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生態環境質量現狀范文1
[關鍵詞]環境質量評價;必要性;內容;原則;方法
隨著社會經濟的快速發展，人們越來越關注周圍的生態環境問題，自然而然地，環境質量評價也開始逐漸引起人們的重視。生態環境質量是從生態系統的層次上，研究系統各組分，特別是有生命組分的質量變化規律和相互關系,以及人為作用下結構和功能的變化情況，從而評價其環境質量的優劣。生態環境質量評價是利用生態系統最綜合、最為本質的屬性特征變化，通過對生態環境質量給以數量化表征，并劃分為一定的等級給予評價，由此可見，生態環境質量及其評價的綜合性很強。
1.環境質量評價的必要性
隨著中國社會經濟迅速發展,工業以驚人的速度增長,大量的農村人口流入城市，中國城市化進程高速發展。伴隨著中國城市化進程的加快，城市建設項目日益增多,城市生態環境問題也日益增多,產生了由于中國城市化進程加快,城市人口劇增,城市生態平衡失調，人與生態環境的矛盾日趨尖銳，城市生態環境日益惡化，因此要采取各種有效措施進行積極補救,對任何擬建的建設項目進行可行性研究時, 積極引入生態環境質量評價。生態經濟就是生態學與經濟學結合發展起來的產物,以實現整個社會經濟可持續發展，中國日益重視和發展生態經濟，宏觀的經濟政策層面就是建立一種生態與經濟相協調的政策體系；微觀的生態技術層面是指在各具體行業的經濟活動中節約資源,避免或減少環境污染,其核心思想就是維護生態環境平衡，在建設項目可行性研究中引入生態環境質量評價,確定一個建設項目在能實現經濟效益的同時,確保生態環境與人類社會的和諧發展。
建設項目投資科學決策應綜合考慮工程技術、經濟和生態環境質量因素。應對建設項目可行性研究中引入生態環境質量評價應給予重視,否則將付出沉重的代價。一味地追求工業增長的經濟增長模式沒有建立在生態基礎上，有確保那些支撐長期增長幅度的資源和環境基礎受到保護和發展,最終使得經濟發展因失去健全的生態基礎而難以持續。我國了可持續發展觀,在發展指標上,用經濟、社會、文化、生活,尤其是環境、生態等多項指標來衡量發展水平，這才符合生態環境與經濟的協調發展，而建設項目投資前期工作核心的可行性研究階段,引入生態環境質量評價, 是非常有必要的。
2.環境質量評價的原則
2.1重要性原則。正確認識生態環境,分析生態環境的成因、演化及其影響因素,分解生態環境的構成因子,弄清生態環境中各組成要素變化及其因果關系,主次關系，每一項指標均應是反映該領域的主要指標,同時指標體系應能全面反映生態環境各方面的狀況。正確選擇評價參數和質量標準,確定適宜的權重，最終達到全面、正確地認識生態狀況及其生態效應。
2.2持續利用原則。生態環境系統作為一個龐大復雜的多因素系統,它綜合了社會、經濟、自然環境等多方面特征,因此在進行生態環境質量評價時,應從生態、經濟和政策等方面按照生態環境的持續利用原則,使單要素和綜合整體的質量評價結果體現出生態與經濟的協調性。
2.3貴極無價原則。對于瀕臨滅絕的珍稀物種、自然奇觀、獨特的生態系統等,認為其價值無窮,無法用數量來表示,只能用特殊符號來表示,而不能估價。
3.環境質量評價的類型及方法
3.1環境質量評價的類型。環境質量評價是指對特定時空范圍內生態安全狀況的定性或定量的描述,是主體對客體需要之間價值關系的反映，在進行環境質量評價時,應根據生態環境功能和評價的目應根據生態環境功能和評價的目的選擇不同的標準，以此為參照系來評價該類型的生態環境質量偏離未退化的、穩定的生態環境質量的程度。生態系統健康評價生態系統健康評價是研究生態系統管理的預防性、診斷性和預兆性特征,以及生態系統健康與人類傻康之間關系的綜合性科學；生態系統服務功能評價最主要的生態系統功能體現在生態服務功能和生態價值功能,這些功能是人類生存和發展的基礎。生態系統服務功能評價的方法主要有指示物種評價和結構功能評價；生態環境承載力評價生態環境承載力評價是區域生態環境規劃和實現區域生態環境協調發展的前提。
3.2環境質量評價的方法。生態環境質量評價是對生態環境優劣的定量描述和評定,其目的是準確反映生態環境質量和污染狀況,找出當前的主要環境問題,為有針對性地采取措施,制訂生態環境規劃和有關管理防治對策提供科學依據。對于環境質量目前常采用的方法有:評分迭加法、綜合指標法、聚類分析法、自然度方法、景觀生態學法、生態圖法、生物生產力評價法、灰色系統評價法及多級關聯評價法等。不管采用什么方法,其可靠性最終取決于對生態環境的全面認識和理解程度,獲取可靠的基礎數據,把握生態環境特點、本質和各要素之間的內在聯系是評價成功的關鍵。要建立一個完善的、科學的反映生態環境質量狀況的數學模式，是一個十分復雜的問題，為了不斷提高環境質量評價的水平,應努力加強數學與環境科學的交叉滲透。
4.環境質量評價的內容
4.1生態環境質量現狀調查與評價。對評價區內的污染源進行調查,并對調查結果運用污染源評價的方法篩選出區域內的主要污染源和主要污染物,為生態環境質量評價和污染綜合防治提供依據。全面調查生態環境,收集原有的調查結果和分析資料，根據評價任務和目的選取對生態環境質量形成、發展、變化影響重大的因素，再采用專門的評價方法得到各評價要素質量和整體生態環境質量的定性和定量評價。生態環境質量現狀調查與評價是研究外環境的污染現狀,它是生態環境質量評價的主要內容,也是生態環境質量評價工作的重心所在。
4.2生態環境效應分析。生態環境效應分析包括三方面的內容：各評價要素質量變化引起的環境生態效應和整體生態環境質量變化引起的生態效應,如生物的生態變異、生理功能異常、減產、不結實直至死亡、生態環境的破壞等；生態環境污染對人類健康狀況的影響,如兒童的發育、健康狀況,成人的發病率、死亡率及能獲得安全飲用水的人口比例等；經濟效益分析,以貨幣作為衡量生態環境質量影響大小的尺度,將生態環境質量所受的損害進行經濟損失估算。
5.結語
自然生態環境中的各要素不僅以各自的特點不同程度地影響著城市的某些部分,而且結合在一起對城市施加綜合影響,共同塑造著城市的景觀,甚至左右著城市的生態平衡。實現生態環境的優化調控與科學管理是保護生態環境,促進社會經濟與環境協調發展,建立人與環境和諧關系的重要舉措。從環境生態角度看，社會生態環境與經濟生態環境中的各要素，更關系到資源的有效利用和生態環境的可持續性。因此,評價城市生態環境的時候,要綜合自然、社會和經濟三各方面。評價生態環境的素質優劣,是以生態環境對人類和生物生存及持續發展的適宜度作為衡量標準,從系統的觀點出發,應正確認識環境,分析環境,從而達到客觀準確地評價生態環境質量狀況的目的。
參考文獻
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（一）數據來源。以研究區第二次全國土地資源調查和2009—2012年土地利用變更調查遙感影像圖、地形圖、地質地貌圖、氣象部門資料、統計部門提供的相關人口經濟資料等為主要數據源，少數不全的資料通過相關數據替代估算等方法加以補充。
（二）評價指標體系的建立與權重確定。達拉特旗土地生態環境質量指標體系由土地生態狀況基礎性指標、土地生態狀況結構性指標、土地污染、損毀與退化狀況指標、生態建設與保護綜合效應指標和區域性指標等5個準則層，13個指標層、39個元指標層構成。各指標層分別采用特爾斐法、層次分析法、因素成對比較法等方法確定權重，最終確定多方法綜合權重，如表1所示。
（三）指標數據標準化處理。由于各個指標具有自己的相應量綱，指標之間沒有可比性，所以首先要對指標進行標準化處理，正向指標和負向指標標準化處理模型如下：其中，S為土地生態環境質量綜合分值；Wi為一級指標權重；m為元指標數量；Wk為元指標的權重；Yk為元指標分值。
二、達拉特旗土地生態環境質量綜合評價
（一）以行政村為評價單元的粗評估。按照達拉特旗土地生態環境質量綜合評價指標體系，對指標數據信息按行政村進行提取，標準化處理后，進行綜合評價分值計算，結果表明，達拉特旗土地生態環境質量屬中等級別，土地生態環境質量綜合得分值集聚在1.06-1.69之間，依據總分頻率直方圖分值突變處作為區段分界點，劃分達拉特旗土地生態環境質量等級，如圖1所示。結果表明，達拉特旗土地生態環境質量為中等級別，從劃分行政村等級數目上看，質量中等的行政村34個，占總數的25.95%，質量較優和質量較差的行政村數都為32個，僅次于質量中等的行政村數目，質量優和質量差的行政村數目相對較少，分別為17和16個；從各等級行政村所占面積上看，質量較差行政村所占面積最大，為3189.73km2，占總面積的38.69%，其次是質量中等行政村面積，占總面積的19.09%，面積所占比例最少的是質量優等行政村，面積僅為456.40km2，約為質量較差行政村面積的七分之一；從各土地生態環境質量級別分布情況來看，質量優、質量良好、質量中等的行政村主要分布在沿黃河沿岸、與包頭接壤的地區，質量較差、質量差的行政村主要分布在達拉特旗的西南側，庫布其沙漠東側。
（二）格網化精細評估。結合當地土地利用現狀，利用ArcGIS軟件，將達拉特旗以500×500m網格劃分成33614個評價單元，對達拉特旗土地生態環境質量進行格網化精細評估，根據指標綜合打分法，得出達拉特旗土地生態質量綜合得分聚集在0.36—0.65之間，采用頻率直方圖數值突變處作為分值區域的分界點，得到達拉特旗格網化精細評估結果，如圖1所示。達拉特旗土地生態質量處于中等水平，質量較差的格網數量最大，面積占到總面積的35.34%，質量中等和質量較優的格網數分別占總面積的21.21%、18.65%，質量差的格網數次之，占總面積的17.52%，質量優的格網數最少，占總面積的7.28%。按照行政村界線看，受到格網劃分影響，大部分行政村邊界處都存在兩種土地生態環境質量等級，土地生態環境質量中等格網分布最廣，覆蓋64個行政村，質量差的格網覆蓋行政村數目最少為25個。通過對比達拉特旗土地生態環境質量等級與各指標層的關系，可以看出，土地生態狀況結構性指標層是引起等級差異性的主要影響因素，在該指標層中無污染高等級耕地比例、天然草地比例、城鎮建設用地比例的影響最大，如達拉特旗土地生態質量較差等級主要位于達拉特旗西南部，只有樹林召城區位于北部，主要影響因素即為城市建設用地覆蓋面積較大；達拉特旗耕地主要位于達拉特旗北部，黃河沿岸地區，這與土地生態環境質量優和較優等級走向相符；天然草地主要分布在達拉特旗西南部，該指標覆蓋處基本屬于達拉特旗土地生態質量較差和質量差等級處。
（三）對比分析。對比以行政村為評價單元的粗評估結果和格網化精細評估結果，得出達拉特旗土地生態環境質量都處于中等水平，但各土地生態環境質量級別總面積相差較大，其中質量較差級別相差最大，格網化精細評估結果比行政村粗評估結果少277.03km2，質量中等級別相差面積次之，為174.80km2、質量較優的相差最少為13.23km2。粗評估和精細評估相對比，質量優、質量較優、質量中等、質量較差、質量差相差面積占粗、精評估各質量級別平均面積之和的比重分別是27.20%、0.86%、10.52%、9.08%和1.94%。其中變化差異較大的是東興村，在行政村粗評估中東興村為質量中等級別，但在格網精評估中東興村有38個格網為質量優等級別、22個格網為質量較優級別，主要原因是東興村有林地和無污染高等級耕地分布較好，在格網化精評估時直接影響土地生態環境質量。其他130個行政村內部包括兩種質量等級的較多，一般以同時包括相鄰兩質量等級為主，質量優和質量較優格網共同覆蓋的行政村數目為31個，占行政村總數的23.66%；質量較優和質量中等格網共同覆蓋32個行政村，所占比例為24.33%；質量中等和質量較差以及質量較差和質量差格網也分別覆蓋23個和21個行政村。如溝心召村326個格網為質量優級別，705個格網為質量較優級別，行政村內部質量較優格網面積占總面積的68.38%；馬場壕村內部質量中等格網面積占總面積的67.93%；吳四屹堵村質量中等和質量較差格網面積各占一半，主要受土地生態狀況結構性指標層中的生態基礎設施用地比例指標影響；補錄梁村質量差等級格網數為197個，占總面積的53.83%。
三、結論
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通過計算機技術的融入,形成對數據共享的管理模式。尤其是在建立局域網的情況下,可以通過內部網絡系統的方式,將監測到的環境指標與數據,通過文件共享、遠程控制等方式,增強對數據共享的使用能力。不同部門可以形成對數據的共享模式,增強整個數據交流與處理的能力,并實現計算機操作模式下的無紙化辦公模式。
通過計算機信息技術的融入,環境保護部門對于監測到的環境相關數據,環保部門通過網站、新聞媒介以及其他的方式,將環境信息進行有效的。從而有利于大眾對環境監測信息的攝取,對于環境質量數據信息,在計算機技術的處理下,形成整理、分析、定期向環保部門傳輸的方式,能準確地傳達有關的環境信息。
2計算機技術在環境監測信息管理應用中存在的問題
2.1監測數據處理能力相對較低
在對環境監測中收集到的信息內容,不管是在有計算機運用的部門,還是部門完全實現計算機管理,在數據的類型、格式、結構、存儲方式還沒有形成規范化的運用,雖然在局域網的操作模式中,還是不能對整個監測數據形成有力的運用。譬如,在水質檢測中,對于某一個監測斷面的監測數據通過文本形式存放,在進行質量控制的過程中,要對斷面污染狀況進行分析,就不能從中獲取準確的數據,要重新錄入,這樣就增加了整個工作量,不能充分發揮出數據的有效性。
2.2計算機綜合管理還存在弊端
在計算機技術的管理中,有些計算機網絡還存在一定的安全隱患,由于在操作過程中,對于硬盤數據的訪問相對頻繁,在使用文件設置的過程中,就不能對整個硬盤數據形成共享的模式。這樣可以在沒有權限的情況下,對數據進行復制、修改等,造成網絡管理的安全不強,容易造成網絡病毒甚至是黑客的侵入,從而導致監測數據的喪失或者相關數據的泄密,產生更大的不良影響。
3計算機技術在環境監測信息管理中的應用
3.1整體技術的控制因素
由于生態環境質量與人類生活息息相關,開展區域生態環境質量評價要求快速、準確、合理。同時由于生態環境質量與植被、大氣、水、噪聲等多種因素密切相關,需要一種快速有效的技術計算出生物豐度指數、NDVI指數、植被覆蓋度指數、水網密度指數、環境質量指數、污染負荷指數和生態環境質量指數來描述生態環境質量狀況,并制定相關的對策。所以,根據《生態環境質量評價規范》,采用遙感和GIS技術,開發一個生態環境質量評價業務化運行系統勢在必然。然而,經過調研,國內外雖然已經大規模的應用GIS和遙感技術進行生態環境質量評價,但成熟的、業務化運行的生態環境質量評價系統卻寥寥無幾。即使有也過分偏重于GIS,功能相對比較單一,大部分僅限于生態環境信息的查詢與統計以及一些基本的GIS功能,不具備如圖像裁剪、鑲嵌、圖像變換、幾何糾正、分類等遙感數據加工和信息提取功能,而數據加工和信息提取在生態環境質量評價業務中必不可少,它為生態環境質量評價業務提供了有效的數據信息保障。
3.2數據一體化管理與共享
3.2.1數據互操作。遙感圖像分析功能可以被用來作為一個核心組件和GIS的集成,我們必須解決數據在兩個平臺之間的互操作性問題。要注意兩個方面的問題:首先,遙感數據和GIS數據存儲都支持的標準格式。由于需要借助標準文件格式,處理過程變得復雜;其次,兩種系統都支持對方的文件格式。這種方式不需要對已有文件進行格式轉換,處理起來更方便。
3.2.2柵矢數據集中和分布式管理。遙感數據通常以柵格數據存放,而GIS數據通常為矢量格式,在一體化存儲方案中,同時支持兩種文件格式,并支持分布式管理。
3.2.3基于服務的企業級共享。遙感影像獲取成本相對較高,且需要占用較大的存儲空間,如果為每一用戶都單獨配備相應的影像將需要花費較大的代價。而遙感影像的使用特點是多個用戶經常在同一幅影像上進行相應操作,也就是以共享方式使用影像。因此基于WebServices的共享方式能集中利用服務器的軟、硬件資源,方便終端用戶的使用。
生態環境質量現狀范文4
關鍵詞：土地生態環境質量；GIS；RS；瀘定縣；圖形疊置；層次分析法
中圖分類號：F301.2文獻標識碼：A
文章編號：16721683（2013）05004305
近些年來，為提高各類土地利用質量，滿足土地規劃的戰略需求，從工業、農用、建設、旅游等不同功用角度出發，我國學者開展了一系列土地評價工作[12]，比如，針對建設用地的土地適宜性評價[3]、根據開發區用地模式需求而開展的土地集約利用評價[4]、為區域土地狀況及農產品綠色基地建設提供依據的土地質量評價等等[5]?，F有這些評價工作大多為適應土地的社會經濟發展需求，側重于考慮土地的應用功能，而對土地作為生態環境要素方面的考慮比較少。我國地域遼闊，雖然土地資源總[HJ1.99mm]量豐富，但地形地貌、氣候條件的復雜多樣及人類活動等因素疊加，造成土地荒漠化、水土流失等生態環境問題十分嚴峻。因而在地理區位特殊，生態環境的脆弱地區，針對土地的生態環境功能，開展土地生態環境質量評價具有重要意義。本文以瀘定縣為例，在分析當地實際環境條件基礎上選取適宜的土地生態環境評價指標，利用GIS與RS進行數據獲取、空間分析，探索基于滿足生態環境功能的土地環境質量評價體系及方法。
1研究區概況
研究區范圍包括整個瀘定縣。瀘定縣位于四川省甘孜藏族自治州東部，東經101°49′-102°27′，北緯29°28′-30°6′之間，土地總面積2 16871 km2。由于地處青藏高原向四川盆地的過渡地帶，境內山高坡陡，河谷幽深，為典型的高山峽谷地貌。區內地勢高差相對較大，一般在2 000～3 000 m，最高可達6 500 m。大渡河由北向南將全縣分割為東西兩部分，沿河兩岸支溝發育?？h內地貌類型按成因可以分為階地、河谷扇形地、臺地和山地。階地由河流下切形成；河谷扇形地多形成于山溪與大渡河交匯處，因其土質肥沃多為縣內的重要耕地；臺地是由冰川、溪流剝蝕切割形成；山地多為中山、高山和極高山，多分布于貢嘎山東坡和部分北坡的磨西、新興鄉等大雪山脊一帶。
縣域屬于亞熱帶季風氣候和大陸性季風高原型氣候，土壤類型多為山地黃褐土、黃棕壤、山地棕壤、山地暗棕壤等，也包括部分高山草甸土類型。因地形地貌、生物氣候和成土母質的影響，瀘定縣土壤區域特征十分明顯，具有較顯著垂直和水平分帶特征。全縣土地利用類型包括耕地、園地、林地、草地、工礦倉儲用地、住宅用地、交通用地、水域及水利設施用地、其它用地。由于工礦倉儲用地、住宅用地、交通用地總和只占總面積的056%，故本文合并稱為建設用地，本次評價對象包括除水域以外的所有類型土地。瀘定縣特殊的地質地貌、氣候條件及人為不利因素決定了其生態環境脆弱和土地質量較低，除了土地的不合理利用以外，該縣還存在森林資源過度采伐引起的土地枯竭，草場不平衡放牧引起的板結退化等生態環境惡化現象。瀘定縣位置及其區域衛星影像見圖1。
2評價方法
土地評價的方法很多，目前常用的評價方法有模糊評價法[6]、主成分分析[7]、物元分析法[8]等。本文充分運用GIS技術和RS技術建立空間和屬性分布數據庫，選擇基于GIS的圖層疊置法[9]進行疊加分析。
2.1評價指標體系的建立
土地質量評價指標一般依據土地利用類型來選取：未利用地采用生態質量指標體系，農用地采用生態質量指標體系和生產質量指標體系，建設用地采用生態質量指標體系、生產質量指標體系和承載質量指標體系[10]。本文參考以上原則，將影響土地生態質量的地形要素納入到評價體系，主要考慮坡度、坡向、高程等地形指標，以突出土地生態環境質量評價的目的。由于瀘定縣建筑用地總面積只占土地總面積的很少一部分（見研究區背景分析），故按照未利用地和農用地類型來選取指標。生態質量和生產質量指標體系選取氣候條件、土壤質量、植被覆蓋率水平和土地利用狀況作為評價指標。最終，確定了瀘定縣土地生態環境質量評價指標體系，見圖2。評價指標體系分為3個層次：目標層為土地生態環境質量評價體系；要素層包含氣候、土壤、植被、地形、土地利用等5個要素；指標層包含年降雨量、年均氣溫、≥10 ℃積溫、土壤濕度、土壤有機質、土壤質地、植被指數、坡度、坡向、高程、土地利用類型等11個指標。
2.2數據采集與數據標準化
對瀘定縣土地生態環境質量評價體系中11個評價指標的數據處理，主要通過GIS、RS分析或直接插值法獲取各類專題圖，具體的技術方法包括：調用ARCGIS軟件的空間分析模塊在數字化地形圖數據源基礎上生成坡度圖和坡向圖；使用遙感圖像處理軟件Erdas 87對TM遙感影像數據進行解譯生成土壤濕度圖、植被覆蓋圖；選取SPOT遙感影像解譯獲取土地利用現狀圖；利用獲取的氣候數據、土壤有機質數據插值得到對應的專題圖；土壤質地為非數值型指標，通過矢量化獲取專題圖。
（3）土地生態環境質量為優和較優的土地主要分布在大渡河沿岸及其支溝地區以及中山地勢平坦開闊的臺地地區，這些地區氣候溫和濕潤，水熱條件較好，地勢平坦，植被覆蓋率高；質量為良的土地主要分布在新興鄉的中部及東北部、田壩鄉西部、烹壩鄉西南部，該區域屬于高山地形，地勢平坦開闊，林地草地為主要土地利用類型，但其氣候屬亞高山亞寒帶、高山寒帶氣候，降雨量少，土壤為亞高山草甸土和高山亞高甸土為主，砂石含量多，是主要的牧區地帶；質量為中等的土地主要分布在大渡河谷低中山的嵐安鄉、烹壩鄉、瀘橋鎮、田壩鄉、冷磧鄉、杵泥鄉等鄉鎮，這些地區位于氣候溫熱，地勢較緩的河谷地區，是主要的人口聚集地，有一定的環境污染，建設用地占用耕地的情況較為突出，因此此區域土地生態環境質量不太理想；質量為差的土地分布在磨西鎮和新興鄉西部地區，田壩鄉、烹壩鄉部分地區，此區域位于高海拔地區，生態環境脆弱，地質災害頻發，水土流失嚴重，氣候屬高地涼溫帶及高山永凍帶，主要的土地利用類型為其它土地中的裸地和水域及水利設施用地中的冰川及永久積雪。
4結語
瀘定縣地處高山峽谷地帶，區內土地生態環境脆弱。本文加入地理要素形成評價因子體系，結合GIS、RS及AHP技術進行數據提取、分析和運算，對瀘定縣土地生態環境質量進行了系統研究，評價結果顯示地形指標對土地生態環境質量具有重要影響?？傮w來看，影響研究區土地生態環境質量的主要因素為坡度、降水量、高程、植被指數和土壤質地等。通過對瀘定縣土地生態環境質量評價等級與土地利用類型及實際生態環境因素的對比分析，評價結果與現實條件吻合較好。
土地生態環境質量評價是正確認識土地資源狀況的基礎，同時對生態環境保護具有重要指導意義。當前關于土地質量評價的研究尚比較單一，相關理論和技術方法體系還很缺乏。服務于多種土地功能應用，同時兼顧土地所在地域特點及自然地理條件等屬性，是土地質量評價值得深入和探索的方向。
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生態環境質量現狀范文5
基本概念的界定
預警即對危機和危機狀態的事先警告、提醒人的注意的意思[4]。預警思想來源于軍事，19世紀末期被應用于宏觀監測和調控，隨著衛星技術和電子計算機技術的廣泛運用，20世紀80年代開始廣泛應用于災害監測，隨著系統科學、3S技術、計算機的發展和全球生態環境惡化、資源和糧食短缺等問題的形勢日趨嚴峻，科學預警思想和方法逐漸引起人們的關注，并開始應用于農業環境監測、農業生態預報、農業資源監測和糧食安全等問題。
環境預警（environmentalwarning）就是對環境質量和生態系統的逆向演替、退化、惡化進行監測并及時報警。它具有先覺性、預見性的預測和警示功能，在環境質量和生態系統的演化趨勢、方向、結果、速度、等方面發揮警覺作用[5]，對環境生態系統的整治和生態環境建設的服務具有重要意義。環境預警系統是對一定時期內的環境現狀進行預測分析并作出評價，用以確定環境質量變化的趨勢、速度，以及發展變化的限度的時間等，按需要實時的給出變化和惡化的各種警戒信息及相應對策[6]?？梢姡h境預警就是對生態環境質量狀態的變化和生態系統演變的綜合預測和評價；強調生態環境質量變化速度預測；應是在多種不同時空尺度下的多目標的動態預測和評價；需要對區域生態環境狀態及時做出危害性變化和惡化速度的警告。狹義的生態環境預警僅是指對生態環境可能出現的危害和危機的警報，而廣義的預警則涵蓋了生態環境安全的維護，即從發現警情，分析警兆，尋找警源、判斷警度以及采取正確的方法將警情排除的全過程[7]。
我國生態環境預警現狀
1991年，中國科學院生態環境研究中心傅伯杰首次對生態環境預警的基本原理和方法進行了闡述，提出了運用區域持續發展能力（承載力、穩定性、緩沖力、生產力和調控力）作為區域生態環境預警的綜合指標，建立區域生態環境預警體系。1992年中國科學院陳治柬、陳國階對相關的生態環境預警的理論進行探索性的研究，建立了不良狀態生態環境預警、惡化趨勢生態環境預警和惡化速度生態環境預警的數學模式，同時給出了三峽水利工程環境影響生態環境預警與環境影響評價[8]；1996年北京大學的許學工運用生態交錯理論，提出了“生態潛在指數（E）”的計算公式，并利用此運算模型對黃河三角洲區的生態環境質量進行評估和預警；1999年陳國階等對生態環境預警的理論和方法進行了研究，對生態環境預警相關的概念作了概述，對生態環境預警類型進行了分析，并給出了生態環境預警定量評價的數學表達式。2000年西安統計學院的李俊紅等對生態環境預警指標體系進行了探討，并建立了生態環境預警指標體系[9]，對我國的統計工作的發展和生態環境預警有一定的參考價值。
2002年西安統計學院的顏衛中對生態環境預警體系作了研究，更加豐富了生態環境預警的評價體系[4]?？傮w說來，雖然不斷有一些成果問世，但是還比較零散，尚未形成完整科學的生態環境預警系統理論，特別是對的研究固定區域的監測和預警工作尚待開展。伴隨地理信息科學以及計算機技術的發展，集成基礎信息以及環境風險預警模型，為構建由人機交互界面、決策支持層、專題應用層以及基礎信息層組成的環境風險預警系統奠定了基礎，同時為實現環境風險快速分析模擬和智能決策支持指明發展方向，風險預警的速度、智能化和有效性將會有很大程度的提高。環境風險預警系統的研發主要是由“十一五”期間國家“863”計劃重大項目“重大環境污染事件應急技術系統研究開發與應用示范”和國家“863”計劃“網絡化突發性環境污染事故應急預警系統研究”項目等資助[10]。目前，大量有關環境風險預警系統設計開發原則、框架的探討與研究已由環境科研工作者開展，并且一些環境風險預警系統研發以及應用的成功案例也同時積累。海上溢油的漂移擴散、性質變化能夠由“大連海域溢油模擬信息系統”和“珠江口區域海上溢油應急預報信息系統”快速準確地預測模擬并可視化顯示；區域環境風險管理決策過程方法探索的運用了地理信息技術，形成了長江（江蘇段）沿江開發環境風險監控預警系統[3]；松花江污染應急決策支持系統在ArcGIS平臺上運用了WebGIS技術，實現了對松花江污染事件的動態模擬、預警和決策支持；通過“重大污染事故區域預警系統”項目[11]，大連市環境信息中心開發出預警軟件,多種信息已能夠及時提供給應急指揮者，一套合理的工作流程也已形成。
綜上所述，中國已經開展大量研究環境風險預警系統的工作。但是在研究和應用環境污染事件預警平臺方面依然相對薄弱，尤其是在支撐硬件的設備和技術等方面無法應對污染事件進行預警的實際需求，從而針對污染事件的有效預警無法真正實現。一系列共性技術研究和應用示范已經寄托在“863”計劃重大項目“重大環境污染事件應急技術系統研究開發與應用示范”上面，期望能夠取得突破。尤其近10年來，環境監測公共服務能力明顯增強，監測技術水平顯著提升。目前依托各類環境監測網的分級業務管理模式基本形成，以自動監測為基礎的常規指標監測技術裝備體系初具規模[12]，國家環境標準樣品已建立230多種、國家環境監測技術標準與規范已建立440多種，以及部門和行業的技術方法標準以建立數百種。
每年多種環境監測報告，2399個環境監測站已由環保系統建立，5萬人的環境監測隊伍已組成。以上數據表明，環境監測事業已經具備了進一步深化發展和實現歷史性轉變的基礎。由于多方面因素的制約，環境監測長期滯后于環境管理發展的需求，環境監測管理相對薄弱，環境監測的基礎性和支撐性地位還不牢固，環境監測本身依然存在著一系列問題，諸如：網絡體系不健全、質量管理體系不完善、專業人才資源匱乏、技術裝備能力亟待提高以及環境監測信息統一平臺尚未建立，這些問題制約著我國環境監測預警體系的發展。因此，加快推進先進的環境監測預警體系建設，既是環境監測事業自身發展的需要，更是實現環保歷史性轉變、探索環保新道路的迫切要求。
構建環境預警保障體
各級環保主管部門要高度重視，堅定不移地推進先進的環境監測預警體系建設工作。各省、自治區、直轄市環保廳（局）要成立由主要領導掛帥的“綱要實施工作領導小組”，制定貫徹落實綱要的實施方案，層層分解任務，責任落實到人，資金落實到位，確保各項任務順利完成。發揮全國環境監測的整體合力。協調好環保部門與其他部門、監測機構與監測管理部門、各級監測站三種關系，加強對監測機構的管理和技術指導，理順環境監測的行政管理體制，規范運行機制以及社會監測機構和企業的監測行為。積極爭取各級財政加大對環境監測能力建設和運行保障的投入，將環境監測工作納入地方國民經濟和社會發展規劃及年度計劃，把環境監測經費列入財政預算；積極拓寬融資渠道，充分發揮市場機制作用，吸引社會資金投入環境監測事業。各省、自治區、直轄市環保廳（局）要積極開展自查，環境保護部對本建設綱要的實施情況進行年度監督檢查，確保各項重點建設任務的組織實施。#p#分頁標題#e#
研究展望
生態環境質量現狀范文6
關鍵詞：柴窩堡湖；水資源；水環境；水生態
柴窩堡湖位于歐亞大陸腹地新疆烏魯木齊達坂城區，流域為典型溫帶大陸性干旱氣候，年均氣溫5.0℃，年降水量64mm，年蒸發量2716mm，蒸發量明顯大于降水量[1]。柴窩堡湖南北兩側均為強烈上升的褶皺斷塊山地，北側博格達山最高處達5445m，為流域最高點，南側伊連哈比爾尕山，最高處海拔4483m[2]。由于流域降水減少，地下水開發利用過度，湖泊水位出現快速下降，湖泊不斷萎縮。的干涸湖床含有大量的細顆粒物質，在大風的作用下，容易形成沙塵天氣，流域生態環境脆弱[3-5]。在區域經濟發展，水資源需求不斷增加和氣候變暖背景下，作為烏魯木齊生態屏障，柴窩堡湖面臨著水量減少、水質下降和水環境生態系統退化的風險。該研究利用近年來柴窩堡湖水資源、水環境質量和水生態等方面的數據資料，分析了柴窩堡水資源、水環境和水生態現狀及存在問題和成因，提出了相關管控措施建議，以期為柴窩堡湖生態環境保護提供科學技術參考。
1數據資料與評價方法
為了解柴窩堡湖水質狀況，收集整理了2019年湖東北、湖東南兩個監測點位水質監測數據，來源于烏魯木齊市生態環境局，監測項目包括水溫、pH、溶解氧、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、氟化物、銅、鋅、石油類、陰離子表面活性劑和硫化物等。柴窩堡湖水資源數據來源于烏魯木齊柴窩堡湖國家濕地公園管理處和相關文獻。水質評價和綜合營養指數計算根據《地表水環境質量評價辦法（試行）》中的評價方法，各水質類別劃分采用《地表水環境質量標準》（GB3838—2002）。
2結果與分析
2.1柴窩堡湖水資源現狀與主要問題
柴窩堡湖為封閉型的山間集水洼地湖泊。由于湖區年蒸發量遠大于年降水量，湖泊水量主要來自山區地表徑流和地下水滲流補給。地表徑流主要來自天山博格達山南坡的白楊溝、三個山溝、柳樹溝和蘇拉夏溝等4條季節性河流以及天山喀拉烏成山北坡的烏什城溝、張家溝和小東溝等地表水體。受季節性冰雪融水影響，河流入湖水量少并且呈季節性變化，其入湖水量占柴窩堡湖補給水源的比例低。由大氣降水和冰雪融水形成的地下徑流從四周匯入柴窩堡湖，是柴窩堡水量的最重要來源，占入湖水量補給的90%以上[6]。流域南北兩側的山區降雨較為充沛，是區域地下水的補給區[7]。湖泊水資源及水量的收支變化可以通過水位、水面面積的變化反映。柴窩堡湖面積在20世紀70年代中期至本世紀前10年基本穩定在29.5km2左右[6]，2010年開始湖面面積出現萎縮，2013年急劇縮小，相比于歷史平均面積縮小了52.3%。2014年枯水期首次完全干涸，湖面面積縮小至6.97km2，湖面水位下降了2～3m。城市生活和農業生產用水消費量的增加，導致生態用水被擠占和自然補給水量減少，是造成柴窩堡湖水面面積萎縮、水位下降和水資源減少的重要原因。位于柴窩堡湖區域的柴西和柴北兩個水廠，為保障城市居民飲水，持續高強度開采湖區地下水，地下水資源開發利用過度。同時湖區域周邊分布農業用機井，用于農田耕地、人工林地的澆灌，農灌水利用系數較低，水利用率較低。隨著農田耕地和人工林地澆灌用水需求增加，都明顯減少了柴窩堡湖入湖補給量，造成生態水位嚴重不足。自2017年以來，隨著湖區周邊農用機井關停、休耕農田補湖、種植生態防風林以及烏魯木齊河分洪補湖等水資源恢復工程實施，柴窩堡湖水量補給持續增加，湖面面積持續擴大，至2020年達到20km2左右。但與柴窩堡湖全年平均生態水位為1093m，對應湖面面積為29.5km2，生態環境需水量（耗水量）為4804.61×104m3的目標相比，柴窩堡湖生態水量滿足程度雖逐年增加，但尚未完全保障生態需水要求。
2.2柴窩堡湖水環境質量狀況與主要問題
柴窩堡湖是洼地型湖泊，受水位下降和水資源減少的重要影響，柴窩堡水體流動性減弱，交換能力不強，湖泊自凈能力低，水環境容量小，易發生湖泊水質污染。2019年柴窩堡湖水質為重度污染，湖泊營養狀態屬于輕度富營養級。柴窩堡湖主要污染物指標為化學需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）和總磷（TP）（如表1所示），其中反映有機物污染的化學需氧量和五日生化需氧量超標達到4.3～5.2倍。湖水礦化度在升高，屬強咸水。從空間分布看，湖東北、湖東南這兩個監測點位的水質均為重度污染，水質狀況差異不顯著。柴窩堡湖水質污染的主要原因是自然補給水量銳減，導致湖水水位明顯下降，蓄水量顯著減少，湖泊自凈能力變差，湖水中污染物逐漸濃縮富集所致，并不是入湖污染物的持續排入。
2.3柴窩堡湖水生態狀況與主要問題
柴窩堡湖水位和面積明顯下降之前，柴窩堡湖浮游植物種類豐富，具有藻類植物92種，群落結構屬于硅藻-綠藻-藍藻型，夏秋季節進水區和岸邊區浮游植物生長優勢較為明顯[8]。柴窩堡湖湖東區及湖北岸沿岸沼澤區的進水區及流水水坑中分布有新疆高原鰍和小體高原鰍等土著魚類，存活狀態差。主要原因是柴窩堡湖面積萎縮、水位明顯下降，生態結構脆弱，湖泊水源涵養功能、生態服務功能差。目前，柴窩堡湖水位和面積都沒有達不到最小生態水位和相應面積的要求，近年來柴窩堡湖的生態需水量滿足程度為零。生態水位不足的主要原因是水資源配置不合理。由于地下水超采嚴重，柴窩堡湖補給量銳減，生態水位不足，湖水礦化度極高，造成水域生態環境惡化，水生生物棲息生境喪失，原有的水生生物種類消亡并出現向咸水種類演替的趨勢，水生生態功能大幅度降低，湖區已不適宜水生生物棲息繁衍。
2.4柴窩堡湖水生態環境問題的管控對策
隨著湖泊水位下降，湖面面積減小，湖泊水質污染和周邊地區土壤堿化、沙化、植被退化等水生態環境問題愈發突出，動植物資源銳減，水生生物多樣性破壞，對區域社會經濟發展產生了重要影響[9-12]。2.4.1水資源恢復與保障措施繼續實施柴窩堡湖周邊農用機井關停、休耕農田補湖和烏魯木齊河分洪補湖工程，持續增加柴窩堡湖水量補給，保障湖面面積持續增加，湖泊生態系統不斷好轉，生態水量得到保障。推進調水工程，為保護地下水資源，保障生態基流，推進頭屯河和白楊河調水工程。逐年減少柴西和柴北水源地地下水開采量，依據經濟發展規劃，結合區域水資源開發利用現狀和社會需求，進一步完善功能區劃，滿足水資源合理開發利用和對水域保護功能的要求，實現水域生態環境系統良性循環。2.4.2水環境質量保障與控制措施持續增加柴窩堡湖水量，提高湖泊自凈能力，有效降低污染物濃度。柴窩堡補給水源水質良好，柴窩堡湖水質惡化的主要原因是自然補給水量銳減，湖水水位明顯下降，蓄水量顯著減少，湖泊自凈能力變差，污染物逐漸濃縮富集所致。要繼續采取關停機井、休耕補湖和調水補湖等措施，持續增加柴窩堡湖水量補給，改善湖泊生態系統，提升湖泊自凈能力。開展水環境監測工作，對柴窩堡湖水環境質量、水生態系統進行采樣監測，及時掌握湖泊水環境質量變化，積極采取有效的水污染防治措施。2.4.3水生態保護與修復措施針對柴窩堡湖水生生態系統完整性被破壞，生態結構脆弱，湖泊水源涵養功能、生態服務功能差的問題，須通過關停機井、休耕補湖和調水補湖等項目持續增加柴窩堡湖水量補給，保障湖面面積持續增加，水位上升，湖泊生態系統不斷好轉，生態水量得到保障。在柴窩堡湖流域干流、重要支流和附屬水體，調查魚類、底棲動物、水生植物、浮游生物等物種的組成、分布和種群數量，對水生生物受威脅狀況進行全面評估，明確亟需保護的生態系統、物種和重要區域。建立水生生物多樣性觀測網絡，掌握重要水生生物動態變化情況。加強湖岸帶生態保護及修復，科學指導休耕農田土地修復，探索建立生態補償機制，實現水資源、水環境和水生態問題逐步解決，生態環境質量逐步改善。
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