基于水资源生态足迹的马鞍山市水资源可持续利用评价

黄双双 杨明杰 程林

摘 要：以水资源生态足迹模型为基础，综合研究马鞍山市2016-2021年统计得出的各项相关数据。马鞍山市2016-2021年水资源生态足迹呈波动下降趋势，其值范围为0.043 9-0.055 2 hm2/人，马鞍山市人均水资源承载力在0.001 1-0.004 3 hm2/人之间，人均水资源赤字在0.040 5-0.053 0 hm2/人之间，水资源负载指数的均值数据是20.10，万元GDP水资源生态足迹年平均降低12.46%。分析结果表明，马鞍山市水资源利用效率显著提高，水生态压力有所减小，但水资源仍处于不可持续状态。通过对马鞍山市水资源可持续利用现状进行分析评价，以期为区域未来水生态文明建设和可持续发展提供相关支持。

关键词：水资源生态足迹;水资源评价;马鞍山市

中图分类号：TV213 文献标识码：A 文章编号：2095-9699（2023）06-0051-05

水资源是人类活动中极为关键的自然资源，对于社会、经济和环境建设等有着非常重要的价值。随着中国城镇化和工业化的持续发展，对水资源的需求也显著增长，水资源的过度开发、短缺和环境破坏等问题日益严重，因此众专家学者开始重视水资源的可持续利用等领域的研究[1-2]。生态足迹是一个综合评价指标，它是指在已有的技术条件下，计算满足一定人口生产生活所需的资源供应和消纳人类产生的废弃物排放所需要的生物生产力土地和水域[3-4]。生态足迹理论和计算模型由William Rees等人正式设计提出，后由其博士生Wackernagel围绕该模型对其进行了进一步的优化[5-7]。

马鞍山市是传统的工业城市，也是典型的资源枯竭型城市，为了摆脱对传统发展路径的依赖，焕发城市发展活力，马鞍山市政府立足长远提出资源型城市转型的战略目标，但在转型过程中，仍面临许多问题，其中资源供需矛盾问题尤为突出。本文主要以水资源生态足迹模型为理论框架，对该区域的水资源可持续利用方面进行探讨，重点研究该地区2016—2021年的水资源生态足迹等多项指标，以期为后续更好地推进可持续发展的各项工作提供支持。

1 区域概况

马鞍山市位于安徽省最东部，地处东经117°53'～118°52'、北纬31°24'～32°02'。区域内长江东西贯穿，东邻南京市，西接芜湖市，北连合肥市和滁州市，南接宣城市，全市总面积4 049km2，下辖花山区、雨山区、博望区3区，以及当涂县、和县、含山县3县。该区域地理上属于亚热带，为季风性湿润气候，季节变化显著，总体上气候温暖、降水充足，降水具有明显的季节和空间差异。降水主要集中在5月至9月的时间段中，这期间的降水量占全年总降水的60%，全年平均降水量大约为1 096mm，年平均气温15.6°C。区域内河道纵横、湖泊众多、沟塘密布，主要的河流有滁河、裕溪河、姑溪河、青山河和运粮河等，均属长江水系，较大的湖泊有石臼湖等，水域总面积约360km2。

3 结果与分析

3.1 马鞍山市水资源生态足迹及水资源承载力

依据水资源生态足迹模型，在本文研究期间农业用水、工业用水、城镇公共用水等五大帐户的生态足迹详细数据见图1-图3所示。马鞍山市2016-2021年水资源生态足迹大體呈现下降后升高的趋势，但是整体上是不断走低的，2020年达到最低值，说明马鞍山市近6年水生态环境压力有所减小。

在本文所研究的五大帐户中，工业用水生态足迹占总用水生态足迹的65.51%，显著高于其他4个帐户的生态足迹，这是因为马鞍山是以工业为主的传统工业城市。而在农业用水方面，由于近年来马鞍山的高标准农田和农业示范园区的推广建设，农田灌溉水利用系数大幅提升，其水生态足迹呈逐渐下降趋势。生活用水方面的实际数据有提升趋势，公共与生态用水保持平稳。从图1可以看出，工业生产用水虽然占比高，但呈现逐年下降的趋势，可以看出马鞍山市近几年积极推动高能耗、高污染的传统工业向新兴产业发展，小有成效。但工业用水占比仍然很大，这也说明马鞍山市目前的产业结构仍以工业为主，这导致水资源分配过程的不合理。

由图2可以看出2016-2021年马鞍山市水资源承载力呈逐年下降趋势，并于2019年达到最低，为0.001 1 hm2/人，据推测是因为2019年为枯水年。其值均显著低于生态足迹，这表明马鞍山市社会和经济发展对水资源的需求量很大，目前水资源的状态无法满足发展的需求，这一结果将对该地区的可持续性发展造成一定的影响[15]。水资源承载力不仅受社会经济条件影响，还跟当地的气候条件息息相关，尤其跟降水量密切相关。由图2可以看出2016-2021年马鞍山市水资源承载力变化趋势与年均降水量变化趋势高度一致，两者之间的相关系数是0.9762，说明水资源承载力对当地的气候变化高度敏感。

由图3可知，马鞍山市2016-2021 年万元GDP水资源生态足迹呈逐年下降趋势，年均降幅达到12.5%，2016 年的万元GDP水资源生态足迹约是2021 年的两倍。这一趋势的核心原因之一是随着马鞍山市“生态福地、智造名城”的推进建设，占用大量水资源的工业比例显著降低[15]，工业在GDP中的占比有所减少[16];另一方面，高新技术的不断发展，使得相关水资源的利用率有显著提高，有助于高效地减少水资源损耗[17]。

3.2 马鞍山市水资源生态赤字

结合图3所展示的各项数据能够得出，研究期间有显著的赤字现象，意味着当前水资源的开发运用水平显著超出自然承载力。其总体变化趋势呈现先减小后增大的态势，且变化规律和水资源生态足迹的变化规律一致，但现阶段水资源赤字仍处于较大的阶段，表明马鞍山市应加强工农业节水措施推进，深入开展公共领域节水，加快节水型城市建设，以缓解现阶段供需矛盾。

3.3 马鞍山市水资源负载指数

结合表3所展示的数据能够得出，研究区域在研究期间的水资源负载指数指标有着显著的提升，整体表现为波动上涨，2016年的数据是最小数值，级别为Ⅱ，说明马鞍山市水资源利用程度高，但开发条件困难，而其余年份水资源负载指数最小值为13.173，最大值为41.432，均值都高于10，级别为Ⅰ级，这表明马鞍山市在研究期间对水资源利用的程度很高，存在需求大于供给的矛盾，需要调水。马鞍山市2016-2021年水资源负载指数基本在Ⅰ和Ⅱ级，说明水资源需求量大，开发利用程度高，要维持可持续性发展需要向其他流域调水。

4 结语

文章综合研究该区域在研究期间内各项指标的变化，探讨当前水资源运用状况，基于生态足迹视角对可持续运用状态开展评估，得出结论如下：

（1）近年来，马鞍山市水资源利用效率有所提高：2016-2021年人均水资源生态足迹从2016年的0.055 0 hm2/人下降到2021年的0.047 6 hm2/人，万元GDP水生态足迹呈明显下降趋势。在水资源足迹的具体占比上，工业方面的数值相对最高，约为65.1%;其次是农业用水，具体数值为28.12%;第三是生活用水，具体数值为3.89%;第四是城镇公共用水，具体数值为1.29%;最后是生态环境用水，具体数值为1.19%。

（2）马鞍山市2016-2021年人均水资源承载力为0.001 1-0.004 3 hm2/人，水资源承载力受降水量影响较大。在保护生态环境不受破坏的前提下，人均水资源生态赤字保持在较高水平，马鞍山市水资源总体表现为不可持续发展状态。水资源负载指数均值为20.10，远大于10，水资源生态压力较大，需要通过过境水量来补充，同时实施严格的水资源管理制度。

根据上述结论，研究提出以下发展建议：马鞍山市的过度依赖钢铁产业和城镇化进程给水资源带来压力，需要通过多种措施提高水资源利用效率和保障生态安全。马鞍山是享誉全球的钢铁工业城市，过度依赖高污染、高耗水的钢铁产业结构造成了水资源供给的压力，居民生活水平的提高和城镇化进程的推进也增加了对水资源的消耗，导致马鞍山市水资源承载力负荷的增加。从水资源生态足迹的角度来看马鞍山市水资源生态安全仍较为严峻，为了缓解现阶段的矛盾，紧紧围绕“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新时代治水思路，严格落实水资源管理制度，统筹全面节水，优化水资源分配制度，构建智慧水务系统体系，丰富节水理念宣传模式，提高居民和全社会的节水意识，多措并举提高水资源利用效率。

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责任编辑：肖祖铭