陆海统筹视阈下丹东河流生态质量和修复能力评价

赵炳烁 赵小汎 周昕宇

沈阳师范大学管理学院，辽宁 沈阳 110034

0 引言

近年来，河流生态系统作为生态系统的重要组成部分，在新形势下被提到一个新的高度。然而，快速城市群的崛起与环境保护间的博弈，导致经济发展与生态修复不能同步进行。要逐步破解城镇化进程加快、工业产业集中布局及城镇居民聚集造成的大量生活污水的排放与水域环境污染的因果关系，需要打破行政壁垒和突破海陆生态系统的人为割裂，进行陆海统筹和区域联动；需要全面推行河长制，完善治水体系，明确责任分工，强化统筹协调，形成人与自然和谐发展的河湖生态新格局。“绿水青山就是金山银山”，生态系统是否平稳健康关系着整个国家经济和社会的发展繁荣。

从现有的文献资料来看，河流生态修复理论于20世纪30年代初步形成，此后，河流生态修复研究由起初的理论探讨、整治框架阶段向具体的修复方法手段和技术转变，河流生态修复评价、河流生态修复的策略及应用实践逐渐得到重视，河流生态修复已逐渐成为学术讨论的热点问题。

丹东地区水系发达，流域水系分为三大水系：鸭绿江水系、辽东沿黄海诸河水系、辽河水系。全市人均水资源3846 m³，为辽宁省的4.5倍，水资源条件得天独厚，为辽宁乃至东北的“水都”。然而，伴随经济社会的发展和城镇化进程的加快，丹东市河流也存在水面面积减少、供水利用率失衡、生态功能空缺等问题，需要建立一套客观科学的生态质量和修复评价体系来查漏补缺。本文从河流生态质量和修复能力出发，以丹东市92条流域面积50 km²以上的河流为研究对象，结合丹东市河流生态系统特点，构建丹东市河流生态质量和修复能力评估指标体系，注重对水域生态环境现状的监测与评估，采用熵权法确定权重并得出最终评价结果，及时总结经验和教训，探索形成适用于丹东市水域生态修复的治理模式，以期为丹东市河流生态系统的管理和保护提供科学依据和技术支撑。

1 研究区概况

根据辽宁省水利普查成果可知，丹东市流域面积在50 km²以上的河流共有92条，水源丰沛，水质优良，水资源总量占辽宁省的1/4。根据流域面积划分，大型河流4条，中型河流6条，其流域面积均在1000～3000 km²；小型河流82条，其中流域面积为100～1000 km²的河流36条，50～100 km²的河流46条（表1）。主要河流有鸭绿江、浑江、大洋河、爱河、蒲石河、半拉江、草河、细河等。丹东市水域面积约1634 km，占总面积的10.73%，共有水库54座，总库容6.85亿m³。

表1 丹东市河流水系情况

2 研究方法

2.1 数据来源

第一产业、第二产业产值和生活污水、工业废水排放量、2015年水土流失面积及人口数据来源于《丹东统计年鉴2016》和《丹东年鉴2021》；降水量、水资源总量、水资源利用量、地表水总量、农工业用水量、地表水和地下水利用量来源于《2015年丹东市水资源公报》和《2020年丹东市水资源公报》；2020年水土流失面积来源于《2020年辽宁省水土保持公报》；河流、湖泊和水库、水利设施面积来源于辽宁省第二次和第三次土地调查数据；河流水质数据来源于2015年丹东市环境统计数据和2020年丹东市环境统计数据。

2.2 确定评价指标体系

在遵循指标系统构建科学、客观、协调、综合和可操作原则的基础上，以河流生态空间系统的内涵为依据，以提高河流生态质量与修复能力为最终目标，综合考虑，将水域生态空间、资源供给、资源利用、生态平衡作为准则层，河流空间保有率、水库湖泊空间保有率等20个指标作为指标层，构建水域空间生态环境质量评价指标体系，通过对丹东市2015—2020年相关数据的对比分析进行评价（表2）。

表2 全域水生态环境质量与修复能力评价体系

2.3 指标权重的确定

本研究指标较多，采用熵权法确定指标权重。熵权法是用来判断某个指标的离散程度的数学方法，可以考虑到指标实际信息对评估结果的影响，更贴合客观实际。

（1）指标无量纲化。根据各指标的数值，以指标和为标准进行对比，正向指标和负向指标运用比重法进行无量纲化，适度（中性）指标运用数据均值进行数据的无量纲化。因此，正向指标的处理方法为：

负向指标的处理方法为：

适度（中性）指标的处理方法为：

（2）计算第

i

年第

j

个河流生态系统保护和修复评价指标的比重

Y

（为方便计算，公式中

Y

取绝对值，下同），另外，为使数据处理有意义，消除不可计算的数据，可将无量纲化后的指标全部平移一个最小单位值，即0.0001，以此满足运算要求。比重

Y

的计算公式为：

（3）计算第

j

个河流生态系统保护和修复评价指标的熵值，计算公式为：

（4）计算第

j

个河流生态系统保护和修复指标的权重，即差异系数，计算公式为：

3 评价结果及分析

计算评价得分，即权重值

W

与

Y

的乘积，其中负向指标的权重取负值，最终结果保留6位小数，如表3所示。

表3 综合得分结果

从评价结果来看，丹东市的河流生态系统保护和修复工作已取得显著成效。相较于2015年，2020年河流生态系统质量与修复水平整体有所提升。

生态空间是本次评价的重点内容，从评价得分来看，丹东市湖泊水库空间保有率有所提升，2020年丹东市振兴区增加了0.0969 km²的湖泊。但仍需加大在河流生态空间方面的工程投入。

资源供给主要指自然供给，即实际存在于自然界的各种资源的可得数量。丹东市2020年降水量1232.3 mm，折合降水总量184.52亿m，比多年均值偏多21.4%，属偏丰年份。因此与2015年相比，单位降水量有明显提升。这表明丹东市水循环能力和河流水资源供给能力逐渐提高，是河流生态系统修复工作向好的重要体现。丹东市的河流水质得到保持。但人均水资源占有量、地表水变化率及降水量变化率指标得分有所下降，会加重水资源供需矛盾，需要对水资源保护和合理利用做出更多的投入和更大的努力。

资源利用反映了丹东市水域空间的水生态资源开发利用程度。与2015年相比，2020年丹东市水资源利用率、工业用水经济效益的得分有所提升，反映了当前丹东市工业经济规模的增长。农业用水经济效益的降低，一方面说明气候条件对作物耗水量有影响，另一方面也要关注丹东市农业用水的利用效率是否存在问题。

生态平衡主要指生物群落及其生态系统中，各种对立因素因互相制约而达到相对稳定的平衡。对比2015年和2020年各项指标的得分，生活、工业废水排放率及水土流失率三项负向指标的得分下降；重要河流生态流量满足程度和重要湖泊最低生态水位满足程度两项正向指标得分明显提升。这既是全社会环保意识的加强，也证明丹东市在相关部门的共同努力下，水域资源保障能力逐步提升。

4 结果与讨论

（1）丹东市河流生态价值较高，流经行政区范围内的鸭绿江流域和辽东沿黄海诸河流域存在辽宁省重要的生态保护区，生态保护和修复工作是重中之重。

（2）河流生态系统评价是河流生态管理和加强水资源保护管理的基本前提，需要明确河流生态功能、生态平衡现状和供给开发水平。将熵权法运用于评价，评价过程更客观，指标和评价结果更科学有效。

（3）丹东市河流生态系统总体向好发展，这也证明政府针对河流的生态保护和修复已取得一定的成效。但是在选取的20个指标中，需要重视河流空间保有率、湖泊水库空间保有率和水利设施保有率等生态空间指标均存在下降现象，城镇化的推进对生态系统的稳定带来了不良的影响。需要重大综合性工程在建设时不断提高供水利用效率，改善环境和生活方式，修复受损水生生态系统，增强资源环境容量，促进美丽国土建设。

（4）依照自然规律，在确立空间平衡原则之后，必须实行严格的水资源使用控制制度，积极调整空间结构，牢牢控制开发强度，必须守住生态红线。建立以预防水污染行动计划为基础，以重点流域、沿海海域保护规划和实施方案为支持的规划体系。将良好的生态环境转换为有利于促进经济社会发展的生态效益、环境优势，交出一份展现生态文明建设新作为的时代答卷。