基于污染物總量控制的資源環境承載力監測預警研究

張紅梅

摘要：當資源需求和環境破壞超過資源環境承載力時，后果不堪設想。因此，文章設計基于污染物總量控制的資源環境承載力監測預警，通過測算大氣、水、土壤的污染物總量，結合資源承載力指標，構建監測指標體系。利用層次分析法確定各指標權重。根據承載力數值，劃分預警等級和污染物排放量控制等級。研究顯示：2個區域為紅色預警區，需控制污染物排放；1個區域為橙色預警區，可少量排放低污染物；6個區域為黃色預警區，需稍加控制污染物排放；8個區域為藍色預警區，暫不需控制污染物排放；4個區域為綠色預警區，當前不需控制污染物排放。

關鍵詞：污染物總量控制；資源環境承載力；監測指標體系；層次分析法；預警

中圖分類號：X146 文獻標志碼：A

前言

隨著人口的增多，能源緊缺和環境污染成為全球各國都面臨的兩大難題。然而，人類社會的生存和發展必然會帶來損害，因此如何做到發展與生態之間的平衡成為目前研究的熱點、資源環境承載力監測預警就是其中一個有效措施。因此，通過實時監測資源環境承載力，為資源開采、環境污染設置一條紅線，當超過這條紅線時，就意味著資源開采過度，環境污染超標，生態自身已經無法有效修復，需馬上停止行為并實施輔助修復措施。

面對上述情況，資源環境承載力監測預警的研究有很多。例如封志明，游珍，楊艷昭等人在其研究中以西藏地區為研究對象，建立三維四面體模型，計算資源環境綜合承載指數并根據指數取值劃分3種警示等級。馬雪瑩，張海林，李波等人在其研究中以濟南地區為例，建立評價指標體系并對體系中每個因子進行賦值，利用AHP方法進行賦權，通過Arcgis10將量化結果繪制成評價圖。劉小丁，唐力明，孫端等人在研究中以廣東省海岸帶地區為例，采用專家打分法對指標進行賦權，實現資源環境承載力綜合評價。

結合前人研究經驗，進行基于污染物總量控制的資源環境承載力監測預警研究。通過該研究以期為可持續發展提供保障。

1 資源環境承載力監測預警模型

1.1 污染物總量測算

在資源環境承載力監測預警中，最關鍵的是獲取污染物含量數據，后期的量化評估結果就是在這些數據的基礎上得出的。常發生的污染類型有三種，即大氣污染、水污染以及土壤污染。

針對這三種類型的污染進行測算。計算采樣次數的平均值，即

式（2）中，A（k）代表第k個采樣點的污染物總量；m代表污染物種類數量。

1.2 資源環境承載力監測指標體系構建

資源環境承載力的監測的基礎是監測指標，因此監測指標選取至關重要，選取的指標越全面、越準確，構建的指標體系就越合理，就越能保證承載力監測質量。采用專家函詢法選取。

1.3 資源環境承載力量化

資源環境承載力量化主要分為兩部分，指標權重計算以及環境承載能力分級。進行具體分析。

1.3.1 指標權重計算

指標權重，即指標在指標體系中的相對重要性。采用層次分析法來計算，過程如下：

步驟1：構建層次模型。

步驟2：構造比較判斷矩陣B，即

式（3）中，bij表示指標i相對于指標j的重要性，標度取值見表1。

步驟3：通過一致性比例D對比較判斷矩陣進行一致性檢驗。即

式（5）中，maxλ代表矩陣B的特征極大值；C代表一般一致性指標；F代表平均隨機一致性指標。

當D小于0.1，檢驗通過，進行下一步；否則需要調整判斷矩陣中的元素。

步驟4：計算指標權重。

（1）歸一化矩陣B中每一列元素，即

式（6）中，n代表列數；dij代表第i行第j列元素歸一化值。

（2）按行求和，即

式（7）中，Ei代表判斷矩陣B的第i行元素。

（3）對Ei歸一化，得到指標的權重，即

式（8）中，Gi代表第i個指標的權重。

1.3.2 資源環境承載力量化與預警

根據計算的Gi，結合指標數值，計算資源環境承載力，即

式（9）、式（10）中，Y1、Y2代表資源、環境承載力；Y代表資源環境綜合承載力；G1i、G2i代表第i個資源、環境指標的權重；x1i、x2i代表第i個資源、環境指標標準化數值；n、n'代表資源、環境指標數量。

2 測試與分析

2.1 研究區概況

以某地區為研究區，研究區共分為21個區域，以每個區域為一個采樣點，進行資源環境承載力監測。

2.2 污染物總量測算結果

基于章節1.1研究，設置采樣次數為5次，每個采樣點的污染物總量測算結果見表2。

2.3 承載力測算結果

基于章節1.3研究，計算各個區域的環境承載力、資源承載力以及綜合承載力，結果見圖1。

2.4 資源環境承載力監測預警結果

根據測算結果，對照表2，繪制資源環境承載力監測預警圖，見圖2。

根據圖2，研究區中有2個紅色預警區，需立即嚴格控制污染物排放；1個橙色預警區，需加大治理力度，允許少量排放低污染物質；6個黃色預警區，需稍加控制污染物排放；8個藍色預警區，暫時不需控制，但需持續監測；4個綠色預警區，當前不需控制。該研究為區域環境管理提供有力依據。

3 結束語

隨著人們各種各樣的生產活動的持續進行，資源在不斷減少，環境在不斷污染，使得承載力在逐漸降低，加劇了社會發展與環境之間的矛盾。綜上所述，文章設計了基于污染物總量控制的資源環境承載力監測預警，對于實現社會可持續發展具有重要意義。在此背景下，為實現二者之間的平衡，進行基于污染物總量控制的資源環境承載力監測預警研究是十分必要的。通過預警能夠對人類行為進行有效的約束，將破壞和掠奪控制在允許的范圍內。該研究以污染物總量為核心指標，構建了承載力監測指標體系，并通過賦權實現了承載力量化，劃分了預警等級和污染物總量控制等級。最后對所研究方法進行了應用測試，證明了所研究方法的有效性。