广东肇庆综合环境承载力初步研究

JournalofShaoguanUniversity(NaturalScience)　　　　　　　Vol.26　No.3

广东肇庆综合环境承载力初步研究

吴　涛,王运泉,夏丽华

(广州大学地理科学学院,广东广州510405)

摘要:结合环境规划的需要,从理论上阐述了环境承载力的基本概念、特点及计量应用模式,并且将这一理论运用在广东肇庆综合环境承载力研究.通过建立环境承载力指标体系,分析了肇庆2001、2002以及2003年综合环境承载力状况,研究表明肇庆环境发展处在可持续状态并趋于最优值(QK=0.32).关键词:环境规划;环境承载力;肇庆

中图分类号:X32　　　文献标识码:A　　　文章编号:1007-5348(2005)03-0076-04

1环境承载力基本理论

1.1　环境承载力的概念

环境承载力(EnvironmentalBearingCapacity,EBC)的概念不同于环境容量(EnvironmentalCapacity,EC),它是指在某一时期,某种状态或条件下,某地区的环境所能承受的人类活动的阈值.这里所说的“某种状态或条件”,是指现实的生态环境条件,即不发生明显的不利于人类生存方向改变的前提条件“;能承受的阈值”是指不影响其生态环境系统正常功能发挥的外界作用强度极限“;人类活动”是指人类的经济和社会活动,尤其是人类的生产和消费活动1.2　环境承载力的特点

[1,2]

.在种种环境问题中,大多是人类活动与环境承载力之间出现冲突的表

现,因此,我们可以用环境承载力作为衡量人类社会经济与环境协调程度的判断依据.

环境是一个具有强大的维持自身稳态效应的巨大系统,而一定的系统则表现出一定的功能.所以,环境承载力是环境系统的结构和功能的外在表现,其最主要的特点也就表现在客观性、可控性、多向性.

1.2.1　客观性:环境承载力是环境系统对人类各项活动的承受能力的一种表征,具体体现在一定环境状态

下是客观存在的,是可以衡量和把握的.对于某个区域来说,这个环境承载力的量也是客观存在的.

1.2.2　可控性:环境承载力的指标和各项数值将因人类社会各项活动的不同而不同,同时人类可以通过对

环境的改造来改变环境承载力的大小.即一方面可以提高环境承载力,另一方面也可能降低其值.在实际工作中,人类应有针对性地寻求经济发展过程中的制约因子并降低或限制其强度,从而使环境承载力质和量向人类预定目标变化发展.

1.2.3　多向性:人类的活动具有不同的目的、层次和内容.因此,某一区域的环境承载力也具有不同的表现

形式,用不同性质的人类活动来衡量某一区域的环境承载力,可能得到不同的结论.所以在评价某一区域环境承载力,应从质上来把握,与人类的各项活动的层次、范围、性质和时序相结合在同一地域,也会因时间的不同而有所变化.

收稿日期:2004-12-12

作者简介:吴涛(1980-),男,湖南岳阳人,广州大学地理科学学院2003级硕士研究生,主要从事区域资源环境与信息系统研究.

[5]

.

此外,环境承载力还表现出一定的时空性.即在不同的时间段和不同的地域,环境承载力会不同,即使

ÓÉ Foxit Reader ±à¼-°æȨËùÓÐ (C) Foxit Software Company,2005-2006½öÓÃÓÚÆÀ¹À¡£

　第3期

1.3　环境承载力的衡量

吴涛,等:广东肇庆综合环境承载力初步研究　　　　　　　・　・77

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、能量和信息交换上入手.由于人类活动在地域和方式及内容上可能有很大的差异,所以对环境承载力指标体系中具体指标不能作出硬性规定,而只能根据环境系统、社会经济系统之间物质、信息、能量流之间的关联以及指标体系的分类原则进行分类.

[4]

遵循指标体系分类的科学性、动态性、针对性、可行性等原则,可以将环境承载力分为以下三类:(1)自然资源供给类指标,如水资源、生物资源、土地资源等;(2)社会条件支持类指标,如经济实力、公用设施、交通条件;(3)污染承受能力类指标,如污染源迁移、扩散和转化能力,绿化状况等.

[4]

2肇庆城市辖区环境承载力研究分析

2.1　研究区域

肇庆市位于广东省中西部,东北与清远市毗邻,西北与广西的梧州、贺州市接壤,南与云浮市相接,东南与佛山、江门市相邻,处于沿海与内陆的结合部.总面积14822.19平方公里,占全省面积的8.31%.1988年经国务院批准撤消肇庆地区设立地级肇庆市,下辖端州、鼎湖2区,广宁、封开、德庆、怀集4个山区县,代管

[9]

高要、四会2个县级市.市政府驻端州区,2002年总人口390.76万人.2.2　环境承载力指标选择

一个城市环境综合承载力是由一系列环境因素组成,每个因素都是由相互制约又相互对应的分量构成.构成环境承载力的各制约因素是一组动态变化的因素,会随着区域环境的质量要求和生态保护要求的不同而改变,与环境功能有着密切的联系

[5,6]

.根据肇庆环境发展的趋势和新环境规划的要

求,本文选择表征环境质量的指标和污染物监测值,作为肇庆市环境综合承载力进行定量分析的因子.其具体项目包括大气二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、大气降尘、大气总悬浮颗粒物(TSP)浓度、西江和绥江高锰酸盐指数(CODMn)、城市区域环境噪音(含交通噪音)、生化需氧量(BOD5),各指标汇总成环境承载力体系图(图1).

　图1　肇庆综合环境承载力指标体系图

将上述指标体系应用到研究区域中,组成研究区域环境承载力各项指标值(表1).

表1　肇庆市综合环境承载力指标值

研究年份

200120022003

大气SO2

0.0070.0070.01

大气NO2

0.0150.0160.012

大气TSP

0.0890.0950.061

大气降尘

3.893.653.92

西江CODMn

2.62.62.7

绥江CODMn

3.12.82.9

西江BOD5

1.01.01.0

绥江BOD5

1.21.01.0

城市噪声

55.955.555.7

交通噪声

66.666.466.3

资料来源:据肇庆市2001-2003年环境质量公报整理.

2.3　环境承载力计量模型

目前,区域计算综合环境承载力的方法很多,本文采用的是相对剩余容量来表征环境承载力.2.3.1　单项环境指标的环境承载力:正向指标指数值越大,表明环境质量越好,反向指标指数值越大,则表

[7]

明环境质量越差.

ÓÉ Foxit Reader ±à¼-°æȨËùÓÐ (C) Foxit Software Company,2005-2006½öÓÃÓÚÆÀ¹À¡£

・　・78

韶关学院学报(自然科学版)

Ci

-1Cj0

CiCj0

2005年(1)(2)

正向指标环境承载力相对环境剩余容量:Ei=

反向指标环境承载力相对环境剩余容量:Ei=1-

(1)、(2)式中Cj0为环境标准值(表2);Ci为环境监测值.

表2　环境质量评价标准

评价因子评价标准

大气SO2

0.06

大气NO2

0.08

大气TSP

0.20

大气降尘

8

西江CODMn

4

绥江CODMn

4

西江BOD5

3

绥江BOD5

3

城市噪声

60

交通噪声

70

注:大气降尘采用广东省地方标准,其余均采用国家环境质量二级标准.

计算可得单因子环境承载力(表3).

表3　单因子环境承载力

研究

年份

200120022003

大气SO2

0.88330.88330.8333

大气NO2

0.81250.80000.8500大气TSP

0.55500.52500.6950大气降尘

0.51360.54360.5100西江CODMn

0.35000.35000.3250绥江CODMn

0.22500.30000.2750

西江BOD50.66670.66670.6667

绥江BOD50.60000.66670.6667

城市噪声

0.06830.07500.0716

交通噪声

0.04860.05140.0529

2.3.2　评价因子权重的确定:由于评价因子较多,需对每一个因子科学合理的赋予权重值.利用层次分析法

并结合专家意见,得出肇庆市辖区各环境因子权重(表4).

表4　肇庆市辖区环境因子权重值

环境因子

(Wi)

大气SO2

0.08

大气NO2

0.08

大气TSP

0.1

[8]

大气降尘

0.12

西江CODMn

0.1

绥江CODMn

0.1

西江BOD5

0.12

绥江BOD5

0.12

城市噪声

0.08

交通噪声

0.1

2.3.3　综合环境承载力评价模型:考虑到各项指标的权重后,可以求得区域环境承载力,用Ek表示,其模

m+n

式为:

　　　　　　　　　　　　　　Ek=

i=1

∑(W

ij

Eijk)

2

(3)

式中Eijk为第K个区域第j个环境要素的第i个环境因子环境承载力指数归一化后的相对环境容量,Wij

为区域第i个环境因子的权重值.

当各项指标取其上限值时,区域环境承载力就是这种状态下的理想值,用E^kmax表示,即有:

m+n

　　　　　　　　　　　　　　E^kmax=

m+n

i=1

∑

(WijE^ijmax)2

(4)(5)

其中:E^ijmax=Eijmax

i=1

∑E

ijmax

2.3.4　综合环境承载力强度计量模型

[8]

:根据区域环境承载力强度模型,可以计算出单项指标的区域环境

承载力强度,但是从区域环境系统的整体性出发,还必须分清区域社会经济活动与区域环境整体协调程度.因此,综合考虑各项指标后,可以按如下模型计算区域综合环境承载力强度.

m+n

m+n

m+n

　　　　　　　Qk=

i=1

∑Ei

i=1

∑

EiEijmax

i=1

∑

Eijmax

2

(6)

　第3期吴涛,等:广东肇庆综合环境承载力初步研究　　　　　　　・　・79

式中,Qk为区域综合环境承载力强度.

肇庆辖区综合环境承载力及承载力强度由公式(1)～(6)计算可得综合环境承载力、理想环境承载力表5　及二者的比值(表5).EkE^kmaxQk研究年份

3结论

由表3、表4、表5计算结果可以看出:

1)在肇庆综合环境承载力中,对于承载指数影响较大的因素是大气降尘、城市交通噪声,水环境中的BOD5含量和CODMn含量

200120022003

0.1720.1760.180

0.3200.3200.320

0.53750.550.5625

以及大气可吸入颗粒物(TSP或PMX).尽管目前各项指标的承载力还未出现超标现象,但环境质量不容忽视,须进一步改善单因子环境承载力.

2)承载力指标可以作为反映环境与经济、社会协调发展的重要判断依据,如果某区域的环境承载力越小,说明该区域环境与经济、社会的协调度越低,如果区域承载力趋于最优理想值,则说明区域环境承载经济的能力越强.从2001、2002、2003数值分析来看,肇庆处于可载阶段,而且趋于最优理想值.这说明随着经济建设的发展,环境质量得到了有效的控制和改善,区域环境承载力增强,而这是由于可持续发展理论与方法的日益成熟,在指导社会经济发展的行动计划上,特别是环境规划上作用越来越大.3)环境承载力可以度量区域可持续发展的综合能力,表征可持续发展的趋势,同时也可以预警环境恶化趋势.通过计算,肇庆环境承载力最优值为0.320,这也就有助于在环境承载力变化趋势恶化前,(即Ek>0.320)时,及时采取有效措施进行调控,避免超载现象的发生,从而影响区域的可持续发展.

4)上述数据仅从环境的角度反映了肇庆环境承载力状况,且研究指标因子的选择具有一定的局限性,未能将经济发展和污染排放与治理等因子纳入研究体系,因此肇庆的环境承载力需开展更深入的研究工作.参考文献:

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[6]高吉喜.可持续发展理论探索———生态承载理论、方法与应用[M].北京:中国环境科学出版社,2001.[7]王西琴,周孝德.关中地区环境承载力的初步研究[J].国土开发与整治环境,1999.

[8]彭再德,杨凯,王云.区域环境承载力研究方法初探[J].中国环境科学,1996,16(1):6-10.[9]刘志强.肇庆年鉴2003[Z].广州:新世纪出版社,2003.

StudyonComprehensiveEnvironmentalBearingCapacityinZhaoqingCity

WUTao,WANGYun2quan,XIALi2hua

(CollegeofGeography,GuangzhouUniversity,Guangzhou510405,Guangdong,China)

Abstract:Combiningtheneedofenvironmentalplan,thispaperexplainsthebasicconcept,characteristicsandmeasur2ingapplicationmodelofEBC,andappliesthemodeltoanalyzingEBAinZhaoqing.Bybuildingtheindexsystem,thestatesofZhaoqing’sEBCfrom2001to2003areinvestigated.TheresultshowsthatZhaoqing’senvironmentaldevelop2mentisindevelopmentalstateandinclinestobestvalue(QK=0.32).Keywords:environmentalplan;environmentalbearingcapacity;Zhaoqing

(责任编辑:赵　鸥)