水是基础性的自然资源和战略性的经济资源，同时也是生态环境的控制性要素。随着经济规模的急剧增加和人口总量的日益膨胀，人类活动与水环境之间的矛盾不断加剧；水环境问题随之出现且渐趋恶化，逐渐对经济、社会的健康发展和生态环境的良性循环构成威胁。鉴于此，本文以辽河流域为背景，选择辽宁省境内辽河流域作为研究区，通过辽河流域水环境承载力的仿真模型、估算框架和预测模型的建立，对辽宁省辽河流域水环境承载力的相对量和绝对量进行了估算、评价和预测，揭示了辽宁省辽河流域的水环境承载状况、水环境承载力阈值及其发展趋势和影响因素，阐明了该区域水环境问题的主要方面及其发生原因，建立了辽河流域水环境承载力的优化框架。主要得出以下结论：　　 (1)水环境系统是水环境承载力的承载主体，其承载对象包括社会经济系统和生态环境系统。以满足生态环境的用水需求为前提，水环境系统通过水污染排放/净化过程和水资源供给/需求过程实现对经济、社会发展的支持和限制；水环境承载力的大小则由水环境系统所能持续承载的最大经济、社会规模来衡量。　　 (2)1996-2005年辽宁省辽河流域的水环境系统始终处于超载状态，表现为较强的波动性，主要受水环境条件的影响。随着经济、社会的发展，辽宁省辽河流域的废污水和COD的产生量不断增加，COD的排放量逐渐得到控制，废污水的排放量仍然呈增加趋势，用水总量却逐渐减少；同时，该区域的排污结构和用水结构也随之变化，表现为生活排污和生活用水的总量及其所占比重都不断增加，居民生活对水环境系统的生态压力日益增大。其中，兼顾资源利用、环境保护和经济、社会发展的综合型方案才是改善水环境承载状况的最佳方案。　　 (3)1996-2005年辽宁省辽河流域水环境承载力各指标(即水环境系统可承载的人口总量、粮食产量和GDP)存在不同程度的波动性，整体上仍呈上升趋势，水环境系统可承载的GDP、人口总量和粮食产量不断增加，主要源于水环境资源利用效率的提高。在水环境系统持续承载的前提下，研究区的生活水平也不断提高，居民生活逐渐达到中等富裕、富裕水平。　　 (4)用水结构和排污结构对水环境承载力各指标的影响机制存在显著差异；同时，用水结构和排污结构的优化调整可以显著的增强水环境系统对经济、社会发展的承载能力。因此，用水结构和排污结构的优化调整是增强水环境承载力阈值的有效途径。　　 (5)不同情景条件下，2006-2015年辽宁省辽河流域的水环境承载状况、水环境承载力阈值及其发展趋势具有较大差异，水环境承载状况和水环境承载力阈值表现为相反的变化趋势，水环境条件是其决定因素。在高水平的水环境条件下，水环境承载力阈值较大，水环境承载状况较好，两者均呈稳定变化。同时，水环境建设的加强和水环境管理的优化可以显著地增强水环境承载力阈值，改善水环境承载状况。　　 (6)在优化条件下，2006-2015年辽宁省辽河流域水环境承载力各指标不断增加，水环境承载状况渐趋改善。通过水环境建设的加强、水环境管理的优化和经济、社会发展的调整，辽宁省辽河流域的水环境系统可以实现对经济、社会发展的可承载。　　 (7)建立了辽河流域水环境承载力的优化框架。