天津市诚市生态系统与污染综合防治的研究

《天津市城市生态系统与污染综合防治的研究》获得了我国“六五”科技攻关成果奖,现根据读者要求,进行简单介绍     

沈阳市城市生态系统与生态环境建设研究课题方案设计

“沈阳市城市生态系统与生态建设研究”课题设计方案,针对沈阳市经济、社会、自然等实际状况和影响沈阳市经济发展和生态环境质量的主要矛盾,以正确处理经济、资源、环境、人口之间的相互关系,探求经济、社会、环境三大效益协调发展途径为设计的指导思想.以生态学的整体化、循环再生和区域分异等三个基本原则为理论,采用系统动力学仿真模型、遥感技术和系统工程等方法,实行城市生态系统研究与生态环境建设;规划与示范工程;规划设计与政府决策支持系统密切结合.使方案具有先进性、科学性和明显的实践性.     

城市生态系统：一个城市的社会经济环境系统研究

一、问题的提出和系统的构思我们研究天津市城市环境问题时,遇到两个困难:首先是研究对象的结构和关系错综复杂,涉及研究的内容极为庞杂,因而理论难度大;其二是在我国对如此复杂的城市生态系的基础研究工作还十分薄弱。因此所谓对城市生态系统的全面系统研究还不是现实。基于这样的认识,从当前我国环境保护工作的要求出发,结合天津市的具体情况,提出了城市社会经济环境系统研究的设计思     

城市环境综合整治最优规划模型和应用

本文是将大规模系统数学规则方法应用于城市环境综合规划的探索。通过建立耦合模块把水环境保护,大气环境保护,固体废弃物管理以及经济发展、能源、资源利用等有机地结合在一起,实现了各环境要素真正的综合规划,而不是简单的线性迭加,实例研究定量地考证了水环境和大气环境污染控制之间的相关性,从理论和实践两个方面证实城市环境综合规划的必要性。      

基于系统动力学的城市生态系统建设路径研究——以天津市为例

城市生态系统是一个复杂的巨系统,随着经济社会的发展,城市生态系统面临着诸多环境问题,研究城市生态系统建设路径对城市生态环境的改善具有重要意义.本文将影响城市生态系统建设的宏观因素分为5个主要子系统：经济子系统、人口子系统、环境子系统、资源子系统和能源子系统.利用系统动力学模型（System Dynamics, SD）构建城市生态系统的因果回路图和存量流量图,定量描述人口、资源、环境、能源与经济子系统中各相关变量之间的动态反馈关系,以模拟其建设状况及未来变化趋势.考虑到不同的政策驱动因素对城市生态系统建设的影响不同,设置了自然增长型、人口控制型、环境导向型、科技导向型、资源节约型和平衡发展型6种建设路径,通过改变主要模型参数的值来模拟关键变量的变化.研究发现,城市生态环境问题是人口增速过快、产业发展不均衡、水资源匮乏等综合原因造成的.最适合天津市的发展路径是在控制人口增量的同时加强人才引进政策,以此来提高全市科技发展水平,在增加供水方面不仅要依靠科技进步来促进再生水利用量,还要增加外来调水.     

基于信息熵和GM(1,1)的上海市城市生态系统演化分析与灰色预测

城市生态系统是典型的"自然-社会-经济系统",城市的可持续发展依托于城市生态系统结构和功能的不断协调与完善.新一轮"城市化"进程中,城市生态系统将面临生态用地减少、环境衰退等诸多挑战,生态环境和经济发展之间的矛盾可能日益突出.因此,把握城市生态系统的演化方向,对于促进城市可持续发展和生态文明建设意义重大.本研究以"国际化大都市"上海市为研究对象,运用"耗散结构理论"和"信息熵"分析模型,构建包括支持型输入熵、压力型输出熵、氧化型代谢熵、还原型代谢熵4方面的"上海市城市生态系统演化指标体系",以统计资料和政府公报为数据来源,对上海市2003—2013年的城市生态系统演化进行了熵变分析;基于集成层次分析法(AHP)和熵权法(EVM)"综合赋权"的"综合发展度"和"协调发展度"模型对城市生态系统可持续发展状况进行了评价;采用"相关分析法"对城市生态系统熵变与可持续发展协同演化过程进行量化分析;并引入GM(1,1)灰色预测模型对上海市城市生态系统(2014—2020)年的演化趋势和方向做出了预测.研究得出以下结论:12003—2013年,上海市城市生态系统"熵流、熵产生和总熵变",均整体呈波动下降趋势.上海市城市生态系统有序度不断提高,总体朝健康态势发展.22003—2013年,上海市城市生态系统总体可持续发展态势良好,不断向健康可持续方向演进;环境与经济整体效益不断提高,但环境与经济发展之间的协调能力近年来有所下降.3上海市城市生态系统(2014—2020)期间的演化趋势预测:城市生态系统整体继续向健康、有序方向演进.城市生态系统可持续发展整体保持协调发展态势,但未来发展协调度可能从"初级协调"衰退为"勉强协调".最后,基于指标"熵权"和熵变时序提出了上海市城市生态系统的针对性优化措施:积极扶持城市生态农业发展,扩大进出口贸易规模,促进娱乐教育文化服务产业增长;进一步提高居民生态环保意识,提倡低碳生活;加强工业"三废"的达标排放,提高资源利用率,巩固城市绿化率,加大环保投资规模.本研究旨在为上海市城市生态系统健康可持续发展和优化调控提供一定的科学参考.     

一种城市生态系统健康评价方法及其应用

将健康概念引入城市生态系统研究,从复合生态系统角度评价和辨析城市生态环境问题,为生态城市建设提供决策依据极具现实意义．基于城市复合生态系统健康内涵,提出用距离指数和协调指数表征系统发展水平和协调状况,构建整合距离指数和协调指数的城市生态系统健康评价模型,并设定了城市生态系统健康状态的评价标准,建立城市生态系统健康评价指标体系．对宁波的实例分析揭示了宁波城市生态系统健康特征和地域空间分布,表明模型能够很好地辨识城市生态系统的复合特征和地域空间特征,指示城市生态规划和建设的重点行动领域,为城市实施可持续发展战略提供决策依据．     

试论天津城市环境综合整治的实践经验

天津市对城市环境进行了几年的综合整治,取得了良好的效果。他们的主要经验是:(1)把城市规划、建设、管理作为市政府的主要职能;(2)城市问题必须进行综合整治;(3)抓规划,尤其要抓计划与规划的统一;(4)环境综合整治要与城市建设和工业改造“搭车”前进;(5)政府为人民办实事,为民之举靠人民;(6)城市建设和管理体制要走改革之路。     

城市生态系统承载能力初步研究——以江苏省吴江市为例

城市作为一个复合生态系统,其承载能力的涵义与资源、环境承载力相比有很大差别。论文在探讨城市生态系统承载力内涵及各子系统相互关系的基础上,从承载力与压力指数的角度构建城市生态系统承载能力评价模型。以江苏省吴江市为例,建立承载力与压力指数评价的层次结构指标体系,应用评价模型对吴江市1990-2004年的城市生态系统承载水平进行评价。结果表明:吴江市在研究时段内生态系统承载能力与社会经济发展经历了由不协调到相对协调的过程。在选取的各分量指标中,环境容纳指数的平均贡献率高达38.68%,是提高城市生态系统承载力及抑制生态系统压力增长的重要因素;资源消耗的平均贡献率为54.45%,说明社会经济发展导致的资源消耗仍然是生态系统压力的主要来源。     

天津市生态小城镇区域生态建设重点及社会经济发展方向的研究

天津市区域差异大,生态系统类型多样,地形复杂,生态环境脆弱,长期以来资源过度利用,自然生产力受到破坏,水土流失和土地荒漠化严重.为把天津建设成为生态城市,提出研究天津市生态小城镇区域生态建设重点及社会经济发展方向.     

城乡结合带主要环境问题及其综合治理对策

城乡结合带是城市与农村之间的一个过渡区带，环境问题集城市工业污染与农业生态破坏于一身，具有明显的特殊性和复杂性。城市环境的综合治理往往以城乡结合带环境和生态的破坏为代价，使之在遭受农业环境问题影响的同时，又遭受城市和工业废水、固体废弃物及大气污染的破坏。根据城乡结合带环境成因特点，环境综合治理应建立在农业生态环境保护、城市综合环境治理及工业污染处理的基础上进行，并根据具体情况制定相应的治理措施。制定合理的城乡结合带环境治理规划，实行城市生活垃圾和工业固体废弃物的资源化、减量化和无害化处理，控制城市生活污水、工业污水灌溉，加强城乡结合带建设项目的环境监测和管理，倡导和鼓励生态农业建设等是城乡结合带综合环境治理的主要内容和重要途径。     

沈阳市城市环境空气质量演替和PM_(2.5)的污染与达标措施探讨

沈阳市"九五"至"十一五"期间环境空气中的主要污染物为SO2、TSP、NO2,"十二五"以来,空气中PM2.5的污染凸显,形成以PM2.5为主要污染物的雾霾天气。通过科学规划、优化能源和产业结构及布局,实施燃煤和交通及扬尘污染综合整治,强化重污染行业控制及污染治理,推行区域大气污染联防联控,科学规划城市空间布局,开展科学技术及政策法规研究,加强环境空气质量监控与预报,强化公众参与等综合措施可以控制PM2.5的污染。     

厦门市饮用水源流域农业环境污染控制系统的规划研究

本之系统地研究了厦门市饮用水源流域的区域性农业环境污染问题,通过对人、畜和土壤-作物等三个子系统进行综合考察分析,建立一个满足一定环境约束的、以取得最高经济效益为目标的系统优化模型,从而由大量数据的调查运算,寻取最优农业环境规划方案。     

系统动力学模型在城市发展规划环评中的应用

鉴于作为评价对象的城市社会经济环境复合系统具有多目标、多要素、动态关联等突出的系统动力学特征,选择和应用系统动力学方法开展城市发展规划环评在理论上具有可行性和技术优势.作为典型资源型城市的山西省临汾市正面临转变发展方式和加快环境治理的紧迫要求,本文依托该市转型发展规划环评工作,在全面识别和剖析城市发展要素、现状问题及其成因基础上,以经济发展、产业结构、节能减排和环境改善为重点研究了规划要素间的动态反馈关系,以此构建城市转型发展规划环评SD模型,并对4个规划替代方案进行模拟和评价.结果显示,在环境目标刚性约束下所有替代方案均不能实现人均GDP翻番的较高经济增长目标,其中以较强环境约束为特征的“方案III”具有最好的环境与经济综合效果.据此评价建议临汾市应在确保实现环境改善目标的前提下主动放缓工业增长速度,同时加快以“煤焦铁电”为代表的主导产业结构调整并继续加大节能减排力度,全面提高城市可持续发展能力.     

城市工业水污染控制模拟系统的模型体系

基于工业水污染与工业活动的规模和结构紧密相关的事实，通过分析城市工业水污染经济学特征，依据环境经济学原理，建立城市工业水污染物排放模型。并以决策模型为核心，将水污染排放模型。水环境质量模型以及水污染损失模型整合在系统中，构成城市工业水污染控制模拟系统的模型体系。最后，在分析了黄河流域典型城市-呼和浩特市的工业水污染状况的基础上，建立了符合该市工业水污染特征的模型体系。     

工业点源环境影响预测系统研发

采用Visual C#为开发工具,以Microsoft Office Access2003建立污染源数据库,开发了基于高斯模式的工业多点源污染扩散环境影响预测系统,实现了对工业点源下风向敏感点污染物浓度的快速、准确计算。通过加载Surfer9 Type Library COM组件,绘制污染物浓度分布云图,结合电子地图上,直观地显示了污染源对敏感区域的环境影响程度,为城市空气环境问题的管理和决策提供了科学的依据。     

厦门市氮素流动与水环境负荷演变特征

人类活动造成大量氮素在城市生态系统中聚集,从而对水环境质量造成不利影响.作为一个复合生态系统,城市各系统对水环境的影响呈现不同的变化特征及趋势.本研究以厦门市为例,构建了城市氮流动模型,计算了水环境氮负荷,并通过情景分析的方法探讨了减缓城市水环境氮污染的策略.结果表明,1995—2015年厦门市水环境总氮负荷呈现上升-下降-上升式波动变化,总量介于8800～11100 t之间,主要受地表水氮负荷影响显著,而地下水变化相对稳定.在城市化进程中,城市各系统对水环境产生了不同程度的影响,农作物生产系统、污水处理系统及大气氮沉降是水环境氮污染的主要排放源,年均贡献率达69.0%.农作物生产系统和污水处理系统变化较显著,前者对水环境氮负荷的贡献率从1995年的22.3%下降到2015年的7.0%,后者由1995年的9.7%逐渐上升到2015年的40.7%.情景分析可知,提高城市废物、废水的资源化和综合化利用效率是减少城市水环境氮污染的重要途径.     

城镇环境规划

文章主要探讨了编制小城镇环境规划的理论基础、指标体系、主要内容、城镇环境专题规划及其技术方法,重点对空气污染防治规划、水环境专题规划、噪声污染控制规划和城镇固体废物处理及处置专题规划作了具体分析,论证了正确处理城镇发展与环境保护之间的关系。改善城镇环境质量,促进城镇生态系统的良性循环,实现城镇的可持续发展,已成为各国政府环境保护工作的重点。