广东省用水效率时空格局演变及其成因研究

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水资源是基础性自然资源、战略性经济资源和生态环境的重要组成要素。由于人类不合理的开发利用,水资源短缺及水环境污染成为了全球性挑战。中国人口众多,按人均水资源量划分属于严重缺水的国家之一,有近一半以上的省份为缺水状态。广东省作为我国经济强省,其GDP总量已连续32年位列全国第一,但快速发展产生的污废水排放量也位列全国首位,同时人均水资源量不及全国平均水平,省内水资源时空分布不均及珠三角咸潮上溯的影响,使广东省面临经济社会高质量发展与用水总量控制、水环境保护多重压力。用水效率反映了水资源利用的有效程度,提高用水效率对缓解区域水资源短缺和水环境污染具有重要意义。科学评估用水效率现状并系统解析其空间格局及成因是精准调控水资源开发利用进而实现经济社会可持续发展的水资源安全保障的重要前提。为此,本研究基于广东省2006~2019年长时序的经济社会发展和用水统计数据,首先对现有用水效率测度模型Super-SBM进行改进并用其计算全省用水效率,其次采用空间自相关分析方法和Theil指数揭示全省用水效率时空格局演变特征和空间差异,随后综合采用时空地理加权回归模型和空间马尔可夫链,识别了全省用水效率时空格局演变的主要影响因素,从空间异质性与空间溢出性角度探讨了用水效率空间格局的驱动机制,从而提出针对性的全省用水效率空间均衡调控对策建议。主要结论如下:(1)采用改进的Super-SBM模型能有效避免低估用水效率值,此外将社会效益、经济产出和环境污染非期望产出同时作为产出指标时,全省的用水效率标准差更大,表明用水效率评估结果更具区分度。(2)广东省用水效率空间分布格局基本呈现以珠三角为高值区向外辐射分布。全局Moran’s I指数和局部Moran’s I指数结果显示用水效率在2006~2019年期间存在显著的空间正自相关,其中高-高与低-低集聚分别发生在珠三角和粤北、粤东,空间集聚呈现先加强后减弱的趋势。用水效率空间差异方面,Theil指数显示用水效率空间差异呈现先缩小后加剧的趋势,其中2009~2016年区域内差异对总体差异的贡献率达到60%;各区域Theil指数大小顺序为珠三角>粤西>粤东>粤北,其中珠三角对区域内差异贡献最大。(3)人均GDP、人均用水量、第二产业用水占比、第三产业用水占比、R&D支出占比和外商直接投资是用水效率的主要影响因素。在空间异质性影响方面:1)人均GDP对粤北地区用水效率的提升呈现抑制作用;2)人均用水量制约用水效率的提升,珠三角地区制约程度最大;3)第二产业用水占比抑制东西两翼的用水效率提升;4)第三产业用水占比促进用水效率的提升,并呈现自东向西逐渐加强的趋势;5)R&D支出占比显著提升粤北地区的用水效率,粤东地区呈现抑制作用;6)外商直接投资促进用水效率的提升,呈现自西向东增强的趋势。在空间溢出性影响方面,广东省各地市间用水效率存在空间溢出效应,表现为用水效率越高的城市对相邻城市的用水效率起着正向溢出影响,反之发挥着负向溢出作用,导致用水效率高值和低值集聚,最终造成全省的用水效率空间差异。(4)面向广东省用水效率空间均衡的调控对策与建议,主要包括着力降低珠三角地区人均用水量、优化沿海钢铁和石化主要产地用水结构和提升粤北、粤西和粤东科研投入和外资引进质量。
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