环境承载力及其在环境规划中的初步应用

第17卷　第1期中国环境科学Vol.17No.1

1997年2月CHINAENVIRONMENTALSCIENCEFeb.1997

环境承载力及其在环境规划中的初步应用

唐剑武　郭怀成　叶文虎

(北京大学环境科学中心,北京100871)

文　摘　结合环境规划工作的实际,从理论上阐述了环境承载力的概念、衡量及应用模式,并结合福建省湄洲湾开发区环境的综合规划和临淄地区水环境规划,介绍了它的初步应用。结果表明,将环境承载力用于以社会、经济发展与环境相协调为目标的环境规划是合适的,可行的。关键词　环境规划,环境承载力,指标体系。

。

,大多是人类活动的,当人类社会手段。,与环境承载力之间出现冲突的表现。

,是环境科学和环境保护经济活动对环境的影响超过了环境所能支持的

极限,即外界的“刺激”超出了环境系统维持其动工作的一个重要课题。

由于环境问题主要是由人类的社会经济行为态平衡与抗干扰的能力,也就是人类社会行为对造成的,所以环境规划的对象应该是人类的社会环境的作用力超过了环境承载力。因此,我们可经济行为,其目标则是使人类的社会经济行为与以用环境承载力作为衡量人类社会经济与环境相应的环境状态相匹配,使作为人类生存、发展基协调程度的判据。

112　环境承载力的本质和特点础的环境在社会发展过程中得到保护、改善。

环境科学中所说的环境是以人类社会为中本文试图以环境承载力作为环境规划工作的依据和约束条件之一来进行探讨。1　环境承载力111　概念的提出

人类赖以生存和发展的环境是一个具有强大的维持其稳态效应的巨系统,它既为人类活动提供空间和载体,又为人类活动提供资源并容纳废弃物。对于人类社会活动来说,环境系统的价值体现在能对人类社会生存发展活动的需要提供支持。由于环境系统的组成物质在数量上存在一定的比例关系,在空间上有一定的分布规律,

心的外部世界,环境系统的结构所体现出来的功能是能够依靠能量的交流与负熵流的输入维持着自身的稳态与运动。一定环境系统的结构表现出一定的功能,其维持物质循环和能量流动的能力有一定的限度。所以,环境系统对人类活动的支持能力存在阈值。环境承载力的本质就是环境系统的结构和功能的外在表现。

环境承载力最主要的特点是客观性和主观性的结合。客观性体现在一定的环境状态下其环境承载力是客观存在的,是可以衡量和把握的;

主观性表现在环境承载力的指标及其数值将因人类社会行为内容的不同而不同,而且人类可以

所以它对人类活动的支持能力有一定的限度,或

通过自身行为,特别是社会经济行为来改变环境

者说,存在一定的阈值,我们把这一阈值定义为

承载力的大小,控制其变化方向。环境承载力

环境承载力。确切地说,环境承载力是指在某一时期,某种环境状态下,某一区域环境对人类社

收稿日期:1995212220

1期　　　　　　　　　　　　唐剑武等:环境承载力及其在环境规划中的初步应用　　　　　　　　　　　　　7

的另一特点是具明显的区域性和时间性,地区不同或时间范围不同,环境承载力可以不同。113　环境承载力的衡量

环境承载力的指标体系应该从环境系统与社会经济系统的物质、能量和信息的交换上入手。即使在同一个地区,人类的社会经济行为在层次和内容上也完全可能会有较大差异,因此不应该也不可能对环境承载力指标体系中的具体指标作硬性的统一规定,只能从环境系统、社会经济系统之间物质、能量和信息的联系角度,将其分类。我们认为可以分为三类:

(1)自然资源供给类指标。如水资源、土地资源、生物资源等;

(2)社会条件支持类指标。如经济实力同而不同。因此,比较不同地区环境承载力的大小,只须在相同的人类社会行为的作用方向上,

比较其矢量的大小(或称矢量的模)即可。

由于环境承载力的各个分量具有不同的量纲,因此,为比较环境承载力的大小,首先必须对其各个分量进行归一化处理。

假设我们要对人类社会行为作用方向相同的m个地区的环境承载力进行比较。不妨设此m个地区的环境承载力为:Ej,j=1,2,…,m。再

设每个环境承载力由n个分量组成,即有:Ej=(E1j,E2j,E3j,…,Enj)。,Ej=

m

_

(E1j2j,,,EijEij

1

___设施、交通条件等;,即

(3,。2　实例研究

Ej =

_

6

n

Eij2

_

i=1

在实例研究中,我们初步通过不同地区(实例1)和不同的人类政策行为(实例2)的环境承载力间的比较来阐明环境承载力的概念和应用方法。211　湄洲湾开发区环境规划(实例1)

这里,我们视每一分量的权重是一样的。若引入权重Κ1(i=1,2,…,n),则

Ej =

_

6

n

2

(ΚiEij)

_

i=1

21113　环境承载力指标

在湄洲湾课题中,我们初步选择5项指标作我们在《福建省湄洲湾开发区环境规划综合

研究》课题的总报告中首次给出了环境承载力的为环境承载力的5个分量来比较4个规划小区科学定义,并进行了初步的应用尝试。该研究应的环境承载力大小:大气环境质量类,水环境质用环境承载力概念从理论上为湄洲湾开发区经量类,水生生态稳定性类(以不出现赤湖为界),水资源类,土地资源类。济结构和产业布局的确定提出了具体建议。

21114　环境承载力分析21111　湄洲湾开发区概况

根据环境承载力的表述,分别得到4个小区湄洲湾开发区位于福建省中部沿海,这里具

有作为国际中转海港的位置福建条件。目前规划的环境承载力Ej=E1j,E2j,E3j,E4j,E5j),j=1,2,区大致划为秀屿、肖厝和东吴三个规划小区,以及3,4。

秀屿区:E1=(0.247,0.040,0.20,0.132,东岭等一些待开发区。本课题应用环境承载力,通过比较秀屿、肖厝、东吴和东岭4个区的环境承载0.075)

东吴区:E2=(0.253,0.325,0.20,0.132,力大小,来确定各自的产业结构和生产力布局。

0.201)21112　环境承载力的表述

肖厝区:E3=(0.246,0.237,0.20,0.312,我们视环境承载力为n维空间的一个矢量。

对同一个地区而言,这一矢量随人类社会经济活0.287)

东岭区:E4=(0.254,0.397,0.40,0.424,动的方向和大小的不同而不同;当人类社会经济

行为的方向和大小相同时,这一矢量随地区的不0.437)

　　　　　　　　　　　　　　中　国　环　境　科　学　　　　　　　　　　　　　　　　　　17卷8

因此,得到各规划小区的环境承载力综合值(模)为:

秀屿:0.033;东吴:0.087;肖厝:0.11;东岭:0.16。

综合分析上述环境承载力的具体数据,我们提出经济布局上的建议:秀屿区不宜作为工业发展区;东吴区宜发展港口、火电厂等;肖厝区可以发展石油炼制、石化与海洋化工;东岭区有供发展重工业的环境条件。

另外,我们还利用环境承载力对湄洲湾规划

21213　水环境承载力指标

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从与人口、经济有关的水资源及水污染状况来表征,而且这些指标应是可以度量的。

基于上述确定城市水环境承载力指标的水资源和水污染这两大内容,我们初步选定9个与它们有密切关系且针对我国国情的具体指标。这些指标不仅是水环境系统本身的结构组成与人

区的经济结构进行了分析,并就其港口条件与厦类社会经济活动之间的相互作用的表现,而且都门、福州和泉州等港口进行对比研究,其结论支,其中包括:

(1),)持了这一开发区的国土规划意见。

212　临淄地区水环境规划(实例2)))(工

,),(4)单位水资源消耗量的。21211　临淄地区概况

临淄地区位于山东省淄博市,是一个新兴的石油化工城市,也是中国春秋战国时期齐文化的发祥地。水资源的短缺和水污染的日趋严重制约着本区齐文化旅游资源的开发和工业的进一步发展。困此,我们试图通过环境承载力的分析,来比较和论证规划中提出的水环境与经济发展的协调对策(政策)。

21212　环境承载力表述

我们假设一个地区在制定经济发展规划时,有m个政策,其实施结果就有m个水环境承载力,假设此m个水环境承载力为Ej,j=1,2,…,m,若每个水环境承载力又由n个具体指标所确定的分量组成,即有:Ej=(E1j,E2j,E3j,…Enj)。同

工业产值(工业产值 工业取水量),(5)单位水资

源消耗量的农灌面积(每亩浇灌地用水量),(6)可供水量与总用水量之比,(7)污水处理投资占工业投资之比,(8)污水处理率,(9)单位COD排放量的工业产值(工业产值 工业COD总排放量)。21214　环境承载力分析

根据上述水环境承载力的具体指标,可计算本地区同一时期在不同的发展政策下水环境承载力的各个分量Eij。进行归一化处理后,得到的综合指数就可以比较该区域的水环境承载力,并为水环境与经济发展的综合协调对策提供理论

依据。

本研究应用系统动力学的方法建立了临淄区水资源与水污染的动态预测与决策模型。根据预测结果,选择2010年体现水环境与经济发展关系的7个对策(包括现行政策j=1,2,…,7),

理,第j个水环境境承载力的大小可以用归一化按照前述9项指标(即i=1,2,…,9),计算出后的矢量的模来表示,即2010年每一发展对策下的水环境承载力的9个

分量Eij(i=1,2,…,9,j=1,2,…,7)以及综合值n

__2 Ej =(见表1)。6Eij

i=1

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表1　2010年临淄区在不同发展策略下水环境承载力各分量及综合值

水环境承载力分量1

分量2分量3分量4分量5分量6分量7分量8分量9综合值

原始政策

0.1520.1420.1420.1210.1110.1120.1110.1420.1140.385

策略1

0.1400.1430.1430.2140.1110.2160.1110.1550.2050.494

策略2

0.1390.1430.1430.1210.2220.1280.1110.1310.1140.428

策略3

0.1370.1430.1420.1210.1110.1220.1110.1330.1800.405

策略4

0.1370.1430.1420.1210.1110.1220.2220.1330.1140.426

策略5

0.1390.1430.1430.1210.1110.1520.1110.1300.1140.391

综合策略

0.1560.1430.1450.1810.2230.1480.2230.1760.1590.526

从表1中可以看出,若本区按现行政策发;另外,,展,到2010年其水环境承载力最小。按照综合策略运行,未来水环境承载力可以逐步提高,环境与经济建设的矛盾(,加重等)指明道路,,减少工业取水量及提高工业重复用水率,改善农业种植结构及灌溉技术,削减工业污水中的污染物浓度等是亟待解决的主要问题。3　结论

。所以,将环参考文献

1　叶文虎等.环境科学研究,1992,5(增刊):1082　过孝民.环境科学研究,1992,5(增刊):115

3　郭怀成,唐剑武.城市水环境与可持续发展战略研究,北京大

学首次可持续发展科学讨论会文集——可持续发展之路,北京:北京大学出版社,1994.100～104

4　(美)贝塔朗菲冯.一般系统论,北京:清华大学出版社,1987

通过上面的初步应用实践可以看出,环境承作者简介

唐剑武　男,1970年6月生。北京大学硕士。现为北京大学环境

载力直接建立在微观研究的基础上,使环境规划

科学中心助教,从事环境规划、环境管理、环境政策的研究及教

的科学性有了保证;同时它又直接同社会、经济学工作。公开发表论文5篇。发展相联系,使环境与社会、经济的协调发展具

Environmentalbearingcapacityanditsapplication

onenvironmentalplanning

TangJianwu,GuoHuaichengandYeWenhu

CenterforEnvironmentalSciencesofPekingUniversity,Beijing100087

Abstract-Thispaper,basedontherelationshipofenvironmentanddevelopment,combinedwiththeenvironmentalplanningpractices,expoundstheconceptofenvironmentalbearingcapacity,.itsmeasurementandappliedmodel

Ittakesastwoexamplestheenvironmentalplanningof

MeizhouBar,FujianProvince,andthewaterenvironmentalplanningofLinziDistrict,ShandongProvince.Theconclusionisdrawnthatmakingenvironmentalplanningwhoseobjectiveistoco2ordinatedthesociety,economyandenvironmentisreasonableandfeasible.

Keywords:environmentalplanning,environmentalbearingcapacity,indicatorsystem.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9rm1.html