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水环境承载力的研究进展


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水 环 境 承 载 力 的 研 究 进 展 
钱  华  ,李 贵 宝 ,许 佩 瑶 
( .中国水利 水 电科学研 究院 ,北 京  10 3 ;2 1 0 0 8 .华 北 电力大学 ,河 北 保 定 0 10 ) 7 0 3 

【 摘  要 】 水环境 承 载

力 是指 水环 境 系统 的 自我 维持 、   自我 调 节 能力 正 常的 情 况下 , 水环 境 系统  的承 纳能 力及 其 可 维育的社会 经 济活动 强度 和具有 一 定生 活水平 的人 口数 量 ;水环境 承 载 力具有  客 观存 在性 、 态 变化性 、 动 时代 性 、 区性和 关联 性 等特 点 ; 环境 承 载 力的 承载 机 制 包括 : 分 水 约束 机 

制 和水 环境 污染 自我 净化 机制 ; 文还介 绍 了对水环 境承 载 力评 价 的有 关研 究 ; 本 最后提 出 了开展 水 
环境 承 载力研 究 的一些 想法与 建议 。   【 关键词 】 水 环境 ;承载 力 ;研 究进展   
中 图分 类 号 : 2  X 1 文 献 标识 码 :B   文章 编 号 :1 7 —4 8 2 0 ) 2O 3 — 3 6 11 0 ( 0 4 0 一0 30  

1 水环境承载力 
水环 境承 载力 是一定 社会 经济 发展 、科技 进 步 

调 节能 力 ) 。从 以上对 水 环境 承载 力 概念 的不 同定 

义 , 以看 出虽 然定 义形式 不 同 , 都侧重 于保 证水  可 但
环境 的继续使 用和功能完整 。 笔者认 为水环境承载力  是指 : 水环境 系统 的 自我维 持 、 自我调 节能 力正 常 的 

条 件下对 环境价 值 的认识 。 年来 随着经 济 的发展 , 近   水 资源 的利 用 量 逐 年增 加 , 此 同 时 , 水 排 放 量  与 污 也在 同步增 加 , 污 水处 理 能力 与 污 水排 放 量不 相  而

情况 下 , 水环境 系统的承纳 能力及其 可维育 的社 会经  济活动强度和具有一 定生活水平 的人 口数量 。  
12 水环 境承 载力特 点  .

匹 配 , 加 上 管 理上 的 问题 , 河 湖 库 的 污 染 十 分  再 江
严重 , 已成 为 区域 社会 经 济可 持 续 发展 的主要 限制  因素 。 目前 , 科研 层 面到管 理层 面 , 已认 识 到为  从 都
了实现可 持续 发展 , 必须研 究水 环境 承载能 力 问题 。  

水 环境 承载 力本 质上体 现 了人类 活动所 应遵循  的客观存在 的 自然规律 ,同时也反 映了随经 济社会发 

展人类水环 境资源观 和价值 观的变化 。因此 , 水环境 
承载力具有 客观性 、 动态性 、 时代性 、 区性和关联性 。 分  
121 水 环境承 载 力是客 观存在 的  ..   在某种状 态 下 ,水 环境 的 自我调 节能 力 和承纳  污水 排放 的能力 都是一 定 的 。因此 , 特定 时期 , 在 水 

11 水环 境承 载力概 念  .   水是 人类赖 以生存 的物质 , 环境 是传 输 、 水 储存  和提 供 水 资源 的水 体 ( 方子 云 、 达, 0 1 , 人类  汪 2o )是
生存 和发展 的基 础 。水环境 承载 力 的大小 是决 定人 

类 社会 发展 速度 和规模 的重 要 因素 ,因此受 到世 界 
各 国的普遍 重视 与广泛 应用  水 环境 承载 力指 的是 

环境 的承载 力是 固定 的 , 客观存 在 的。 是  
122 水 环 境 承 载 力是 动 态 变化 的  ..

在一定 的水域 ,其 水体 能够 被继续 使用并 仍 保持 良  好 生态 系统 时 ,所能够 容纳 污水 及污染 物 的最大 能 

在 自然界 , 没有 一 个生态 系统 是绝对 稳定 的 。 所 

有 的 自然系统 的平 衡都是一 种相对稳 定状态 , 即围绕 

力 。郭 怀成等认 为水 环境承 载力是指某 一地 区 、 一  某
时间、 某种状 态下水环境 对经 济发展和生 活需求 的支 
收 稿 1 期 : 0 30 — 5 5 t 2 0 —7 1  基 金 项 目 : 技 部 基 础 性 研 究专 项 课 题 和 中 国水 利 水 电科 学 研 究 院  科

持 能力 。廖文 根等认 为 水环 境承 载力 是指 水 环境 系 
统功 能可持 续正常发 挥前提 下接 纳污染 物的能 力( 即 

科 研 配 套 项 目资 助  作者简介 : 钱 华 (9 5 )女 , 北武 汉 人 , 17一 , 湖 在读 研 究 生 :  

纳 污能力 ) 和承 受对其 基本 要素 改变 的能 力 ( 即系统 

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水利发展研究

2 0 ?  042

中心位 置有 自然波 动 , 虽然这种 波动有 时可 以偏离 到 
不 同的平衡 位置 ,但 总体上是在 中心位 置周 围波动 。  
因此 , 环境是 一个相 对稳 定 的系统 , 水 水环 境 承载 力 

境 中 的污染 物 达 到一 定 数量 后 , 通过 降水 、 流 、 径 淋  溶 下渗 、 散 等一 系 列水 循 环 过程 , 对地 下 水 、 蒸 将 土 
壤 和大气 环境 产生危 害 。   1313 水 环境效 应 约束机 制 ...  

是围绕一个 中心值 不断波 动而不 是 固定不变 的。  
123 水 环 境 承 载 力 具 有 时代 性  ..

水 环境 效应 约束 机制是 指 当水环 境 中的污染 物 
积 累到一 定 浓 度后 , 对水 环 境 功能 产 生 伤 害 。因 为 

因为水 环境 承载 力是相 对 于一定 时期 、流 域 内 


定 的社会 经济 发展状 况 和水平 而言 的 , 以对 “ 所 水  时期是不 同的 ,这 取决 于 当时对水 环境 资 源特性 和 

任 何 水体 都 具 有 同化 和代 谢 外 界输 入 物 质 的能 力 ,   输 入物 质在 水环境 中经过复 杂 的物理 、 化学 、 物化  生
学 等作 用 进行 迁 移转 化 , 向外界 输 出 。水环 境 中  再 物 质 和能量 向外 界输 出 ,必 然会 引起 环境 系统 的变 

环 境 系统功 能可持 续 正常发 挥 ”的认 同程度 在不 同 

价 值 特性 的认 识 水 平 。 因此 , 环 境承 载 力将 随 着  水
人 类 的要求 不 同而变化 , 并体 现 时代 的特征 。  
124 水环境 承 载 力具 有 分 区性  __

化 , 就 是水 环 境 系统 的效 应 机 制 , 过来 , 这 反 当输 入 
物 质超过 水 环境 的平衡 能力后 ,水 体 的结构 和 功能  就会 遭 到破坏 。  
132 水 环 境 污 染 自我 净 化 机 制  ..

作 为水环 境核 心要 素的水 体在 空 间分布 上有 很  大 差异 ,与水 环境密 切相 关 的人类 活动也 存 在 明显  的地 域差 异 ,加之不 同水 域 的功能及 保 护标 准可 能 
具 有 巨大 的差 异 。因此 , 同水 域 的水 环境 承载 力  不 是不 同的。   125 水环境 承载 力具 有关联 性  ..

水环 境生 态系统 是一 个 开放 的系统 ,不 断 与外 

界进 行着 物质 和能 量 的交换 , 内部也 进行 着物 理 、 化 
学 和生 物 的 变化 。因此 水 环境 的变 化 是绝 对 的 , 稳 

定也 是相 对 的 , 正是 因为有 这种 变化 发生 , 才形 成 了 
区域 的 、 持续 的环境 容量 , 以环境容 量 的大小 在 一  所 定程度 上取 决 于变化 的大小 ,这 种变 化 的大小 就是  水环境 的 自我净 化 能力 。  

流域是 一个 完整 的生态 单 元 ,流 域 内的 区域 间 
水环境 功 能高度 关联 , 、 、 上 中 下游之 间和 干 、 流之  支

间 的相互 制 约 和 交互 影 响 十分 显著 。 因此 , 域 内  流
各 区域 间的水环 境承 载力具 有很 大 的关联性 。   13 水 环境 承载 机制  .

2 水环境承载 力评价研究 
研究 水环境承载力 的关键是建立其 指标体 系。 准 

水 环境 承载机 制有 两个 方 面 : 一个 是约 束机 制 ;   另 一个 是水 环境 污染 自我净 化机 制 。  
13 1 约 束机 制  ..  

确评价水环境 承载能力 是科学 、 合理地制定水 资源保  护规划 以实现水 资源有效保护 的前 提和基础 。 从水 功 
能区范 围 的划分 、 污染 物 的允许排 放量 的确 定 , 到水 

水 环境 承载机 制 的约束 机制包 括 生态效 应 约束  机 制 、 境效 应约 束机制 和水 环境 效应 约束机 制 。 环   1 .. 生 态效应 约束机 制 . 11 3     所 谓生态 效应 的约 束机 制是指 当水 环境 中的污  染 物积 累到 一定量 后便 对水 中 的植 物 和动物 产 生不  良效应 。水 和水 中生物之 间 以及各 生物 组分 之 间相  互依 存 和制约 ,构 成一个 整体 。这 一 系统是 生物 生  产、 累积 、 分解 、 转化 的场 所 , 贯穿 物流 与能 流 而形  并 成一个 开 放系统 。 常情况 下 系统结构 完整 、 能健  正 功 全 。结构 与 功能之 间相互 适应 并具 有一 定 的内 在 自  
我 调节能 力 。 在外 在人 为活 动 的影 响下 , 入水 环境  进

污染综 合治理措 施 的规 划等 , 资源保 护 中的每一个  水 具体 环节都基于对水 环境承载能力做 出定量评价 。  
21 定 量 指 标  .  

水 环境 不仅 为人 口和经 济 的发展 提供 必要 的物  质基 础 和条件 , 而且 还是 污水 的受 纳体 。因此 , 水环 
境 承载力 的指标 应 以与 人 口 、 经济有 关的水 资源和水 

污染状 况 、 污水处理投 资和供水费用 等方面来表征 。  
具 体指 标包 括 : 市化 水平 的倒 数 、 城 人均 工业 产 

值、 工业 固定资 产产 出率 、 可用 水 资源 总量 与城 市总  用水 量之 比 、 位水 资源 消耗量 的工业 产值 、 位水  单 单 资源消耗 量 的农灌 面积 、 污水 处理投 资 占工业投 资之  比、 污水处理 率 、 位 C D( B D) 放量 的工 业产  单 O 或 O  ̄ 值 、O B D) C D(O 控制 目标与 C D( O 浓度之 比等等  O B D)
22 评 价方法 与模 式  -

的污染物 ,其性 质 和数量 一 旦超过 水环境 生 态 系统 

所 能承纳 的 阈值 时 , 系统 就受 到干扰 和破 坏 , 生物 生 
长 受到抑制 , 甚至造 成有毒 物 质向动物 及人体转 移 。  
1 .. 环境效 应约 束机 制 .1 3 2  

水 环境 承载力 的环境 效 应约束 机制 是指 当水 环 

因为 水环 境 承载 力 评 价 的指 标 很 多 , 果都 考  如

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虑 的话 将 很难 得 出有 实 际 意义 并 能操 作 的数 据 , 所  以具 体 分 析 时应 针 对研 究 对 象 筛 选 重 要 指 标 进 行 
分析 。  

式 中 , 为 第  个 政 策 第 i   个指 标 的特 征 值 ;   为第 个 政 策第 i 指标 相 对隶 属 度 ; 、 个 八 V分别 为  取 大 、 小运 算符 。 取  

崔凤 军 (9 8年 ) 用 系统 研 究方 法 , 择 了 8 19 采 选  
个变 量 指标 , 城 市水 环境 承 载 力 的概 念 、 质 、 对 实 功  能及 定量表 达方 法进 行 了分析 ,构建 了水 环境 承载  力 , 用 系统 动 力学模 拟手 段进 行 了实 证研 究 。 利  

3 结

语 

水环 境 承载力 是协 调流 域经 济一社 会一 环境 可  持 续发 展 的重要 依 据 。但 是 , 由于 影 响 因素 众 多 ,   涉 及 众 多 学 科 领 域 , 其 是 与 社 会 学 、 济 学 领  尤 经

蒋 晓 辉 等 ( 0 1年 ) 用 多 目标 核 心 模 型 来 分  20 采 析 水 环 境 承 载力 ,模 型 选 取 : 1 国 内生 产 总 值  () ( D ) ( ) 口 ( O ) ( ) 食 产 量 ( OO ; G P ;2 人 P P ;3 粮 F D)  ( ) 染 负 荷 量 ( O 等 几 个 目标 来 反 映 水 环 境  4污 B D) 的纳 污 量 及 对 经 济 、 会 等 的承 载 能 力 , 求 整 体  社 追
的最 优 。  

域 的 交 叉 ,关 于水 环 境 承 载 力 还 远 未 形 成 相 应 
的 理 论 方 法 体 系 。所 以 结 合 我 国 水 环 境 承 载 力 

的 现 状 ,大 力 开 展 水 环 境 承 载 力 的理 论 体 系 及 
实 用 化 的评 价 方 法 ,对 于 协 调 区域 经 济 社 会 发 展 

与 水 环境 可持 续 承 载 的关 系 具 有 重 大 的科 学 意 义  和 实 用 价 值 。 目前 , 切 需 要 开 展 的 研 究 工 作为 : 迫  
( ) 环 境 保 护 标 准 的理 论 方 法 ; 2 水 环 境 承 载  1水 ()

模 型 目标 函数 :   ma  ( ,   ( ,   (,) ( ,) x st ) st ) s t, st }    

水环 境 承载 的国 内生产总 值最 大 - st X D, A(, = G s ) p  
水环 境可 承载人 口最 多 : ( , = ps   s£ X o ) P  

力 指标 体 系 ;3 流域 水 环境 承 载关 键 因子 ( () 包 
括 生 态 需 水 、 境 用 水 量 、 态 安 全 度 、 域 协  环 生 区

水环 境 承载 的粮 食产 量最 大 : (,) n     s £= 帆 污染 物排 放负荷 量最 小 : st= . ,    ( )
张文 国等 (0 2年 ) 模 糊 优 选模 型来 评 价 地  20 用 下水 环境 承载 力 。 型设 m个 待优选 的政 策构 成样  模

调 度 等 ) 价 方 法 ; 4 水 环 境 可 持 续 承 载 理 论 体  评 ()
系等。   参考 文献 :  
[] 汪 恕 诚 .水 环 境 承 载 能 力 分 析 与 调 控 【】 国水 利 , 0 1( 1  1   j .中 2 0 ,1) :
9 2  一l .

本集 , 映每个 政策 的承 载力 分量为 凡个 , 反 构成 指标 

集 : ,∈I { i √∈J}贝    ,0

[] 崔 凤 军 . 市 水 环 境 承 载 力 及 其 实 证 研 究 【】自 然 资 源 学 报 , 2  城 j.  

  l

2  2 … I 2

X2
m  

l  : . : I :   .    

]   I  

19 , 3 1: 8 6 . 9 8 1 ()5 — 2  

【] 郭 怀成 等 主编 . 境 规 划 学 [ . 京: 等 教 育 出 版社 ,0 1 3 环 M]北 高 20 .   [] 蒋 晓 辉 等. 4 陕西 关 中 地 区 水 环 境 承 载 力 研 究 I1环 境 科 学 学 报 , J.  
2 0 , l )3 2 3 7 0 12 ( :1 - 1. 3  

L 戈2 戈l …  J  
首先将 指标 进行 规格 化处 理 。对 越大 越优 和越  小越 优分别 采用 下列 公式 

f] 廖 文 根 等.水 环 境 承 载 力及 其 评 价 体 系 探 讨f1中 国 水利 水 电  5 J.
科 学 研 究 院 学报 ,0 261:一 . 20 ,()l8   [] 彭 再 德 等 .区 域 环 境 承 载 力 研 究 方 法 初 探 I】中 国 环 境 科 学 , 6  J.  



;=  r-  ̄ 1

19 , 6 1 6 1 . 9 6 1 () - 0  :

f] 申 献 辰 . 环 境 承 载 能 力 及 其 定 量 描 述 方 法 [ . 问 题 论 坛 , 7  水 J 水 】  

由此得 出 m个政 策 /个指标 的相对优 属度矩 阵  / ,

2 0 , )3 — 9 0 1( :4 3 . 增  

尺r2 2]  『   I() l     r l l …r  r     rr 22


[1 《 国大 百 科 全 书 ? 境 科 学 》 委 会 .《 国 大 百 科 全 书 ‘ 境  8 中 环 编 中 环
科 学 》M1 北 京 : 国 大 百科 全 书出 版 社 , 0 2  『 . 中 20 .

f 任编辑 责

尹 美娥)  

( 接第2 上 9页 )  

[] 董 文 虎 .水 权 概 论[ B 0L.ht: w wh c . r. ,0 2 0 — 3   E /   t / w .w c o c 2 0 — 9   1 p/ cn n
2 . 9 

参考 文献 :  
f] 汪 恕 诚 . 权 和 水 市 场 — — 谈 实 现 水 资 源 优 化 配 置 的 经 济 手 段  1 水 [B OL. t :/ wwh c.O1 n 2 0 — 9 2 . E / ]ht / w . c i. ,0 2 0 — 9  p w C 'c l [] 崔 建 远. 权 与 民 法理 论 及 物 权 法典 的制 定 [】法 学 研 究 ,0 2  2 水 J . 20 ,
f) 3.  

[] 崔 建 远 .水 权 转 让 的 法 律 分 / [B O ] t : w wh c.o . 4 0 E / L.ht / w . c r  i : p / w cn
c 2 0 — 9 9. n, 0 2 0 —2  

( 任编辑 责

刘 洁)    
3   5


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