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基于污染足迹的水环境生态风险研究

郭新  
【摘要】:生态系统给人类提供了生存生活所必需的一切资源和环境条件,是促进人类发展必不可少的因素。然而随着人口的急剧增长和经济的快速发展,生态系统面临的压力越来越大,生态系统与经济系统的矛盾越来越尖锐,这就导致了生态系统的健康受到严重的威胁。因此,生态系统风险评价问题在生态学和风险数学等研究中成为一个争论的焦点,而污染足迹作为生态系统和经济系统相互作用的媒介,起到了至关重要的作用。基于污染足迹的生态风险评价成为国内外研究的一个新兴领域,污染足迹和生态风险之间究竟存在怎么样的关系呢?本文首先对污染足迹理论进行阐述,并且从经济学的角度对污染足迹理论做了补充和创新,探讨了污染足迹的计算方法;随后,借鉴金融风险管理评价中的VaR模型,构建了基于污染足迹的生态风险评价模型,在此基础上对太湖流域水环境生态风险进行了实证研究。主要研究内容如下: (1)通过对前人污染足迹的相关理论和计算方法的研究,从经济增长、“公地悲剧”和“博弈论”等经济学方面对污染足迹做了全新的阐述,指明污染足迹是进行生态风险评价研究的基础;并且初步计算了太湖流域2007年1月至2011年12月的污染足迹及其变化,对太湖流域的污染足迹和经济增长的关系进行了实证分析,发现污染足迹和经济增长存在长期的稳定的关系。 (2)参考发达国家已经形成的生态风险管理框架,结合生态风险评价的内涵,构建了生态系统风险评价的流程和评估指标。 (3)概括了当前生态风险评价的研究进展,并且对生态风险评价的模糊数学模型和生态风险评价的灰色关联度模型进行了分析和创新。 (4)构建了基于污染足迹的生态风险评价模型,并对太湖流域的水环境生态风险做了实证研究。该模型预测在一定置信水平下,污染足迹可能遭受的最大损失,推导了尾部损失的计算公式拓展了风险评价模型,使其具备了反映突发灾难情况发生时的系统平均损失的能力。根据污染足迹测算的方法采用基于污染足迹的生态风险评价模型对太湖流域的水环境生态风险进行了预测,以95%的置信水平为例,模型给出的结论是:有95%的可能太湖流域污染足迹的月增长率不会低于50.988%;或者解释为有5%的可能太湖流域月度污染足迹不会在58975.02公顷以下。


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