[浅析环境监测工作中的生态监测]环境监测总站与生态环境监测司
摘要随着全球生态环境问题日益突出,生态监测对于及时准确了解生态环境质量状况和变化原因,避免生态环境进一步恶化和调控生态环境有着重大的意义。就环境监测工作中生态监测的背景、学科以及相关的生态环境影响评价内容进行浅层讨论。
关键词环境监测;生态监测;评价
中图分类号X8文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0212-01
1生态监测的基础背景
首先,人口爆炸导致现代生态系统生境剧烈变化。新生人口增多和老龄化程度加深带来的人口基数激增,给生态保护带来前所未有的严峻考验。经济发展使得流动人口不断涌入,给本地区原有的生态系统造成极大的冲击。其次,耕地(水稻田)的减少导致水土调控能力变差。据常态测算,稻田可维持近10cm的水层,遇到暴雨可达15cm。每公顷稻田比旱地多蓄水1500m3。稳定水稻生产是长江三角洲地区可持续发展的基石,一旦改变用途,夏季对雨水的调控能力就会下降,易造成水涝带来环境破坏。再次,生物入侵威胁到生物生态环境健康。外来物种入侵是生物多样性衰减和丧失的三个原因之一,而生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础,一旦多样性受到了严重威胁,物种灭绝速度就会不断加快,遗传多样性急剧贫乏,生态系统严重退化,这些都将加剧人类面临的资源、环境、粮食和能源危机。最后,湖泊富营养化造成水体自净能力下降。现代工业进程加速了水中植物营养成分(N、P等)的过量积累,水体营养过剩,藻类等水生生物大量繁殖,致使水体处于严重缺氧状态,并分解出有毒物质危害水质生态环境。2007年无锡太湖饮用水水源地蓝藻的大面积爆发后,《太湖水污染防治条例》紧急出台,环太湖五市的苏州、无锡、常州、嘉兴、湖州频频推出重磅应急机制和措施应对日益恶化的水生生态,生态监测的开展刻不容缓。
2生态监测的学科综述
生态监测是一门综合技术,是通过地面固定的监测站或流动观察队、航空摄影及太空轨道卫星,获取包括生境的、生物的、经济的和社会的等多方面数据的技术。是利用各种技术测定和分析生态系统各层次对自然或人为的反应或反馈效应的综合表征,来判断和评价这些干扰对环境产生的影响、危害及其变化规律。新内涵中包括借助遥感、地理信息系统与全球定位(统称3S集成)等一体化的高新技术对大范围区域片生态系统的宏观监测,是环境科学与生物科学的交叉学科。
同时生态监测一直是较为争议的,主要表现在生态监测与生物监测的相互关系上,认为生态监测包括生物监测,如刘培哲认为生态监测是生态系统层次的生物监测,是对生态系统的自然变化及人为变化所做反应的观测和评价。生态监测包括生物监测和地球物理化学监测两方面内容。金岚等将生态监测与生物监测统一起来,将二者统称为生态监测,认为生态监测是环境监测的组成部分,是利用各种技术测定和分析生命系统各层次对自然或人为的反应或反馈效应的综合表征,来判断和评价这些干扰对环境产生的影响、危害及其变化规律,为环境质量的评估、调控和环境管理提供科学依据。前者侧重在对生态系统的反应方面,后者则包括生态系统各个层次,即对个体、种群、群落乃至生态系统对外干扰的反应进行监测。这种观点表明,生态监测是一种监测方法,是对环境监测技术的一种补充,利用的是“生态”来做“仪器”进行监测环境质量。
3生态环境影响评价
在工作中,我们主要通过对生态环境质量指数(EI)来对一个区域进行生态的宏观评价。生态环境指数(Ecological Environment Index)是指反映被评价区域生态环境质量状况的一系列指数的综合。
EI=0.25×生物丰度指数+0.2×水网密度指数+0.2×植被覆盖指数+0.2×(100-土地退化指数)+0.15×环境质量指数
生物丰度指数=Abio×(0.35×林地+0.21×草地+0.28×水域湿地+0.11×耕地+0.04×建设用地+0.01×未利用地)/区域面积。式中:Abio=692.096020,全国生物丰度指数归一化系数。归一化系数=100/A最大值,A最大值指某指数归一化处理前的最大值。
植被覆盖指数=Aveg×(0.38×林地面积+0.34×草地面积+0.19×农田面积+0.07×建设用地+0.02×未利用地)/区域面积。式中:Aveg=601.110997,全国植被覆盖指数的归一化系数。
水网密度指数=Ariv×河流长度/区域面积+Alak×湖库(近海)面积/区域面积+Ares×水资源量/区域面积。式中:Ariv=71.768110,全国河流长度的归一化系数;Alak=805.664908,全国湖库(近海)面积的归一化系数;Ares=88.36616016,全国水资源量的归一化系数。
土地退化指数=Aero×(0.05×轻度侵蚀面积+0.25×中度侵蚀面积+0.7×中度侵蚀面积)/区域面积。式中:Aero=146.33,全国土地退化指数的归一化系数。
环境质量指数=0.4×(100-ASO2×SO2排放量/区域面积)+0.4×(100-ACOD×COD排放量/区域年均降雨量)+0.2×(100-ASOL×固废排放量/区域面积)。式中:ASO2=1.725721,SO2的归一化系数;ACOD=0.052749,COD的归一化系数;ASOL=2.424802,固体废物的归一化系数。
国家环保总局《生态环境状况评价技术规范(试行)》中对生态环境质量指数的级别作出了相应的分级评价
级别优:EI≥75,植被覆盖度好,生物多样性好,生态系统稳定,最适合人类生存。
级别良:55≤EQI