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河流健康评价的研究进展_杨文慧

河流健康评价的研究进展_杨文慧
河流健康评价的研究进展_杨文慧

收稿日期:2005-04-04

基金项目:国家自然科学基金资助项目(30390005)作者简介:杨文慧(1970—),女,山西太原人,博士研究生,主要从事水力学及河流动力学研究.河流健康评价的研究进展

杨文慧,严忠民,吴建华

(河海大学水利水电学院,江苏南京 210098)

摘要:对河流健康的概念进行了辨析,回顾了河流健康评价的发展状况,总结了河流健康评价的对

象、评价指标的选取及主要采用的评价方法,提出了今后开展河流健康评价还需对评价标准、评价

尺度、评价方法、服务功能评价等方面作进一步的研究.

关键词:河流健康;生态系统;评价方法

中图分类号:X171.1 文献标识码:A 文章编号:1000-1980(2005)06-0607-05

河流生态系统可提供众多的服务功能,这些功能是维系人类生存和经济发展的物质基础及保障条件.但长期以来,人类在河流上进行的拦河筑坝、径流调节、梯级开发使许多河流变成了半人工控制的系统.河流管理中出现了断流、水环境恶化、河床萎缩、水生生物锐减、洪涝灾害频繁等一系列的问题,导致了河流服务功能的逐渐丧失,直接威胁到了人类正常的生产和生活.因此,维持和恢复河流生态系统的健康成了河流管理的重要目标.

1 河流健康的概念

1.1 国外研究

河流健康是伴随生态系统健康概念出现的一个新概念.从河流管理的角度讲,河流健康概念的提出具有现实意义.它的提出有助于科学团体和公众之间的沟通,唤起社会对人类强加于河流影响的关注.

在河流的保护和管理中,对生物和生态系统的强调,使人们很自然地接受了河流健康的概念[1,2].河流健康的含义,目前还存在争议.1972年的美国“清洁水法令”为河流健康设定了一个标准,即物理、化学和生物的完整性,其中完整性指的是维持生态系统自然结构和功能的状态[3],此标准成为河流健康评价的指导原则.类似的定义还有Schofield 等[4]提出的“与同一类型没有受到破坏的河流的相似程度,尤其是在生物多样性和生态功能方面”.这些定义强调了河流生态系统的自然属性内容的健康,属于从生态系统观出发的河流健康定义.河流健康问题多是源于人类的影响,人类对河流健康的研究在某种程度上也是以满足人类的需要为前提的.Fair weather 等[2,5]提出河流健康的社会、经济和政治观点在定义河流健康时是必不可少的,并进一步提出河流健康的判断应包括生态标准和人类由该系统获得的价值、用途和适宜性.澳大利亚的河流健康委员会认为与其环境、社会和经济特征相适应,能够支撑社会所希望的河流生态系统、经济行为和社会功能的河流为健康的河流[6].文献[1,5,6]中的定义同时考虑了河流自然生态系统的特征和河流健康的社会价值,认同了河流健康概念是与人类的发展联系在一起的,但没有指明河流健康具体的属性和特征,内容过于抽象化,不便于实际应用.

1.2 国内研究

目前西方发达国家的河流保护工作已进入了生态恢复阶段,而我国还处于水质恢复时期.针对我国的实际情况及河流管理中出现的问题,以黄河治理为重点,水利工作者提出了维持河流健康生命、河流生命和维持黄河健康生命等概念.李国英[7]

指出了维持黄河健康生命就是要维护黄河的生命功能.河流的生命力主要体现在水资源总量、洪水造床能力、水流挟沙能力、水流自净能力、河道生态维护能力等方面.胡春宏等[8]提出维持黄河健康生命的内涵包括河道的健康、流域生态环境系统的健康和流域社会经济发展与人类活动的第33卷第6期

2005年11月河海大学学报(自然科学版)Journal of Hohai University (Natural Sciences )Vol .33No .6Nov .2005

608河海大学学报(自然科学版)第33卷

健康等3方面的内容.这些概念强调的是维持河流自身生命的健康,是从工程角度对河流健康的关注.最近,对河流健康的内涵又有了新的认识,刘恒等[6]指出河流健康的基本范畴表现在水、土、植物和功能4个方面,河流健康的社会经济价值应体现在满足区域和流域生产生活的需要上.相对于国外研究,我国对河流健康的认识更注重河流自身生命和功能的健康.

总之,目前的河流健康涵义还有待于进一步的完善.综合国内外的研究,对河流健康的定义应考虑河流生态系统的特征及对人类社会的服务功能.因此河流健康可定义为河流生态系统可保持自身结构的完整性,并能维持正常的服务功能,满足人类社会发展的合理需求.

2 河流健康评价的发展状况

2.1 国外研究

最初对水体的最大破坏来自于污染物,因此关于河流健康的评价最早开始于对水质的评价,19世纪末期从已严重污染的欧洲少数河流开始[9].20世纪80年代初,河流管理的重点由水质保护转到河流生态系统的恢复.水质评价已远远不能满足河流管理的需要,因为水质评价只是对河流健康内容的部分评价,不能揭示损害河流健康多方面的因素,包括在淡水系统退化方面起关键作用的一些因素,例如岸边植被带的损失、污染物扩散、水流状态改变、淤积、外来物种的引入等[10],因此,河流健康评价的内容也发生了改变,开始转向对河流生态质量的评价.

20世纪80年代,出现了两种重要的河流健康评价和监测的生物学方法,即生态完整性指数(IBI)和河流无脊椎动物预测和分类计划(RIVPACS)[11].生态完整性指数IBI产生于美国中西部,最初用于鱼类,后又推广到其他生物.RIVPACS产生于1977年英国淡水生态所的河流实验室,早期目标是促进对保护位置的选择,物种组成类型是其分析重点[4,11].这两种评价方法在许多国家得到了应用.美国的许多地区采用IBI作为评价溪流状况的工具以支持水资源计划和决策.澳大利亚在RIVPACS的基础上发展了适合本国的方法AUSRI-VAS,并于1993年采用AUSRIVAS进行了第一次全国水资源健康评价[4].此外,河流健康评价指数还有藻类丰富度指数(AAI)、硅藻的污染敏感性指数(IPS)、底栖生物完整性指数(B-IBI)等.同一时期,许多国家还发展了河流健康的综合评价方法,较具代表性的有美国、英国、澳大利亚和南非等国家.

美国环保署(EPA)于1989年发展了快速生物评价协议,为用生物群落资料作为生态健康指标提供了一个技术框架.1990年,环保署(USEPA)启动了环境监测评价计划(E MAP),用于监测和评价河流和湖泊的状态和趋势[12].国家水质目录(NWQI)为美国的《水清洁法》提供2年一次(1996年后5年一次)的全国水质(包括河流状况)的报告[13].英国在20世纪90年代建立了河流保护评价系统(SERCON),目标是用于评价河流的生物和栖息地属性,评价河流的自然保护价值.同一时期还发展了河流栖息地调查(RHS)方法,该方法为英国提供了一个河流分类和未来栖息地评价的标准方法[14].此外还有在美国、瑞士、意大利使用的河岸带、河道、环境目录(R CE),采用了16个特征值用于快速评价下游农业景观地区小溪流的物理和生物状态[15].

澳大利亚和南非都开展了国家河流健康计划,澳大利亚对河流状态的评价包括水文地貌(特别是栖息地结构、水流状态、连续性)、物理化学参数、无脊椎动物和鱼类集合体、水质、生态毒理学等内容.采用了河流地貌类型(GRS)、河流状态调查(SRS)等多种评价方法.南非的水事务及森林部于1996年发起了“河流健康计划”,它的栖息地完整性指数(I HI)用于评价栖息地主要干扰因素的影响,包括饮水、水流调节、河床与河道的改变、本地岸边植被的去除和外来植被的侵入等内容[16].

2.2 国内研究

目前,我国的河流保护工作总体上还处于水质恢复阶段,在水质评价方面已做了大量的工作[17,18].评价指标主要采用理化指标,也有部分采用生物指标[19,20].近年来,在对城市河流水环境的整治中,开始考虑水质指标之外的其他影响因子.1999年,上海市环境监测中心建立的适用于黄浦江水环境状态评价的指标体系中,就包括了理化指标、生物指标、营养状况指标、景观指标4部分内容[21].

自20世纪90年代以来,河流管理中开始重视生态的恢复和保护,关注河流的健康问题.李国英[7]根据黄河的具体情况,提出了“维持黄河健康生命”的治河新理念,以“堤防不决口,河道不断流,污染不超标,河床不抬高”作为体现终极目标的4个主要标志.2005年4月,长江水利委员会正式出台了健康长江指标体系,包含河道生态需水量满足程度、水功能区水质达标率等18个指标[22].该指标体系是针对长江管理的目标和需

要产生的,反映了健康长江管理的组成内容.

3 河流健康评价方法分析

3.1 河流健康评价的对象

国外的河流健康评价是对河流生态状态的评价,以河流生态系统作为评价的对象[1-3]

.在河流的保护和管理中,河流生态系统被描述为四维空间系统,即具有纵向、横向、垂向和时间分量[23].在纵向上,从河源到河口均发生物理的、化学的和生物的变化;在横向上,河流与周围的洪泛平原有密切的联系,河岸的植物起着调节水温、光线、渗漏、侵蚀和输送营养物质、维持水生生物食物链的作用,对河流生物生存具有重要意义,因此河岸带属于河流健康评价的范围;在垂向上,与河流发生相互作用的范围不仅包括地下水对河川径流水文要素和化学成分的影响,而且还包括生活在下层土壤中的有机体.生态系统的结构也会随时间不同而变化,反映出生态系统在时间上的动态性.我国的健康长江指标体系是针对长江管理目标的指标体系.

3.2 河流健康评价指标的选取

国外的河流健康评价反映的是河流生态状态的优劣,几乎不涉及河流对人类的服务功能.评价指标包括生物指标和栖息地指标.河流的水质污染、水文状态和物理结构的改变、外来物种的引入等引起的生态状态的恶化都会在河流生物的结构和功能上有所反映,因此生物指标成为了河流健康评价的主要指标.常用的指示生物包括鱼类、底栖无脊椎动物和着生藻类等.对于生物指标,如果只使用单一指标,当外界干扰在更高层次上对生态系统的结构和功能作用而没有造成物种变化时,这一方法就会不敏感.采用不同生物组织层次上的多个指标可反映这种变化.美国的生态完整性指数IBI 通过对鱼类类群的组成与分布、种多度以及敏感种、固有种和外来种等方面变化的分析,来评价水体生态系统的健康状态,共采用了12项指标[24].对河流栖息地状态的评价是河流评价的又一重要方法.河流的生物状态很大程度上决定于栖息地状态,因此对栖息地的评价是生物评价的一个合理替代.栖息地的控制因素包括水流状态、河道结构(地貌)、水质、河岸带、基质、人类干扰等.用于水流状态评价的指标包括水深、流速、流量等;河道结构指标包括河流的蜿蜒度、深潭和浅滩等不同地貌形态的数目及范围、人工建筑物等,河流形态的多样性是生物多样性的基础;水质指标包括pH 值、溶解氧、浊度、电导率等,是水流污染程度的直接指示;基质指河底材料的组成,例如卵石、砾石、沙土等,为鱼类提供了产卵和遮荫场所;河岸带指标包括河岸的宽度、植被的完整性、覆盖率、连通性、外来物种数量比例等;人类的干扰包括外来物种引入、渠化、抽取地下水、土地开发等.

国内健康长江评价指标体系是一个内容比较完整的指标体系,很好地反映了河流健康包含的研究内容.与国外的评价指标体系比较,健康长江指标体系的每个指标都反映了河流管理内容的一个方面,适用于评价河流的管理效果.

3.3 河流健康评价方法

河流健康评价多以原始状态或干扰极小的状态作为参考状态,即评价标准.

按照指标内容的不同,河流健康评价方法可分为指示物种法和综合评价法.指示物种法是一种评价河流健康状态比较有效的方法,但采用指示物种法评价河流的环境状态需要有大量的生物数据及生物与环境变量间关系的研究作基础,在缺少生物数据及相关研究的区域,指示物种法的使用受到了限制.结合了来自不同学科的多个指标的综合评价法,则在一定程度上可弥补指示物种法的不足,更好地评价河流的健康状况,因为在这一类指标体系中包含反映河流健康不同信息的指标,能反映复杂河流生态系统的多尺度、多压力的特征,利于全方位揭示河流存在的问题.许多国家也倾向于发展综合评价法,所以综合评价法将是今后河流健康评价的一个发展方向.但就目前的发展状态看,这种评价方法也存在一定的缺陷,由于河流生态系统本身的复杂性,每个指标体系都包含大量指标,增加了评价工作的难度及工作量,也不便于指标体系的推广使用.

按照评价原理,河流健康的评价方法可分为两类:(a )多变量分析法.在英国和澳大利亚等国使用,通过建立预测模型完成评价工作.该类方法以无人为干扰或人为干扰最小的样点作为参照点群,收集参照点群的大型底栖无脊椎动物资料及对应的物理化学资料(与底栖动物组成密切相关的变量)建立预测模型,收集监测点的物理化学资料,代入预测模型,可得到该点底栖动物期望值(E ),同时收集监测点底栖动物实际值(O ),根据O /E 值可对河流生态状态进行评价.RIVPACS 和AUSRIVAS 采用了这种方法.(b )多度量指数评609第6期杨文慧,等 河流健康评价的研究进展

610河海大学学报(自然科学版)第33卷

价法.该方法在美国广泛应用,它首先确定参考状态,通过对监测点的一系列生物、物理、化学性状与参考点的参照性状比较并计分,累加得分进行健康评价.RCE,ISC,IBI采用了这种方法.多变量分析法的特点是学术性强,但其参考点的选择、物理化学变量的确定都带有很大的主观性,建模过程复杂,评价结果不如多度量指数评价法直观,不易推广使用.多度量指数评价法的程序及结果都相对简单,易于推广应用,但在指标的选择上也存在一定的主观因素,存在如何将不同的指标综合,对结果进行合理解释等问题.

4 存在的问题

河流生态系统组成复杂,涉及因素众多,对其内部的作用机理了解得也不很透彻,这些给确定河流健康标准、选取指标及量化指标带来了一定的影响.未来的河流健康评价还需从以下方面做进一步的研究.

a.评价标准的选择.现有方法多以原始状态或无干扰状态作为参考状态,即评价标准.不受人类干扰的状态是否就是健康状态还是一个颇有争议的问题.实际中这种不受干扰的状态极少存在,根据历史资料确定也存在一定的难度.另外,自然界本身处于动态的演进过程中,即使河流的原始状态可确定,在现有的外界环境之下是否原始的健康状态还能保持存在,也是一个不定的问题,而且这个健康标准似乎暗示了人类对河流生态的影响作用都属于负面效应.

b.评价尺度的选取.尺度问题对于资料的收集、指示问题、评价结果的综合都很重要.生物指标因其生命周期的不同,反映出来的是河流健康不同尺度的健康状态,考虑人类的价值,则需要选取较大尺度.采取何种尺度进行评价是河流健康评价中的一个关键问题.

c.评价方法的研究.对于河流健康的评价,几乎每一种评价方法都涉及大量的指标,需要收集大量的资料,取样方式的不同,数据处理方式的不同,都会影响评价结果的可比性.因此需要加强评价方法的辅助研究,借助先进的计算机技术采集数据,保证取样的一致性、标准化,应用现代数学方法建立合理的评价模型,引入先进的数据处理方式处理数据、输出结果,为评价工作快速有效地进行提供可能性.

d.服务功能的评价.河流生态系统的服务功能是组成河流健康内容的一部分,因此,对河流健康的评价应考虑河流对人类的服务功能.考虑河流的服务功能时,如何确定评价标准,如何在维持河流生态系统结构的完整性和保持河流的社会服务功能之间建立一种协调状态,对于河流健康的维护具有重要的意义.

5 结 语

河流健康概念的提出和对河流健康评价方法的研究对加强河流管理、保证河流生态系统的良性循环具有重要意义.根据目前的研究状况,为保证评价的有效进行,未来的河流健康评价还需对评价标准、评价尺度、评价方法等方面做进一步的研究.

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Advances in river health assessment

YANG Wen -hui ,Y AN Zhong -min ,W U Jian -hua

(Colle ge of Wate r Conservanc y and H ydropower Enginee ring ,H ohai Unive rsity ,Nanjing 210098,China )

A bstract :The concept of river health was discussed ,and the development of river health assessment was reviewed .A summary was made on the objects of river health assessment ,the selection of evaluation indexes ,and the main methods for river assessment .It is suggested that the further study in river health assessment should be emphasized on aspects of evaluation criterion ,evaluation scale ,evaluation method ,and the evaluation of service function .

Key words :river health ;ecosystem ;evaluation method 611

第6期杨文慧,等 河流健康评价的研究进展

土地生态安全评价

三峡库区土地生态安全监测与评价 1、三峡库区土地生态安全评价的意义及内容 1. 1三峡库区土地生态安全评价的目的与意义 土地是人类生存和发展的重要的物质基础和宝贵的自然资源之一。健康的土地生态功能是维系寂静安全和社会稳定的决定性因素,同时也关系到国家的政治安全、经济安全、国防安全和人民的生存安全。现如今,土地资源,人地矛盾日益突出,我国的土地利用强度不断增加,对土地的利用程度已经达到甚至超过区域土地的生态承载能力,导致区域内的生态环境逐渐恶化,生态安全成为一大严峻的挑战。 三峡水利工程作为我国重要的水利工程项目,对我国的生态环境、社会经济乃至政治的影响都极为重要,其建设在防洪、发电、航运等诸多方面都发挥了极大的作用,在世界上也引起了极大的关注。库区蓄水对三峡库区的生态环境发生了巨大的改变,使其现今的生态系统变得脆弱敏感,并且重庆三峡库区广泛分布的侏罗系砂泥岩互层中的泥岩层、二叠系炭质页岩夹煤层、志留系页岩等,抗腐强度低,易风化,雨水易软化、泥化,不仅水力侵蚀活跃,水土流失严重,而且易引发滑坡、崩塌和泥石流,产生了一系列重大的生态问题。同时加之人类不合理的生产、生活、土地利用方式将直接威胁水库安全运营的生态脆弱带,所以对三峡库区土地生态安全进行系统详细的评价并提出各生态问题的对策是十分必要的。 1.2.三峡库区土地生态安全评价的主要内容

所谓土地生态安全,其确切的含义还没有科学的界定。一般认为,是指一个国家或地区的生态环境资源状况不受或少受来自于资源和生态环境的制约于威胁的状态。生态安全包括两个方面:首先是生态系统自身的安全,即生态系统的自身结构没有遭到破坏:其次是生态系统对人类的安全,即生态系统能够满足人类生存和发展需要的功能不受损害。生态系统所能提供服务的质量和数量是生态安全的一个显性特征。当一个生态系统所提供服务的质量和数量出现异常时,表明该生态系统处于“不安全”状态。 对于土地资源生态安全而言,它研究区域乃至周边地区人们可持续发展促进经济、社会和自然生态的协调统一的目,是由土地自然生态安全、土地经济生态安全和土地社会生态安全三方面组成的安全复合体系。如果考虑到社会和经济对上述自然系统安全的影响,显然土地经济生态安全和社会生态安全构成了土地生态安全的动力和出发点,而土地自然生态安全构成了土地生态安全的基石和核心。因此对三峡库区土地生态安全评价,要分别从土地自然生态安全、土地经济生态安全和土地社会生态安全三个方面考虑,选取各自不同的评价影响因素,共同构成土地生态安全评价体系。在此基础上利用2009年和2010年三峡库区土地总面积、土地利用现状、人口、GDP等数据分别进行计算得出两个时期评价结果,分析结果为研究区的土地生态安全状况进行分等定级;对比三峡库区09年和10年的生态安全转变趋势,并对三峡库区土地的可持续利用提出意见及建议

城市河流生态系统健康及其评价

近年来,我国在社会经济高速发展、城市化进程加快的同时,城市河流的水质遭到恶化,水生态系统受到严重破坏,从而导致城市水体功能的退化和降低。城市河流生态系统受到了来自自然和人为因素的巨大压力,在各类直接或间接、潜在或显在、独立作用与累积干扰的作用下,城市河流生态系统整体状况及生态过程受到严重影响,但是,以往的针对水质、河岸带、河道等单要素的研究无法全面的反映城市河流生态系统的状况,需要以一种综合的、生态系统层次上的方式对其进行研究。在这一背景下,研究城市河流生态系统健康的理论体系和评价方法,系统地诊断城市河流生态系统健康存在的问题和相互关联,为城市水环境质量改善提供理论依据和理论支持。 1 城市河流生态系统及其健康的内涵 1.1 河流生态系统 河流生态系统是指在河流内生物群落和河流环境相互作用的统一体,河流生态系统是动态的、开放的、连续的系统,具有典型的结构特征和独特的服务功能[1],它包括陆地河岸生态系统、水生态系统、相关湿地及沼泽生态系统在内的一系列子系统,是一个复合生态系统。 河流生态系统的结构是指系统内各组成因素(生物组分与非生物环境)在时空连续及空间上的排列组合方式、相互作用形式以及相互联系规则,是生态系统构成要素的组织形式和秩序。河流生态系统同其他水域生态系统一样,具有一定的营养结构、生物多样性、时空结构等基本结构。河流生态系统服务功能是指人类直接或间接从河流生态系统中获取的利益。按照服务功能性质分类,河流生态系统服务功能主要可分为淡水供应、水能提供、物质生产、生物多样性的维持、生态支持、环境净化、灾害调节、休闲娱乐和文化孕育等。 1.2 概念和内涵 城市河流包括自然形成和人工开挖的流经城市区域的运河、河流、渠道,是城市的资源和环境载体,关系到城市的生存、发展,是影响城市风格和美化城市环境的重要因素。 “健康”即指系统在各种不良环境影响中,结构 城市河流生态系统健康及其评价 Urban River Ecosystem Health and Its Evaluation ■ 边 博(河海大学环境科学与工程学院,南京 210098) ■ 程小娟(扬州环境资源职业学院,江苏 225009) 摘 要 介绍了城市河流生态系统健康的概念、内涵、特征以及研究尺度,阐述了河流生态系统健康评价的方法和评价指标体系,并指出了河流健康评价方法的发展方向,以及对我国河流管理的现实意义。 关键词 城市河流 生态系统健康 评价方法 指标体系

河流生态系统健康评价及展望

河流生态系统健康评价及展望 1引言 人类社会的可持续发展归根结底是生态系统的可持续发展问题,而生态系统管理是合理利用和保护资源、实现可持续发展的有效途径[1]。河流对人类的发展非常重要,不仅可提供食物、工农业及生活用水,还具商业、交通、休闲娱乐等诸多服务功能。作为重要的生态系统类型,河流生态系统还是生物圈物质循环的主要通道之一,很多营养盐及污染物在河流中得以迁移和降解[2]。但在过去的几十年中,河流生态系统不断受到人类活动的干扰和损害。随着工业文明的迅速发展,人类对水资源的需求大量增加,很多河流因用水过度而面临断流或枯竭;此外,大量污染物的排入和森林及河岸缓冲带的乱砍乱伐严重影响了河流水环境状况,其结构受到极大破坏,诸多生态功能也因人类活动的干扰而逐渐丧失。在1999年联合国环境计划署组织的“面向21世纪水资源委员会”对流域面积最大的25条世界大河进行调查后的总结报告中指出,世界的大江大河水质欠佳,多数河流水量日益减少,而污染程度则日渐加重。 在被调查的河流中,中国的黄河,流入中亚咸海的前苏联锡尔河、阿姆河,美国科罗拉多河,印度的恒河和墨西哥的莱尔马河6条河水质极差,被评为最不卫生的河流;只有南美的亚马逊河、印度支那半岛的湄公河和北美的圣劳伦斯河水质较好。由此可见,如何维持现有河流生态系统的服务功能,修复受损系统,促进河流及其流域的经济、社会和环境的可持续发展已经成为一个全球性的问题。作为可持续发展概念的一个重要目标,恢复和维持健康的生态系统迅速成为科学家的共识,用健康来描述一个环境的状况是科学发展和社会价值观进步的必然结果,维持和恢复一个健康的生态系统已成为近年来环境管理的重要目标[3-5]。生态系统健康评价在森林、河流、农田、湿地等不同类型生态系统领域迅速展开[6-8]。而如何评价河流生态状况正成为水利科学、环境科学和生态学领域研究的热点之一。研究河流健康状况的评价不仅可应用于对河流现状的客观描述和评估,而且有助于管理决策者确定河流管理活动,对于河流的可持续管理及区域生态环境建设都具有非常重要的意义。 2生态系统健康概念 生态系统的概念首先是由英国植物生态学家A.G.Tansley于1935年提出的,最初定义是包括一个定义的空间中所有的动物、植物和物理环境的相互作用,以及由生物与环境形成的自然系统。其后有Lindeman. R的能量动态理论、Odum家族提出的生态系统发展中结构和功能特征的变化规律、Kumar. H. L的超级系统理论,以及马世骏等提出的社会-经济-自然复合生态系统模型(SENCE)等。总之,生态系统是一定空间范围内,有生物群落与其环境所组成,具有一定时空格局,它自身借助于功能流而形成的稳定系统。它具有整体性、生态功能、服务功能、自我维持和调控功能,并且具有动态的、生命的特征,是一个复杂的生命有机休,具有健康、可持续发展特性。因此,对生态系统进行健康评价研究甚为重要。

生态风险评价框架进展研究_龙涛

生态与农村环境学报2015,31(6):822-830Journal of Ecology and Rural Environment 生态风险评价框架进展研究 龙 涛1,2,邓绍坡1,2,吴运金1,2,祝 欣1,2 ,林玉锁 1,2① ,周军英1, 2 (1.环境保护部南京环境科学研究所,江 苏南京210042; 2.国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室,江苏南京 210042) 摘要:生态风险评价是评价生态压力引起的不利生态效应的可能性的过程,可为环境风险管理提供理论及技术支持。生态风险评价框架是一套标准化的方法体系,规定了生态风险评价的总体工作内容、技术路线、关键方法步骤和各阶段产出成果,为生态风险评价的科学方法有效转化为生态环境管理策略提供途径。从20世纪90年代起,以美国为代表的一批发达国家逐步构建了生态风险评价技术框架,并颁布了一系列相关标准、导则和技术文件,直接支撑了上述国家生态环境保护相关的现行法律法规,影响了有关国家的生态环境管理与决策。而我国对于生态风险评价的具体实施还缺乏规范性的指导方法。该文以美国、 英国和澳大利亚的4套与土壤环境污染关系密切的生态风险评价框架为例,介绍国际生态风险评价框架的内容,并结合我国在环境影响评价和农药安全评价领域的生态风险评价方法研究进展,对我国生态风险评价框架的研究发展方向进行分析。关键词:生态风险评价;生态风险评价框架;环境风险管理中图分类号:X82 文献标志码:A 文章编号:1673-4831(2015)06-0822-09 DOI :10.11934/j.issn.1673-4831.2015.06.005 Advancement in Study on Development of Ecological Risk Assessment Framework.LONG Tao 1,2,DENG Shao-po 1, 2,WU Yun-jin 1,2,ZHU Xin 1,2,LIN Yu-suo 1,2,ZHOU Jun-ying 1,2 (1.Nanjing Institute of Environmental Sciences ,Ministry of Environmental Protection ,Nanjing 210042,China ; 2.State Environmental Protection Key Laboratory of Soil Environmental Management and Pollution Control ,Nanjing 210042,China ) Abstract :Ecological risk assessment (ERA )is a process of evaluating possibilities of ecological stressors generating ad-verse ecological effects ,so that ,it may provide some theoretical and technical support for management of environmental risks.An ERA framework is a system of standardized procedures and methods that defines the general contents ,technical route ,and critical steps and procedures of ERA and corresponding products of each phase ,thus providing paths for effi-cient transformation of the scientific methods of ERA into eco-environment management strategies.Starting from the 1990s',some developed countries ,such as the United States ,have gradually developed technical frameworks for ERA with a series of relevant standards ,guidelines and technical documents ,which directly supports the eco-environment-pro-tection-related laws and regulations under enforcement ,and influences decision-making concerning eco-environment pro-tection and management of eco-environment in these countries.However ,in China ,there are no standardized guidelines and methods available for practical implementation of ERA.Four sets of ERA frameworks closely related to soil environ-ment pollution prevailing in the USA ,UK and Australia were taken as examples to introduce contents of international ERA frameworks.In addition ,analysis was done of directions of the development of researches on ERA framework of China ,taking into account the advancement in the study on methods for ERA in the fields of environmental impact assessment and pesticide safety assessment. Key words :ecological risk assessment (ERA );ecological risk assessment framework ;management of environmental risk 收稿日期:2015-05-22 基金项目:环保公益性行业科研专项(201309005-4)①通信作者E- mail :lys@nies.org 生态系统为人类的生存和发展提供了大量的物质材料,然而环境的严重污染使生态系统安全遭受着极大的威胁和压力。生态风险评价(ecological risk assessment ,ERA )源于环境风险管理政策,是评估、预测人为活动或不利事件对生态环境产生危害和不利影响的可能性的过程,以及对该风险可接受程度进行评估的技术方法体系,是制定相关生态质量基准、污染物环境控制标准的基础依据[1]。其 中,所谓的不利变化是指那些对于生态系统中重要的结构、功能和成分有预警作用的变化。生态风险评价可以确定风险源与生态效应间的关系,判断有毒有害物质对生态系统产生影响的概率,以及当前

土地生态评价方法

土地生态安全评价 1概述 1.1生态安全的概念 1)生态安全的背景 “生态安全”这一概念是在生态环境日益遭受破坏的背景下提出的。 20世纪50—60年代,随着人口规模的急剧膨胀和工业化的快速发展,全球资源环境状况发生了重大变化,迅速增长的消费需求及结构变化对有限的资源环境基础及其安全保障形成了越来越大的压力。如世界八大公害事件、自然资源的过渡消耗、生物物种的加速灭绝、温室效应加剧、臭氧层耗损、水土六十、土地沙化、环境污染、酸雨加剧等,这些生态环境问题直接威胁到整个人类自身的生存、安全和发展,成为全球性的问题。 20世纪70年代,在瑞典的斯德哥尔摩召开了联合国人类环境会议,会议通过了《人类环境宣言》,向全球胡宇:在我们人类决定师姐各地德行动时,必须更加审慎地考虑环境后果。 20世纪80年代,联合国世界环境与发展委员会提交的《我们共同的未来》报告中指出:在过去的经济发展模式中,人们关心的是经济发展对生态环境带来的影响,而现在,人类还迫切感受到生态压力对经济发展所带来的重大影星与存在的安全性问题。 20世纪90年代后,在巴西的里约热内卢召开的联合国人类环境会议是生态环境安全问题的一个里程碑,以这次大会标志,生态安全、环境安全与可持续发展成为国际社会中国际政治的一部分。2002年9月,南非约翰内斯堡的环境与发展高峰会议,进一步商讨生态安全大计。当前,关注生态安全问题已成为国际社会的广泛共识。 2)生态安全的概念及特点 国际社会关于生态安全的概念至今未能达成共识,肖笃宁将生态安全分为广义和狭义两种 广义:生态安全是指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态,包括自然生态安全,经济生态安全和社会生态安全,组成一个符合人工生态安全系统。 狭义:是指自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康整体水平的反映。生态系统健康是环境管理的一个新内容和新目标,通常认为,功能正常的生态系统可称为健康系统,它是稳定的和可持续的,在时间上能够维持它的组织结构和自治以及保持对胁迫的恢复力。反之功能不完全或不正常的生态系统为不健康的生态系统,其安全状况处于受威胁之中。 生态安全一般包含两层含义:一是生态系统自身的安全,即其自身结构是否受到破坏;二是生态系统对于人类的安全,即生态系统的功能是否受损害,其提供的服务是否能满足人类的生存和发展需要。 国内外学者对生态安全的定义有着许多不同的认识,这些生态安全的定义存在两方面的局限,一方面,仅考虑了生态风险,而忽略了脆弱性的一面;另一方面仅把生态安全看成一种状态,而没有考虑到生态安全的动态性。针对这一局限,人们认为, 生态安全的概念:生态安全应是指人与自然这一整体免受不利因素危害的存在状态及其保障条件,并使得系统的的脆弱性不断得到改善。一方面,生态安全是指在外界不利因素的作用下,人与自然不收损伤、侵害或威胁,人类社会的生存发展能够持续,自然生态系统能够保持健康和完整;另一方面,生态安全的实现是一个动态过程,需要通过脆弱性的不断改善,实现人与自然处于健康和有活力的客观保障条件。

环境风险评价的研究进展

环境风险分析的研究进展作者:黄剑学号:摘要: 环境风险分析是20世纪70年代以后在国外兴起的一门综合性学科,虽然起步较晚,但是经过几十年的发展,现在已基本趋于完善。我国从20世纪80年代也开始了对环境风险的重视与基础研究,世界各大国都发生了一系列的环境问题,造成了大量人员的死亡,给各国造成了巨大的经济损失,引起了世界各国人民的高度重视,随着环境问题对人们的影响愈来愈严重,环境风险分析成为预防环境污染事故并提供有效应急措施的必要工作。本文主要介绍了环境风险分析的一些基本概念和环境风险分析的发展历程及现阶段的研究进展。关键词: 环境风险评价、研究进展、健康、生态前言: 由于以前以经济发展为主,为了大力的加快经济的发展,往往以牺牲环境为代价,取得经济上的发展。在外国,比如美国和英国日本这些比我们发达的国家,就是在以环境为代价的基础上取得了经济的发展,虽然经济取得了进步,但是造成了环境的严重污染,最后,他们认识到了这个问题,环保事业正式的发展起来,但是,其所造成的环境问题远远超出其所获取的利益,这也叫用钱来买教训。就以现在我国的情况来讲,虽然强调走可持续发展的道路,但是为了追求经济的进步仍然走的是先污染后治理的的道路。这种理念给我们的环境和我们自己造成了不堪设想的后果,近些年来污染事件频繁发生,20世纪以来,在世界环境史上发生了几起震惊世界的重大环境污染事件,影响较大的有1984年12月3日,印度博帕尔市农药厂异氰酸酯毒气泄漏,死亡近两万人,受害20多万人,5万人失明,孕妇流产或产下死婴,受害面积40平方公里,数千头牲畜被毒死;洛杉矶光化学烟雾事件1943年发生了光化学烟雾,1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件,前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死,后者使全市四分之三的人患病;1986年前苏联贝利核漏事件,核事故使前苏联和欧洲国家的畜牧业深受其害,当时预测,这场核灾难,还可能导致日后十年中10万居民患肺癌和骨癌而死亡;最近我国渤海湾康菲漏油事故造成环境生态破坏,养殖户损失严重;还有很多事例就不一一列举,所以环境风险评价虽然是在20世纪70年代才在国外兴起的一门新兴学科,但只经过短短几十年的发展,环境风险评价已成为环境保护领域不可缺少的一个重要部分。环境风险评价不仅是环境学科发展的必然结果,亦是当前社会安全保障的迫切需要。正文: 环境风险评价的概念:风险的定义众多,从众多关于风险的定义中可以看出,风险的最大特征是事件发生的不确定性、结果的可预知性和损失程度的模糊性。环境风险是指突发性事故对环境(或健康)的危害程度,用风险值R表征;风险R是事故发生概率P与事故造成的环境(或健康)后果C的乘积。其公式如下所示:R[危害/单位时间]=P[事故/单位时间]×[危害/事故]。

温榆河生态河流健康评价研究

温榆河生态河流健康评价研究 发表时间:2019-09-20T13:44:44.803Z 来源:《防护工程》2019年11期作者:张宁张晓 [导读] 并对河流生态系统健康总体评价进行了探讨,为河流生态系统健康评价提供了参考依据。 北京市北运河管理处北京 101100 摘要:人类在开发利用河流的过程中,由于保护不够或滥加利用,许多河流出现污染、断流等现象,河流生态系统退化,影响了河流的自然和社会功能,破坏了人类的生态环境,甚至出现了严重不可逆转的生态危机,对社会的可持续发展构成严重威胁。在进行河流系统健康评价时增加了生态服务功能指标,通过系统分析河流生态系统健康指数系统,筛选了河流生态系统健康评价关键指标,提出了河流生态系统健康评价关键指标分级评价标准,并对河流生态系统健康总体评价进行了探讨,为河流生态系统健康评价提供了参考依据。 关键词:生态河流;河流健康评价;指标体系 河流健康的涵义尚不十分明确,河流健康的理论与方法处于初步形成与发展阶段,对其概念存在不少的质疑与争论。人类开始意识到河流生态系统健康的影响因素众多,包括大型水利工程、污染、城市化等,提出河流生态需水的概念和评价方法,通过调控、维持河道生态流量保护河流生态系统健康;随后提出了水生态修复措施,包括河道物理环境、生物环境、物理化学指标等,并利用栖息地、藻类、大型无脊椎动物、鱼类等评价河流生态系统的健康进而提出了河流生态系统健康的概念。构建河流生态系统健康科学评价指标体系、评价方法和关键指标,对开展河流生态系统健康评价具有重要意义。 一、生态河流系统识别 对河流进行健康评价必须考虑河流生态系统:生态系统结构;生态系统的功能? 生态系统的物质和能量流。河流生态系统的结构就是河流水系的结构、形态与空间分布特征等[1]。在子系统的层面上,也有次一级的结构,例如河床,一般由洪水河床(河漫滩)和枯水河床、江心洲、水下浅滩、湖滨带、湖泊底质等组成。河流生态系统的功能是多方面的。从总体功能的层面上,河流系统的存在是为了把地表径流输送到海洋或河流,在次一级系统层面上,各子系统也有其特殊的功能,如湖泊的存在是为了调蓄洪季的水文过程,河漫滩是洪水河床,其功能是为了行洪。河流生态系统的物质和能量流,可从两个方面来考察:系统与外界的关系(输入和输出)。流域下垫面与大气发生一系列的相互作用(降水、蒸发等过程),其最终产物(径流,泥沙及其他物质)从陆地汇入河口和海洋。河流生态系统内部各子系统之间的物质和能量流,如干支流之间,湖泊和河流之间,上下游之间等。 有关河流生态系统的识别主要还是基于物理过程。河流生态系统的复杂性在于:在这一系统内部,还叠置了一个更为复杂的生物生态系统,它对河流生态系统有十分重要的影响,如流域内植被对水文过程的一系列影响。更为重要是人已成为生物生态系统的最重要组成部分,目前正在以前所未有的强度改变或影响着河流生态系统,变化着的河流生态系统又反过来影响人类的生存和发展,开展河流生态系统健康状况评价受到广泛关注。而开展河流生态系统健康状况评价首先要从河流生态系统的结构、功能、物质和能量流进行识别。 二、生态河流评价方法 生态河流系统健康评价方法从评价原理上可分为两类。 1、预测模型法。该类方法主要通过把研究地生物现状组成情况与在无人为干扰状态下该地能够生长的物种状况进行比较,进而对河流健康进行评价。该类方法主要通过物种相似性比较进行评价,指标单一,如外界干扰发生在系统更高层次上,没有造成物种变化时,这种方法就会失效。 2、多指标法。该方法通过对观测点的系列生物特征指标与参考点的对应比较结果进行计分,累加得分进行健康评价。该方法为不同生物群落层次上的多指标组合,因此能够较客观地反映生态系统变化。河流生态系统健康评价方法从评价对象角度可分为两类。 (1)物理- 化学法。主要利用物理、化学指标反映河流水质和水量变化、河势变化、土地利用情况、河岸稳定性及交换能力、与周围水体(湖泊、湿地等)的连通性、河流廊道的连续性等。同时,应突出物理- 化学参数对河流生物群落的直接及间接影响。 (2)生物法。河流生物群落具有综合不同时空尺度上各类化学、物理因素影响的能力。面对外界环境条件的变化(如化学污染、物理生境破坏、水资源过度开采等),生物群落可通过自身结构和功能特性的调整来适应,并对多种外界胁迫所产生的累积效应作出反应。因此,利用生物法评价河流健康状况,应为一种更加科学的评价方法。 生物评价法按照不同的生物学层次又可划分为: 指示生物法。就是对河流水域生物进行系统调查、鉴定,根据物种的有无来评价系统健康状况。 生物指数法。根据物种的特性和出现情况,用简单的数字表达外界因素影响的程度。该方法可克服指示生物法评价所表现出的生物种类名录长、缺乏定量概念等问题。 物种多样性指数法。是利用生物群落内物种多样性指数有关公式来评价系统健康程度。其基本原理为:清洁的水体中,生物种类多,数量较少;污染的水体中生物种类单一,数量较多。这种方法的优点在于对确定物种、判断物种耐性的要求不严格,简便易行。 群落功能法。是以水生物的生产力、生物量、代谢强度等作为依据来评价系统健康程度。该方法操作较复杂,但定量准确。 生理生化指标法。应用物理、化学和分子生物学技术与方法研究外界因素影响引起的生物体内分子、生化及生理学水平上的反应情况,可为评价和预测环境影响引起的生态系统较高生物层次上可能发生的变化。[3]采用河流状况指数法对河流生态系统健康进行评价,该评价体系采用河流水文、物理构造、河岸区域、水质及水生生物方面的20余项指标进行综合评价,其结果更加全面、客观,但评价过程较为复杂。 河流健康评价方法种类繁多,各具优势,在具体评价工作中,应相互结合,互为补充,进行综合评价,才能取得完整和科学的评价结果。同时,评价的可靠性还取决于对河流生态环境的全面认识和深刻理解,包括获取可靠的资料数据,对生态环境特点及各要素之间内在联系的详细调查和分析等,均是评价成功的关键。 三、生态河流系统健康总体评价 开展生态河流系统健康总体评价,首先要依据河流水生态与环境调查评价成果,对河流水生态与环境状况以及存在的问题进行汇总分

河流健康评价的研究进展_杨文慧

收稿日期:2005-04-04 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30390005)作者简介:杨文慧(1970—),女,山西太原人,博士研究生,主要从事水力学及河流动力学研究.河流健康评价的研究进展 杨文慧,严忠民,吴建华 (河海大学水利水电学院,江苏南京 210098) 摘要:对河流健康的概念进行了辨析,回顾了河流健康评价的发展状况,总结了河流健康评价的对 象、评价指标的选取及主要采用的评价方法,提出了今后开展河流健康评价还需对评价标准、评价 尺度、评价方法、服务功能评价等方面作进一步的研究. 关键词:河流健康;生态系统;评价方法 中图分类号:X171.1 文献标识码:A 文章编号:1000-1980(2005)06-0607-05 河流生态系统可提供众多的服务功能,这些功能是维系人类生存和经济发展的物质基础及保障条件.但长期以来,人类在河流上进行的拦河筑坝、径流调节、梯级开发使许多河流变成了半人工控制的系统.河流管理中出现了断流、水环境恶化、河床萎缩、水生生物锐减、洪涝灾害频繁等一系列的问题,导致了河流服务功能的逐渐丧失,直接威胁到了人类正常的生产和生活.因此,维持和恢复河流生态系统的健康成了河流管理的重要目标. 1 河流健康的概念 1.1 国外研究 河流健康是伴随生态系统健康概念出现的一个新概念.从河流管理的角度讲,河流健康概念的提出具有现实意义.它的提出有助于科学团体和公众之间的沟通,唤起社会对人类强加于河流影响的关注. 在河流的保护和管理中,对生物和生态系统的强调,使人们很自然地接受了河流健康的概念[1,2].河流健康的含义,目前还存在争议.1972年的美国“清洁水法令”为河流健康设定了一个标准,即物理、化学和生物的完整性,其中完整性指的是维持生态系统自然结构和功能的状态[3],此标准成为河流健康评价的指导原则.类似的定义还有Schofield 等[4]提出的“与同一类型没有受到破坏的河流的相似程度,尤其是在生物多样性和生态功能方面”.这些定义强调了河流生态系统的自然属性内容的健康,属于从生态系统观出发的河流健康定义.河流健康问题多是源于人类的影响,人类对河流健康的研究在某种程度上也是以满足人类的需要为前提的.Fair weather 等[2,5]提出河流健康的社会、经济和政治观点在定义河流健康时是必不可少的,并进一步提出河流健康的判断应包括生态标准和人类由该系统获得的价值、用途和适宜性.澳大利亚的河流健康委员会认为与其环境、社会和经济特征相适应,能够支撑社会所希望的河流生态系统、经济行为和社会功能的河流为健康的河流[6].文献[1,5,6]中的定义同时考虑了河流自然生态系统的特征和河流健康的社会价值,认同了河流健康概念是与人类的发展联系在一起的,但没有指明河流健康具体的属性和特征,内容过于抽象化,不便于实际应用. 1.2 国内研究 目前西方发达国家的河流保护工作已进入了生态恢复阶段,而我国还处于水质恢复时期.针对我国的实际情况及河流管理中出现的问题,以黄河治理为重点,水利工作者提出了维持河流健康生命、河流生命和维持黄河健康生命等概念.李国英[7] 指出了维持黄河健康生命就是要维护黄河的生命功能.河流的生命力主要体现在水资源总量、洪水造床能力、水流挟沙能力、水流自净能力、河道生态维护能力等方面.胡春宏等[8]提出维持黄河健康生命的内涵包括河道的健康、流域生态环境系统的健康和流域社会经济发展与人类活动的第33卷第6期 2005年11月河海大学学报(自然科学版)Journal of Hohai University (Natural Sciences )Vol .33No .6Nov .2005

河流健康评价:理论、方法与实践

河流健康评价:理论、方法与实践 【摘要】:河流生态系统是生物圈物质循环的重要通道,河流健康则是全面审视河流生态系统的崭新概念。随着河流管理从单一的污染防治及工程整治向综合考虑水体修复与生态保护的河流生态系统管理方式转变,旨在从水质、生物、生态等众多角度综合评估河流系统状况、改进河流管理的河流健康概念得以提出并受到更多的关注,已经成为河流或流域管理的国际趋势。长江三角洲地区为典型的平原河网区,河网水系不但是具有区域地理地貌特征的生态廊道和重要生境,而且也是体现典型江南水乡特色的自然与人文景观,但伴随着区域近年快速的城市化进程,人类对河流生态系统的干扰日趋严重。在此背景下,论文以河流健康为主线,从环境科学、生态学、水利科学等多学科交叉视角,运用理论研究与实证分析相结合的方法,系统探讨河流健康评价的理论、方法与实践,以期补充和完善正在发展过程中的河流健康理论与方法体系,并为区域河网水系的合理保护和恢复提供有效工具。论文系统梳理了国内外河流健康与河流管理的研究历程,运用内容分析法辨析了河流健康的重要概念和基本内涵,基于空间尺度和时间尺度明确了河流健康的时空维度,探讨了河流健康的基本特征与关键问题、学科基础与相关理论、评价原则与管理原则,从主要手段、基本程序、关键方法等角度尝试提出河流健康评价的方法体系。论文以上海地区为案例区域,结合历史环境质量数据、河流整治数据、遥感解译数据的收集,通过2007年野外调查及实地监测,开展河流健康

评价的实证研究;以苏州河水系为重点开展河流健康状况评估,以中心城区河流为重点进行河流健康恢复评估,并从管理框架、管理目标、管理策略、管理机制等方面提出上海地区河流健康的适应性管理对策。论文主要研究结果体现在以下几个方面:(1)重点辨析和解构河流健康内涵,识别河流健康评价的时空特征。论文运用内容分析法对中外文献近10-15a内有影响力的36个河流健康概念进行分析,将河流健康进行重新架构:河流健康是指河流系统特定的良好状况,可以作为河流基准状态以及河流管理的目标,在这一状态下,河流系统能够维持其结构完整性,充分发挥其自然生态功能,并满足人类社会合理需求,提供相应的社会服务功能;基于河流系统的时空特征,明确河流健康评价的点(断面、微生境)、线(河流、河段)、面(流域、水系)空间尺度以及短、中、长时间尺度,剖析不同时空尺度河流健康评价的维度特征和评价重点。(2)基于相关概念和基本特征识别,初步构建河流健康评价的理论框架。论文在辨析河流健康、生态完整性、生态系统健康等基本概念以及明确河流系统整体性、复杂性、动态性和连续性等特征的基础上,识别河流健康的时空差异性、动态性、阈值性、针对性以及可控性等基本特征;结合河流等级理论、河流连续体概念和四维模型、生态系统管理和适应性管理等理论基础,尝试提出促进可持续发展、多尺度综合评价、面向适应性管理、多利益方共同参与等河流健康的评价原则以及生态可持续性、尺度综合性、系统整体性、动态适应性以及多方参与性等河流健康的管理原则。(3)尝试提出包含评价手段、基本程序和关键方法的河流健康评价方法体系。论文在深入剖析和借

环境风险评价研究进展

生态风险评价及研究进展 摘要:生态风险评价是环境风险评价的重要组成部分。在我国,生态风险评价还处于起步阶段。本文阐述了有关生态风险评价的有关概念,探讨了生态风险评价的方法,概述了国内外在生态风险评价领域的研 究成果。 关键词:生态风险评价;环境风险评价;评价方法 Review of Ecological Risk Assessment Abstract:Ecological risk assessment (ERA) is an important part of Environmental risk assessment and it is in beginning in China. This paper introduced basic concept of ERA, talked about the methods used in studies and reviewed the research results of home and abroad. Keywords: Ecological risk assessment; environmental risk assessment; methods of assessing ecological risk 引言 自工业革命之后, 随着化石能源的广泛使用,各种矿物质资源大量开采以及化学工业的繁荣,在区域经济持续发展的同时,人类活动也引发了一系列生态环境问题,如全球气候变化、物种灭绝速度加快、生物多样性的损失、酸雨、栖息地破坏、土壤侵蚀、土地退化、水资源短缺、环境污染、生态系统服务功能变化等,致使环境质量下降,严重影响了人类的生活质量,并制约着社会和经济的可持续发展。为了抑制区域生态环境的恶化,改善人类的生存环境, 世界各国已开展了大量有关生态环境的研究,在环境评价方面也不断深化。风险评价开始于1980年代,经历了二十几年的发展,评价内容、评价范围、评价方法都有了很大的发展。环 境生态问题引起了越来越广泛的关注。 1 生态风险评价的基本概念及内容 1.1 基本概念 风险通常指事故(或不利事件)的可能性及其损失或损伤的度量。美国环境保护署 EPA (Environmental Protect Agency)认为风险是由于物质暴露或环境胁迫所引起的人类健康或生态系统受到危害的可能性。生态风险具体指生物个体、种群、群落、生态系统以至于整个景观层次、地球生态的正常功能受外界胁迫,从而在目前和将来减小该系统健康、生产力、

国内外河流生态修复相关研究进展_陈兴茹-2

第32卷第5期2011年9月水生态学杂志Journal of Hydroecology Vol.32,No.5Sep.,2011 櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍殻 殻 殻 殻 综述 收稿日期:2011-06-27 基金项目:水利部公益性行业科研专项(201101023-2),国家自然科学基金(50879092),中国水科院科研专项(水集0822)。 作者简介:陈兴茹,1978年生,女,高级工程师,主要研究方向为河流生态环境修复。E- mail :chenxr@iwhr.com 国内外河流生态修复相关研究进展 陈兴茹 (中国水利水电科学研究院水力学所,北京100038) Progress of River Restoration Research at Home and Abroad CHEN Xing-ru (Department of Hydraulics ,China Institute of Water Resources and Hydropower Research ,Beijing 100038,China ) 摘要:河流生态系统是一个复杂、多变、非线性的系统,增加了河流生态修复工作的难度。如何真正修复河流生态系统, 国内外许多学者进行了大量的理论和实践研究,取得丰硕的成果和宝贵的经验。总结国外城市化对河流生态的影响、河流生态修复技术、河流生态评价及河流生态修复后评估方面的成果,旨在为我国正在广泛开展的水生态修复工作提供参考;总结国内河流生态修复已有的成果和存在的问题,并展望我国今后河流生态修复工作应重点开展的工作内容。 关键词:河流;生态修复;研究进展中图分类号:X171.4 文献标志码:A 文章编号:1674-3075(2011)05-0122-07 欧洲、美国和日本等发达国家,自20世纪60年代就已认识到河流生态环境面临的诸多问题,积极开展生态修复的相关研究与实践活动。至今,经过半个世纪的时间,河流生态修复现状调研、科研、实践等活动开展得较多,研究比较深入,基于多种目标的各种修复技术已得到研发(Nijland &Cals ,2000;Brinson &Malvarez ,2002;Malmqvist &Rundle ,2002);大型河流的生态修复工作也已有不少实例(Kondolf ,1995;Brooks &Shields ,1996;Tockner &Stanford ,2002),以密西西比河、莱茵河为典型代表的许多河流修复工作相对比较具体、细致,并且这些修复活动大多取得了良好的生态环境效益。我国的河流修复工作20世纪末刚起步。本文总结国内外河流生态修复的相关研究进展。 1 国外研究进展 1.1 城市化对河流的生态影响 流域内不透水表面不断增加导致大部分暴雨很快成为地表径流,且无法变成地下径流,城市河流水 文情势发生改变。产流过程的巨大变化对物理栖息 地和水质有很大的影响:水力条件单一、洪水峰值增加和基流减少(Booth &Jackson ,1997);岸边带缺失及河床和堤岸被硬质化后,水生生物在高流量时缺乏避难所(Paul &Meyer ,2001)。城市河流受城市化影响的另一个特点是水质变差,尤其当含有悬浮固体、有毒物(如重金属)、碳水化合物、营养物和细菌等垃圾的污水汇入时(Lenat &Crawford ,1994),这可能严重地减少河流无脊椎动物群落的 存在。许多对城市流域的研究表明, 敏感物种(蜉蝣目Ephemeropera ,襀翅目Plecoptera ,毛翅目 Trichoptera ,简称EPT )的丰度、密度增加了耐污物种(寡毛纲Oligochaetes ,摇蚊Chironomids ,蜗牛Snails )的密度(Pitt &Bozeman ,1982;Garie &Mc-Intosh ,1986;Jones &Clark ,1987;Lenat &Craw-ford ,1994;Walsh et al ,2001)。 Soballe 和Wasley (2004)根据城市河流在城市中的重要地位,分析了城市化速度加快对城市河流的影响,指出“城市河流可以成为城市的宝贵财 富”,关键是如何解决城市河流面临的渠道化、岸线侵蚀、水体污染等问题,并提出了利用城市河流的方法,客观地评价了城市河流渠道化对于稳定河床和保护财产的重要作用。文中提到的行动方案,涉及内容包括如何改善进入河道的暴雨水质、最大限度 DOI:10.15928/j.1674-3075.2011.05.013

生态风险评价研究进展综述

第29卷第1期环境监测管理与技术2017年2月?专论与综述? 生态风险评价研究进展综述 曾建军,邹明亮,郭建军,李凯,杨超,陈冠光,岳东霞+ (兰州大学资源与环境学院,甘肃兰州730000) 摘要:在介绍生态风险评价意义的基础上,简要回顾了国外生态风险评价研究的发展历程,着重论述了现阶段国内 生态风险评价的重点研究领域,包括生态风险评价指标体系建立与评价标准确定的探讨、水环境化学生态风险评价、区域 生态风险评价、景观生态风险评价、流域生态风险评价,以及“3S”技术在生态风险评价中的应用。归纳了生态风险评价的 方法学和评价模型的选择等重要技术手段,并针对目前存在的问题及薄弱环节,提出了未来研究的发展趋势和需要解决的关键问题。 关键词:生态风险评价;评价方法学;评价模型 中图分类号:X820.4 文献标志码:A文章编号:1006 -2009(2017)01 -0001 -05 Ecological Risk Assessment and Its Research Progress ZENG Jian-jun,ZOU Ming-liang,GUO Jian-jun,LI Kai,YANG Chao,CHEN Guan-guang,YUE Dong-xia (^College of Earth and Environmental Sciences,Lanzhou University,Lanzhou,Gansu730000, China) Abstract:Based on the introduction of the meaning of ecological risk assessment,this paper reviewed the domestic and abroad research progress and the key areas of ecological risk assessment,including the establish-ment of ecological evaluation index system and the confirmation of evaluation criteria,ecological risk assessment in water environmental chemistry,regional ecological risk assessment,landscape ecological risk assessment,wa-tershed ecological risk assessment and ^35^ technology in ecological risk assessment.It summarized the impor-tant technological means in selecting assessment methodology and model,the developing trend and the key issues that need to be urgently resolved in future research aiming at the existing problems and weak links in ecological risk assessment. Key words:Ecological risk assessment;Assessment methodology;Assessment model 生态风险是由环境的自然变化或人类活动引 起的生态系统组成、结构的改变而导致系统功能损 失的可能性,而评价是定量预测各种风险源对生态 系统产生风险的方法[1]。21世纪以来,随着人口 数量的不断增加、社会经济的高速发展、城市化水 平的深人推进,各类生态风险问题和突发性事故频 发。在生态风险源作用下,一系列生态风险和突发 事件对种群、群落、生态系统及景观水平等层次的 受体产生影响,进而对当地生态环境造成难以估量 的破坏,使人民健康和生命财产受到危害和损失。有效评估生态系统发生的风险,或使发生的风险性 降到最低,对于环境管理决策和区域生态环境保护 具有重要意义。 生态风险评价在风险管理框架下发展起来,属于生态科学研究的重要领域,也是环境风险评价的 重要组成部分。其主要以环境学、化学、生态学、地 理学、毒理学和生物学等多学科综合知识为理论基 础,采用数学、物理学、计算机科学和概率论等量化 分析技术手段,预测、评价、分析研究区污染物或人 收稿日期:2016 - 06 - 20 ;修订日期:2016 - 10 - 10 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No. 4167151(5, No.51369003);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 (LZUJBKY-2015 -K10);甘肃省国际科技合作专项基金资助项目(1604WKCA002) 作者筒介:曾建军(19S6—),男,甘肃通渭人,工程师,博士研究生,研究方向为生态水文学。 * 通讯作者:岳东霞 E-mail:dxyue@https://www.doczj.com/doc/1a15245265.html,

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