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环境问题是当今世界各国面临的一个重大问题,也是全球研究的热点。海岸带作为海陆相互作用的地带,不仅拥有丰富的自然资源、优越的地理位置,而且具有宜人的生存环境,对当地社会的经济发展起着重要的作用。但是随着海岸带地区社会经济的不断发展,一方面使得人民的生活水平得到了极大的提高,同时也加剧了人类活动对海岸带环境的压力。
本文在对国内外海岸带环境研究进行综合评述的基础上,阐述了海岸带环境评价及预警研究的基本理论与方法,探讨了海岸带环境评价及预警的体系构建及数理研究方法,并以盐城市海岸带为例进行了实证研究。
从环境科学的角度上说,土壤是过去和现在大气、水、生物和岩石圈相互作用的产物和信息的载体。海岸带土壤中包含了丰富的生物和理化方面的信息,可以揭示很多海岸带的环境信息,尤其是在缺乏长期环境监测记录的情况下,利用海岸带土壤记录可以对近代环境演变问题进行解释,海岸带土壤环境指标的记录可反映其对不同人类活动方式的响应与差异。因此,本研究通过野外采样和实验室分析相结合,对盐城市海岸带土壤环境质量进行了研究,以期为基于社区居民的海岸带环境质量评价和预警指标的选取提供科学的依据。
本研究通过对盐城海岸带不同地貌单元所采集的表层样和柱状样进行粒度、有机质和地球化学元素的分析,来探讨海岸带土壤元素的污染状况及物质来源。结果表明:从区域分布上来看元素含量的分布表现为:射阳港>新洋港>王港闸>梁垛闸,主要原因是射阳县工业相对发达,而梁垛闸附近工业化程度较低;另外,表层样品中多数元素含量与中国近岸浅海沉积物“接近”,说明陆源输入是盐城海岸带沉积物的主要物质来源,且表层土壤中元素的Pb、Cu、Co、P等元素较江苏平原土壤呈“异常富集”,说明表层土壤中这几种元素存在一定程度的污染。柱状样品中元素的纵向分布结果显示:多数微量金属元素在盐城海岸带表层土壤中的含量要高于底层,且多数元素在表层土壤中的富集程度都比较高:另外,通过对柱状样品元素的主成分分析表明:Ni、V、Cr、Fe、Co、Mn、Zn、等第一过渡金属元素以及K、Be、Li、Mg和粘土等正载荷较高,说明它们有着相同的自然物质来源,而Cu、Pb、P等元素则主要来源于人类生产活动,受海岸带工农业废弃物排放影响较为严重。
海岸带环境评价是对海岸带的环境特色与发展状况的综合评定。本研究根据盐城海岸带资源环境的特点,并且以上述海岸带土壤环境污染物来源的判别结果为基础,设计了基于海岸带杜区居民调查的环境质量评价问卷,在利用数据库软件对93份有效调查问卷进行数据统计的基础上,通过指标的遴选,构建了3层30项指标组成的基于社区居民调查的盐城市海岸带环境质量评价指标体系,通过对社区居民的调查,共获得有效问卷446份。根据问卷统计结果,进一步应用模糊数学的方法,对海岸带环境进行了综合模糊评判。从单因子均值来看,水环境问题、渔业资源、公共卫生、大气治理已引起了海岸带居民的极大关注,居民已明显感受到了生存环境变化,希望引起政府和有关环保部门的重视。综合评判研究结果表明:盐城市海岸带总体环境质量较好,但是不论是在海岸带整体环境上还是在各个指标方面上距离很好的理想状态都仍然存在着一定的差距。
海岸带环境预警则是根据历史变化趋势,预测未来的发展状态,预报不良状态的时空范围和危险程度、突出防范措施的一种管理活动。按照直接和间接反映环境状态的情况,将海岸带环境预警的指标体系分为警情指标和警兆指标两大类,并以盐城市为例,通过收集1995-2004年的有关海岸带环境发展的指标数据,应用时间序列曲线模型对盐城市1995-2008年的各项预警指标进行了拟合、预测,在此基础上,采用因子分析法、系统化法分别确定出各预警指标的权重、警限和警区,进而应用综合指数法,对过去10年和未来4年的环境发展警情和警度进行了预报。研究结果表明,盐城市海岸带环境多数年份都处于中警状态(1995-2005),系统指数处于比较严重的状态,其中有两次比较大的波动(1998年和2001年)。1998年出现的大波动主要是因为“海上苏东”战略的实施,在政策和经济比较利益的驱动下,沿海各县(市)滩涂湿地围垦速度明显加快,其次农业生产中化肥、农药及燃油量使用量的不断增加所致;2001年的波动则主要是因为沿海各县(市)招商引资力度不断加大,沿海化工园区的不断涌现和进一步的围垦所致。同时预警的结果与对社区居民的调查结果较为接近,进一步证明了预警的可行性。
论文最后在评价与预警的基础上,结合盐城市海岸带实际情况及环境的特点,有针对性地探讨了盐城市海岸带环境保护的对策与措施。总之,本文的研究与探索,是对我国海岸带环境研究尤其是海岸环境评价与预警理论与方法的丰富和完善。