水环境承载能力
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水环境承载能力(Bearing Capacity of Water Environment)
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水环境承载能力是指一定的水域，其水体能够被继续使用并仍保持良好生态系统时，所能容纳污水和污染物的最大能力(包括水体自净能力)[1]。水环境承载能力是相对于一定时期、一定区域的社会经济发展状况和水平而言的，其目标是为保护和实现社会经济的可持续发展、水资源的永续利用以及良好的水生态系统，因此，水环境承载能力既是客观的又是有条件的。水环境承载能力体现在当前人类活动特别是经济活动中，通常是指水环境为保障水体功能正常发挥所能接纳污染物的能力，即水环境容量[2]。
水环境承载能力可分为广义水环境承载能力和狭义水环境承载能力。广义水环境承载能力指某一时期，在一定流域或区域内，水环境能够持续支撑人类社会经济活动的阈值。狭义水环境承载能力指某一时期，在一定流域或区域内，水环境能够持续支撑人类社会经济活动所产生的各类污染物的容纳能力[3]。
水环境承载能力的基本属性[1]
水资源的承载能力和水环境的承载能力具有如下基本属性：
(1)客观性(有限性)
对某一区域而言，在自然状态下，其水资源总量(多年平均值)是相对稳定的，质量也是相对稳定的，因而水资源的承载能力和水环境的承载能力都是客观的、有限的。
(2)动态性(可变性)
人类活动、人类社会的存在，产生了水资源的“社会循环”，并参与水资源的“自然循环”之中，使“自然循环”受到扰动，水量和水质(一定区域内)发生变化，改变了水资源的自然属性。水资源成为“自然—经济—社会”大系统中不可缺少的要素。自然的和人为的因素都可导致水的承载能力的变化。
(3)可控性(可干预、可操作性)
正是由于水资源和水环境的承载能力的客观性和动态性，它才具有可控性。通过调整人类活动的方式和强度，改变水资源和水环境的承载能力，使之朝着有利人类的方向发展。
(4)复杂性
水资源的承载能力和水环境的承载能力的概念十分复杂，涉及的因素众出，而且这些因素是动态变化的。众多因素可化分为4个“因素团”(因素子集合)：自然因素、社会经济因素、生态环境因素、用水方式因素。
依据这些“因素团”及其相关因素对流域或区域水资源承载能力、水环境承载能力进行综合评价，并以“理想状态”为参照，从定性与定量的结合上，以及偏高理想状态的程度界定“承载能力”。水(水资源、水环境)的承载能力用模糊数学的观点来看，是模糊概念，不应当也不可能用一个确定的数据来描述它，但它有一个变化范围，有其下限和上限。
水环境承载能力的特点[4]
水环境承载能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，水环境承载能力具有客观固有性、相对极限性、动态调整性、时代性、多目标性 。
1.客观固有性
一定区域的水体具有水环境容量方面的自然限度，而且具有经济社会方面的限度，表现为在一定区域、一定水体、在一定的社会经济发展条件下水环境承载能力总有1个承载极限(阈值)。
2.相对极限性
相对极限性是指在某一具体历史发展阶段水环境承载能力具有最大承载上限，即可能的最大指标，其原因主要是自然条件和社会因素的约束。水环境承载能力不是任何时间、任何技术水平和任何管理水平下的绝对极限，而是1个有条件的、可能发生跳跃式变化的相对极限。受区域水环境条件、社会经济条件和生态环境条件的约束。
3.动态调整性
动态性是指水环境承载能力与具体的历史发展阶段有直接的关系，不同的发展阶段有不同的承载能力。主要是因为承载能力的主体和客体都是动态的，即水环境系统和社会经济系统都是动态的，水环境会由于人类的能动性而产生质和量的变化，从而导致其支持能力也相应发生改变。
4.时代性
水环境承载能力的基本思想前提是水环境的资源观和价值观。对“水环境系统功能可持续正常发挥”的认同程度取决于对水环境资源特性和价值特性的认识水平。因此，水环境承载能力是相对于一定时期，区域内一定的社会经济发展状况和水平而言的。
5.多目标性
保护现实的水环境结构不发生明显的不利于人类生存的方向改变、实现水环境系统功能的可持续正常发挥是水环境承载的前提。水环境承载能力评价是以特定水环境为背景，多目标的考察人类活动的影响，并对人类活动的规模和强度提出限制的阈值。
水环境承载能力的评价方法[4]
水环境承载能力评价方法关系到区域人口、经济发展规模、环境、生态和代际持续发展的前景，涉及面广、内容复杂，目前国内外尚无统一和成熟的方法。常见的方法大致有背景分析法、多目标模型最优化法、系统动力学方法、指标体系评价方法等几类：
1.背景分析法
背景分析法就是在一定历史时段内自然的和社会的背景相似的研究区域的实际情况作对比，推算对比区域可能的承载能力。背景分析法通常只采用1个或几个承载因子分析，因子之间相互独立，简单易行，但分析多局限于静态的历史背景，割裂了经济、社会、资源与环境之间的相互作用的联系，对水环境承载能力这一复杂的系统来说显得过于单薄。
2.多目标模型最优化方法
多目标模型最优化方法是另1种常用的量化方法，它采用分解一协调的系统分析思路，将特定地区的水资源、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。
3.系统动力学方法
系统动力学(System Dy—namics，简称SD)方法是1种定性与定量相结合，系统、分析、综合与推理集成的方法，并配有专门的DYNAMO软件，给模型的仿真、政策模拟带来很大方便，可以较好地把握系统的各种反馈关系，适合于进行具有高阶次、非线性、多变量、多反馈、机理复杂和时变特征的承载力研究。
4.指标体系评价方法
指标体系评价方法是目前应用较为广的1种量化模式，主要有向量模法、模糊综合评价法和主成分分析法等方法。向量模法是将水环境承载能力视为1个由n个指标构成的向量，m个方案发展状态，对m个发展方案的n个指标进行归一化，则归一化后的向量模作为评定水环境承载能力大小的依据。模糊综合评判方法就是用模糊数学对受多种因素制约的事物和现象做出1个总体评价的方法。由于模糊综合评判的实质就是对主观产生的“离散”过程进行综合的处理，其方法本身存在明显的缺陷，体现在剔小取大的运算法则使大量有用信息遗失，模型的信息利用率低，当评价因素越多，遗失的有用信息就越多，信息利用率也越多，误判的可能性就越大。主成分分析法的原理是利用数理统计的方法找出系统中的主要因素和各因素的相互关系，然后将系统的多个指标转化为较少的几个综合指标的1种统计分析方法。首先将高维变量进行综合与简化，同时确定各个指标的权重，通过矩阵转换和计算，将多目标问题综合成单指标形式，将反应系统信息量最大的综合指标确定为第一主成分，其次为第二主成分，依次类推。主成分的个数一般按所需反应全部信息量的百分比来确定。
