水環(huán)境承載能力

在上述研究的基礎上，這里提出了一個水環(huán)境承載能力的定量描述方法。應用這一方法可界定所研究的區(qū)域的水環(huán)境現(xiàn)狀是否過載。若尚未過載則表明尚有開發(fā)余地，并可指明在哪一方面有多大空間。若過載，可提出問題之所在，生態(tài)恢復時需主攻什么方向，是水量問題還是水質問題等等。該定量化方法是：

IQE= ··········（1）

式中：

IQE為區(qū)域（或全國）水環(huán)境狀態(tài)指數(shù)，是水環(huán)境承載能力的度量。

QT為水資源總量，是指區(qū)域實際擁有的水量，非經水文還原計算得的水量。該水資源總量若以出入?yún)^(qū)域的水文站流量計的話，指入境的水文站實測流量（不包括水文還原的流量）。

QW是區(qū)域總水資源量和可資利用的水資源量之差，即：

QW =Q總-Q可=QT-QC

應稱為區(qū)域生態(tài)需水量，（是除人類生活和生產活動所需水量之外的保持環(huán)境生態(tài)之水量，包括河道、入海、沖積、不斷流、植被、生態(tài)多樣性保護等）。可將QW除臨界值外，再分級，I級為對環(huán)境生態(tài)基本無影響人類取水，Ⅱ級為對生態(tài)有影響，但仍保持較好質量之水量，Ⅲ級為保持生態(tài)循環(huán)的最低水量，稱允許的或臨界水量，以及Ⅳ、Ⅴ等稱為生態(tài)不同破壞程度下的水量等。

Qc （Q可）為可資利用的水資源量。

IWQ是區(qū)域水質綜合指數(shù)。它是水質對環(huán)境的影響程度和可用度的量度（為無量綱值），也可稱為水質評價綜合指數(shù)（其計算方法可用水質中心為《水利與國民經濟協(xié)調發(fā)展》課題開發(fā)的成果）。

上述IQE，區(qū)域（全國）環(huán)境狀態(tài)指數(shù)，表示區(qū)域（全國）水環(huán)境狀況。并認為其有可持續(xù)發(fā)展的臨界狀態(tài)IQEC，IQEC為可接受（acceptable或criteria）的水環(huán)境狀況，也表征可持續(xù)發(fā)展的水資源開發(fā)利用總體狀態(tài)。

IQEC和Ic（實際）的差為現(xiàn)狀水環(huán)境和臨界水環(huán)境狀態(tài)的差值，正值為有開發(fā)余地；負值為生態(tài)不能承載，必須進行區(qū)域生態(tài)恢復。

該水資源狀況評價方法的優(yōu)點是：

1．由于Qw的量和IWQ的值都是客觀的存在的，可以通過區(qū)域生態(tài)破化程度界定的，其中IWQ可以與現(xiàn)性的水質標準掛鉤（也可以獨立于人為的水質標準而存在），其好處是水資源質量評價不受人為定的水質標準的左右，在必要時又能與環(huán)境水質標準相對應，給出地區(qū)水質級別以及不同水質標準的不同評價結果之間的轉換。保持歷次水質評價和水資源評價的可比性。

2．Q可是地區(qū)水資源可用度的表征和約束，人們只能在不超過Q可的情況下發(fā)展經濟（但可用節(jié)水、污水回用及回歸河道等措施增加Q總或改變原IWQ下求得發(fā)展） 即在環(huán)境承載的約束下發(fā)展經濟。

3．IQE能分地區(qū)或生態(tài)區(qū)和在全國范圍內給出水環(huán)境和水資源的總體狀態(tài)（可表征過渡開發(fā)和水污染引起的生態(tài)質量的降低）是水資源狀況的總體表征，作為水資源規(guī)劃的戰(zhàn)略目標的數(shù)字化定量描述方法。

另外，對環(huán)境現(xiàn)狀IQE和臨界IQE的比較也能給出不同區(qū)域水資源開發(fā)利用和水質狀況的綜合對比，其正值區(qū)為有開發(fā)余地之可開發(fā)區(qū)，負值區(qū)為水資源過渡開發(fā)或水資源造成生態(tài)嚴重破壞需進行水環(huán)境生態(tài)恢復的地區(qū)。進而可向國家報告水質水量相結合的水資源總體評價的結果和區(qū)域分布及比例。這就為全國水資源狀況在不同區(qū)域的對比和開列國家水環(huán)境治理優(yōu)先序奠定了基礎。

使用上述區(qū)域水質綜合指數(shù)也可以計算出某區(qū)的具有某種水質類別（級別）的水資源量并進行全國的匯總。它即可給出年內使用的水量中各級別水質的比例，也可以給出年內存在于區(qū)內自然環(huán)境中的不同級別的水資源量的空間分布。其方法為：

IiQ= ··········（2）

式中：QHT為根據(jù)水文學還原后計算的全國水資源量；

Qi為第i分區(qū)（生態(tài)區(qū)）的表觀水資源量；

IiQ為第i分區(qū)（生態(tài)區(qū)）的水文學計算的全國水資源量在該區(qū)的分量；

m為全國的水資源計算分區(qū)數(shù)量；

Qj= ··········（3）

Qj為符合j級別的區(qū)域（或全國）水資源量；

IiQ 為落入j級別標準內的i分區(qū)的水資源量；

n為相應的水質類（級）別數(shù)量；

IWQI,,，IWQI 1,，····為I級，I 1···I n 級的水質指數(shù)。

Ij= ···········（4）

Ij為全國符合j級別水質的水資源所占的比例。

因為水是流動的，水經某一個上游區(qū)使用之后，又流至下游某區(qū)再次使用，這樣會帶來全國統(tǒng)計上的水資源量重復計算，上述方法在數(shù)學上可稱為歸一化方法，在物理學上可稱為像衛(wèi)星照相一樣的在歐拉坐標系中的瞬間凝固法。這樣就解決了水資源量的重復計算問題。

人類社會進入二十世紀后，生產力飛速發(fā)展，環(huán)境污染日趨嚴重，在某些地區(qū)資源的掠奪性開發(fā)及環(huán)境污染已威脅著人類自身的生存，人們開始思考一個問題：這種生活模式能夠維持多久？什么是健康的經濟發(fā)展模式，因而出現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的觀點。1987年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會及挪威首相希倫特蘭（Brundtland）提出了《我們共同的未來》這份著名的綱領性報告，可持續(xù)發(fā)展的概念被定義為"即滿足當代人的需要，又不對后人滿足其自身需要的能力構成危害的發(fā)展"。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展人們很自然地提出了環(huán)境承載能力的問題，即人們尋求的資源開發(fā)程度和污染水平，不應超過環(huán)境承載能力。各國在自己的發(fā)展戰(zhàn)略中都作了有法律約束的規(guī)定。如我國科委發(fā)布的《環(huán)境保護技術政策》中指出："區(qū)域的開發(fā)建設，要進行經濟、社會發(fā)展、資源、環(huán)境承載能力的綜合平衡，并按"三同步"的原則加以實施。在編制區(qū)域規(guī)劃和城市總體規(guī)劃時，必須編制環(huán)境規(guī)劃。"雖然環(huán)境承載能力被提了出來，但在初期其定義、內容、研究方法并非十分明確。從事環(huán)保工作的研究者，把它理解成環(huán)境自凈能力。他們認為，污染物排入環(huán)境之后，在物理、化學和生物作用下，會使其遷移、稀釋、同化分解及轉化，逐步消除污染，達到自然凈化，因而，稱環(huán)境的這種能力為對廢物的承載能力，并認為它決定了在一定條件下環(huán)境所能容納的污染物的最大負荷量。因而水環(huán)境容納的計算自然而然地與水質模型相聯(lián)系。

最近，汪恕誠部長在"水環(huán)境承載能力分析與調控"的報告中，論述了水環(huán)境承載能力。他認為："水環(huán)境承載能力指的是在一定的水域，其水體能夠被繼續(xù)使用并仍能保持良好生態(tài)系統(tǒng)時，所能夠容納污水及污染物的最大能力。"按照這種認識，水環(huán)境承載能力的定量描述就有了基礎。首先，它指的是一個水域，表明其與地域相聯(lián)系，其次它界定了區(qū)域的環(huán)境質量，即保持良好的生態(tài)系統(tǒng)，這就應與國家的法定標準相聯(lián)系，再就是提出了是水域納污的最大能力，即是一個界限值，或稱為臨界值，這表明該值有一定的基準。

在聯(lián)合國開發(fā)署資助的《華北水資源項目》中，研究的內容就是華北地區(qū)的經濟發(fā)展、資源配置和環(huán)境承載能力之間的平衡和協(xié)調問題。當時確定兩個最主要的目標函數(shù)就是GDP和BOD，前者衡量經濟發(fā)展及效益，后者衡量水環(huán)境清潔水平，后來又將"水環(huán)境清潔程度"的量度擴展為"環(huán)境清潔程度"。當時由于條件限制，只給出了不同BOD水平的經濟發(fā)展速度，而沒有明確提出其可接受的最大限度，即承載力。而后我們在水利部規(guī)劃司的《水利與國民經濟協(xié)調發(fā)展》研究中，承擔了制定"水資源質量標準和評價方法"的課題，就是研究在區(qū)域和全國經濟發(fā)展中，水環(huán)境可允許的（即不嚴重破壞生態(tài)系統(tǒng)）水質污染程度及其量度方法。其目的就是分區(qū)域確定水質管理目標值和水質污染允許的最大值（使用的是狀態(tài)量度參數(shù)而非容量量度參數(shù)），在這項研究中已經把承載能力與區(qū)域相聯(lián)系，也與法定界限值相聯(lián)系了。在確定水質界限值（標準）時，也考慮了其基準值。所用的定量化方法是水質綜合指數(shù)。

上述度量環(huán)境狀況的方法是在特定的研究項目中提出的，它雖是能度量區(qū)域環(huán)境或水質受污染的程度，但用于專門度量水環(huán)境承載能力尚需進一步完善。在上述兩種度量方法中，BOD的人均量是國際上公認的量度區(qū)域環(huán)境污染狀況的指標，使用簡單，但確定界限值有一定難度，因為沒有特定的基準值和毒性限，只是環(huán)境相對清潔度的指標，且對于環(huán)境和水質這個具有多指標的體系來說，其代表性相對簡單些。水質綜合指標比BOD的代表性更寬廣，且大多數(shù)有基準值或各國有法律約束的管理值可依，用于度量區(qū)域水質污染程度和可用度是不成問題的，但對衡量區(qū)域水環(huán)境狀況來說沒有考慮一個水量的因素。水量在區(qū)域水環(huán)境狀態(tài)描述中是十分重要的。即使就所謂的"水環(huán)境容量"的觀念來說，除了自凈容量，還有所謂稀釋容量。因為對生物的耐受力來說，主要度量仍是濃度而非總量，這就是為什么長江的納污量是黃河的數(shù)倍，但水環(huán)境狀況仍優(yōu)于黃河的主要原因。所以度量區(qū)域水環(huán)境質量的指數(shù)中應包括兩個部分，即：反映水質優(yōu)劣的水質指數(shù)和反映區(qū)域水資源質量的水量因子?；谏鲜隹紤]，提出了下述專門用于度量水環(huán)境質量狀況和水環(huán)境承載能力的水環(huán)境狀態(tài)指數(shù)。

解決了計算方法后，確定上述水環(huán)境承載能力的難點就變成了對每個研究區(qū)（生態(tài)區(qū)）需確定其水資源人為可資利用量的臨界值和允許最大水質污染的臨界值的問題。

對于第一個問題，可根據(jù)區(qū)域生態(tài)條件，國外相應控制水平制定，例如，用美國的Tennant法（對干旱區(qū)）或濕周法（對水網(wǎng)區(qū)）等技術方法確定。而第二個問題可參考EPA的水質基準值，根據(jù)水質污染的環(huán)境影響曲線進行推斷之。話雖這樣說，但研究起來仍需根據(jù)不同的經濟技術水平，人們對生態(tài)價值的認識程度以及與經濟社會條件無關聯(lián)的自然科學的基準數(shù)據(jù)（如水的污染物毒性限、不能造成斷流等）的約束來制定。

這些問題解決之后，我們將獲得區(qū)域乃至全國的生態(tài)管理目標，水資源使用限定目標及水質管理目標（水資源質量標準）等一系列有操作的基礎數(shù)據(jù)，為真正實行可持續(xù)發(fā)展的各項決策服務。2100433B

一、基本概念

1.水資源

2.水資源總量

3.水資源可利用量

4.水資源開發(fā)利用率

5.水資源的承載能力

6.如何提高水資源承載能力

7.生態(tài)環(huán)境耗水

8.水環(huán)境承載能力

9.如何提高水環(huán)境承載能力

10.草原承載能力

11.如何提高草原承載能力

12.水權

13.水價

14.水市場

15.水權交易

16.節(jié)水型社會

17.定額管理

二、試點建設背景

（一）水資源概況

（二）節(jié)水型社會建設的意義

三、試點建設目標任務

（一）目標任務及指導思想

（二）基本原則及主要內容

（三）基本途徑及運行機制

（四）牧區(qū)節(jié)水型社會建設

四、農協(xié)會水票水量交易

（一）農民用水者協(xié)會

（二）水票

（三）水價及水量交易

（四）生態(tài)供水及水務一體化

五、張掖市節(jié)水型社會試點工作的總體成效

六、節(jié)水技術

……

參考文獻

方案以京津冀地區(qū)為治理重點，堅持問題導向，按照近遠結合、綜合施策、突出重點、試點先行的原則，通過采取“一減、一增”綜合治理措施（“一減”即通過節(jié)水、農業(yè)結構調整等措施，壓減地下水超采量；“一增”即多渠道增加水源補給，實施河湖地下水回補，提高區(qū)域水資源水環(huán)境承載能力），系統(tǒng)推進華北地區(qū)地下水超采治理，逐步實現(xiàn)地下水采補平衡，降低流域和區(qū)域水資源開發(fā)強度，切實解決華北地區(qū)地下水超采問題，為促進經濟社會可持續(xù)發(fā)展提供水安全保障。

下一步，水利部將會同相關部門，組織有關省市加快實施行動方案，整體推進華北地區(qū)地下水超采治理，保障區(qū)域水安全和生態(tài)安全。

《方案》指出，城市節(jié)水是解決水資源供需矛盾、提升水環(huán)境承載能力、應對城市水安全問題的重要舉措。根據(jù)《國務院關于印發(fā)水污染防治行動計劃的通知》和《水污染防治行動計劃實施情況考核規(guī)定（試行）》要求，2020年，西安市、咸陽市、銅川市、渭南市、榆林市、延安市、漢中市、安康市、商洛市、楊凌示范區(qū)10個市（區(qū)），必須達到《國家節(jié)水型城市考核標準》要求。

《方案》要求，2020年，各設區(qū)市、楊凌示范區(qū)要抓好六項主要任務：強力推進節(jié)水型城市創(chuàng)建工作，確定考核方式和申報時間安排，加強業(yè)務培訓和資料收集整理，積極推進節(jié)水載體創(chuàng)建工作，加大城市供水管網(wǎng)漏損控制，深入開展城市公共領域節(jié)水。為此，各地要加強組織領導，夯實主體責任；細化工作方案，明確任務時限；加強督導檢查，全力推動創(chuàng)建；廣泛深入宣傳，調動全民參與；完善融資機制，加大資金保障。 2100433B