论文部分内容阅读
水不仅是人类社会生存发展的基础性自然资本,更是一个国家经济发展的重要战略性资本,也是影响生态环境的重要因素。伴随人类社会的不断进步与国家经济的快速发展,水资源的供需矛盾越来越突出,目前,水资源危机已成为影响人类社会生存与发展的重要生态因子,在水资源贫乏的国家和区域表现更为严重。山西是我国严重缺水的典型省份,水资源特点为总量少,地区分布差异较大。随着水资源供求矛盾加剧,地下水过度开采,居民节水意识薄弱,以及水资源的不合理利用,水污染和水生态环境日益恶化,严重威胁到人们的用水安全。因此必须科学规划水资源利用状况,提高居民节水意识,加大水污染治理,提高水资源重复利用率,实现水资源的可持续利用。本文运用水资源生态足迹,污染水生态足迹和生态承载力模型,对山西省2005-2015年的水资源利用状况进行全方位分析,并结合水资源可持续利用的各项评价指标,综合分析了山西省水资源可持续发展与利用的状况。在此基础上,利用迪氏指数分解法(LMDI模型)解析了山西省用水生态足迹变化的驱动因素。最后,通过曲线回归预测法拟合了山西省用水生态足迹和污染水生态足迹的预测模型,并对山西省2016-2020年用水状况进行预测。研究结果表明:(1)2005-2015年我国的人均用水生态足迹为0.7371 hm2/人,山西省仅为0.3084hm2/人,不到全国平均水平的一半,这说明山西省用水量远远低于全国用水量;整体上看,山西省总用水生态足迹呈逐年上升趋势。其中,农业用水生态足迹所占的份额最多,为59.87%;其次为工业用水生态足迹,占总用水生态足迹的21.75%。(2)2005-2015年山西省平均水资源生态承载力为0.0358 hm2/人,仅占全国的2.75%,这说明山西省的水资源极度匮乏。水资源生态承载力总体呈上升趋势,2013年人均水资源生态承载力达到最大值,为0.0595 hm2/人,最小值出现在2011年,为0.0208hm2/人。在山西11个地级市中,水资源生态承载力最大的是晋城市,为0.930 hm2/人,最小的是太原市仅为0.0139 hm2/人,两者相差达66倍之多,说明山西省水资源生态承载力的地区差异较大。(3)山西省多年人均污染水生态足迹整体呈下降趋势,平均值为0.4909 hm2/人,高于其人均用水生态足迹的平均值;2010-2015年山西省污染水消耗一直处于生态赤字状态,污染水生态压力指数都大于1,水资源现有供给量无法满足污水达标排放后自然净化的水资源需求量,这说明污染水生态足迹已经成为导致山西省水资源危机不可忽略的因素之一。由此可见,地区的水资源生态足迹账户的划分应该主要考虑:水质型(污染型)用水账户和结构型(资源型)用水账户,这种水资源生态足迹的账户划分方法更符合水资源匮乏的实际情况。(4)山西省2005-2015年平均水资源生态赤字为0.274 hm2/人,总体呈上升趋势;水资源生态压力指数远高于临界值1,说明山西省水资源状况一直处于极度匮乏的状态;平均水资源负载指数为15.69,属于Ⅰ级,说明全省水资源消耗量大于供给量,威胁水资源的可持续利用,说明山西省水资源开发潜力小,需要大规模从省外调水才能满足山西省的用水需求。万元GDP产业用水生态足迹值为0.1363 hm2/a,占全国的48.89%,并且整体呈逐年下降趋势,这与山西省近年来大力发展绿色经济,调整产业布局,加大水污染治理和提高水资源重复利用的科技投入有重要关系。(5)通过迪氏指数分解法研究表明,山西省水资源变化的驱动因子包括经济效应,技术效应,结构效应和人口效应。经济效应、人口效应和结构效应的分解值都大于零,对山西省水资源生态足迹的增长起到推动作用,不利于山西水资源的可持续利用与发展。技术效应的分解值小于零,对山西省水资源生态足迹的增长起到抑制作用,同时对山西水资源的可持续利用与发展起到积极作用。(6)通过曲线回归预测法筛选出山西省水资源生态足迹的最优曲线估计模型为:y=0.114-0.016*(x-2004)+0.004*(x-2004)+0.0000198*(x-2004)3,相关系数R2=0.867;污染水生态足迹的最优曲线估计模型为:y=1902.385-2.373*(x-2009)-8.006*(x-2009)2,相关系数R2=0.988。结果显示,未来五年山西省总用水生态足迹和污染水生态足迹呈下降趋势。