環(huán)境容量與環(huán)境承載力

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),環(huán)境容量與環(huán)境承載力,（一）環(huán)境容量,概念一：環(huán)境容量是一個(gè)復(fù)雜的反映環(huán)境凈化能力的量，其數(shù)值應(yīng)能表征污染物在環(huán)境中的物理、化學(xué)變化及空間機(jī)械運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。,概念二：,環(huán)境容量是指某環(huán)境單元所允許承納的污染物質(zhì)的最大數(shù)量。,它是一個(gè)變量，環(huán)境容量M由兩個(gè)組成部分，即基本環(huán)境容量K和變動(dòng)環(huán)境容量R。前者可以通過(guò)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)減去環(huán)境本底值求得：后者是指該環(huán)境單元的自?xún)裟芰Χ?。?基本環(huán)境容量也被稱(chēng)為K容量或稀釋容量，變動(dòng)環(huán)境容量也被稱(chēng)

2、為R容量或自?xún)羧萘?。合理利用生態(tài)環(huán)境的稀釋和自?xún)羧萘浚瑹o(wú)疑對(duì)防治環(huán)境污染具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。,排放方式,自?xún)?稀釋,W,自?xún)?W,稀釋,W,例一：水環(huán)境容量:反映流域的自然屬性（水文特性），又反映人類(lèi)對(duì)環(huán)境的需求（水質(zhì)目標(biāo)）,水環(huán)境容量=稀釋容量（W,稀釋,）,+自?xún)羧萘浚╓,自?xún)?）兩部分,稀釋容量,:在給定水域的來(lái)水污染物濃度高于出水水質(zhì)目標(biāo)時(shí)，依靠稀釋作用達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)所能承納的污染物量,自?xún)羧萘?:由于沉降、生化、吸附等物理、化學(xué)和生物作用，給定水域達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)所能自?xún)舻奈廴疚锪?環(huán)境容量,環(huán)境容量,大氣環(huán)境容量,水體環(huán)境容量,土地環(huán)境容量,大氣環(huán)境容量,大氣污染物主要包括：,TSP,，

3、,SO,x,，,NO,x,，,CO,x,，,O,3,，,Pb,等。,其中，,大氣空間有效面積；大氣空間有效高度,大氣環(huán)境容量,水體環(huán)境容量,水體環(huán)境資源主要包括,地表水體,(河流、湖泊等)和,地下水體。,城市,水體污染物,的主要指標(biāo)包括：,COD,、,BODs,、,Cu,、,Hg,、,Pb,、,Cr,、,As,、,C,a,、溶解氧、揮發(fā)酚、氰化物等。,水體環(huán)境容量,Q,w,水體環(huán)境容量;,V,w,水體體積;,B,wi,表示第,i,種污染物的標(biāo)準(zhǔn)值;,B,wi0,表示第,i,種污染物的本底值;,C,wi0,表示第,i,種污染物的大氣同化能力，可以采用國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)值;,R,w0,表示其它非主要污染

4、物占污染物總量的比率。,水環(huán)境容量基本特征,資源性,水環(huán)境容量是一種自然資源能容納一定量的污染物也能滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)、生活和生態(tài)系統(tǒng)的需要；水環(huán)境容量是有限的可再生自然資源。,區(qū)域性,受各類(lèi)區(qū)域的水文、地理、氣象條件等因素的影響，不同水域?qū)ξ廴疚锏奈锢?、化學(xué)和生物凈化能力存在明顯的差異，導(dǎo)致水環(huán)境容量有明顯的地域性特征。,系統(tǒng)性,河流、湖泊等水域一般處在大的流域系統(tǒng)中，水域與陸域、上游與下游、左岸與右岸構(gòu)成不同尺度的空間生態(tài)系統(tǒng)，因此，在確定局部水域水環(huán)境容量時(shí)，必須從流域的角度出發(fā)，合理協(xié)調(diào)流域內(nèi)各水域的水環(huán)境容量。,土地環(huán)境容量,首先就其資源量的確定來(lái)說(shuō)，有兩個(gè)方面必須考慮：,第一,籠統(tǒng)而論，

5、土地環(huán)境資源總量應(yīng)是市域范圍內(nèi)的,國(guó)土總面積,。,第二,具體來(lái)講，從城市環(huán)境污染影響出發(fā)，土地環(huán)境資源有效總量應(yīng)為有,土壤層覆蓋和裸露,的市域國(guó)土總面積。,城市,土地污染物,的主要指標(biāo)包括：,COD,、,BOD,5,、,Hg,、,Cr,、,As,、,Ca,、,SO,2,、,揮發(fā)酚、氰化物、油類(lèi)等。,土地環(huán)境容量,Q,l,表示土地環(huán)境容量；,S,e,表示土地環(huán)境資源總量；,M,l,為每公頃土地的土壤重量,2250000kg,；,B,li,表示第,i,種污染物的標(biāo)準(zhǔn)值；,B,li0,表示第,i,種污染物的本底值；,C,li,0,表示第,i,種污染物的同化能力；,R,l0,表示其他非主要污染物占污染

6、物總量的比率,應(yīng)用一,環(huán)境容量是在環(huán)境管理中實(shí)行污染物濃度控制時(shí)提出的概念,。污染物濃度控制的法令規(guī)定了各個(gè)污染源排放污染物的容許濃度標(biāo)準(zhǔn)，但沒(méi)有規(guī)定排入環(huán)境中的污染物的數(shù)量，也沒(méi)有考慮環(huán)境凈化和容納的能力，這樣在污染源集中的城市和工礦區(qū)，盡管各個(gè)污染源排放的污染物達(dá)到（包括稀釋排放而達(dá)到的）濃度控制標(biāo)準(zhǔn)，但由于污染物排放的總量過(guò)大，仍然會(huì)使環(huán)境受到嚴(yán)重污染。因此，,在環(huán)境管理上開(kāi)始采用總量控制法，即把各個(gè)污染源排入某一環(huán)境的污染物總量限制在一定的數(shù)值之內(nèi),。采用總量控制法，必須研究環(huán)境容量問(wèn)題。,1996,年,7,月，第四次全國(guó)環(huán)境保護(hù)會(huì)議召開(kāi)，提出了,國(guó)家環(huán)境保護(hù)“九五”計(jì)劃和,2010,

7、年遠(yuǎn)景目標(biāo),，,明確“實(shí)施污染物排放總量控制計(jì)劃,”和“中國(guó)跨世紀(jì)綠色工程計(jì)劃”。,1998,年，國(guó)家環(huán)?？偩诸C布了,全國(guó)環(huán)境保護(hù)工作（,1998-2002,）綱要,，提出了“一控雙達(dá)標(biāo)”,（全國(guó)主要污染物實(shí)施總量控制,；工業(yè)污染源排放污染物要達(dá)到國(guó)家或地方規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；全國(guó)重點(diǎn)城市環(huán)境空氣、地面水環(huán)境質(zhì)量，按功能區(qū)分別達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)）和,33211,工程，加大了重點(diǎn)地區(qū)和重點(diǎn)流域的治理力度。,2002,年,1,月，第五次全國(guó)環(huán)境保護(hù)會(huì)議召開(kāi)，會(huì)議提出了,國(guó)家環(huán)境保護(hù),“,十五,”,計(jì)劃,，,明確了,“,十五,”,期間努力完成控制污染物排放總量,，改善重點(diǎn)地區(qū)環(huán)境質(zhì)量，節(jié)制生態(tài)惡化趨勢(shì),“,

8、三大任務(wù),”,。,國(guó)家關(guān)于總量控制的規(guī)定,我國(guó)“十一五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃,：,到2010年，二氧化硫和化學(xué)需氧量排放得到控制，,重點(diǎn)地區(qū)和城市的環(huán)境質(zhì)量有所改善，生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)基本遏制，確保核與輻射環(huán)境安全。,我國(guó)“十二五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃,：到2015年，,主要污染物排放總量顯著減少,；,城鄉(xiāng)飲用水水源地,環(huán)境安全得到有效保障，,水質(zhì),大幅提高；,重金屬污染,得到有效控制，,持久性有機(jī)污染物、危險(xiǎn)化學(xué)品、危險(xiǎn)廢物,等污染防治成效明顯；,城鎮(zhèn)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施,建設(shè)和運(yùn)行水平得到提升；生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)得到扭轉(zhuǎn)；核與輻射安全監(jiān)管能力明顯增強(qiáng)，核與輻射安全水平進(jìn)一步提高；環(huán)境監(jiān)管體系得到健全。,國(guó)家關(guān)于總量控

9、制的規(guī)定,（一）環(huán)境容量應(yīng)用（二）,在環(huán)境規(guī)劃與管理程中，人們認(rèn)識(shí)到，如果將環(huán)境這樣一個(gè)復(fù)雜的維持自組織的系統(tǒng)，視為一個(gè)容納廢棄物的“容器”，顯然是不合適的。,環(huán)境容量應(yīng)是一個(gè)描述系統(tǒng)性的、與人類(lèi)社會(huì)行為息息相關(guān)的動(dòng)態(tài)變化量。環(huán)境容量的概念表述了環(huán)境容納污染物的能力，但這只是環(huán)境功能的一部分。在這一部分內(nèi)，,任一環(huán)境，它的環(huán)境容量越大，可接納的污染物就越多，反之則越少,。,除此之外，環(huán)境還為人類(lèi)提供生存和發(fā)展所必需的資源、能源，為人類(lèi)提供各種精神財(cái)富和文化載體。,一種說(shuō)法認(rèn)為，,承載力是從工程地質(zhì)領(lǐng)域轉(zhuǎn)借過(guò)來(lái)的概念,，其本意是指地基的強(qiáng)度對(duì)建筑物負(fù)重的能力。,生態(tài)學(xué)最早將此概念轉(zhuǎn)引到該學(xué)科領(lǐng)域

10、內(nèi),，即“某一特定環(huán)境條件下，某種個(gè)體存在數(shù)量的最高極限”。承載力概念引入生態(tài)學(xué)后發(fā)生了演化與發(fā)展，體現(xiàn)了人類(lèi)社會(huì)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)不斷深化，在不同的發(fā)展階段和不同的資源條件產(chǎn)生了不同的承載力概念和相應(yīng)的承載力理論。,生態(tài)承載力,是生態(tài)系統(tǒng)的自我維持、自我調(diào)節(jié)能力，資源與環(huán)境的供應(yīng)與容納能力及其可維持的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度和具有一定生活水平的人口數(shù)量。,對(duì)于某一區(qū)域，生態(tài)承載力強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)的承載功能，而突出的是對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的承載能力,，其內(nèi)容包括資源子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)和社會(huì)子系統(tǒng)。所以，某一區(qū)域的生態(tài)承載力概念，是某一時(shí)期某一地域某一特定的生態(tài)系統(tǒng)，在確保資源的合理開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)發(fā)展的條件下

11、，可持續(xù)承載的人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)強(qiáng)度及社會(huì)總量的能力。生態(tài)承載力大體可以分為土地資源承載力、水資源承載力等類(lèi)型。,（二）環(huán)境承載力,在人類(lèi)面臨糧食危機(jī)、土地日趨緊張的情況下，科學(xué)家提出了土地承載力的概念。在環(huán)境污染蔓延全球、資源短缺和生態(tài)環(huán)境不斷惡化的情況下，科學(xué)家相繼提出了,資源承載力、環(huán)境承載力、生態(tài)承載力,等概念。,另一種說(shuō)法認(rèn)為，,承載力的起源可以追溯到馬爾薩斯時(shí)代,。馬爾薩斯是,第一個(gè)看到環(huán)境限制因子對(duì)人類(lèi)社會(huì)物質(zhì)增長(zhǎng)過(guò)程有重要影響,的科學(xué)家，他的,資源有限并影響人口增長(zhǎng)的理論,不僅反映了當(dāng)時(shí)的社會(huì)存在，而且對(duì)后來(lái)的科學(xué)研究產(chǎn)生了廣泛的影響。達(dá)爾文在其進(jìn)化論觀點(diǎn)中采用了,人口幾何增長(zhǎng)和資

12、源有限約束,的觀點(diǎn)。同樣馬爾薩斯的資源環(huán)境對(duì)人口增長(zhǎng)的限制的觀點(diǎn)對(duì)人口統(tǒng)計(jì)學(xué)也存在巨大的影響。將馬爾薩斯的理論用,邏輯斯締方程的形式表示出來(lái),，,用容納能力指標(biāo)反映環(huán)境約束對(duì)人口增長(zhǎng)的限制作用可以說(shuō)是現(xiàn)今研究承載力的起源。,1.環(huán)境承載力的內(nèi)涵,環(huán)境承載力指某一時(shí)刻環(huán)境系統(tǒng)所能承受的人類(lèi)社會(huì)、經(jīng),濟(jì)活動(dòng)的能力閾值。,環(huán)境承載力是環(huán)境系統(tǒng)功能的外在表現(xiàn)，即環(huán)境系統(tǒng)具有,依靠能流、物流和負(fù)熵流來(lái)維持自身的穩(wěn)態(tài)，有限地抵抗人類(lèi),系統(tǒng)的干擾并重新調(diào)整自組織形式的能力。,環(huán)境承載力是描述環(huán)境狀態(tài)的重要參量之一，即某一時(shí)刻,環(huán)境狀態(tài)不僅與其自身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，還與人類(lèi)作用有關(guān)。,環(huán)境承載力既不是一個(gè)純粹描

13、述自然環(huán)境特征的量，又不是,一個(gè)描述人類(lèi)社會(huì)的量，它反映了人類(lèi)與環(huán)境相互作用的界面,特征，是研究環(huán)境與經(jīng)濟(jì)是否協(xié)調(diào)發(fā)展的一個(gè)重要判據(jù)。,（二）環(huán)境承載力,2.,環(huán)境承載力的描述,環(huán)境承載力是環(huán)境系統(tǒng)固有功能的表現(xiàn)，它不僅與環(huán)境系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與外界（人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)）的輸入輸出有關(guān)。若將環(huán)境承載力（,EBC,）看成一個(gè)函數(shù)，那么它至少包含三個(gè)自變量：時(shí)間（,T,）、空間（,S,）、人類(lèi)經(jīng)濟(jì)行為的規(guī)模與方向（,B,）：,EBC=f,（,T,S,B,）,環(huán)境承載力的特點(diǎn)是時(shí)間性、區(qū)域性、主客觀的結(jié)合性。,為了方便量化描述，將環(huán)境承載力劃分為：環(huán)境能夠容納污染物的量；環(huán)境持續(xù)支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)

14、模的能力；環(huán)境維持良好生態(tài)系統(tǒng)的能力。,（二）環(huán)境承載力,3.環(huán)境承載力指標(biāo)體系,從環(huán)境系統(tǒng)與人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間物質(zhì)、能量和信息的聯(lián)系角度，可以將環(huán)境承載力指標(biāo)分為三部分：,（1）資源供給指標(biāo)。,如水資源、土地資源和生物資源的數(shù)量、質(zhì)量和開(kāi)發(fā)利用程度；,（2）社會(huì)影響指標(biāo)。,如經(jīng)濟(jì)實(shí)力、污染治理投資、公用設(shè)施水平和人口密度等；,（3）污染容納指標(biāo)。,如污染物的排放量、綠化狀況和污染物凈化能力等。,通過(guò)環(huán)境承載力指標(biāo)體系，可以間接量化表達(dá)某一區(qū)域的環(huán)境承載量和環(huán)境承載力。環(huán)境承載力可以被應(yīng)用于環(huán)境規(guī)劃，并作為其理論基礎(chǔ)之一，成為從環(huán)境保護(hù)方面規(guī)劃未來(lái)人類(lèi)行為的一項(xiàng)依據(jù)。,指標(biāo)體系例一環(huán)境容載力

15、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu),目標(biāo)層,A,準(zhǔn)則層,B,指標(biāo)層,C,指標(biāo)層,D,環(huán)境承載力,A,自然資源容載力指標(biāo),B1,社會(huì)經(jīng)濟(jì)容載力指標(biāo),B2,容載力可持續(xù)指標(biāo),B3,大氣容載力指標(biāo),C1,水資源容載力指標(biāo),C2,土地資源指標(biāo),C3,人口資源容載力指標(biāo),C5,經(jīng)濟(jì)發(fā)展力容載指標(biāo),C6,基礎(chǔ)設(shè)施容載力指標(biāo),C7,優(yōu)勢(shì)度指標(biāo),C10,潛力度指標(biāo),C11,d11,d12.,d21,d22.,d31,d32.,d41,d42.,d51,d52.,d61,d62.,d71,d72.,d81,d82.,生物資源指標(biāo),C4,社會(huì)設(shè)施容載力指標(biāo),C8,科教容載力指標(biāo),C9,飽和度指標(biāo),C12,協(xié)調(diào)發(fā)展度指標(biāo),13,d9

16、1,d92.,d,111,d,112,.,d,101,d,102,.,d,121,d,122,.,d,131,d,132,.,例子水環(huán)境承載力的定量表述方法,由表征水環(huán)境承載力大小的,綜合指數(shù),或,相對(duì)值,來(lái)表示。,假設(shè)在一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中，有,m個(gè)發(fā)展方案，因而存在m個(gè)水環(huán)境承載力。不妨設(shè)此m個(gè)水環(huán)境承載力為Ej(j=1,2,，m)，再設(shè)每個(gè)水環(huán)境承載力由n個(gè)具體指標(biāo)確定的分量組成，即：,由于水環(huán)境承載力的各個(gè)分量具有不同的量綱，為了比較其大小，必須對(duì)其各分量進(jìn)行歸一化處理。上式歸一化處理后則為：,其中，,這樣，第,j個(gè)水環(huán)境承載力的大小（綜合值），可用歸一化后的向量的模來(lái)表示，即：,為了突出水環(huán)境對(duì)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展方案的支持因子的支持作用，可用下式表示第j個(gè)水環(huán)境承載力的相對(duì)大?。?綜合指數(shù)越大，水環(huán)境承載力越大；相對(duì)值大于等于1，表示該方案下人類(lèi)活動(dòng)與水環(huán)境是協(xié)調(diào)的。,資源豐富度,污染,抗逆調(diào)控,動(dòng)態(tài)趨勢(shì),大氣環(huán)境,氣候資源豐富度指數(shù),大氣污染指數(shù),大氣污染調(diào)控指數(shù),大氣環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化指數(shù),大氣環(huán)境承載力,水環(huán)境,水資源豐富度指數(shù),水污染指數(shù),水污染調(diào)控指數(shù),水環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)變