极限性原理

极限性原理——环境容量和环境承载力杨梦琳西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安市710055摘要：环境容量是指某一环境对污染物最大承受限度，在这一限度内，环境质量不致降低到有害于人类生活、生产和生存的水平，环境具有自我修复外界污染物所致损伤的能力。关键词：环境容量环境绝对容量环境承载力对于环境容量和环境承载力来说，是环境规划与管理中不可缺少的必备知识点。本文为我们介绍了有关于环境容量和环境承载力的有关知识。1环境容量1.1基本概念环境容量是指某一环境对污染物最大承受限度，在这一限度内，环境质量不致降低到有害于人类生活、生产和生存的水平，环境具有自我修复外界污染物所致损伤的能力。一般的环境系统都具一定的自净能力。环境的自净作用越强，环境容量就越大。一个特定环境的环境容量的大小，取决于环境本身的状况。研究环境容量对控制环境污染很有用处。由于环境有一定自净能力，经过严格测算，可允许一部分污染物稍加处理后排入环境，让环境将这些污染物消化掉。排污放污染物时间、地点、方式要合适，排放的数量不得超过环境容量。因为环境容量总是有限的，如果超出它的限度。环境就会被污染。了解某一环境对各种污染物的环境容量重要，根据环境容量可以制订出经济有效的污染控制方案，确定哪些污染物由环境去净化，哪些必须先进处理，以及处理到何种程度为宜。而环境承载力是指环境承载力是环境科学的一个重要概念，它反映了环境与人类的相互作用关系，在环境科学的许多分支学科得到了广泛应用。一个特定的环境（如一个自然区域、一个城市、一个水体）对污染物的容量是有限的。其容量的大小与环境空间的大小、各环境要素的特性、污染物本身的物理和化学性质有关。环境空间越大，环境对污染物的净化能力就越大，环境容量也就越大。对某种污染物而言，它的物理和化学性质越不稳定，环境对它的容量也就越大。环境容量包括绝对容量和年容量两个方面。1.2环境的绝对容量环境的绝对容量(WQ)是某一环境所能容纳某种污染物的最大负荷量，达到绝对容量没有时间限制，即与年限无关。环境绝对容量由环境标准的规定值(WS)和环境背景值(B)来决定。数学表达式有以浓度单位表示的和以重量单位表示的两种。以浓度单位表示的环境绝对容量的计算公式为：WQ=WS-B其单位为ppm。例如某地土壤中镉的背景值为0.1ppm，农田土壤标准规定的镉的最大容许值为1ppm，该地土壤镉的绝对容量则为0.9ppm。任何一个具体环境都有一个空间范围，如一个水库能容多少立方米的水；一片农田有多少亩，其耕层土壤（深度按20厘米计算）有多少立方米(或吨)；一个大气空间（在一定高度范围内）有多少立方米的空气等。对这一具体环境的绝对容量常用重量单位表示。以重量单位表示的环境绝对容量的计算公式为：WQ=M(Ws-B)当某环境的空间介质的重量M以吨表示时，WQ的单位为克。如按上面例子中的条件，计算10亩农田镉的绝对容量，可以根据土壤的密度，求出耕层土壤的重量(M吨)，并把它代入上式，即可求得。如土壤容重1.5克/厘米3，10亩农田对镉的绝对容量为1800克。环境容量一般可以分为三个层次：（1）生态的环境容量：生态环境在保持自身平衡下允许调节的范围；（2）心理的环境容量：合理的、游人感觉舒适的环境容量；（3）安全的环境容量：极限的环境容量。指某个地区（空间）可以维持某一特定种的最高的种群水平。按照种群生长的逻辑斯蒂理论，是指上限值K（一个种群的生长），一般的是指由平均气候条件、生境的构造、食物供给量等所决定的可以维持的最大个体数目，在后者的情况下，不把无敌、竞争种等看作决定环境容量的因素，而是把它们看作是限制个体数量的重要原因。2环境承载力2.1环境承载力的基本概念环境承载力是可持续发展的内涵之一，也是生态学的规律之一。它的内涵有几个方面，其中有一个很重要的方面就是可持续发展要求以环境与自然资源为基础，同环境承载能力相协调。另外，我们经常说搞循环经济要以生态学的规律作为指导，那么生态学的规律之一叫做“负载定额”。也就是说，每一个承载系统对任何的外来干扰都有一定的忍耐极限，当外来干扰超过此极限时，生态系统就会被损伤、破坏乃至瓦解。无论是自然生态系统，比如说水环境、大气环境、土壤环境，还是城市区域、流域等都存在环境承载力的问题。环境承载力概念引入生态学后发生了演化与发展，体现了人类社会对自然界的认识不断深化，在不同的发展阶段和不同的资源条件下，产生了不同的承载力概念和相应的承载力理论。生态承载力是生态系统的自我维持、自我调节能力，资源与环境的供应与容纳能力及其可维持的社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量。对于某一区域，生态承载力强调的是系统的承载功能，而突出的是对人类活动的承载能力，其内容包括资源子系统、环境子系统和社会子系统。所以，某一区域的生态承载力概念，是某一时期某一地域某一特定的生态系统，在确保资源的合理开发利用和生态环境良性循环发展的条件下，可持续承载的人口数量、经济强度及社会总量的能力。环境承载力是可持续发展的内涵之一，也是生态学的规律之一。它的内涵有几个方面，其中有一个很重要的方面就是可持续发展要求以环境与自然资源为基础，同环境承载能力相协调。另外，我们经常说搞循环经济要以生态学的规律作为指导，那么生态学的规律之一叫做“负载定额”。也就是说，每一个承载系统对任何的外来干扰都有一定的忍耐极限，当外来干扰超过此极限时，生态系统就会被损伤、破坏乃至瓦解。无论是自然生态系统，比如说水环境、大气环境、土壤环境，还是城市区域、流域等都存在环境承载力的问题。2.2环境承载力的主要特征从上述的环境承载力的定义和特征可以看出，环境承载力既不是一个纯粹描述自然环境特征的量，又不是一个描述人类社会的量，它与环境容量是有区别的。环境容量是指某区域环境系统对该区域发展规模及各类活动要素的最大容纳阈值。这些活动要素包括自然环境的各种要素大气、水、土壤、生物等和社会环境的各种要素人口、经济、建筑、交通等。环境容量侧重反映环境系统的自然属性，即内在的秉赋和性质；环境承载力则侧重体现和反映环境系统的社会属性，即外在的社会禀赋和性质，环境系统的结构和功能是其承载力的根源。在科学技术和社会关系发展的一定历史阶段，环境容量具有相对的确定性，有限性；而一定时期，一定状态下的环境承载力也是有限的。这是两者的共同之处。为了将环境容量和环境承载力统一起来，李辛琪等学者提出了环境容载力的概念。3环境人口容量与环境承载力的区别“环境承载力”这一概念的提出其思想前提是环境的“资源观和价值观”。环境作为一种资源，环境承载力包含了两层涵义：一是指环境的单个要素（如土地、水、气候、动植物、矿产等资源）以及它们的组合方式（环境状态）的承载能力；二是指环境污染相对应的环境纳污能力即“环境自净能力”。因此“环境承载力”的科学定义可表述为：在某一时期、某种状态或条件下，某地区的环境资源所能承受的人口规模和经济规模的大小即生态系统所能承受的人类经济与社会的限度。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不利于人类生存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。地球的面积和空间是有限的，它的资源是有限的，显然它的承载力也是有限的，因此人类的活动必须保持在地球承载力的极限之内。环境人口容量概念产生的背景是只有地球上有适合人类生存的条件，而地球的空间和资源是有限的，面对数量庞大且与日俱增的人口的事实，人们必然关注人口增长与环境承载力的问题，从而提出了“环境人口容量”的概念。4环境人口容量与环境承载力的联系环境人口容量与环境承载力是既相互区别又相互联系的概念。环境承载力可以用来表示环境对人口的容量的限度。一般地说，环境承载力是指环境能持续供养的人口数量。所以人口数量是衡量环境承载力的重要指标。在对一个地区、一个国家，乃至整个地球的环境人口容量的实际估计中往往用某一种或几种资源的环境承载力作为环境人口容量。如我国的环境人口容量为16亿左右，就是根据据土地承载力做出的估计。综上所述，环境人口容量与环境承载力是既相互区别又相互联系的概念。环境承载力多用于研究某一种资源与供养人口数量的关系。如土地人口承载力，就是在保持生态系统结构和功能不受破坏的前提下，土地为居民提供的食物能健康地供养的最大人口数。环境人口容量，主要研究的是一个地区，一定时期环境所能容纳的最大人口数，它是随时间变化的。因此，笔者认为：由于考虑的范围、时期、条件和目标不同，人口容量也就具有了不同的涵义，因而就有土地人口承载力、资源承载力、环境人口容量、合理人口容量等一系列人口容量的概念。所以环境承载力和环境人口容量的具体规定性不同，也就有了它们的内涵不完全相同。认为环境承载力大于等于环境人口容量，环境承载力包含了环境人口容量，它是一个地区的环境和不同的资源，所能承受的人类的活动，包括人口数量、人们经济活动的规模以及环境容纳污染物的能力。如果只用某一资源所能持续供养的人口数量的话，那么环境承载力就等于环境人口容量了。简言之，环境人口容量是从人口的数量角度表达环境承载力。[参考文献]1.张承中，环境规划与管理，北京，高等教育出版社2.人民日报，2013年8月10日，第9版3.城市总体规划环评中环境承载力的考量-河南建材-2011年第1期4.针对大尺度区域的大气环境容量综合估算方法-中国环境科学-2011年第3期