河口生態(tài)系統(tǒng)健康與水環(huán)境風(fēng)險評價理論方法研究.pdf

1、生態(tài)系統(tǒng)健康是環(huán)境管理與生態(tài)管理的目標(biāo)，生態(tài)系統(tǒng)健康評價與風(fēng)險評價是構(gòu)建生態(tài)安全的重要支撐。本文基于國際上先進(jìn)的生態(tài)系統(tǒng)管理理念與方法，通過對河口生態(tài)系統(tǒng)水文、水質(zhì)、沉積物質(zhì)量、浮游生物、底棲生物等特征及其與河口健康狀況關(guān)系的研究，同時應(yīng)用不確定性分析理論，深入探討了水環(huán)境風(fēng)險的組成、量化方法及風(fēng)險決策等問題，在探索河口生態(tài)系統(tǒng)健康與水環(huán)境風(fēng)險評價的理論方法及應(yīng)用方面取得了如下成果： (1)建立了河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價理論與方法體

2、系。引入復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論，提出了河口復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)概念；界定了河口復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)健康的內(nèi)涵，提出基于“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)”框架的河口生態(tài)系統(tǒng)健康概念；構(gòu)建了河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系；把基于智能算法的多屬性評價方法引入到河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價中，建立了基于最大熵的河口生態(tài)系統(tǒng)健康模糊評價模型(FAME)、基于集對分析的生態(tài)系統(tǒng)健康評價模型(SPAM)和基于投影尋蹤的河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價(PPEH)模型，有效地解決了河口生態(tài)系統(tǒng)健康評價指

3、標(biāo)具有的隨機(jī)性、模糊性、灰色性、不完全性、不相容性等不確定性特征問題，實(shí)現(xiàn)了河口健康狀況的現(xiàn)狀評價和趨勢分析，為河口環(huán)境管理和生態(tài)管理提供決策依據(jù)。 (2)以長江口為例，建立了不同尺度的健康評價體系。提出以河口沉積物污染程度、沉積物毒性和底層溶解氧作為確定參照點(diǎn)的依據(jù);構(gòu)建由多樣性指數(shù)、種類數(shù)、總密度、總生物量、甲殼類的密度百分比和棘皮動物的密度百分比等6個生物參數(shù)組成的長江口底棲生物完整性指數(shù)指標(biāo)體系，研究并確定了評價標(biāo)準(zhǔn)，從

4、生物群落評價了河口的健康狀態(tài)。構(gòu)建了由年徑流量波動比、年泥沙量波動比、入海段面CODMn、DO超標(biāo)率、COD超標(biāo)率、DIN超標(biāo)率、DIP超標(biāo)率、底棲動物多樣性指數(shù)、浮游動物橈足類密度比例、浮游植物甲藻種類比例、類大腸菌群超標(biāo)率等22個敏感指標(biāo)構(gòu)成的評價指標(biāo)體系，并比較科學(xué)地建立了5個等級的評價標(biāo)準(zhǔn)，為從復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)對河口健康狀態(tài)進(jìn)行評價奠定了基礎(chǔ)；運(yùn)用FAME模型和SPAM模型分別對長江口生態(tài)系統(tǒng)健康現(xiàn)狀、變化趨勢進(jìn)行評價分析，并用PP

5、EH模型進(jìn)行驗(yàn)證分析；長江口目前處于亞健康狀態(tài)，為長江口綜合整治及其他河口同類生態(tài)建設(shè)工程提供理論與方法儲備。 (3)提出了水環(huán)境風(fēng)險評價和多判據(jù)決策模型。把三角模糊數(shù)引入水環(huán)境沉積物污染的研究，建立生態(tài)風(fēng)險的模糊評價模型(FAER)，為水環(huán)境沉積物污染的風(fēng)險評價研究提供一種新思路、新方法。建立基于逼近理想解排序法的多判據(jù)決策模型(MCDM)，解決了多種方法評價結(jié)果不相容的問題。為耦合量化富營養(yǎng)化水體的隨機(jī)不確定性和模糊不確定性