：协调好人口与资源环境之间的关系是实现区域可持续发展的重要保证。本文从全口径水污染源核算入手，定量分析了生态涵养区主要污染物的排放量和水环境容量，建立了陆域污染减排与水体纳污能力的响应关系。以水环境质量达标为刚性约束，在分区规划的减排情景下，对2035年生态涵养区的适宜人口规模进行测算，并提出提高该区域资源环境承载能力的有关建议。
生态涵养区包括门头沟、平谷、怀柔、密云、延庆以及昌平和房山的山区部分，是首都重要的生态屏障和水源保护地，也是保障北京生态安全和可持续发展的关键区域。《北京城市总体设计（2016年-2035年）》中将生态涵养区放在城市空间布局的压轴位置，并明白准确地提出“推进生态涵养区保护与绿色发展，建设北京后花园”。在分区规划编制过程中，全面深化落实北京总规对生态涵养区的功能定位，将守护好绿水青山作为生态涵养区的头等大事，以资源环境承载能力为硬约束，严控人口规模，促进城市转型发展，积极探索协同推进生态保护和绿色发展的新路径。
以北京市资源承载力和环境容量的研究为前提，考虑生态涵养区的区位条件、生态本底和资源禀赋等各类因素，确定水环境污染为制约生态涵养区可持续发展的瓶颈要素，由此，选择水环境容量作为人口规模的主要环境约束条件。水环境人口容量是指一定区域在某一历史发展阶段的技术、经济和社会持续健康发展水平下，满足区域水功能区水质要求，区域水环境纳污能力能够持续支撑某种生活水平需求的人口规模1。本研究选择化学需氧量（COD）和氨氮等北京市主要水体污染物为控制因子，基于水污染核算体系，定量分析了生态涵养区的现状水污染负荷、水环境容量和最大允许排放量。以2035年末端水环境质量达标为刚性约束，倒逼源头污染减排，确定主要污染物的总量控制目标和要求。并在各分区规划中提出的各项水污染减排策略有效实施的情景设定下，预测COD和氨氮的人均综合排放强度，进而估算出基于水环境容量约束的生态涵养区适宜人口规模，以期为推动生态涵养区人口与资源环境的协调发展提供支撑。
基于环保部门统计数据，以全口径水污染源核算入手，考虑城市点源污染和面源污染，从工业源、生活源、垃圾填埋场、畜禽养殖、城市径流和农田径流等6个方面出发，对生态涵养区陆域COD和氨氮等主要水体污染物的排放量做核算，得到现状各类污染源COD排放量共计6.04万吨，氨氮排放量共计0.38万吨。其中，平谷区COD和氨氮的排放总量均最高，其次为延庆区和怀柔区（图1）。
从排放组成上看，生活源、畜禽养殖、城市径流排放占比较高，是生态涵养区水污染治理的重点领域。其中，COD和氨氮排放量中面源分别占到80%和59%，远高于点源排放量（图2）。由于目前污染物的削减措施主要是针对点源开展，对面源的治理尚处于起步阶段，未来面源污染控制将是生态涵养区很重要的水污染减排环节。此外，尽管现状点源削减水平已经较高，但其排放量占比仍然很高，未来还需加大治理力度。
点源COD和氨氮排放量中生活源贡献率约为95%，因此，“控人口”将是今后生态涵养区发展重要的强制约束条件。面源COD和氨氮排放量中畜禽养殖的贡献率占60%以上，是农村污染防治的重点方向。
从图3和图4能够准确的看出，各区呈现不同的污染排放特征。延庆区、密云区和平谷区COD和氨氮排放量中均以畜禽养殖业占比最高，其次为城市径流和生活源。门头沟区COD排放量中生活源、畜禽养殖和城市径流相当，氨氮排放量则以生活源为主。怀柔区COD排放量以畜禽养殖为主，氨氮排放量以生活源为主。
水环境容量是在给定水域范围和水文条件，规定排污方式和水质目标的前提下，单位时间内该水域最大允许纳污量。本次核算选取了水文保证率为95％的设计流量，河流的设计流速采用中国环境规划院提供的参考值0.1米/秒；河流本底浓度COD为15毫克/升，氨氮为0.05毫克/升；水质目标值为北京市水环境功能区划中相应环境品质衡量准则类别的上限值。水环境容量计算选用不考虑混合区的一维模型，容量参数选取《全国水环境容量核定技术指南》中推荐值，即COD降解系数选用0.1（1/d），氨氮降解系数选用0.05-0.1（1/d）。
最大允许排放量是为保证进入河道中的污染物量不超过其允许容量而限定的陆地各类污染源所排放污染物的总量。它考虑了污染物从污染源排放到入河排污口输送过程中的损失，由水环境容量和入河系数之比得到。
按照95%保证率设计流量，在给定水域范围、现状排污方式和水质目标的前提下，只考虑点源排放的情况下，测算得到生态涵养区水环境容量COD为3203吨/年、氨氮为133吨/年，反推得到COD和氨氮的最大允许排放量分别为3813吨/年和158吨/年。
其中，由于怀柔水库、密云水库和官厅水库等为北京市重要的饮用水源保护地，水质目标及对周边污染排放的管控要求比较高，计算中设置为零环境容量区。由此，怀柔区、密云区、延庆区的整体水环境容量较门头沟区和平谷区低（表1）。
通过“污染排放量-入河量-水环境容量-最大允许排放量”的测算，建立陆域减排和水体纳污的响应关系，实现水陆对接。其中，通过排污口统计数据来进行累加，得到点源污染入河量；通过不一样面源污染源的入河系数，估算得到面源污染的入河量。
从生态涵养区COD和氨氮污染入河量与水环境容量的综合分析结果，能够准确的看出仅点源污染入河量即为水环境容量的3-11倍，加之面源污染，超标更严重。利用现状污染排放量与最大允许排放量之差计算得到，COD和氨氮的减排量应达到5974吨/年（削减率61%）和1315吨/年（削减率89%）以上，才可能正真的保证水质达标。因此，若要增加人口规模，一定要通过加大污染治理力度、增加环境治理成本、依托技术进步等手段，将污染排放量控制在水环境容量范围以内（表2）。
表 2 北京市生态涵养区COD和氨氮污染排放与环境容量关系表（单位：吨/年）
根据各分区规划中提出的水污染防治相关对策，分别对点源污染和面源污染减排设定如下情景。
从近年来污染源变化来看，经过多年的产业体系调整和疏解整治，现状工业污染排放量占污染排放总量不到5%。未来进一步加快产业转型和生产的基本工艺升级改造，工业源污染排放量将进一步下降。垃圾填埋场渗滤液现状污染排放量占比不到1%，未来通过垃圾源头减量、原生垃圾零填埋等方式逐步降低其排放量。现状污染产生量中生活刚需带来的污染排放占比最高，规划2035年进一步控制人口规模、消除污水直排，提高村镇污水处理设备覆盖率和收集率，城乡污水处理率提高至99%以上，进而明显降低生活源排放量。
随着点源污染收集处理率逐步的提升，面源污染将成为水体污染的大多数来自。当前，畜禽养殖和城市面源在生态涵养区排放量中占比较高。未来根据《北京市水污染防治条例》要求，通过源头减量、过程控制、末端净化、生态循环等多措并举，全力整治畜禽养殖污染，大幅度减少农业农村污染排放量。通过全方面推进海绵城市建设，实现降雨70%就地消纳和利用，大力削减城市径流污染。
在上述规划条件和减排情景下，依据各分区规划提出的污染防治目标和具体指标，预测2035年生态涵养区的污染排放量，进而测算出全区COD和氨氮的人均综合排放强度将降低至15吨/万人和0.7吨/万人。
到2035年，按照分区规划中提出的水污染防治对策和减排方案，水污染治理水平将大幅度的提高，人均综合排放强度明显降低，从而测算得出2035年在95%保证率最枯月平均流量条件下生态涵养区可承载的人口规模为210万-235万人。若在多年平均流量条件下进行测算，人口承载力将有所提高。此外，受数据可获得性限制，本文对于污染负荷和水环境容量测算采用的基础数据相对较早。近年来，随着全市水污染治理的加强和深入，生态涵养区水环境质量已有显著改善。同时，考虑到未来通过疏浚清淤、生态补水、生态修复等措施进行综合治理，水体自净和纳污能力也将进一步提升，因此确定生态涵养区的适宜人口规模为235万人，较现状增加40万人，较之前分区规划提出的规划人口规模减少30万人。
水体环境特征、水质目标、污染物特征及人类干预等是影响水环境人口容量的重要的因素2。未来，生态涵养区应持续加强环境污染防治，不断降低污染负荷，扩大环境容量，以提高人口承载能力。
人口、资源、环境和经济之间是相互依存、相互作用、相互制约的动态关系。适度人口是指在一定时期内，与资源、环境和产业经济条件相互匹配的适宜人口规模，受到科学技术水平、环保成本投入、资源利用情况、生态环境质量等影响，并随着城市发展而动态变化3。本文仅从水环境容量约束的角度对生态涵养区适宜人口做多元化的分析，还需综合考量社会经济和自然资源等多种因素，进而确定生态涵养区的合理人口规模。
在上述研究的基础上，针对生态涵养区功能定位和特色优势，提出促进人口与资源环境协调发展的有关建议。其一，强化底线思维，严控人口规模。以资源环境承载能力为硬约束，实施人口规模、建筑规模双控，倒逼城市转型发展，确保发展不超载、底线不突破、质量不下降。同时，进一步提升人口素质、优化人口结构，引导人口合理分布，积极应对老龄化等问题，实现人口均衡发展。其二，加强生态保护，不断的提高环境品质。坚持山水林田湖生命共同体的系统思想，加强水源保护和生物多样性保护，积极地推进废弃矿山修复，水土流失治理、生态清洁小流域及水源涵养林建设等，逐步的提升生态涵养区的生态服务功能，营造山清水秀、天蓝地绿的良好生态环境，促进人与自然和谐共生。其三，坚持生态优先，积极推动绿色发展。充分依托生态涵养区的生态环境和自然资源优势，着力培育特色产业，增强内生发展动力，积极探索以生态优先、绿色发展为导向的高水平质量的发展新路径。切实把“绿水青山就是金山银山”的发展理念落到实处，确保自然资源资产保值增值。
注：本研究以门头沟、怀柔、密云、平谷和延庆五个区为研究范围做核算，未考虑昌平和房山的山区部分。
1 倪天华，徐建刚，刁维萍. 基于水环境容量的城市人口规模预测方法研究——以福建省长汀县为例[A]. 生态文明视角下的城乡规划——2008 中国城市规划年会论文集[C]，2008: 1-10.
2 孙阳. 三峡库区水环境人口容量研究[D]. 重庆: 重庆大学. 2004.
作者单位：赵丹、何永，北京市城市规划设计研究院；张俊娥，北京市环境保护科学研究院；彭珂，北京市规划和自然资源委员会返回搜狐，查看更加多