水環境承載能力
出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)
水環境承載能力(Bearing Capacity of Water Environment)
目錄 |
水環境承載能力是指一定的水域，其水體能夠被繼續使用並仍保持良好生態系統時，所能容納污水和污染物的最大能力(包括水體自凈能力)[1]。水環境承載能力是相對於一定時期、一定區域的社會經濟發展狀況和水平而言的，其目標是為保護和實現社會經濟的可持續發展、水資源的永續利用以及良好的水生態系統，因此，水環境承載能力既是客觀的又是有條件的。水環境承載能力體現在當前人類活動特別是經濟活動中，通常是指水環境為保障水體功能正常發揮所能接納污染物的能力，即水環境容量[2]。
水環境承載能力可分為廣義水環境承載能力和狹義水環境承載能力。廣義水環境承載能力指某一時期，在一定流域或區域內，水環境能夠持續支撐人類社會經濟活動的閾值。狹義水環境承載能力指某一時期，在一定流域或區域內，水環境能夠持續支撐人類社會經濟活動所產生的各類污染物的容納能力[3]。
水環境承載能力的基本屬性[1]
水資源的承載能力和水環境的承載能力具有如下基本屬性：
(1)客觀性(有限性)
對某一區域而言，在自然狀態下，其水資源總量(多年平均值)是相對穩定的，質量也是相對穩定的，因而水資源的承載能力和水環境的承載能力都是客觀的、有限的。
(2)動態性(可變性)
人類活動、人類社會的存在，產生了水資源的“社會迴圈”，並參與水資源的“自然迴圈”之中，使“自然迴圈”受到擾動，水量和水質(一定區域內)發生變化，改變了水資源的自然屬性。水資源成為“自然—經濟—社會”大系統中不可缺少的要素。自然的和人為的因素都可導致水的承載能力的變化。
(3)可控性(可干預、可操作性)
正是由於水資源和水環境的承載能力的客觀性和動態性，它才具有可控性。通過調整人類活動的方式和強度，改變水資源和水環境的承載能力，使之朝著有利人類的方向發展。
(4)複雜性
水資源的承載能力和水環境的承載能力的概念十分複雜，涉及的因素眾出，而且這些因素是動態變化的。眾多因素可化分為4個“因素團”(因素子集合)：自然因素、社會經濟因素、生態環境因素、用水方式因素。
依據這些“因素團”及其相關因素對流域或區域水資源承載能力、水環境承載能力進行綜合評價，並以“理想狀態”為參照，從定性與定量的結合上，以及偏高理想狀態的程度界定“承載能力”。水(水資源、水環境)的承載能力用模糊數學的觀點來看，是模糊概念，不應當也不可能用一個確定的數據來描述它，但它有一個變化範圍，有其下限和上限。
水環境承載能力的特點[4]
水環境承載能力本質上體現了人類活動所應遵循的客觀存在的自然規律，同時也反映了隨經濟社會發展人類水環境資源觀和價值觀的變化。因此，水環境承載能力具有客觀固有性、相對極限性、動態調整性、時代性、多目標性 。
1.客觀固有性
一定區域的水體具有水環境容量方面的自然限度，而且具有經濟社會方面的限度，表現為在一定區域、一定水體、在一定的社會經濟發展條件下水環境承載能力總有1個承載極限(閾值)。
2.相對極限性
相對極限性是指在某一具體歷史發展階段水環境承載能力具有最大承載上限，即可能的最大指標，其原因主要是自然條件和社會因素的約束。水環境承載能力不是任何時間、任何技術水平和任何管理水平下的絕對極限，而是1個有條件的、可能發生跳躍式變化的相對極限。受區域水環境條件、社會經濟條件和生態環境條件的約束。
3.動態調整性
動態性是指水環境承載能力與具體的歷史發展階段有直接的關係，不同的發展階段有不同的承載能力。主要是因為承載能力的主體和客體都是動態的，即水環境系統和社會經濟系統都是動態的，水環境會由於人類的能動性而產生質和量的變化，從而導致其支持能力也相應發生改變。
4.時代性
水環境承載能力的基本思想前提是水環境的資源觀和價值觀。對“水環境系統功能可持續正常發揮”的認同程度取決於對水環境資源特性和價值特性的認識水平。因此，水環境承載能力是相對於一定時期，區域內一定的社會經濟發展狀況和水平而言的。
5.多目標性
保護現實的水環境結構不發生明顯的不利於人類生存的方向改變、實現水環境系統功能的可持續正常發揮是水環境承載的前提。水環境承載能力評價是以特定水環境為背景，多目標的考察人類活動的影響，並對人類活動的規模和強度提出限制的閾值。
水環境承載能力的評價方法[4]
水環境承載能力評價方法關係到區域人口、經濟發展規模、環境、生態和代際持續發展的前景，涉及面廣、內容複雜，目前國內外尚無統一和成熟的方法。常見的方法大致有背景分析法、多目標模型最優化法、系統動力學方法、指標體系評價方法等幾類：
1.背景分析法
背景分析法就是在一定歷史時段內自然的和社會的背景相似的研究區域的實際情況作對比，推算對比區域可能的承載能力。背景分析法通常只採用1個或幾個承載因數分析，因數之間相互獨立，簡單易行，但分析多局限於靜態的歷史背景，割裂了經濟、社會、資源與環境之間的相互作用的聯繫，對水環境承載能力這一複雜的系統來說顯得過於單薄。
2.多目標模型最優化方法
多目標模型最優化方法是另1種常用的量化方法，它採用分解一協調的系統分析思路，將特定地區的水資源、人類社會經濟系統劃分成若幹個子系統，並採用數學模型對其進行刻畫，各子系統模型之間通過多目標核心模型的協調關聯變數相連接。
3.系統動力學方法
系統動力學(System Dy—namics，簡稱SD)方法是1種定性與定量相結合，系統、分析、綜合與推理集成的方法，並配有專門的DYNAMO軟體，給模型的模擬、政策模擬帶來很大方便，可以較好地把握系統的各種反饋關係，適合於進行具有高階次、非線性、多變數、多反饋、機理複雜和時變特征的承載力研究。
4.指標體系評價方法
指標體系評價方法是目前應用較為廣的1種量化模式，主要有向量模法、模糊綜合評價法和主成分分析法等方法。向量模法是將水環境承載能力視為1個由n個指標構成的向量，m個方案發展狀態，對m個發展方案的n個指標進行歸一化，則歸一化後的向量模作為評定水環境承載能力大小的依據。模糊綜合評判方法就是用模糊數學對受多種因素制約的事物和現象做出1個總體評價的方法。由於模糊綜合評判的實質就是對主觀產生的“離散”過程進行綜合的處理，其方法本身存在明顯的缺陷，體現在剔小取大的運演算法則使大量有用信息遺失，模型的信息利用率低，當評價因素越多，遺失的有用信息就越多，信息利用率也越多，誤判的可能性就越大。主成分分析法的原理是利用數理統計的方法找出系統中的主要因素和各因素的相互關係，然後將系統的多個指標轉化為較少的幾個綜合指標的1種統計分析方法。首先將高維變數進行綜合與簡化，同時確定各個指標的權重，通過矩陣轉換和計算，將多目標問題綜合成單指標形式，將反應系統信息量最大的綜合指標確定為第一主成分，其次為第二主成分，依次類推。主成分的個數一般按所需反應全部信息量的百分比來確定。
