人类社会经济活动对地质环境的影响如超过了地质环境所能支持的极限，即人类社会行为对地质环境的作用力超过了承载力，将导致种种地质环境问题。因此，可用地质环境承载力作为衡量人类社会经济与地质环境协调程度的标尺，地质环境承载力决定着一个区域经济社会发展的速度和规模。如果在一定社会福利和经济技术水平条件下，区域人口和经济规模超出其地质环境所能承载的范围，将会导致地质环境的恶化和资源的匮竭，严重时会引起经济社会的不可持续发展。
3.6.1 地质环境承载力
地质环境承载力是地质环境对人类活动的一种承受能力，即在某一时期、某种状态或条件下，某地区的地质环境所能承受的人类活动作用的阈值。“能承受”是指不影响环境系统正常功能的发挥;所承载的是人类社会活动(主要指人类经济发展行为)在规模、强度或速度上的阈值，其大小可用人类活动的方向、速度、规模等量来表现。
地质环境承载力是地质环境科学的一个重要概念，它反映了地质环境与人类的相互作用关系，在地质科学和环境科学的许多分支学科中得到了广泛应用。
(1)概念由来
关于地质环境承载力概念的由来有两种说法。
一种说法认为，承载力是从工程地质领域转借过来的概念，其本意是指地基的强度对建筑物负重的能力。生态学最早将此概念转引到该学科领域内，即“某一特定环境条件下，某种个体存在数量的最高极限”。它体现了人类社会对自然界认识的不断深化，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。地质环境承载力强调的是地质环境系统的承载功能，突出的是对人类活动的承载能力，其内容包括地质子系统、环境子系统和社会子系统。
另一种说法认为，承载力的起源可以追溯到马尔萨斯时代。马尔萨斯是第一个看到环境限制因子对人类社会物质增长过程有重要影响的科学家，他的资源有限并影响人口增长的理论不仅反映了当时的社会存在，而且对后来的科学研究产生了广泛的影响。达尔文在其进化论观点中采用了人口几何增长和资源有限约束的观点。将马尔萨斯的理论用逻辑斯缔方程的形式表示出来，用容纳能力指标反映环境约束对人口增长的限制作用，这可以说是现今研究承载力的起源。容纳能力定义为:对某一具体的研究区域，在不削弱其未来支持给定种群的条件下，当前的资源和环境状况所能支持的最大种群数量。地质环境承载力是指地质环境对人类社会系统良性发展的一种支持能力，强调的是地质环境系统对其中生物和人文系统活动的支撑能力，突出的是其量化测度，显示和说明地质环境系统的综合功能(生物、人文与环境的复合)。
(2)主要特征
地质环境承载力作为判断人类社会经济活动与地质环境是否协调的依据，具有以下主要特征:
1)客观性和主观性:客观性体现在一定时期、一定状态下的地质环境承载力是客观存在的，是可以衡量和评价的，它是该区域地质环境结构和功能的一种表征;主观性体现在人们用怎样的判断标准和量化方法去衡量它，也就是人们对地质环境承载力的评价分析具有主观性。
2)区域性和时间性:地质环境承载力的区域性和时间性是指不同时期、不同区域的环境承载力是不同的，相应的评价指标的选取和量化评价方法也有所不同。
3)动态性和可调控性:地质环境承载力的动态性和可调控性是指其大小随着时间、空间和生产力水平的变化而变化，人类可以通过改变经济增长方式、提高技术水平等手段来提高区域地质环境承载力，使其向有利于人类的方向发展。
可以看出，地质环境承载力既不是一个纯粹描述地质环境特征的量，又不是一个描述人类社会的量;它侧重体现和反映地质环境系统的社会属性，即外在的社会禀赋和性质。地质环境系统的结构和功能是其承载力的根源。
(3)量化研究
地质环境承载力的研究，需要在“社会－经济－地质环境”复合系统中，在可持续发展原则的指导下进行。具体的量化方法包括:①量化社会、经济、地质环境各个子系统的发展质量，包括建立各部分评估指标体系和确定量化方法;②提出“社会－经济－地质环境”复合系统可持续发展的综合测度函数，量化区域可持续发展的质量;③建立地质环境承载力量化分析模型，通过模型调整人口数量和经济规模，在保持一定地质环境质量的前提下，使得“社会－经济－地质环境”复合系统具有较高的发展质量。此时，对应的人口数量和经济规模，便是区域地质环境承载能力。
(4)评价方法
根据国内外学者的相关研究，地质环境承载力评价方法有矢量模分析法、模糊评价法、主成分分析法、状态空间法、承载率评价法、多极关联分析法、系统动力学法等多种方法，各方法均有利弊。由于地质环境承载力本身的复杂性、模糊性以及影响因素的多样性，对于地质环境承载力的客观分析与科学评价还有待进一步研究。
目前，关于地质环境承载力的研究尚未形成公认的理论体系，缺乏能够同时描述地质环境承载力客观性、区域性及动态性的科学、系统的指标体系和综合评价模型。另外，以地质环境承载力为依据，合理调整城市建设和生产力布局，科学地制定社会经济发展目标，协调人类发展与地质环境关系的实际应用略显不足。
在未来，地质环境承载力研究理论体系将更加完善，将有更多各领域的学者，如社会学领域、经济学领域的学者，投入到地质环境承载力的研究中。多学科交叉的研究优势，必将促进地质环境承载力的理论体系更加完善，指标体系和量化方法的研究将不断深入;同时，在已有研究方法的基础上，现代的计算机技术、人工智能技术、遥感RS技术和地理信息系统GIS技术等将进一步应用于地质环境承载力的研究，使地质环境承载力在定量化研究的基础上向数字化、空间可视化方向发展。将来，地质环境承载力的研究将向可操作性、实用性发展，研究成果将同可持续发展规划紧密结合，直接用于指导人类社会经济活动。
3.6.2 评价工作程序与方法选择
地质环境是人类生存的最重要基础之一，地质环境承载力是城市规划工作的重要依据，是经济发展和区域竞争力的重要因素。简单来说，地质环境承载力是切入点，城市规划是落脚点。然而，人类活动将引起地质环境的物质组成、结构与状态、动力作用诸要素的变化，因而开展地质环境承载力的评价极其复杂。根据中国地质大学等相关专家的研究成果和工作经验，结合环胶州湾地区实际情况，制定了环胶州湾地区地质环境承载力评价的工作程序(图3.5)。
图3.5 城市地质环境承载力评价工作程序
将评价范围定为环胶州湾地区，区内相关地质资料和前人研究成果已经进行了充分分析，野外调查工作也取得了一些重要成果，但由于该区域尚没有完整、细致的城市规划，因此采用该区域的“概念规划”作为参考，进行环胶州湾地质环境承载力评价和可持续发展对策的研究。
地质环境承载力是城市地质环境系统结构特性的一种抽象表示，它可以表征系统的功能会因人类对地质环境的改变而变化，具有可变性。人类调控地质环境承载力的主要因素包括科技发展水平、经济活动模式、人类自身活动和系统之外的因素等，因此，结合已有数据资料和区域发展实际，选择多极关联分析法和专家打分法进行评价。
3.6.3 地质环境承载力评价
对环胶州湾地区地质环境承载力进行评价，是一个半定量的评价过程。一般来说，地质环境承载力指标与地质资源、经济开发活动、环境质量状况之间的数量关系是非常复杂的，因此很难确定。另外，所选取的指标不仅与人类的经济活动有关，而且还受到许多偶然因素的影响。这些都给地质环境承载力的研究带来了一定困难。
(1)评价方法
按照“概念规划”分为黄岛片区(Ⅰ)、洋河—少海(Ⅱ)、高新技术产业区(Ⅲ)、临空经济区(Ⅳ)、四方—城阳环湾经济区(Ⅴ)、老港区—团岛(Ⅵ)以及水源地区域(Ⅶ)共7部分区域进行评价;地质环境指标分为地质环境条件类、地质资源类和社会经济技术类指标，分别进行选取;组织专家对各评价因子的重要性进行评判，利用富勒三角形法初步获得评价因子权重值;将各要素进行加权计算，即得到地质环境承载力值。加权计算公式如下:
环胶州湾地区城市建设地质环境调查评价
式中:n为评价因子个数。
求解过程为:①根据评价现状及可能的发展规划，得到因子关联指标值，在［0，1］内取值;②获得评价因子权重值，根据加权计算公式，求得评价区域总分值。根据地质环境的发展演化和地质环境承载力之间的动态变化关系，将地质环境承载力进行评价结果值预设。设定0.7为地质环境承载力阈值，可持续发展应是在略低于地质环境承载力阈值的状态。
(2)评价因子
针对环胶州湾开发的实际状况，选取分属地质基础条件、环境质量、人类活动的地形地貌、地质灾害、地质遗迹、海(咸)水入侵、软土不良地质、断裂构造活动性、海岸线变化、近海海洋生态、水资源、土地资源、水环境容量、土壤环境容量、固废污染、经济发展水平、开发规划、开发强度、开发保护措施等17项因子进行评价。
确定评价因子的权重采用傅勒三角形法，如图3.6所示。
(3)评价因子说明
评价因子中，“环境容量”因子包括目前污染状况和按照规划发展的环境影响状况;“经济发展水平”、“开发规划”、“开发强度”等人类活动因子，不仅考虑到目前的状况和水平，还考虑到未来的发展规划和趋势。
(4)评价结果
图3.6 确定评价因子权重的傅勒三角形
根据评价计算公式，得出区域地质环境承载力评价结果，见表3.1和图3.7。
表3.1 环胶州湾地区地质环境承载力评价结果
由表3.1可以看出，除老港区—团岛区域外，黄岛片区(Ⅰ)、洋河—少海(Ⅱ)、高新技术产业区(Ⅲ)、临空经济区(Ⅳ)、四方—城阳环湾经济区(Ⅴ)、水源地区域(Ⅶ)等区域评价结果都在0.75左右。
图3.7 环胶州湾地区地质环境承载力评价
与初始设定的地质环境承载力阈值0.7相比，环胶州湾地区地质环境处于良性发展状态;但地质环境承载力也有限，在开发建设过程中必须注重地质环境的保护，否则很容易造成地质环境破坏和承载力下降。还可以发现，胶州湾东岸由于地质基础条件和经济发展水平都优于西岸，因此，东岸，尤其是开发较早、建设较完善的老港区一带，地质环境承载力优于西岸区域。
3.6.4 提高地质环境承载力的对策
青岛市制订了“环湾规划、拥湾发展”的战略，对环胶州湾地区的综合开发和城市建设工作即将全面展开，因此提高环胶州湾地区地质环境承载力迫在眉睫。结合一些理论、方法及上海、广州等其他城市的成功经验，探索如下提高地质环境承载力的对策，期望能对青岛市的可持续发展有所贡献。
(1)经济对策
不断提高区域经济发展水平。一个地区的地质环境承载力与其经济发展水平是成正比的，经济水平高，在地质环境方面的投资就大。地质环境基础条件不断改善，对相关建设的要求就会越来越高，使地质环境遭受破坏的程度相应减小。
(2)生产对策
通过技术革新，不断提高各产业的生产效率。加强产业准入制度，提高产业准入门槛，大力引进高科技产业，重点建设海洋生态产业和海洋科技产业。引导形成合理的产业比例，并注重增加二、三产业的种类和效益。
(3)资源方面
优化配置，合理利用现有资源，尤其是水资源和土地资源，要做到规划、审批、使用和保护的统一。在利用资源的过程中，要做到保护性开发并节约使用，不因开发利用造成资源破坏、资源流失甚至资源枯竭等恶性后果，达到区域资源的可持续利用和经济的可持续发展的目的。
(4)开发保护
地质环境承载力水平与城市开发建设有很大关系。在开发过程中如果做到合理规划、有序开发，并因地制宜地制定地质保护措施，将不会对地质环境造成大的破坏，甚至有可能改善区域地质环境质量;反之，不注重地质环境保护的盲目开发建设，将造成地质环境的破坏，使地质环境承载力下降。
(5)环保方面
加强污染监控和治理力度，改善地质环境质量。开发建设过程中，严控大气和噪音污染，严防建筑垃圾乱倾乱倒。海岸建设时，防止海洋污染和海洋生态破坏。大力监管区内排污企业和其他排污行为，保护好水资源和土壤资源，控制水质污染和土壤污染。
(6)思想方面
不断提高公众的环境保护意识，使人人都认识到地质环境的重要性，做到行为活动等自觉地保护地质环境。随着人们总体认识水平的不断提高，区域地质环境承载力也将得到不断提高。