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《武汉大学》 2004年
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基于空间综合生态足迹分析的项目环境影响评价方法研究

谢鸿宇  
【摘要】:可持续发展的理论自上世纪80年代被提出了以来,日益为人们所认同,成为国家制定宏观经济发展战略的一种选择。它的思想影响到了环境保护的各个方面,逐渐形成了可持续发展战略下新的环境保护体系。环境影响评价作为环境保护体系中的一个重要组成部分,也必须进行调整以适应可持续发展战略的需要。因此,项目对区域生态承载力—反映区域可持续发展程度的重要指标—的影响成为环境影响评价中一个必须考虑的内容。 生态足迹分析是由William和Wackernagel于上世纪90年代提出的一种基于生物物理量的评价可持续发展程度的新方法。鉴于生态足迹分析法可以有效地度量区域生态承载力,本文将生态足迹分析引入项目环境影响评价中,探索从可持续发展的角度,分析评估项目对区域生态承载力的影响程度。 首先,本文在对现有的生态容量计算方法—土地面积法—进行分析的基础上,提出根据区域内生态产品和生态服务产出计算生态容量的新方法—资源产出法。与目前的方法不同,一方面,它肯定了生态生产性土地的多重生态产出功能;另一方面,它拓宽了生态生产性土地的供给来源,如将可再生资源、被回收和利用的废物、未开发利用土地等都视为生态生产性土地的供给者,更全面地反映了区域的生态容量。 其次,针对预测分析中,项目的资源消费和污染消纳界定不明确的问题,提出根据消费生态足迹、污染生态足迹以及生态生产力的变化划分项目对生态赤字产生的影响,并据此构建综合生态足迹分析框架,列出了相应的生态足迹消单,使生态足迹分析更准确清晰地预测出项目建成后对评价区域生态环境的影响。在此基础上,进一步引入空间信息,构建空间综合生态足迹分析框架。同时探讨了基于空间信息的生态足迹和生态容量计算以及生态足迹的空间分布和物流空间轨迹的变化对生态足迹计算的影响。 再次,提出由最小生态足迹和最小生态容量损失耦合而成的最小生态赤字准则作为空间综合生态足迹分析的决策准则,并通过引入标准生态足迹当量系数和标准生态容量当量系数概念对各种生态产品和生态服务的生态足迹和生态容量进行标准化,以简化评价过程。 最后,以南水北调中线工程对襄樊市生态环境影响为实例,利用空间综合生态足迹分析思路,进行了现状生态赤字分析、项目对生态赤字影响识别和生态赤字预测分析,取得了较好的效果,主要应用如下: (1) 在生态容量现状计算中,通过比较基于土地面积法和资源产出法生态容量计算结 果,验证J一资源产出法的合理性。 (2)八二J贝日对生态赤字影啊识别中,从消费生态足迹、污染生态足迹、生态生产力的 变化几个方面全血识别了调水对生态赤字产生的影响,为生态赤字的预测分析扫一卜良好的基 础。 (3)在交通生态足迹预测中,在利用空间信息获取运输路径长度后,通过标准生态足 迹当量系数对交通运输能耗的生态足迹进行标准化,根据最小生态赤字准则,选出生态足迹 最小的运输路径和运输方式,预测出调水后的交通生态足迹。通过与基于非空间信息的预测 结果的比较,证明基于空间信息的计算结果更为合理。 (4)在农业灌溉生态足迹和可耕地生态生产力变化预测中,利用空间叠加分析获取了 需要增加农业灌溉和单位生态生产力卜降的可耕地面积,提高了农业灌溉生态足迹和可耕地 生态容量预测结果的合理性。 (5)在污染消纳生态足迹预测中,在利用空间信息确定了污染在空间上的分布后,由 此确定了污水处理厂的个数和规模,进而计算出其占用的土地的生态足迹,通过与没有考虑 污染空间分布的预测结果进行的比较,证明考虑污染空间分布的预测结果更为合理。 研究说明,基于空间综合生态足迹分析,对项目进行生态环境影响的预测评价,是科学 的、合理的、简明适用的;该方法是空间信息理论与生态环境科学的很好交义,不仅拓展了 空间信息的应用领域,而且增添了生态环境评价的新思路。 本文土要创新有: 川将生态足迹分析引入项目环境影响评价。 (2)提出了新的生态容量计算方法一资源产出法。 (3)提出综合生态足迹分析框架。 (4)引入空间信息构建空间综合生态足迹分析框架。 (5)提出了基T-最小生态赤字的环境影响评价决策分析准则。
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