生态风险评价研究进展综述
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第29卷第1期环境监测管理与技术2017年2月•专论与综述•
生态风险评价研究进展综述
曾建军,邹明亮,郭建军,李凯,杨超,陈冠光,岳东霞+
(兰州大学资源与环境学院,甘肃兰州730000)
摘要:在介绍生态风险评价意义的基础上,简要回顾了国外生态风险评价研究的发展历程,着重论述了现阶段国内 生态风险评价的重点研究领域,包括生态风险评价指标体系建立与评价标准确定的探讨、水环境化学生态风险评价、区域 生态风险评价、景观生态风险评价、流域生态风险评价,以及“3S”技术在生态风险评价中的应用。归纳了生态风险评价的 方法学和评价模型的选择等重要技术手段,并针对目前存在的问题及薄弱环节,提出了未来研究的发展趋势和需要解决的关键问题。
关键词:生态风险评价;评价方法学;评价模型
中图分类号:X820.4 文献标志码:A文章编号:1006 -2009(2017)01 -0001 -05
Ecological Risk Assessment and Its Research Progress
ZENG Jian-jun,ZOU Ming-liang,GUO Jian-jun,LI Kai,YANG Chao,CHEN Guan-guang,YUE Dong-xia (^College of Earth and Environmental Sciences,Lanzhou University,Lanzhou,Gansu730000, China)
Abstract:Based on the introduction of the meaning of ecological risk assessment,this paper reviewed the domestic and abroad research progress and the key areas of ecological risk assessment,including the establishment of ecological evaluation index system and the confirmation of evaluation criteria,ecological risk assessment in water environmental chemistry,regional ecological risk assessment,landscape ecological risk assessment,watershed ecological risk assessment and ^35^ technology in ecological risk assessment.It summarized the important technological means in selecting assessment methodology and model,the developing trend and the key issues that need to be urgently resolved in future research aiming at the existing problems and weak links in ecological risk assessment.
Key words:Ecological risk assessment;Assessment methodology;Assessment model
生态风险是由环境的自然变化或人类活动引 起的生态系统组成、结构的改变而导致系统功能损 失的可能性,而评价是定量预测各种风险源对生态 系统产生风险的方法[1]。21世纪以来,随着人口 数量的不断增加、社会经济的高速发展、城市化水 平的深人推进,各类生态风险问题和突发性事故频 发。在生态风险源作用下,一系列生态风险和突发 事件对种群、群落、生态系统及景观水平等层次的 受体产生影响,进而对当地生态环境造成难以估量 的破坏,使人民健康和生命财产受到危害和损失。有效评估生态系统发生的风险,或使发生的风险性 降到最低,对于环境管理决策和区域生态环境保护 具有重要意义。
生态风险评价在风险管理框架下发展起来,属于生态科学研究的重要领域,也是环境风险评价的 重要组成部分。其主要以环境学、化学、生态学、地 理学、毒理学和生物学等多学科综合知识为理论基 础,采用数学、物理学、计算机科学和概率论等量化 分析技术手段,预测、评价、分析研究区污染物或人
收稿日期:2016 - 06 - 20 ;修订日期:2016 - 10 - 10
基金项目:国家自然科学基金资助项目(No. 4167151(5, No.51369003);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目
(LZUJBKY-2015 -K10);甘肃省国际科技合作专项基金资助项目(1604WKCA002)
作者筒介:曾建军(19S6—),男,甘肃通渭人,工程师,博士研究生,研究方向为生态水文学。
* 通讯作者:岳东霞 E-mail:dxyue@
类活动对一个种群、生态系统及整个景观的不利影 响,以及在现阶段和未来一段时期内,减少该种群、生态系统及整个景观内某些自身要素的健康、生产 力、遗传结构、经济价值和美学价值的可能性,最终 为生态风险管理和环境决策提供依据[2^4]。因此,生态风险评价的意义在于[5_8]:诊断出影响生态风 险的主导因子(风险源),通过分析研究为揭示区 域生态风险的形成机制奠定基础;探索风险源的规 避、减缓与适应的防范指弓I;开展生态风险评价反 馈和风险管理机制研究;帮助决策者对可能受到威 胁的生态系统采取相应的保护和补救措施;加强生 态系统管理,保障区域生态安全。今对生态风险评 价国内外的研究发展历程、评价方法及评价模型的 选择等重要技术手段作综述,并针对目前存在的问 题及薄弱环节,提出未来研究的发展趋势和需要解 决的关键问题。
1国内外研究发展历程
1.1 国外研究发展历程
国际上于20世纪30年代开始生态风险评价 研究,主要经历了 4个阶段[m],即萌芽阶段(20 世纪80年代以前)、人体健康评价阶段(20世纪 80年代)、生态风险评价阶段(20世纪90年代)和区域生态风险评价阶段(20世纪90年代末一21世 纪初)。在发展过程中,一些国家、组织和机构开 展了诸多科研计划,并召开了一系列相关国际会 议。近期国外生态风险评价围绕区域、流域、沿海、土地利用展开了一些新的研究与探索[11_14],就其 发展趋势看,生态风险评价正向大区域、多层次与 计算机辅助分析的方向发展,特别是多层次模型与 统计学工具的应用将起到更大的作用。
1.2 国内研究进展与重点研究领域
国内生态风险评价研究起步较晚,而且大多集 中在对国外生态风险评价基础理论、方法和制度的 探讨方面[24。在制度方面,中国于2003年和 2004年先后颁布了《新化学物质环境管理办法》和《新化学物质危害评估导则》,2011年发布了《化学 物质风险评估导则》(征求意见稿),规定了生态风 险评价的原则、内容、程序、方法和技术要求等,促 进了生态风险评价的发展。
国内生态风险评价的重点研究领域可归纳为 以下6个方面。
(1)生态风险评价指标体系建立与评价标准确定的探讨。指标体系直接影响着评价结果,现阶 段生态风险评价指标体系构建存在的主要问题为 主观性强和可比性差。限于生态风险评价影响因 子的不确定性,建立指标体系不仅要考虑内在因 素,还要考虑外在的生态风险因素。因此,应遵循 客观性、整体性、层次性和可比性的原则,分层次构 建指标体系,其中,构建受体生态地位和价值的评 价指标体系最为复杂,可通过建立必选指标和可选 指标来完善,以增强区域之间生态风险评价结果的 可比性[15]。鉴于目前生态风险评价指标标准各地 区无直接参考的成果,可根据评价指标的物理意义 及其对研究区自然、社会和资源的影响,以及相似 区域的评价标准、地方政府和环保部门颁布的标准 与规划区目标确定指标标准[16],以建立和完善评 价标准[17]。
(2) 水环境化学生态风险评价。该类研究有毒有机化合物、重金属及营养盐富集等的生态效 应为主[1^23],目前已趋于成熟。今后应对污染物 生态效应出现的频率和强度时空变化作统计分析,以进一步划分和识别污染物潜在的危险区域和赋 存形态。
(3) 区域生态风险评价。从20世纪90年至今,区域生态风险评价引起了诸多学者的关注和 参与[2^26],评价内容也由最初的单因子单风险评 价、多因子单风险评价逐步向多因子多风险评价演 化,同时遥感和GIS等空间分析工具的利用,使评 价范围得以向更大尺度扩张[27_3°]。未来区域生态 风险评价需要围绕多重因子(风险压力-生态受
体-生态效应)之间的相互作用和影响,开展区域 多因子多风险评价分析,并在不同空间尺度下整合 区域生态风险评价结果,探索减小区域风险评价不 确定性的手段。
(4) 景观生态风险评价。该类研究来源于域生态风险评价,并基本沿袭了其研究热点,目前 我国已形成了具有国际领先水平的评价理论框 架[24],诸多学者开展了景观生态风险评价方面的 研究[m]。现阶段由于景观格局和空间异质性的 量化集成尚显薄弱,加之尺度问题,给景观生态风 险评价的发展带来一定的局限性。在未来,应加强 以下几方面的研究:理论上生态内涵要更加明晰;综合途径上更注重格局过程与人和自然的耦合;尺
度转换上从景观方法拓展到区域和全球尺度;方法 上更注重尺度推绎在风险评价中的应用,利用其特