環(huán)境容量

環(huán)境容量主要應(yīng)用于環(huán)境質(zhì)量控制，并作為工農(nóng)業(yè)規(guī)劃的一種依據(jù)。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。污染物的排放，必須與環(huán)境容量相適應(yīng)。如果超出環(huán)境容量就要采取措施，如降低排放濃度，減少排放量，或者增加環(huán)境保護(hù)設(shè)施等。在工農(nóng)業(yè)規(guī)劃時(shí)，必須考慮環(huán)境容量，如工業(yè)廢棄物的排放，農(nóng)藥的施用等都應(yīng)以不產(chǎn)生環(huán)境危害為原則。在應(yīng)用環(huán)境容量參數(shù)來(lái)控制環(huán)境質(zhì)量時(shí)，還應(yīng)考慮污染物的特性。非積累性的污染物，如二氧化硫氣體等風(fēng)吹即散，它們?cè)诃h(huán)境中停留的時(shí)間很短，依據(jù)環(huán)境的絕對(duì)容量參數(shù)來(lái)控制這類的污染有重要意義，而年容量的意義卻不大。如在某一工業(yè)區(qū)，許多煙囪排放二氧化硫，各自排放的濃度都沒(méi)有超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值，但合起來(lái)卻大大超過(guò)該環(huán)境的絕對(duì)容量。在這種情況下，只有制定以環(huán)境絕對(duì)容量為依據(jù)的區(qū)域環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)，降低排放濃度，減少排放量，才能保證該工業(yè)區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量。積累性的污染物在環(huán)境中能產(chǎn)生長(zhǎng)期的毒性效應(yīng)。對(duì)這類污染物，主要根據(jù)年容量這個(gè)參數(shù)來(lái)控制，使污染物的排放與環(huán)境的凈化速率保持平衡?？傊?，污染物的排放，必須控制在環(huán)境的絕對(duì)容量和年容量之內(nèi)，才能有效地消除或減少污染危害。

“十五”期間，中國(guó)就開(kāi)始編制國(guó)家環(huán)境容量指標(biāo)，國(guó)家環(huán)保總局制定環(huán)境容量總額，然后按年度分配給各省市區(qū)；各省市區(qū)再往各地市分解。每年環(huán)境容量指標(biāo)都要往下削減。

這樣一來(lái)，要求逐步下降的“污染物排放總額”與各地市因發(fā)展而產(chǎn)生的“排污量”之間，總有一些沖突。

寧夏銀川市與石嘴山市是國(guó)家環(huán)保局重點(diǎn)監(jiān)控城市，多年來(lái)一直靠發(fā)展火電以及高載能產(chǎn)業(yè)尋求發(fā)展空間。2004年底，兩市就已完成大氣環(huán)境容量的測(cè)算工作，這為兩市治理城市大氣污染源、改善空氣質(zhì)量提供了科學(xué)的控制方案，也為治理提供了依據(jù)。同時(shí)，寧夏也編制完成了《水環(huán)境容量核定實(shí)施方案》和《地表水環(huán)境容量測(cè)算技術(shù)報(bào)告》，通過(guò)了國(guó)家環(huán)保總局的預(yù)驗(yàn)收。但寧夏環(huán)保局局長(zhǎng)邸國(guó)衛(wèi)指出，許多地方政府仍舊沒(méi)有把“環(huán)境容量”當(dāng)成“必守規(guī)則”，因?yàn)榄h(huán)境條件和污染物排放有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，準(zhǔn)確計(jì)算特定地區(qū)的環(huán)境容量有些困難，有時(shí)候用的指標(biāo)不同，算出來(lái)的量值可差出20倍以上。因此，有些地方就以此為理由，不按環(huán)境容量來(lái)規(guī)劃發(fā)展規(guī)模和指導(dǎo)發(fā)展方向，置已經(jīng)明確的環(huán)境容量指標(biāo)于不顧。而像石嘴山所處的地方，位于陜甘寧蒙“三角”地區(qū)，這個(gè)地區(qū)多年來(lái)都依靠煤炭資源發(fā)展高載能、高污染的產(chǎn)業(yè)，建設(shè)了大量的性質(zhì)雷同的高載能工業(yè)園區(qū),因此，交界地區(qū)之間還可能存在著污染責(zé)任互相推脫的問(wèn)題。

環(huán)境容量（environment capacity）又稱環(huán)境負(fù)載容量、地球環(huán)境承載容量或負(fù)荷量， 是在人類生存和自然生態(tài)系統(tǒng)不致受害的前提下，某一環(huán)境所能容納的污染物的最大負(fù)荷量?；蛞粋€(gè)生態(tài)系統(tǒng)在維持生命機(jī)體的再生能力、適應(yīng)能力和更新能力的前提下，承受有機(jī)體數(shù)量的最大限度。環(huán)境容量包括絕對(duì)容量和年容量?jī)蓚€(gè)方面。前者是指某一環(huán)境所能容納某種污染物的最大負(fù)荷量。后者是指某一環(huán)境在污染物的積累濃度不超過(guò)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大容許值的情況下，每年所能容納的某污染物的最大負(fù)荷量。

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。

環(huán)境容量環(huán)境容量概述

一個(gè)特定的環(huán)境（如一個(gè)自然區(qū)域、一個(gè)城市、一個(gè)水體）對(duì)污染物的容量是有限的。其容量的大小與環(huán)境空間的大小、各環(huán)境要素的特性、污染物本身的物理和化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。環(huán)境空間越大，環(huán)境對(duì)污染物的凈化能力就越大，環(huán)境容量也就越大。對(duì)某種污染物而言，它的物理和化學(xué)性質(zhì)越不穩(wěn)定，環(huán)境對(duì)它的容量也就越大。環(huán)境容量包括絕對(duì)容量和年容量?jī)蓚€(gè)方面。

環(huán)境容量絕對(duì)容量

環(huán)境的絕對(duì)容量(WQ)是某一環(huán)境所能容納某種污染物的最大負(fù)荷量，達(dá)到絕對(duì)容量沒(méi)有時(shí)間限制，即與年限無(wú)關(guān)。環(huán)境絕對(duì)容量由環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值(WS)和環(huán)境背景值(B)來(lái)決定。數(shù)學(xué)表達(dá)式有以濃度單位表示的和以重量單位表示的兩種。以濃度單位表示的環(huán)境絕對(duì)容量的計(jì)算公式為：

WQ=WS-B

其單位為 ppm。例如某地土壤中鎘的背景值為0.1ppm，農(nóng)田土壤標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鎘的最大容許值為1ppm，該地土壤鎘的絕對(duì)容量則為0.9ppm。

任何一個(gè)具體環(huán)境都有一個(gè)空間范圍，如一個(gè)水庫(kù)能容多少立方米的水；一片農(nóng)田有多少畝，其耕層土壤（深度按20厘米計(jì)算）有多少立方米(或噸)；一個(gè)大氣空間（在一定高度范圍內(nèi)）有多少立方米的空氣等。對(duì)這一具體環(huán)境的絕對(duì)容量常用重量單位表示。以重量單位表示的環(huán)境絕對(duì)容量的計(jì)算公式為：

WQ=M(Ws-B)

當(dāng)某環(huán)境的空間介質(zhì)的重量M以噸表示時(shí)，WQ的單位為克。如按上面例子中的條件，計(jì)算10畝農(nóng)田鎘的絕對(duì)容量，可以根據(jù)土壤的密度，求出耕層土壤的重量(M噸)，并把它代入上式，即可求得。如土壤容重1.5克/厘米3，10畝農(nóng)田對(duì)鎘的絕對(duì)容量為1800克。

環(huán)境容量年容量

年容量(WA)是某一環(huán)境在污染物的積累濃度不超過(guò)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大容許值的情況下，每年所能容納的某污染物的最大負(fù)荷量。年容量的大小除了同環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值和環(huán)境背景值有關(guān)外，還同環(huán)境對(duì)污染物的凈化能力有關(guān)。若某污染物對(duì)環(huán)境的輸入量為A(單位負(fù)荷量)，經(jīng)過(guò)一年以后，被凈化的量為A′，(A′/A)×100%=K,K稱為某污染物在某一環(huán)境中的年凈化率。以濃度單位表示的環(huán)境年容量的計(jì)算公式為：WA=K(WS-B)。以重量單位表示的環(huán)境年容量的計(jì)算公式為：WA=K·M(WS-B)。年容量與絕對(duì)容量的關(guān)系為：WA=K·WQ。如某農(nóng)田對(duì)鎘的絕對(duì)容量為0.9ppm,農(nóng)田對(duì)鎘的年凈化率為20%,其年容量則為0.9×20%=0.18ppm。按此污染負(fù)荷，該農(nóng)田鎘的積累濃度永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò)土壤標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鎘的最大容許值1ppm。

環(huán)境容量一般可以分為三個(gè)層次：

（1）生態(tài)的環(huán)境容量：生態(tài)環(huán)境在保持自身平衡下允許調(diào)節(jié)的范圍；

（2）心理的環(huán)境容量：合理的、游人感覺(jué)舒適的環(huán)境容量；

（3）安全的環(huán)境容量：極限的環(huán)境容量。

指某個(gè)地區(qū)（空間）可以維持某一特定種的最高的種群水平。按照種群生長(zhǎng)的邏輯斯蒂理論，是指上限值K（一個(gè)種群的生長(zhǎng)），一般的是指由平均氣候條件、生境的構(gòu)造、食物供給量等所決定的可以維持的最大個(gè)體數(shù)目，在后者的情況下，不把無(wú)敵、競(jìng)爭(zhēng)種等看作決定環(huán)境容量的因素，而是把它們看作是限制個(gè)體數(shù)量的重要原因。

某種群在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，即在一個(gè)有限的環(huán)境中所能達(dá)到的最大數(shù)值或者最大密度，稱為該系統(tǒng)或環(huán)境對(duì)該種群的容納量，通常用K來(lái)表示。容納量決定于兩個(gè)方面：一是溫度、光、水、養(yǎng)分等因子或食物、空間等資源所構(gòu)成的環(huán)境；二是食性、行為、適應(yīng)能力等種群的遺傳特征。當(dāng)種群數(shù)量超過(guò)環(huán)境容納量時(shí)，種群數(shù)量趨向于減少，當(dāng)種群數(shù)量低于環(huán)境容納量時(shí)，則趨于增加。2100433B

環(huán)境容量資源具有可流失性和稀缺性的特點(diǎn)。

（1）可流失性是指環(huán)境容量資源以其功能提供服務(wù)，而其功能價(jià)值又是同時(shí)間因素結(jié)合在一起的，既可被利用，也可隨時(shí)間流失；

（2）稀缺性是指環(huán)境容量資源總量有限，不能滿足人類的需求，隨著人口的增長(zhǎng)和社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境容量資源的需求越來(lái)越大。環(huán)境容量資源稀缺性的特點(diǎn)日益突出。

① 按照環(huán)境目標(biāo)可以分為兩類。a．自然環(huán)境容量：以環(huán)境基準(zhǔn)值作為環(huán)境目標(biāo)是自然環(huán)境容量。b．管理環(huán)境容量：以環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值作為環(huán)境目標(biāo)是管理環(huán)境容量。

嚴(yán)格的自然環(huán)境容量是很復(fù)雜的，當(dāng)前水環(huán)境容量研究的主要對(duì)象應(yīng)該是管理環(huán)境容量。管理環(huán)境容量不僅和自然因素有關(guān)，而且需要考慮各種社會(huì)和經(jīng)濟(jì)因素。管理水環(huán)境容量是相應(yīng)于一定規(guī)劃設(shè)計(jì)條件下的最大允許納污量，并隨條件的變化而變化，不是抽象的不變量，而是和具體條件相聯(lián)系的可變量。應(yīng)用上最重要的條件是水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、水文條件和排污負(fù)荷分布。水環(huán)境的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不同，設(shè)計(jì)水文條件不同，水環(huán)境的管理環(huán)境容量顯然也就不同。通過(guò)改變水環(huán)境的功能要求來(lái)提高或降低水質(zhì)要求，通過(guò)工程措施或變更規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)改變水文條件，都可以改變管理水環(huán)境容量值。

② 按照水環(huán)境容量的組成部分可以分為三類。a．存儲(chǔ)容量：指由于稀釋和沉積作用，污染物逐漸分布于水體和水底底泥中，其濃度達(dá)到基準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)水體所能容納的污染物量。b．輸移容量：指污染物進(jìn)入流動(dòng)水體之中，隨著水體向下游移動(dòng)，隨水和底泥的移動(dòng)，它表示水體輸移污染物的能力。C．自凈容量：水體對(duì)污染物進(jìn)行降解或無(wú)害化的能力。若污染物為有機(jī)物，自凈容量也常稱為同化容量。

環(huán)境容量M是一個(gè)變量，由基本環(huán)境容量K和變動(dòng)環(huán)境容量R組成。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)境單元的自凈能力。其定義式為：M=K R，基本環(huán)境容量也被稱為K容量或稀釋容量，變動(dòng)環(huán)境容量也被稱為R容量或自凈容量。合理使用生態(tài)環(huán)境的稀釋和自凈容量，對(duì)防治環(huán)境污染，促進(jìn)環(huán)境資源的持續(xù)利用具有重要意義。

某環(huán)境單位(大氣、水、土壤等)內(nèi)的環(huán)境容量值與該環(huán)境單元本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有關(guān)，環(huán)境容量在不同區(qū)域的變化具有明顯的地帶性規(guī)律和地區(qū)性差異。我國(guó)西部水資源缺乏，生態(tài)環(huán)境十分脆弱，水的環(huán)境容量相對(duì)較小，因此水資源的開(kāi)發(fā)成為西部大開(kāi)發(fā)的主要制約因素。

環(huán)境容量可分為整體環(huán)境單元的容量及各個(gè)環(huán)境要素的容量。假設(shè)某種污染物排人到某環(huán)境單元，此時(shí)該環(huán)境單元的容量與這個(gè)環(huán)境要素的容量之間的關(guān)系，可用下式表示：

E_v = A_v W_v S_v B_v

式中：E_v——某一種環(huán)境單元的平均環(huán)境容量；

A_v——某一種環(huán)境單元大氣的平均環(huán)境容量；

W_v——某一種環(huán)境單元中地表水的平均環(huán)境容量；

S_v——某一種環(huán)境單元中土壤的平均環(huán)境容量；

Bv——某一種環(huán)境單元中生物的平均環(huán)境容量。

（1）環(huán)境單元中大氣環(huán)境容量的估算，可根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：

A_v=V (S_a- B_a ) C_a

式中：A_v——某一種環(huán)境單元大氣的平均環(huán)境容量；

V——大氣的體積；

S_a——大氣中某污染物的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

B_a——大氣中某污染物的清潔對(duì)照區(qū)的環(huán)境本底值；

C_a——大氣的自凈能力。

（2）環(huán)境單元地表水環(huán)境容量的估算可根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：

W_v=V (S_w— B_w) C_w

式中：W_v——某環(huán)境單元中地表水的環(huán)境容量；

V——地表水的體積；

S_W——地表水中某污染物的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

B_w——地表水中某污染物的環(huán)境本底值；

C_w——地表水的自凈能力。

（3）環(huán)境單元中土壤環(huán)境容量的估算比大氣及地表水復(fù)雜。關(guān)于污染物的環(huán)境本底值，可采用土壤污染起始值進(jìn)行計(jì)算?？刹捎孟率接?jì)算土壤的環(huán)境容量：

S_v=S_a一( S_b B_aN ) C_a

式中：S_v——某單元土壤的環(huán)境容量；

S_a——土壤中某種污染物的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

S_b——土壤中某種污染物的含量(環(huán)境本底值)；

B_a——土壤中某種污染物的年遞增量；

N——進(jìn)行污水灌溉或施用污泥的年數(shù)；

C_a——土壤的自凈能力