城市水環(huán)境承載力及其實(shí)證研究

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城市是人口分布、資源消耗和環(huán)境污染的集中區(qū)域,隨著城市人口急劇增長(zhǎng)及城市規(guī)模的迅速擴(kuò)張,資源環(huán)境承載能力對(duì)城市發(fā)展的約束日益引起人們的普遍關(guān)注,城市可持續(xù)發(fā)展如何與城市資源環(huán)境承載力相協(xié)調(diào),不僅關(guān)系到城市自身未來(lái)的命運(yùn),也關(guān)系到其周邊地區(qū)能否順利實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。我國(guó)一半以上城市的發(fā)展受到水資源短缺的制約,因此對(duì)城市水資源承載力進(jìn)行研究,不僅理論意義重大,且更具有緊迫的現(xiàn)實(shí)意義。
    一、城市水資源承載力概念及其內(nèi)涵、特點(diǎn)
    1.城市水資源承載力的概念
    聯(lián)合國(guó)教科文組織于20世紀(jì)80年代初提出了資源承載力的概念并被廣泛接納,其定義為:“一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的資源承載力是指在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi),利用本地資源及其他自然資源和智力、技術(shù)等條件,在保護(hù)符合其社會(huì)文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平下所持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量”。水資源承載力符合該定義的內(nèi)涵。
    自20世紀(jì)80年代末以來(lái),許多專家、學(xué)者或課題研究組織對(duì)水資源承載力概念予以定義,但時(shí)至今日仍未形成系統(tǒng)的、科學(xué)的理論體系,對(duì)水資源承載力概念的理解和表述,不同學(xué)者有著明顯的差異,還沒(méi)有形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。筆者對(duì)水資源承載力的解釋是:在特定的歷史發(fā)展階段,以可持續(xù)發(fā)展為原則,以維護(hù)生態(tài)良性發(fā)展為條件,以可預(yù)見(jiàn)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù),在水資源得到適度開(kāi)發(fā)并經(jīng)優(yōu)化配置前提下,區(qū)域(或流域)水資源系統(tǒng)對(duì)當(dāng)?shù)厝丝诤蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大支持能力。具體到城市,即城市水資源系統(tǒng)對(duì)城市人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的大容量。
    2.城市水資源承載力的內(nèi)涵
    (1)時(shí)空內(nèi)涵
    從時(shí)間角度講,不同的時(shí)期,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同,開(kāi)發(fā)利用水資源的能力不同,水資源的利用效率也就不同,從而單位水資源量的承載力也不同;從空間角度講,即使在同一時(shí)期,在不同的城市,由于其資源稟賦、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、技術(shù)水平等方面的差異,相同的資源量所能承載的人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模也不同。
    (2)社會(huì)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵
    主要體現(xiàn)在人類開(kāi)發(fā)水資源的經(jīng)濟(jì)技術(shù)能力、社會(huì)各行業(yè)的用水水平、社會(huì)對(duì)水資源優(yōu)化配置以及社會(huì)用水結(jié)構(gòu)等方面。因此,可以借助調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和提高經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平等經(jīng)濟(jì)社會(huì)手段來(lái)提高水資源承載力。
    (3)持續(xù)內(nèi)涵
    首先,城市水資源承載力表示城市水資源持續(xù)供給社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系的能力,它要求對(duì)城市水資源的開(kāi)發(fā)利用是可持續(xù)的,即城市的發(fā)展與水資源承載力的關(guān)系應(yīng)是“以供定需”,而非過(guò)去的“以需定供”。其次,持續(xù)的內(nèi)涵還隱含著水資源承載力是隨著城市經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展而不斷增強(qiáng)的,并且這種增強(qiáng)不以追求量的增長(zhǎng)為目的,而應(yīng)追求水資源需求量零增長(zhǎng)甚至負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)下的社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,即提高水資源利用的效率和效益,或內(nèi)涵式增長(zhǎng),從而達(dá)到城市水資源承載力與城市發(fā)展規(guī)模相適配的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
    3.城市水資源承載力的特征
    (1)有限性
    表現(xiàn)在特定時(shí)間內(nèi)城市水資源量的有限和經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)水平的約束造成的有限性上。
    (2)動(dòng)態(tài)性
    水資源系統(tǒng)及其所承載的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)都是動(dòng)態(tài)的,水資源量和質(zhì)在不同時(shí)期都是不同的,其支持能力也是不斷變化的,而社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的不斷變化使其對(duì)水資源的需求也是不斷變化的。
    (3)可增強(qiáng)性
    城市的人口增長(zhǎng)、生產(chǎn)發(fā)展、城市用地規(guī)模擴(kuò)張以及人民生活水平的不斷提高,對(duì)水資源的承載能力有著明顯的增強(qiáng)需求,這成為城市水資源承載力增強(qiáng)的直接驅(qū)動(dòng)力。
    二、城市水資源承載力研究的理論基礎(chǔ)
    1.自然—人工二元模式下水文循環(huán)過(guò)程與機(jī)理
    隨著人類活動(dòng)的加強(qiáng),原有的一元流域天然水循環(huán)模式受到嚴(yán)重挑戰(zhàn),尤其在城市地區(qū),人類活動(dòng)不僅改變了流域降水、蒸發(fā)、人滲、產(chǎn)流、匯流特性,而且在原有的天然水循環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了人工側(cè)支循環(huán),形成了天然循環(huán)與人工循環(huán)此消彼長(zhǎng)的二元?jiǎng)討B(tài)循環(huán)過(guò)程。具有二元結(jié)構(gòu)的城市水資源動(dòng)態(tài)演化不僅構(gòu)成了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),是生態(tài)環(huán)境控制因素,同時(shí)也是諸多水問(wèn)題共同的癥結(jié)所在,因此它也是進(jìn)行城市水資源承載力研究的一個(gè)基石。
    2.水—生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)理論
    城市是具有層次結(jié)構(gòu)整體功能的復(fù)合系統(tǒng),由社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和水資源系統(tǒng)組成,水資源既是復(fù)合系統(tǒng)的組成部分,又是生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)存在和發(fā)展的支撐條件,水資源承載力狀況對(duì)城市發(fā)展起著重要作用,水資源狀況的變化往往導(dǎo)致區(qū)域環(huán)境變化、土地利用和土地覆被的改變、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的變化等。水—生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)理論也是水資源承載力研究的基礎(chǔ),應(yīng)將水資源作為生態(tài)系統(tǒng)的一員,從水資源系統(tǒng)、自然生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合機(jī)理上綜合考慮水資源對(duì)城市人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的支撐能力。
    3.可持續(xù)發(fā)展理論
    可持續(xù)發(fā)展強(qiáng)調(diào)三個(gè)主題:代際公平、區(qū)際公平以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境間的協(xié)調(diào)性。在可持續(xù)發(fā)展理論的指導(dǎo)下,資源的可持續(xù)利用,人與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展取代了以前片面追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的發(fā)展觀念??沙掷m(xù)發(fā)展是一種關(guān)于自然界和人類社會(huì)發(fā)展的哲學(xué)觀,可作為水資源承載力研究的指導(dǎo)思想和理論基礎(chǔ),而水資源承載力研究則是可持續(xù)發(fā)展理論在水資源管理領(lǐng)域的具體體現(xiàn)和應(yīng)用。