王愛(ài)華
(江蘇省如皋市環(huán)境監(jiān)測(cè)站江蘇如皋 226500)
我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的生態(tài)監(jiān)測(cè)問(wèn)題探討
王愛(ài)華
(江蘇省如皋市環(huán)境監(jiān)測(cè)站江蘇如皋 226500)
上世紀(jì)60年代后,隨著全球生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的出現(xiàn),生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)從一般意義上的環(huán)境污染因子監(jiān)測(cè)開(kāi)始向生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)渡和拓寬。本文就環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中生態(tài)監(jiān)測(cè)的背景、學(xué)科以及相關(guān)的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)內(nèi)容進(jìn)行了的淺層討論。
環(huán)境監(jiān)測(cè);生態(tài)監(jiān)測(cè);評(píng)價(jià)
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實(shí)施生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)體系發(fā)展和完善的必然趨勢(shì)和要求,這一項(xiàng)復(fù)雜的工程,向生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作提出了更高的要求,也必定更深層次地為環(huán)境管理部門(mén)服務(wù),為經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)營(yíng)造良性循環(huán)、天地人和的生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。人口、資源、環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,單從生物指標(biāo)監(jiān)測(cè)來(lái)了解環(huán)境質(zhì)量已不能達(dá)到要求,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展的必然趨勢(shì),也必定會(huì)作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要方式。
首先,人口爆炸導(dǎo)致現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)生境劇烈變化。新生人口增多和老齡化程度不斷加深給所帶來(lái)的人口基數(shù)增大給生態(tài)保護(hù)等帶來(lái)了前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)流動(dòng)人口的不斷涌入,給本地區(qū)原有的生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)了極大的沖擊。其次,耕地(水稻田)的減少導(dǎo)致水土調(diào)控能力變差。據(jù)常態(tài)測(cè)算,稻田可維持近10cm的水層,遇到暴雨可達(dá)15cm。每公頃稻田比旱地多蓄水1500m3。穩(wěn)定水稻生產(chǎn)是長(zhǎng)江三角洲地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的基石,一旦改變用途,夏季對(duì)雨水的調(diào)控能力就會(huì)下降,易造成水澇帶來(lái)環(huán)境破壞。再次,生物入侵威脅到生物生態(tài)環(huán)境健康。外來(lái)物種入侵是生物多樣性衰減和喪失的三個(gè)原因之一,而生物多樣性是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),一旦多樣性受到了嚴(yán)重威脅,物種滅絕速度就會(huì)不斷加快,遺傳多樣性急劇貧乏,生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化,這些都將加劇人類(lèi)面臨的資源、環(huán)境、糧食和能源危機(jī)。最后,湖泊富營(yíng)養(yǎng)化造成水體自?xún)裟芰ο陆怠,F(xiàn)代工業(yè)進(jìn)程加速了水中植物營(yíng)養(yǎng)成分(N、P等)的過(guò)量積累,水體營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩,藻類(lèi)等水生生物大量繁殖,致使水體處于嚴(yán)重缺氧狀態(tài),并分解出有毒物質(zhì)危害水質(zhì)生態(tài)環(huán)境。2007年無(wú)錫太湖飲用水水源地藍(lán)藻的大面積爆發(fā)后,《太湖水污染防治條例》緊急出臺(tái),環(huán)太湖五市的蘇州、無(wú)錫、常州、嘉興、湖州頻頻推出重磅應(yīng)急機(jī)制和措施應(yīng)對(duì)日益惡化的水生生態(tài),生態(tài)監(jiān)測(cè)的開(kāi)展刻不容緩。
生態(tài)監(jiān)測(cè)是一門(mén)綜合技術(shù),是通過(guò)地面固定的監(jiān)測(cè)站或流動(dòng)觀察隊(duì)、航空攝影及太空軌道衛(wèi)星,獲取包括生境的、生物的、經(jīng)濟(jì)的和社會(huì)的等多方面數(shù)據(jù)的技術(shù)。是利用各種技術(shù)測(cè)定和分析生態(tài)系統(tǒng)各層次對(duì)自然或人為的反應(yīng)或反饋效應(yīng)的綜合表征,來(lái)判斷和評(píng)價(jià)這些干擾對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響、危害及其變化規(guī)律。新內(nèi)涵中包括借助遙感、地理信息系統(tǒng)與全球定位(統(tǒng)稱(chēng)3S集成)等一體化的高新技術(shù)對(duì)大范圍區(qū)域片生態(tài)系統(tǒng)的宏觀監(jiān)測(cè),是環(huán)境科學(xué)與生物科學(xué)的交叉學(xué)科。
同時(shí)生態(tài)監(jiān)測(cè)一直是較為爭(zhēng)議的,主要表現(xiàn)在生態(tài)監(jiān)測(cè)與生物監(jiān)測(cè)的相互關(guān)系上,認(rèn)為生態(tài)監(jiān)測(cè)包括生物監(jiān)測(cè),如劉培哲認(rèn)為生態(tài)監(jiān)測(cè)是生態(tài)系統(tǒng)層次的生物監(jiān)測(cè),是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的自然變化及人為變化所做反應(yīng)的觀測(cè)和評(píng)價(jià)。生態(tài)監(jiān)測(cè)包括生物監(jiān)測(cè)和地球物理化學(xué)監(jiān)測(cè)兩方面內(nèi)容。金嵐等將生態(tài)監(jiān)測(cè)與生物監(jiān)測(cè)統(tǒng)一起來(lái),將二者統(tǒng)稱(chēng)為生態(tài)監(jiān)測(cè),認(rèn)為生態(tài)監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)的組成部分,是利用各種技術(shù)測(cè)定和分析生命系統(tǒng)各層次對(duì)自然或人為的反應(yīng)或反饋效應(yīng)的綜合表征,來(lái)判斷和評(píng)價(jià)這些干擾對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響、危害及其變化規(guī)律,為環(huán)境質(zhì)量的評(píng)估、調(diào)控和環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)。前者側(cè)重在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的反應(yīng)方面,后者則包括生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)層次,即對(duì)個(gè)體、種群、群落乃至生態(tài)系統(tǒng)對(duì)外干擾的反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這種觀點(diǎn)表明,生態(tài)監(jiān)測(cè)是一種監(jiān)測(cè)方法,是對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的一種補(bǔ)充,利用的是“生態(tài)”來(lái)做“儀器”進(jìn)行監(jiān)測(cè)環(huán)境質(zhì)量。
在工作中,我們主要通過(guò)對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(EI)來(lái)對(duì)一個(gè)區(qū)域進(jìn)行生態(tài)的宏觀評(píng)價(jià)。生態(tài)環(huán)境指數(shù)(Ecological Environment Index)是指反映被評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況的一系列指數(shù)的綜合。
EI=0.25×生物豐度指數(shù)+0.2×水網(wǎng)密度指數(shù)+0.2×植被覆蓋指數(shù)+0.2×(100-土地退化指數(shù))+0.15×環(huán)境質(zhì)量指數(shù)
生物豐度指數(shù)=Abio×(0.35×林地+0.21×草地+0.28×水域濕地+0.11×耕地+0.04×建設(shè)用地+0.01×未利用地)/區(qū)域面積。式中:Abio=692.096020,全國(guó)生物豐度指數(shù)歸一化系數(shù)。歸一化系數(shù)=100/A最大值,A最大值指某指數(shù)歸一化處理前的最大值。
植被覆蓋指數(shù)=Aveg×(0.38×林地面積+0.34×草地面積+0.19×農(nóng)田面積+0.07×建設(shè)用地+0.02×未利用地)/區(qū)域面積。式中:Aveg=601.110997,全國(guó)植被覆蓋指數(shù)的歸一化系數(shù)。
水網(wǎng)密度指數(shù)=Ariv×河流長(zhǎng)度/區(qū)域面積+Alak×湖庫(kù)(近海)面積/區(qū)域面積+Ares×水資源量/區(qū)域面積。式中:Ariv=71.768110,全國(guó)河流長(zhǎng)度的歸一化系數(shù);Alak=805.664908,全國(guó)湖庫(kù)(近海)面積的歸一化系數(shù);Ares=88.36616016,全國(guó)水資源量的歸一化系數(shù)。
土地退化指數(shù)=Aero×(0.05×輕度侵蝕面積+0.25×中度侵蝕面積+0.7×中度侵蝕面積)/區(qū)域面積。式中:Aero=146.33,全國(guó)土地退化指數(shù)的歸一化系數(shù)。
環(huán)境質(zhì)量指數(shù)=0.4×(100-ASO2×SO2排放量/區(qū)域面積)+0.4×(100-ACOD×COD 排放量/區(qū)域年均降雨量)+0.2×(100-ASOL×固廢排放量/區(qū)域面積)。式中:ASO2=1.725721,SO2的歸一化系數(shù);ACOD=0.052749,COD 的歸一化系數(shù);ASOL=2.424802,固體廢物的歸一化系數(shù)。
國(guó)家環(huán)??偩帧渡鷳B(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范(試行)》
我國(guó)生態(tài)監(jiān)測(cè)工作為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求,已賦予了新的內(nèi)容。生態(tài)監(jiān)測(cè)環(huán)境科學(xué)與生物科學(xué)的交叉學(xué)科,包括環(huán)境監(jiān)測(cè)和生物監(jiān)測(cè)。它是通過(guò)各種物理、化學(xué)、生化、生態(tài)學(xué)原理等各種技術(shù)手段,對(duì)生態(tài)環(huán)境中的各個(gè)要素、生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行監(jiān)控和測(cè)試,為評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,保護(hù)生態(tài)環(huán)境、恢復(fù)重建生態(tài)、合理利用自然資源提供依據(jù)的過(guò)程。
[1]馬天,王玉杰,郝電等.生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)及其在我國(guó)的發(fā)展[J].四川環(huán)境,2003(2):16~17.
[2]葉青.開(kāi)展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)[J].環(huán)境導(dǎo)報(bào),2001(6):152~154.