水环境承载力及其影响因素

汇报人：李夫刚水环境承载力研究综述目录CONTENTS水环境承载力国内外研究现状水环境影响因素水环境量化方法存在问题及展望水环境承载力理论基础及目的意义基本特征水环境容量水资源承载力引言基本概念理论基础及目的意义广义水环境承载力系指某生产力水平下,某一区域水环境对人类活动的最大支持能力;狭义水环境承载力等同于“水环境容量”“水环境容许污染负荷量”等,即在一定水域,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力研究目的意义通过从人口、资源、环境与发展之间的关系入手,研究经济发展与生态保护,水资源开发与节约保护,以及水资源开发的速度、规模、容量等之间的关系,研究不同时期水资源的开发利用、经济发展与人口合理承载的动态关系。通过对水资源和环境综合评价,以及对国民经济发展及人口预测分析的基础上,提出水资源支持经济发展与人口发展的最大承载能力,为制定各地区的可持续发展规划提供重要决策参考依据。基本特征社会经济性可塑性时空性可持续性引言我们可以通过提高经济技术水平和调整产业结构等手段来提高水环境的承载能力水环境承载力的可塑性特征体现在水资源的可塑性。水资源属于可再生资源，但在特定的时空范围内其数量是有限的。即存在承载的最大上限，主要是由于社会和自然条件的约束。水资源具有明显的时序性和空间性。首先，水资源的开发利用以可持续为原则，它不单纯地追求经济增长，而是在保护生态环境的同时促进经济增长，保证资源、环境、经济协调发展；其次，随着经济技术水平的提高、节水意识的增强和管理水平的提高，水环境承载力的增强总是持续。引言水环境容量水环境容量是用区域水体的自然标尺来衡量水环境与人类社会活动之间的关系，它的重点在于对污水及对污染物的接纳能力水资源承载力用经济社会的尺度来表征水环境与社会经济活动的关系，它的重点在于对社会与环境协调发展的支撑能力国内外研究现状国外现状综述国内现状综述国外研究综述21345对于承载力的研究最初是在十八世纪由马尔萨斯所提出的，认为在有限的食物数量条件下，人类种群的数量不会出现无限制增长的情况起初跟生物学19世纪末期承载力的研究逐渐扩展到生态学领域与社会学领域。生态学领域社会学领域二十世纪六十年代以后，随着人口增加环境资源出现问题。二十世纪八十年代所提出的可持续发展概念逐渐成为了不可回避的理论，而承载力对于可持续性研究的作用显得尤为重要。用以表示自然资源环境系统所能承受的社会经济发展和特定活动能力的限度。承载力与人口增加、经济发展资源减少和相关环境问题联系Rijiberman.J等在研究城市水资源评价和管理体系中将承载力作为城市水资源安全保障的衡量标准。Harris对农业生产区域的水资源农业承载力进行了重点研究，并将此作为区域发展潜力的一项衡量标准定性方向Pierre.E.Verhulst所提出的回归分析模型，他所提出此模型是为了定量分析种群增长极限而建立的，在这之后此模型在生物种群数量研究理论中应用广泛，并且多数用来表示在环境制约条件下，生物种群的最大数量。定量方向国内研究综述对于水环境承载力的研究，国内起步较晚。在这方面的研究起步于二十世纪八十年代学者们对水资源承载力的研究，并迅速引起学术界的高度关注，成为当时的研究热点。之后对于环境承载力的研究进一步推动了水资源与水环境融合研究，通过两者结合，水环境承载力应运而生，包括水域的纳污能力、水环境容量以及水环境价值与效益核算等国内对水环境承载力的研究分为动态、静态两种手段。定量方面，在对水环境承载力进行计算时则采用统计学、模糊数学等方法静态研究主要针对现状或未来规划目标进行评价与优化，而不考虑社会经济发展与水资源环境的变化趋势总结国内学者的研究文献，可以将其对水环境承载力的研究分为动态、静态两种手段。定量方面，在对水环境承载力进行计算时则采用统计学、模糊数学等方法，例如，例如：李磊等从广义水环境承载力定义出发，建立水环境承载力的评价指标体系，采用层次分析—熵值定权法和向量模法对武汉市水环境承载力进行评价[57]。郭婉娥基于Elman神经网络与广义回归神经网络（GRNN）算法原理，提出Elman与GRNN神经网络水环境承载力评价模型，对水环境承影响因素水环境质量标准水环境自净能力水环境容量人类的生产方式影响因素1.水环境质量标准2.水环境自净能力水环境质量标准是由政府相关部门所定义的水环境保护技术法规,其目的是为了保护人群健康,维护生态平衡。针对不同区域水体执行的标准不同,其纳污能力的大小也就不同,其承载能力也会因水体执行的标准不同而发生变化。水体自净能力直接影响到水环境容量的大小，水体自净能力越强，相同时间内能够分解的污染物越多，能够容纳的污染物及污水的能力越强，即其水环境容量越大。影响因素水环境容量的表征是环境科学的基础理论之一,也是环境管理中重要的实际应用问题。它反映了水环境在自我维持、自我调节的能力和水环境功能可持续正常发挥条件下,水环境所能容纳污染物的量。水环境容量的差异,直接导致水环境承载力的不同。人类对水资源开发利用方式及其效率,以及和污染物排放有关的生产工艺、水污染处理、环境保护措施等。直接影响到生产生活对水环境的作用强度。所以人类不同的生产方式对水环境承载力大小造成影响34水环境量化方法量化方法指标体系评价法系统动力学方法根据水环境中各项指标的具体数值应用统计方法或其他数学方法计算出综合指数,实现水环境承载力的评价。通过一阶微分方程组来反映系统各个模块变量之间的因果反馈关系。在实用中对不同发展方案采用系统动力学模型进行模拟,并对决策变量进行预测,然后将这些决策变量视为环境承载力的指标体系,再运用指数评价方法进行比较,得到最佳的发展方案及相应的承载能力。向量模法模糊综合评价法主成份分析法量化方法多目标优化法承载率评价法采用大系统分解-协调的分析思路,将研究区的水环境-人类社会、经济系统划分成若干个子系统,并采用数学模型对其进行刻画,各子系统模型之间通过多目标核心模型的协调关联变量相连接。环境承载量是指某一时刻环境系统实际承受的人类社会和经济系统的作用量;环境承载率是环境承载量与环境承载力(EBC)的比值,即EBR=EBQ/EBC。当EBR1时,表明超载,将可能引发相应的环境问题;EBR1时,表明环境系统还有一定的承载能力以上的分析可以看出水环境承载力的具体量化方法是多样的,并且各有利弊,因此在计算确定区域水环境承载力时要根据具体的水域状况,规划目标选择合适的计算方法。存在的问题及展望问题基础研究较多，实践型研究较少。多数学者关于水环境承载力的研究只是基础性的，与区域政府部门相结合的应用型研究较少与空气、土壤这样的其它环境要素相综合的研究较少。水环境承载力的研究与社会环境要素如工业、人类生产活动相联系，但与自然环境要素如大气、土壤几乎毫无联系。研究方法较少。系统动力学方法具有动态性，多目标优化法具有静态性、随机性，模糊具有模糊性，但是缺少兼有动态性、随机性和模糊性的综合性研究方法概念体系不健全。到目前为止，众多学者根据自己对水环境承载力的理解给出定义，但是尚没有形成一个比较统一的概念。展望发展趋势以二元水循环为基础的水环境承载力研究。由静态承载转向动态化承载研究。由于水环境承载力的影响因素众多且多变,原有的静态承载结果已不能满足要求。承载主体考虑更全面,增加了体现富营养化的指标等，水质指标是水环境承载能力的重要体现,综合确定水体对污染物、营养物的承载力,更全面地体现了水体承载主体的特征。以流域为研究单元的承载力研究感谢各位聆听及指正