区域环境研究综述.ppt

区域环境研究 区域环境研究 区域环境分异研究 区域环境地球化学分异特征是区划环境的重要基础 区域性环境规划是发展区域环境中协调资源开发 发展经济和改善环境的纲领 编制区域环境规划必须在环境目标和环境内容上与区域规划协调 80年代初以区域环境综合研究为主 着重探索区域内环境物质运移和净化关系 通过分析自然环境特征和承载能力 阐明了环境区域的控制因素及净化功能 提出了环境保护分区 阐明了环境污染过程及环境质量状况 提出了区域环境的对策建议 区域环境背景研究 为了评价人为经济社会对环境地球化学平衡关系的影响程度 必须了解不同区域 不同环境介质中化学元素及化学物质的背景浓度水平 80年代以来以地球化学背景为基本概念 适应于环境学科发展所需要的 环境背景值 的调查和研究成为环境地球化学的热点研究问题 区域环境效应研究地方性分布的疾病是典型的环境效应 我国环境地球化学工作者对地方病的环境病因作了大量研究 对克山病 大骨节病 地方性氟中毒 地方性甲状腺肿等疾病进行了环境地球化学病因研究 同时对伽师病 地方性砷中毒 肝癌 肺癌 宫颈癌 鼻咽癌 食管癌 肠癌等地方性或区域性高发疾病的环境地球化学病因进行了探索 揭示了许多有意义的现象 区域环境容量研究区域地球化学分异导致同一种化学元素或污染物在不同区域生态效应的差异 亦即不同地球化学环境类型的环境介质中 允许存在的污染物的临界数量不尽一样 也就是一个环境容量问题 从地球化学角度看 环境容量是一定地域单元内环境条件 环境背景 污染物性质及其人体健康和生物学效应的函数 对于确定的地域和污染物而言 环境容量是稀释扩散和净化降解能力及其生态效应的综合评估 二十世纪80年代来 我国环境地球化学工作者分别对大气 水体及土壤环境容量的具体含义 计算方法进行了广泛的讨论 并在土壤环境标准 农灌水质标准 污泥施用标准 污染物排放总量及土壤污染预测等方面体现出较大的实际意义 解决区域性环境问题首先要认识这些问题产生的原因及其发展演绎过程 因此应在较大的时空尺度下 综合多种环境要素的影响和变化 对比自然演化过程与人为干扰影响的份额 深入剖析其发生演绎机理 揭示问题实质 环境地球化学以其宏观与微观结合的工作方法 多种环境因子的界面作用原理 对比识别自然变化与人为干扰的关系等学科特长 来认识和解决典型区域的环境问题 20世纪下半叶中国地理环境的巨大变化引发了学者们对环境变化区域研究的思考全球变暖背景下气候带的明显摆动 降水南增北减使南方洪涝增加 北方干旱日趋严重 巨大的物质和能源需求与日趋严重的环境污染 天文水过程的重大改变 区域的集成研究是认识地球系统的有效途径 例子 京津唐大气环境及其区域研究 论文分析了北京 天津和唐山主要大气污染物随时间和地点的变化 并进一步分析了它们的污染特征 在此基础上 我们利用气象资料 污染源等基础资料 通过大气污染物主轴浓度模式计算了一年四个季节二氧化硫浓度分布 并且分析了全区二氧化硫分布特征及相互影响 从一月分资料分析 北京和天津各有一条0 50毫克 米3的等值包络线 说明京津两市二氧化硫污染有一定的渗透 而天津和唐山污染更为密切 此月是一年中污染最严重的一个月 京津唐三市以天津最严重 其次是北京与唐山 从四月分资料分析 三个城区风速较大 二氧化硫污染较轻 且较一月分均匀 从七月分资料分析由于天高云淡日子多 且偏南风多 这时二氧化硫浓度更低 浓度等值线呈南向北拉成椭园 从十月分资料分析 这时污染较七月强 而且天津和唐山有一定相互影响 从一些计算结果分析 得知二氧化硫浓度分布与风向有关 在偏北风条件下 北京和唐山对天津有影响 偏南风时 天津对北京和唐山有影响 等值线都有明显的变化 渤海湾浓度偏低 北京和唐山联线浓度偏低 津唐地区大气环境分区结果二氧化硫污染区 包括京津唐三市及近郊区 在这一地区希望不要再建二氧化硫重污染型工业 氧化硫轻污染区 京津唐三城市二氧化硫污染涉及区 在这一区可建一些保护大气环境的设施工程 可供发展区I 唐山以东 接近山区及山前 受坡风和山谷风影响 可发展轻垫工业 文教卫生事业 供发展区 本区处于渤海沿岸 扩散能力较强 二氧化硫本底量不大 较宜发展重工业 本区应注意保护北戴河环境 另根据大气污染系数的分析 工矿企业宜建在城镇的东或西方 例子 青藏高原区域可持续发展研究 青藏高原区域从特殊生态地位 国土安全 区域地缘政治及国家总体战略来看都具有极其重要的战略地位 青藏高原研究目前集中在地球科学 资源与环境科学等领域 我国青藏高原研究在高原形成演化与岩石圈结构 高原隆起过程与环境效应 末次冰盛期以来气候环境变化 生命过程与人类对高原环境的适应 自然环境及其地域分异 资源 灾害与区域发展等方面取得重要的理论成果 并在社会经济发展实践上获得成功应用 中国青藏高原研究的主要进展1 高原形成演化与岩石圈结构研究2 高原隆起过程与环境效应3 末次冰盛期以来气候环境变化4 生命过程与人类对高原环境的适应5 自然环境及其地域分异6 资源 灾害与区域发展 例子 南岭山区的生物多样性和生态系统保护与区域环境安安 南岭山区气候温暖湿润 生物资源丰富 是中亚热带地区具有代表性的天然生态系统 也是我国亚热带地区仅有的几块物种储存库之一 例子 吉林省区域环境中硒的生态风险评价 将硒的生物动力学模型和蒙特卡罗 MonteCarlo 分析方法相结合 对吉林省居民血硒营养状况进行了定量生态风险评价研究 研究结果表明 所建立的硒的生物动力学模型能够用于区域性居民血硒的预测预报模型 预测居民血硒平均值为0 044 g mL 标准差为0 013 与实测血硒平均值0 043 g mL 标准差0 019相比 无显著差异 P 0 05 预测吉林省居民克山病发病的风险度为19 8 与实测发病率16 4 较接近 结果表明 所建立的生物动力学模型可以作为区域性居民硒营养状况的预测预报模型 该模型与蒙特卡罗分析方法相结合 能预测预报区域环境中居民硒营养的一般状况 环境管理者或决策者能够根据风险性分析的结果进行有效风险管理 使硒元素更好地发挥其对人体的生物学功能 同时 该模型还为人体内其他微量元素预测预报模型的建立以及进行定量生态风险评价提供了范例 例子 三江平原大面积开荒对自然环境影响及区域生态环境保护 根据多年在三江平原野外考察积累的大量资料 对比开垦前后不同年代的数据 分析三江平原大面积开荒引起的区域环境变化 包括生态类型变化 土地退化 水环境变化以及动植物资源的变化等 并在总结三江平原开荒过程中经验教训的基础上提出区域环境保护对策 例子 山西省生态地理研究 生态地理区域系统研究是根据代表自然界的生物和非生物要素地理相关性的比较研究和综合分析 按照自然界的地域分异规律 划分或合并而形成不同等级的区域系统 其成果可以成为制定治理措施的基础 山西省地处黄河中游 黄土高原的东部 华北大平原的西侧 特殊的气候和土壤条件造成了山西省特有的生态问题 在传统生态地理区域分类指标体系的基础上 应用SPSS10 0聚类分析法 引入所需的指标 在剔除贡献不显著的指标后 进行聚类 根据各生态地理区域的自然条件 划分成六大生态地理区域 并且在DeltaDraph5 0的支持下做出山西省的生态地理区域分区图 指出各区域的生态问题 并提出生态建设的主要方向和措施 1 本文选用的指标体系在黄秉维 郑度的中国温度带划分指标和中国生态地理区域划分温度指标的基础上增加了从一定程度上能够反映出人类活动对区域生态现状的影响指标 如水土流失 森林覆盖率 人均耕地 垦殖率 从而达到从局部反映人类活动的作用 2 采用的SPSS10 0的统计学方法是在我国传统的区化方法基础上 把能够影响到区域生态环境的全部指标综合起来进行量化 在剔除对区域贡献不大的指标后进行生态地理区域的聚类 从一定程度上比传统的分类体系更全面 更完善 3 采用的积温换算方法 即用0 16乘以 10 的积温代表潜在蒸发量 忽略了10 以下的降水在区域内引起的季节性变化 可能在一定程度上会对区域的生态地理区划产生影响 山西省的生态地理区域划分是在一定程度上对区域生态环境系统的量化 可以作为山西省制定生态环保战略的一个科学的依据 加强对生态地理区域的植被恢复工作是当前和今后的第一要务 同时应制定相关的政策 法律 方针 以及确定和落实生态环境监测 治理等技术手段的实施范围 例子 上海沿海地区水环境演变及城市化响应 作为我国最大的城市之一 上海已经出现地表水质下降 水环境自我调节能力下降 城市水体逐渐消亡等问题 由于地处平原河网地区 地势平缓 又受海洋潮汐的顶托作用 造成河道水流缓慢 污水回荡 水体更新周期长 自然地理特征和经济发达 人口众多的社会经济特征对上海地区河网水系造成的压力十分突出 形成以氨氮为主要影响因子的有机污染类型 所以上海虽然地处淡水资源相对较丰富的长江三角洲地区 但已成为典型的水质型缺水城市 水质型缺水已成为影响城市可持续发展的主要限制因子之一 城市化过程中大量的建设活动造成城市水体的消亡 20世纪80年代以来 上海城市水面率锐减25 90年代上海沿海郊区城市化进程迅速 到1999年底 上海郊区城市化水平达45 4 比1992年增加了19个百分点 2003年上海郊区城市化水平达54 快速城市化进程中 水环境变化剧烈 因此 本文以上海沿海地区为样区 采用单要素分析与综合地理评价相结合的方法 研究多因素影响下区域水质的时空变化过程和规律 通过对城市化水平不同 城市化过程和城市化方式不同的三个地区水环境变化规律的比较分析 初步探讨水环境变化与城市化之间的祸合机制 为上海及类似地区新一轮城市化和再城市化进程中环境经济协调发展提供依据 也为区域环境演变研究提供一种新的方法和途径 研究区域城市河道基本情况 研究区域基本状况 研究区域社会经济状况 研究区域水系及测站分布图 例子 芜湖市城市郊区土壤重金属污染的初步研究 通过对安徽省芜湖城市郊区四山 西江 鸠江 马塘4个典型农业区域土壤重金属As Hg Pb Cd Zn Cr污染现状的调查与分析 建立了城市郊区土壤重金属污染研究的一般程序和方法 在分析了各典型调查区域环境背景特征的基础上 计算出各区域土壤重金属污染指数 应用对应分析技术 研究了各调查区土壤重金属的污染特征 结果表明 芜湖城市郊区土壤重金属污染已相当显著 且各区域间土壤重金属污染具有一定的差异 总体上鸠江区较其他区域污染严重 各区域间Pb Hg污染水平差异明显 但As Cd Zn Cr污染差异不大 根据研究结果分析了控制芜湖城市郊区土壤重金属污染的成因 例子 珠江三角洲城市环境与社会经济协调发展的分异类型及调控 可持续发展的城市生态环境应当是环境和社会经济效益的高度统一 然而由于自然资源和社会 经济等因素的差异 一定区域内城市的发展必然会呈现出不均衡性 表现为不同城市的环境与社会 经济协调发展的分异 区域分异现象的分析是区域环境研究的重要内容 而城市就是一个人工化的生态系统 所以清楚地识城市的分异并对其发展方向作出描述 对评价城市生态环境的质量及其演变态势 并进一步制定相应的调控措施 都是非常必要的 本文对珠江三角洲的九个城市 广州 深圳 珠海 惠州 东莞 中山 江门 佛山 肇庆 进行了多元统计分析 得出了珠江三角洲城市环境与社会 经济协调发展状况的四种分异类型 并提出促进城市环境和社会经济协调发展的相应对策 由表2可知 第一主成分与城市环境和社会 经济各项指标都具有较大的相关性 所以 第一主成分反映了各城市环境与社会 经济协调发展状况的优劣程度 由第一主成分得分的多少可以初步判断珠江三角洲九个城市协调程度由优到劣依次为 深圳 中山 珠海 广州 惠州 江门 佛山 东莞 肇庆 珠江三角洲城市环境与社会经济协调发展状况的聚类分析 区域研究将60年代出现的 老三论 系统论 控制论 信息论 应用到地理学中之后产生的 它把区域作