—
SBR 法对有机废水的处理效果2
3
曝气3h 、沉淀1h
0.0540.0071.89
4
曝气5h 、沉淀1h
0.0435.3875.14
5
曝气7h 、沉淀1h
0.0433.0876.76
曝气1h 、沉淀1h
0.0971.5449.73
由表1可以看出，SBR 间歇式活性污泥系统对
有机废水的处理取得了很好的效果，实验中水样有机物的去除率随曝气时间的延长而提高。在反应后沉淀1h 的情况下，曝气1h 时，水样中有机物的去除率达到了49.73%；而曝气时间延长到3h 时，水样中有机物的去除率达到了71.89%，而水样的浊度由处理前的142.31NTU 降低为处理后的40.00NTU ；此后再延长曝气时间，水样有机物的去除率提高得不够明显，曝气7h 和曝气3h 比较，水样有机物去除率只提高5%。可见，SBR 法处理模拟有机废水，在曝气时间3h 时，水样中有机物的降解去除基本达到平衡状态，水样SBR 法处理的降解时间选择3h 适宜。
（3）SBR 间歇式活性污泥系统对有机废水的处理效果显著，水样有机物的去除率随曝气时间的延长而提高。在曝气3h 沉淀1h 时，水样有机物的去除率达到71.89%。
参考文献
［1］张淑群. 化学工业废水治理［M ］. 北京:中国环境科学出版
社，1991.
［2］李旭东，杨芸. 废水处理技术及工程应用［M ］. 北京:机械
2003. 工业出版社，
［3］轻工业部国外轻工业污染资料编译组. 轻工业污染及其防
治［M ］. 北京:石油化学出版社，1975. ［4］雷乐成，汪大
. 水处理高级氧化技术［M ］. 北京:化学工
2001. 业出版社，
［5］王亚宜，彭永臻，殷芳芳，等. 双污泥SBR 工艺反硝化除磷
脱氮特性及影响因素［J ］. 环境科学，2008，29（6）：1526-1532. ［6］张勇，于德爽，王洪娟. SBR 工艺处理高盐度生活污水试验［J ］. 环境工程，2008，26（1）：27-29.
［7］奚旦立，孙裕生，刘秀英. 环境监测［M ］. 北京:高等教育出
版社，
1995.
4结论
（1）SBR 反应曝气池的运行操作由流入、反应、
沉淀、排放、待机这5道工序组成。
（2）标准曲线的绘制很好地拟合了水样浊度与吸光度的关系，相关系数达到99.84%。
（上接17页）
应的指标，这样就不能很好地结合当地自然、经济、社会的实际情况，提出既具有水资源一般属性特征又具有当地特色、真正成熟完善并具有指导意义的
鉴于此，在研究水资源可持续利用时应采指标体系。
用综合评价指标体系，研究水资源与社会、经济、环
社境间的相互作用相互制约关系，综合考虑自然、
会、经济、环境、人文等多种因素，建立综合评价指标体系，建立水资源可持续开发利用指标体系，为实现水资源的可持续利用提供科学依据和手段。
参考文献
［1］冯尚友. 水资源持续利用与管理导论［M ］. 北京:科学出版
社，2000. ［2］刘恒，耿雷华，陈晓燕. 区域水资源可持续利用评价指标体
系的建立［J ］. 水科学进展，2003，14（3）:265-270.［3］宋松柏. 区域水资源可持续利用指标体系与评价方法研究［D ］. 西安:西北农林科技大学，2003. ［4］来海亮，汪党献，吴涤非. 水资源及其开发利用综合评价指
标体系［J ］. 水科学进展，2006，17（1）:95-101.［5］李后强，艾南山，汪富强，等. 人地协同论:可持续发展模型
. 中国人口·资源与环境，1998，8（3）:48-53.构建的基础［J ］
［6］李金昌. 试论资源与可持续利用的评价指标［J ］. 中国人口·
资源与环境，1997，7（3）:39-41.［7］周海林. 可持续发展评价指标体系及其确定方法的探讨［J ］.
中国环境科学，1999，19（4）:360-364.［8］徐中民，程国栋. 可持续发展系统评价的属性细分理论与
应用［J ］. 地理科学，2001，21（1）:7-11.［9］WilliamER.RevisitingCarryingCapacity:Area-BasedIndicators
of Sustainability ［A ］.In:WackernagelM，ed.EcologicalFoot printsof Nations ［EB/OL］http://www.ecouncil.ac.cr/rio/focus/report/english/footprint/，1996. ［10］WackernagelM.EcologicalFootprintsofNations ［EB/OL］.See:
http://www.encouncil.ac.cr/rio/focus/report/english/footprint.html ，1997. ［11］刘求实，沈红. 区域可持续发展评价指标体系与评价方法
研究［J ］. 中国人口·资源与环境，1997，7（4）:60-64.［12］甄峰，顾朝林，黄朝永. 江苏省可持续发展指标体系研究
［J ］. 经济地理，2000，20（5）:47-50.［13］叶文虎. 联合国可持续发展指标体系述评［J ］. 中国人口·
资源与环境，1997，7（3）:83-87.［14］秦莉云，金忠青. 流域可持续发展评价指标体系框架设计
［J ］. 人民黄河，2001，23（2）:3-5.