第二章 环境灾害形成原理和演化机制

第二章环境灾害形成原理和演化机制

第一节环境灾害系统

一、环境灾害系统的含义

人-社会环境-自然环境构成了环境灾害孕育、发生、发展的环境系统。

环境灾害不同于自然灾害与人文灾害的根本区别：自然灾害主要孕育于“人自然环境系统”，人文灾害主要孕育于“人-社会环境系统”，环境灾害孕育、发生于“人-社会环境-自然环境”所构成的综合系统中。

环境灾害系统：

各种环境灾害都不是孤立的，由于人类与自然环境相互作用强度的时空分布极不均匀，环境灾害往往是在某一地区或某一时段集中爆发，而且可以诱发一系列的次生环境灾害的衍生环境灾害，形成各种形式的灾害组织结构，把这种具有结构特征、动力联系的环境灾害组合称环境灾害系统.

二、环境灾害系统的分类

根据环境灾害系统的结构可将环境灾害系统分为：

环境灾害链

环境灾害群

1）环境灾害链

把因一种环境灾害发生而引起一系列环境灾害形成的现象称为环境灾害链。分串发性和并发性。

串发性环境灾害：指某一种原生环境灾害发生后，诱发产生的一系列环境灾害现象。

如地下水超采——地面沉降——海水入侵——土壤盐碱化

并发性环境灾害：指某一原因或某一地区同时产生或发生的一系列环境灾害现象。

2）环境灾害群：

指环境灾害在空间上的群聚与时间上的群发现象，是对环境灾害在时空两方面集散程度的标识。

空间上，各类环境环境灾害通常集中发生在人类活动频繁、人口集中、经济发达地区。

时间上，各类环境灾害经常出现在资本原始积累阶段、工业发展初期、经济大幅度发展时期。

三、环境灾害系统的组成结构

1）水平结构

任何一个系统都由各种相互关联、相互作用的要素和成分组成的，他们之间的信息传递过程是左右平等、无先后次序之分的，可认为其结构关系是水平的。

系统中各环境灾害并不是孤立的，而是互相联系、互相影响的，并在其作用和影响的基础上进行了系统综合和升级。

2）竖直结构

指从灾害的孕灾环境-承灾环境-致灾过程-灾害强度共同组成的环境灾害系统结构。孕灾环境：指灾害发生、发展、演化的区域，其范围大小差异明显，大到地球的四大圈层，小到城市、工业区、社区等，这些区域内的各种自然社会要素共同构成了孕灾环境.

承灾环境:则指孕灾环境区域内的抗灾自救环境，包括城镇、道路、农田与工厂等固定设备，经济财力、居民的文化素质、应急机构的设立等的有机组合环境。

致灾过程：指孕灾环境和承灾环境中的变异因子作用于承灾体的过程。

灾害强度：指在一定孕灾环境和承灾体条件下，因环境灾害导致的生命、财产损失和生存环境破坏的强度，是孕灾环境、承灾环境和致灾过程综合作用的结果。

致灾因子：指那些可能造成环境灾害的孕灾环境中的异变因子，它包括：天文、气象、水文、

地质与生物等自然因子，以及城市基础设施、经济发展、工业布局、人们的防灾意识与防灾能力等社会因子。在分析某一地区致灾因子时，不应只分析各种环境灾害，而应从产生这些环境灾害的致灾因子入手。

3）时空结构

指环境灾害在时间上和空间上相互联系与相互作用的方式。

在时间上表现为阶段性、连续性和同步性三种，在空间上表现为异域性、临域性和同域性三种形式。

环境灾害系统的时空结构决定了灾害的滞后性与迁移性这一基本规律。

四、环境灾害系统的演变规律

1.环境灾害系统中各要素相互作用的变异

人类发展早期：人类被动地适应自然，人与社会环境关系接近自然；

农业和畜牧业时期：人对自然生态干涉加大，但人与社会环境的关系变化不大；

工业革命时期：人-社会环境-自然环境系统相互作用越来越大，人与社会环境的关系变化很大；

现代社会：人-社会环境-自然环境系统有时处于失衡，人类在探寻解决环境问题。

2.环境灾害系统中各要素相互作用的响应

1)正响应：在环境承载力范围内，各要素相互促进，使系统有序稳定发展；

环境稳定度：环境在不超过一定变化允许限度内的自我维持和调节。

环境弹性：环境在外部作用下在一定限度内保持自身状态，并在外部作用停止后即可恢复原态的特性。

2）负响应：环境各要素相互作用，超过了环境的承载力，导致系统向无序方向发展；

环境扰动：自然生态与环境状态参量临时的、偶然的或周期的可逆变化；

环境异常：一个或几个环境状态参量偏离背景值，环境稳定度与环境弹性遭到破坏，但外部作用尚未超过该地区环境承载力，环境系统的功能尚未丧失，但有害作用已经显现。

环境恶化：由于环境系统内外发生物质和能力的累积，在数量上超过了环境的自我净化或再生能力。

环境灾害：当外部作用超过该地区的环境承载力时，致使当地环境系统的稳定性、结构功能发生了质的变化，引起系统稳定性的丧失和系统结构的破坏，进而对人类生命财产构成严重威胁。

3.环境灾害系统的演变规律

在环境灾害系统中，人-社会环境-自然环境系统的持续发展能力（k）是环境灾害系统演变的决定性因素。

1）系统趋于死亡 0

2）系统可持续发展 1

3）系统趋于混沌状态 k>3

四、环境灾害系统的基本特征

1、不确定性

环境灾害系统中各组成元素间相互联系与作用，以及其组成结构都具有模糊性与随机性。具体表现为各种环境灾害发生的随机性与后果的模糊性。

2、开放性与非线性

环境灾害系统是开放的自组织系统。

具体表现为环境灾害系统内部各子系统的协同运动，环境灾害的群发现象就是证明。

另外，许多环境灾害现象都表现出同一规律，即环境灾害系统从远离平衡态，通过突变进入新的平衡态；从一无序结构突变到另一新的有序结构。其中“序”是衡量灾度与环境