水环境承载力的研究

水环境承载力的研究

(河北建筑工程学院,河北张家口075000)

摘要:近年来,在经济社会发展的过程中,出现了大量消耗资源和各种污染问题,这些问题都对人们赖以生存的水环境构成了非常大的影响。不少地方的水环境受到了很大的影响,这些问题使得水环境的承载力不断加大,甚至逼近了极限值,这种现象的存在,在很大程度上降低了人们生产生活的质量,伴随着近年来水资源危机的出现,人们对于水环境承载力开始更加的关注。

关键词:水环境;承载力;研究方法;发展趋势

早期的承载力研究首先与生态学的发展密切相关。1921年,帕克和伯吉斯就在有关的人类生态学杂志中,提出了承载力的概念,即“某一特定环境条件下(主要指生存空间、营养物质、阳光等生态因子的组合),某种个体存在数量的最高极限。”后来这一术语被应用于环境科学中,便形成了“环境承载力”的概念。

国内较严格的“环境承载力”的概念即“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,“某种状态或条件”,是指现实的或拟定的环境结构不发生明显向不利于人类生存的方向改变的前提条件。所谓“能承受”是指不影响环境系统正常功能的发挥。由于环境所承载的是人类的活动(主要指人类的经济活动),因而承载力的大小可以用人类活动的方向、强度、规模等来表示。

近代工业革命以来,人们对于水资源的影响也是越来越大。对于水资源的过渡消耗、各种类型的水体污染等,都对水环境实际的承载力产生了影响,而水环境又与人们的生产生活幸福指数密切相关。为此,对于水环境承载力的研究是非常有必要的,但是,到目前为止,我们对水环境承载力的研究还是处在浅层次的,还没有形成一个完整的体系,在研究方法和发展趋势上我们还需要做更多的工作。

1水环境承载力的概念研究

水环境,是人类赖以生存的一个重要环境。在统一的概念上还没有取得一致,但是,从实际内容上来看还是存在许多相通之处的。从实质上来看,所谓的水环境承载力是指构成水的环境系统与周边环境中不同类型物质及能量进行交换的一种自我调节,这种调节能力是衡量水环境的一个重要标准,也可以反映出人类和水环境之间的一种基本关系。基于研究的不同,有的人认为水环境系统在维持自身各种能量循环利用的基础上,能够实际养活的人口的数量及其维持经济社会活动的基本能力。从宏观的层面上来看,水环境承载力,是在符合一定条件下对人们生产生活及经济社会发展的实际支持能力,从微观的层面来看,是指水环境系统在保证自身正常的基础上,对于各种污染物有效降解和实现各种能量有效循环的能力。但是,不论是何种类型的研究,我们都可以发现,水环境不是一成不变的,而是随着人类社会发展不断演变的,而且实际的承载力也是有一定的限定值的,如果超过了这个限定值,将会对水环境产生巨大的影响,进而会影响到人们的正常生产生活。

2.1多目标决策分析法

从研究上看,水环境系统是一个非常复杂的系统,包括多个子系统,如果按照相关的标准进行划分,可以分成非常多的子系统,为了方便研究,可以为每一个划分出来的子系统设计匹配数学模型,之后就可以运用多目标核心模型的协调关联变量将这些各不同的模型有机的结合起来,把各个子系统的研究整合出一个宏观层面的研究。可以依托我们最初设计的各种不同类型的数学模型对相关的子系统进行研究,在研究的过程中,通过数学模型我们可以计算出相关的数据内容,通过数学模型的科学性和数据信息的客观性,得出一个能够满足各个方面发展目标的最理想的方案。借助这个方案,可以计算出水环境的实际承载力。具体包括了在这个承载力范围内实际可以供养的人口数量、经济社会发展的基本程度等这些非常丰富的内容,尤其是对于到底可以供养多少人口具有非常明显的指导作用,当前,不少城市在对水环境承载力进行深入研究的基础上,逐步确定了最为合适的人口供养数量,针对城市当中过多的人口,通过发展卫星城市等方式逐步对过多人口进行了疏解,这对于满足水环境实际承载力起到了非常好的作用,也明显的降低了过多人口对水环境所带来的影响。

2.2模糊综合评价法

这种方法在当前水环境承载力研究上也有着非常广泛的应用,这种方法在实际应用的过程中,充分的考虑了水环境承载力影响因素的多元化特点,并对水环境承载力理论信息的变化性有了充分的认识,这种方法通过对各种动态因素的考虑,让我们从更加全面的角度认识了水环境承载力,在综合各个影响因素的基础上对水环境承载力做出了最终的评判。这种方法在实际应用上非常复杂,必须要与随机理论和物元模型很好的结合起来,对于所获取的相关数据信息进行更好的研究分析,通过单因素分析实现对整个水环境承载力各种影响因素进行到位的评价,在这个评价基础上,借助评价矩阵对实际影响水环境的各种因素进行不同层次的分析研究,有助于我们更好的把握最终的水环境承载力评价。这种方法虽然具有一定的灵活性,但是,容易使得一些有价值的数据信息得不到彻底有效的利用分析,尤其是在相关函数的选取上也存在着许多主观性的因素,这就导致在方法应用的过程中融入了非常多的人为因素,在一定程度上影响了最终的准确性,这也是在今后的方法应用中需要进一步改善和提升的。

2.3系统动力学法

在近年来的水环境承载力研究上,这种方法也非常的流行,在实际研究的准确性也比较高,这种方法在实际应用上也结合了非常多的理论指导,常见的有定量与定性分析方法等,对于分析非线性、变量多、价次高的系统问题具有非常好的使用价值。在应用这个方法上也是有一定的前置条件的,那就是需要对将要分析的环境系统内部结构进行深入的分析,全面把

握各种影响因素和整体的结构。其次,还需要对系统模块当中所包含的各种变量尤其是变量之间存在的各种关系进行深入全面的分析,在这个基础上建成系统动力学的相关模型,其中,为了让各种数量之间的反馈关系更好的呈现出来,一般是应用一阶微积分方程来进行表现。

3水环境承载力研究在今后的基本发展趋势

随着生态环保型社会的提出,人们在生产生活及经济社会发展中更加的注重水环境,各种类型的水环境承载力研究更是不断增多,但是,由于水环境承载力影响因素多,研究复杂等问题的存在,使得我们对其研究需要全面的把握,更好的推进。首先,需要对水环境承载力的各种理论知识进行全面深入的研究,这个体现在水环境承载力基本概念等内容上,这样在实际研究的时候才能提供最好的指导。其次,充分认识各种研究方法的利弊,尽量把各种方法的优点结合起来,这样也能提升研究的质量和水平,同时,推动水环境承载力研究与政治、经济、文化等其他学科领域的交叉深化,这样,有助于更好的把握各个方面的影响因素,对于提高承载力研究的结果具有非常好的帮助作用。

4结语

综上所述,本篇文章主要分析了水环境承载力的概念、研究方法、发展趋势,这对于深化水环境的保护等各个方面都将起着非常好的作用,也有助于人们更好的应用水资源。

参考文献

[1]刘昌明.二十一世纪中国水资源若干问题[J].水利水电技术.2002.33(1).15-19.

[2]钱正英.中国水资源战略研究中几个问题的认识[J].河海大学学报.2001.29(3).1-7.

[3]钱正英.水资源承载力研究的进展与展望[J].干旱区研究.2003.20(1).60-66.

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