气候与环境论文1000字_气候与环境研究影响因子分析
1.环境调查统计分析报告
2.从科学的角度分析,北方地区影响作物种植产量的因素有哪些
3.总环境是什么期刊
4.历史时期我国气候的变化状况是
5.气候变化对径流的影响
6.如何确定影响因子和人参皂苷之间的相关性
7.典型地区环境地质指标研究
一、温室效应对全球气候及其演化影响
人类活动已大幅增加大气中的温室气体浓度,这种增加增强了温室效应。平均而言将引起地球表面和大气进一步增温,并可能对自然生态系统和人类产生不利影响。
(一)温室效应
大气中的水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)等微量气体成分,一方面能让太阳光通过,加热地球表面;另一方面能吸收由地球表面反射回宇宙空间的远红外线,从而对大气起到加热的作用,维持地球气温一定水平,为人类和地球上的所有生物提供适宜的生存温度和气候。这类能使地球大气增温的微量气体被称为温室气体,其作用即是温室效应。
大气中的温室效应气体的存在量极低,水蒸气只占大气总量的0.5%,CO2只占0.04%,其他气体(N2O、CH4、O3等)所占份额则更少。至于人类制造并排放的氯氟烃(CFC)就更是微乎其微。
然而,正是这种微量气体,对人类活动的影响极为敏感。由于人类活动导致大气中这类气体的增加,使其所起的气候功能发生变化,因此造成全球气温的升高并由此影响到地球生物圈的稳定和人类的经济社会生活。
据研究(丁一汇等,19;叶笃正,1995),如果大气中不含温室气体,地球表面的平均温度大约只有225K(-18℃)。实际上地球表面的平均气温为288K(15℃)。这33℃的温度差,就是H2O、N2O、CH4、O3等微量气体的贡献。如果没有这种温室效应,整个地球将完全被冰雪覆盖,也就不存在丰富多彩的生命了。
由于人类活动的规模越来越大,向大气排放的温室气体超过了自然能消纳的程度,这类气体在大气中迅速聚积,使温室效应不断增强,导致气温上升和全球变化。
(二)全球温室气体的排放情况(丁一汇等,19;叶笃正,1995)
1.二氧化碳(CO2)是数量最大的温室气体,占大气总量的0.04%
自19世纪工业革命以来,大气中的CO2浓度迅速增加。1860~1900年,每年增长0.15×10-6(V),1900~1940年,每年增长0.5×10-6(V),1940~1950年,每年增长1.0×10-6(V)。1959年大气中的CO2含量达到316×10-6(V),1985年达到345.65×10-6(V),1987年达到348.62×10-6(V)。目前,每年仍以(1~1.5)×10-6(V)的速度继续增长(表14-1和图14-1)。
表14-1 1959~1987年大气中的CO2浓度
图14-1 1959~1987年大气中的CO2浓度
(据丁一汇等,19;叶笃正,1995)
据推算,大气中的CO2浓度每增加1×10-6(V),相当于大气累积的CO221.3亿t(以C计)。
大气中的CO2浓度的上升,主要是人为因素造成的,包括土地利用破坏植被的自然排放和燃烧矿物燃料的人工排放。据联合国环境规划署(UNEP)估算,热带地区的土地利用改变已释放出到大气中的CO2量每年约16.56亿t碳,温带与寒带土地利用改变释放的CO2量每年约1.33亿t碳,而燃料矿物、生产水泥等人为排放的CO2量每年高达55亿t碳(表14-2和图14-2)。
表14-2 全球人为排放的CO2(106t/a,以C计)
图14-2 1950~1986年全球CO2排放总量增长(106t,以C计)
2.氯氟烷烃(CFC)
氯氟烷烃(CFC)广泛用作制冷剂等。据估算,全世界每年生产和消费的氯氟烷烃(CFC)量达100多万吨,年增长速率约5%。
氯氟烷烃(CFC)是一种主要的破坏大气臭氧层的物质,也是主要的温室气体之一。其化学性质稳定,能在大气层中长期存留。随着生产和消费的增加,大气层中氯氟烷烃(CFC)也在逐步增加(表14-3)。
表14-3 大气层中氯氟烷烃(CFC)的增长情况〔10-9(V)〕
3.甲烷(CH4)
甲烷(CH4)主要由厌氧微生物活动产生,其增长与世界人口增长趋势一致。大气中甲烷的浓度,在200a前大约为0.8×10-6(V),100a前增加到0.9×10-6(V)。太阳红外光谱分析表明,近40a大气中的甲烷增加了30%。18年起,开始正式观测,测得浓度为1.51×10-6(V),现在(1988年)已达到1.72×10-6(V)。据计算,甲烷目前的增长速度为每年1%。按此速度发展,到2030年,大气中的甲烷要比现在增加40%,达到2.34×10-6(V),2050年达到2.5×10-6(V)。
4.氧化亚氮(N2O)
氧化亚氮(N2O)既是消耗臭氧的物质,也是温室气体,有天然产生的,也有人为产生的。据UNEP报告,每年土壤中产生N2O 600万t,海洋和淡水产生200万t,燃料产生190万t,肥料产生60 万~230 万t,与其他途径产生的之和,共计每年产生1200 万~1500万t(以N计)。
从1940年开始,大气中 N2O 开始出现明显增长的态势。大气中的 N2O 寿命高达170a,因而易于积累。目前,大气中的N2O浓度约310×10-9(V),每年增加0.8×10-9(V)左右,约以0.26%的年速度递增(表14-4)。
表14-4 大气中N2O浓度增长情况〔×10-9(V)〕
5.对流层的臭氧
近年来,氮氧化物等污染物导致对流层臭氧的增加令人注目。根据欧洲国家的观察,地面上的臭氧浓度在20世纪初大约为10×10-9(V),最近有显著增加的趋势,年增长率大于2%~3%。这样的增长势头在阿拉斯加和夏威夷也观察到了,两地年增长率分别为0.8%和1.4%。
对流层中的臭氧增加的趋势在高空的游离大气层中已观察到。北半球中纬度的游离大气层中的年增加率为0.5%~3%。这些增加的臭氧主要原因是人为排放的温室气体所致。
(三)温室效应对全球气候的影响(丁一汇等,19)
温室气体的不断积聚使温室效应不断增强,将影响气候因素中水环境因子发生变化,如使地球气温上升、气候变暖,并由此导致海平面上升及地球生态系统的一系列变化。
1.气候变暖
20世纪80年代的研究结果认为,人为造成的温室气体CO2、CFC、N2O、CH4对全球变暖的贡献分量分别为55%、24%、6%和15%。目前,各种气候模型都是以CO2增加所导致的气候变暖为对象进行预测的。有的气候模型预测结果指出,如果大气中的CO2增加1倍,全球气温将上升3~5℃,这比过去1万a的地球平均气温的变化还大。
2.海平面上升
美国国家海洋大气管理局的研究报告认为,到2050年,海平面可能比1980年上升12.0~27.5 cm;世界大洋温度正以每年0.1℃的速度增加;全世界海平面在过去的一百年平均上升14.4 cm;海平面的上升将造成一系列的生态环境问题。
3.水分平衡变化和生态影响
生态对于气温仅仅变化1~2℃时反应还比较迟钝,但对气温冷暖变化所引起的水分平衡状态的变化却十分敏感。根据1470年以来的资料推测出在全球变暖情况下,中国的长江流域、陕西等地区可能变干;而华北地区、黄河河曲以上则可能变湿。
气候变暖会打破原有的生态平衡,使生态系统发生破坏重建,增加生态系统的不稳定性。
上述这些都是气候变暖可能给水环境带来的影响。
二、中国的温室气体排放及其对气候影响
(一)中国的温室气体排放(叶笃正,1995)
1.CO2
有资料表明,从1949~1988年这段时期里,中国的CO2排放量的增长率为5%,这些CO2主要是燃烧各种燃料造成的(图14-3)。
图14-3 中国1949~1990年CO2主要人为源的释放量变化(以C计,1012g)
2.CH4
甲烷是仅次于CO2的温室气体,是大气中丰度最大的烷烃。其主要来源于稻田、生物物质燃烧、沼泽地或生物分解等,但以稻田释放的占主导地位。根据观测,中国释放的甲烷量及其增长趋势如图14-4和图14-5。
图14-4 中国逐年释放的甲烷量及其增长趋势
图14-5 1985~1988年中国逐年释放的甲烷量及其增长趋势
3.氮化物
大气中的氮化物主要有N2O、NH3、NO、NO2等,是煤、原油、天然气、生物物质等的燃烧和微生物分解等过程中产生的。其中以氧化亚氮(N2O)所占的比重最大,为56.2%。图14-6显示了氧化亚氮(N2O)在1959~1988年这段时间里的增长趋势。可以看出,我国的煤、原油、天然气等化石燃烧所产生的氧化亚氮的增长势头是非常迅速的。
图14-6 1959~1988年中国逐年释放的氧化亚氮(以N计,1012g)量及其增长趋势
4.我国温室气体的分布及其对全球温室效应的贡献
研究资料证实,CO2集中分布在东北、华北、华东、华中和华南的部分地区;而甲烷气体则较多地分布在华东、华中、华南及四川的长江流域。
与全球相比,中国排放的温室气体 CO2、CH4、N2O 分别占全球总量的 14.3%、12.0%、7.37%;按人均计算,也只是1:1.6、1:1.46、1:3.6,是偏小的。
总体来看,中国人均温室气体排放量与全球人均排放量相比是偏小的,但其增长趋势是相同的(图14-6)。
(二)温室气体对华北平原气候的影响
关于温室效应对华北平原气候的影响,已经有很多人做过研究。尽管还存在异议,但多数研究结果(姚檀栋等,1987)显示,温室效应使未来东亚与中国地区的气温明显变暖,降水有增加的趋势。国家气象中心的赵宗慈先生利用较简单的全球气候预测模式与7个全球大气海洋海冰模式构成的联合方案来估算未来50a温室效应对东亚及中国气候变化的可能影响,结果如表14-5和表14-6。
表14-5 未来50a温室效应对中国各区域气温变化的可能影响(℃)(相当于目前气候)
表14-6 温室效应对未来50a中国各区域夏季降水的可能影响(%)(相当于目前气候)
表14-5和表14-6的计算数据显示,温室效应将使华北地区的气温到2030年比现在变暖0.85℃左右;使降水比现在多0.6%左右。
环境调查统计分析报告
(一)气候变化的科学问题
新一代气候系统模式。开发新一代具有自主知识产权的,包含碳循环过程、地球生物化学过程、陆面、冰盖和生态模式以及高分辨率的海洋和大气环流数值模式的气候系统模式。
气候变化的检测与归因。重建过去两千年以来中国高分辨率气候变化序列,利用气候模式进行气候变化自然和人为因子影响的敏感性试验,确定不同历史时期气候变化的主要影响因子。
气候变化监测预测预警。开发气候变化监测预测预警技术,监测气候变化的过程和要素,模拟预测各种温室气体排放情景下未来全球气候变化情景,预测人类活动影响下全球主要地区未来气候变化,预警极端天气/气候和灾害及其风险评估。
亚洲季风系统与气候变化。研究亚洲季风系统的变化规律及其在全球气候变化中的地位,分析人类活动对亚洲季风系统及气候变化的影响,研究海-陆-气相互作用及其在全球气候异常产生中的作用。
中国极端天气/气候与灾害的形成机理。研究全球变暖背景下中国极端天气/气候与灾害发生频率、强度和空间分布特征的变化规律和趋势,认识气候变暖背景下亚洲和中国区域能量和水循环的变化特征及其与旱涝的关系,研究气候变暖背景下中国沿海海平面变化规律。
冰冻圈变化过程与趋势。研究冰冻圈的气候、水文、生态、环境效应,青藏高原积雪变化对长江中、下游气候影响的机理及其对全球气候变化的响应,研究南北两极、欧亚大陆积雪对中国气候变化的影响。
生态系统能量转化、物质循环对气候变化的响应。研究气候变化背景下生态系统的碳、氮和水循环过程及其耦合机制,以及生态系统结构和过程对气候变化的响应。
(二)控制温室气体排放和减缓气候变化的技术开发
节能和提高能效技术。重点研究开发电力、冶金、石化、化工、建材、交通运输、建筑等各主要高耗能领域的节能和提高能效技术与装备,机电产品节能和提高能效技术,商业和民用节能技术和设备,能源梯级综合利用技术等。
可再生能源和新能源技术。重点研究低成本规模化可再生能源开发利用技术,开发大型风力发电设备,高性价比太阳光伏电池及利用技术、太阳能发电技术和太阳能建筑一体化技术,燃料电池技术,水电、生物质能、氢能、地热能、海洋能和沼气等的开发利用技术。
煤的清洁高效开发利用技术。重点研究开发煤炭高效开技术及配套设备、重型燃气轮机、整体煤气化联合循环、高参数超(超)临界机组、超临界大型循环流化床等高效发电技术与装备,开发和应用液化及多联产技术,开发煤液化以及煤气化、煤化工等转化技术、以煤气化为基础的多联产系统技术等。
油气和煤层气勘探和清洁高效开发利用技术。重点开发复杂断块与岩性地层以及深海油气藏勘探技术,深层油气勘探技术,稠油油藏和低品位油气提高收率综合技术,油气和煤层气清洁高效开发利用技术。
先进核能技术。研究并掌握快堆设计及核心技术,相关核燃料和结构材料技术,突破钠循环等关键技术,积极参与国际热核聚变实验反应堆的建设与研究。
二氧化碳捕集、利用与封存技术。研发二氧化碳捕集、利用与封存关键技术和措施;制订二氧化碳捕集、利用与封存技术路线图,开展二氧化碳捕集、利用与封存能力建设、工程技术示范。
生物固碳技术和固碳工程技术。研究林业等生物固碳技术和各类固碳工程技术。
农业和土地利用方式控制温室气体排放技术。研究通过调控农业生产方式减少温室气体排放的技术;研究土地利用方式改变减少温室气体排放的技术。
(三)适应气候变化的技术和措施
气候变化影响评估模型。在现有气候变化影响评估模型的基础上,根据中国区域影响评估的特点和需求,开发具有自主知识产权的影响评估工具和综合评估模型。
气候变化对中国主要脆弱领域的影响及适应技术和措施。研究气候变化对中国农牧业、水、海岸带、森林、草原、湿地和其他自然生态系统以及人类健康和公共卫生、特有生态系统和濒危物种等方面的影响,开发相应的适应技术并提出应对措施。
极端天气/气候与灾害的影响及适应技术和措施。研究极端天气/气候与灾害对人类社会和生态系统的影响、减灾的技术措施,建立相应的预测预警和适应技术、对策与响应机制。
气候变化影响的敏感脆弱区及风险管理体系的建立。通过影响评估划分中国气候变化的敏感区和脆弱区,评估气候变化对各类敏感脆弱区影响的风险水平,研究建立中国气候变化影响的风险管理体系。
气候变化对重大工程的影响及应对措施。评估气候变化对中国重大工程建设和运行的影响及相互作用,提出应对措施。
气候变化与其他全球环境问题的交互作用及应对措施。研究气候变化与生物多样性、荒漠化、环境污染等其他全球环境问题的交互作用、响应机制及其适应技术和措施。
气候变化影响的危险水平及适应能力。研究气候变化影响的危险水平,科学地评估不同部门和地区的适应气候变化危险水平的能力。
适应气候变化案例研究。选择典型部门/区域进行适应气候变化案例研究,提出具可操作性的适应政策和措施,分析适应措施的成本有效性。
(四)应对气候变化的重大战略与政策
应对气候变化与中国能源安全战略。分析中国中长期能源需求趋势,研究控制温室气体排放与中国能源供给和需求的关系,科学评估能源供给多元化和节能减排政策的经济技术潜力。
未来气候变化国际制度。研究不同时期国际气候变化制度的发展态势,分析其各种可能方案对中国的潜在影响,研究提出中国自己的未来气候变化国际制度方案。
中国未来能源发展与温室气体排放情景。研究中国未来能源需求情景和温室气体排放情景,研究全球温室气体排放、稳定温室气体浓度水平和气候变化的关系,研究中国各行业、各地方节能减排潜力及其宏观经济成本。
清洁发展机制与碳交易制度。研究气候变化国际制度对全球碳市场的影响,研究与清洁发展机制相适应的国内政策与机制,研究以清洁发展机制为核心的中国碳交易制度的发展方向及其内容。
应对气候变化与低碳经济发展。研究发达国家发展低碳经济的政策和制度体系,分析中国低碳经济发展的可能途径与潜力,研究促进中国低碳经济发展的体制、机制和管理模式。
国际产品贸易与温室气体排放。研究隐含能源进出口与温室气体排放的关系,综合评价全球应对气候变化行动对制造业国际转移和分工的影响。
应对气候变化的科学技术战略。研究气候变化科技发展态势,建立自主创新、引进吸收与知识产权保护相互关系的新机制,形成中国自主创新与国际合作相结合的气候变化科技发展战略。
从科学的角度分析,北方地区影响作物种植产量的因素有哪些
环境调查统计分析报告
随着个人的文明素养不断提升,报告与我们的生活紧密相连,不同种类的报告具有不同的用途。那么,报告到底怎么写才合适呢?下面是我帮大家整理的环境调查统计分析报告,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
环境调查统计分析报告1
一、能力建设项目情况总结
(一)自20xx年以来环境统计基础能力建设设备配备情况
国家环保部、自治区环保厅对环境统计能力建设设备配备工作十分重视,自20xx年以来,共配备环境统计设备件,下拨资金万元。详见附表。
(二)设备开箱验收、安装调试及验收文档完备性检查情况;为保证国家环境信息与统计能力建设项目在**县环保局的顺利实施,我局邀请**环境信息中心我局指导项目进展工作,指导内容包括项目实施人员配情况、设备安装条件、以及网络基础等情况。
同时,**环境信息中心和东软集团公司、中国电信集团系统集成有限责任公司共同协商机房机柜的布局、网络设备机柜中的摆放等工作。共同对网络设备开箱验收,按照装箱单和实物进行核对检查,对已到的设备和主要器材的规格型号及数量进行清点和外观检查,并对设备拍照,填写《到货验收单》。截止目前,我局的设备开箱验收、网络设备安装、加电测试、配等已基本完成,其它节点的工作陆续进行。
(三)设备使用情况及其在环境统计工作中的效益评述;环境统计设备的配备和使用,加强了环保系统各级网络传输、数据交换与共享、业务应用支撑、环境统计基础等环境信息能力的建设,建立与完善了“科学的减排指标体系、准确的减排监测体系、严格的减排考核体系”,体现了环境统计信息化的前瞻性、综合性和兼容性,为“数字环保”工程奠定基础。
同时,在客观上实现了环境统计基本原则:统一规划、统一设计、统一标准、统一建设、统一管理,以质量、效能、安全为基础,实现网络互连、应用支撑、共享、业务协同。(四)今后环境统计能力建设工作的设想和建议,以及存在的问题。、环境统计指标体系方面
(1)环境统计年报表中的部分指标填报难度较大。如:焦化、冶金等行业:煤炭消费量中所包含的燃料煤消费量和原料煤消费量难以界定区分,相应的其工业废气排放量、工业二氧化硫去除量及工业二氧化硫排放量等三项指标的燃烧排放量和工艺过程排放量的分类统计就比较困难。如果做不到定量区分,那么分类统计的意义就不大。实际上,在目前的减排考核中,主要考核指标SO2排放量是针对总量而言,并不分别考核燃烧过程或是工艺过程。
煤炭行业:表现最突出、基层反映最强烈的一个问题就是工业废水的相关指标,由于矿井水的存在,煤炭行业的水量平衡问题在目前的环境统计系统中得不到解决,相应的工业废水方面的一系列指标的填报难度很大。
(2)环境统计报表中部分指标与其他部门相关统计数据的对接难度大。如:工业煤炭消费量、焦炭产量、煤炭产量、发电量、钢铁产量、建材产量等与相关部门的统计数据难以吻合。究其原因,环境统计报表制度只是以排污量为筛选因子进行重点源筛选,其统计出来的上述各项指标均以重点源形式存在,但与其他统计部门的统计范围是不同的。特别是发电量的统计,环境统计年报制度中只能对火力发电做到较为全面的统计,对焦炉煤气发电、高炉煤气发电均不能完全统计上来,如果在这样的情况下,我们一定要用其他部门的统计数据来核对环境统计的污染排量数据就显得十分勉强。、环境统计方法方面
客观地讲,现行的环境统计调查方法在真实反映现状方面(至少是在基层实际操作过程中)还是存在一些问题的,如:(1)除个别大中型骨干企业之外,大部分企业的监测频次较少(或者根本不做监测),几乎没有可信的监测数据。
(2)目前,全国没有一套比较切合实际的权威性的排污系数可以参考。现在通用的仍是xx95年全国乡镇工业污染源调查系数,时间比较久、工艺变化大、覆盖面小,已不能适应现在环境统计工作的需要。
(3)物料衡算法对基础数据、统计人员对生产工艺过程的了解和掌握程度、生产工况等方面的要求非常高。特别是统计人员对各个行业工艺过程的掌握,这一点在基层难以达到。
(4)目前,在线监测在基层运行还不太成熟,安装在线监测的企业个数相当少,国家仍未对在线监测数据予以认可,对在线监测数据的分析软件也没有相应的标准认证。另一方面,在线监测的数据分析过程实际上是由电脑程序来完成的,不能排除人为调控数据的可能性,数据的真实性还有待验证。
(5)在总量核算中,我们认为宏观模型核算只能算大概,不能用宏观核算数据来要求,更改或者推翻微观台帐汇总。比如:①焦化行业在核算时按重点COD行业进行核算,但在基层,实际上有一部分焦化企业并没有水排放,更谈不上COD排放,目前焦化行业环评就要求废水零排放,因此在COD核算中,宏观核算数据显然与实际出入比较大;②在SO2核算时,电力行业的排放量用发电量来进行宏观概算时,忽略了煤气发电、其他能源发电等方面的内容,同样会出现与实际情况不符的现象。
(6)对微观台帐的汇总方面,我们始终认为不应该只将统计重点源企业纳入削减台帐,原因有两点:①在目前污染减排的大形势下,基层的工作力度相当大,实际的减排工作不仅仅局限于统计的重点源企业。我们一直要求从实际出发。如果一味强调统计范畴,不仅抹杀工作积极性,也不符合实事求是、客观反映现状的统计要求。②纳入环境统计范畴的污染物排放量并不仅仅是重点源企业,在我们的统计体系中还有相当大一部分污染物排放量是通过虚拟企业(即非重点源)的形式统计上来的。如果台帐只建立在重点源企业范围内,那么对非重点这部分企业的减排工作就无法体现出来。、环境统计技术装备方面
在技术装备方面,环境统计的要求不算太高,也容易得到满足。但是,目前的“xx”环境统计软件仍有一些方面有待进一步完善,如:如何修改注入代码,合理性校验时会出现一些无法修正的“错误”,汇总时的数据出现异常,在数据库更新之后原来的数据不能正常导入等等。在硬件方面,尤其是县级环保机构,环境统计技术装备不适应工作需要,在数据集、数据传输所需的计算机、数据存储设备和现场数据核查中所需的交通工具尚未完全到位。、环境统计队伍建设方面
目前,基层环境统计队伍建设是薄弱环节。市县两级环境统计没有专门的机构设,统计队伍不稳定,没有专职的统计人员,有的环境统计人员还不在财政预算内的行政事业编制。尤其是县级环境统计人员的业务素质还普遍不高,难以满足统计工作的要求。因此,建议环境统计队伍的建设应该是自上而下的,须有强制性的定员、定编、定岗及落实保障性措施,特别是统计人员业务素质的提高上,建议区厅取院校培训和岗位培训相结合的方式,扩大基层培训面,提高基层的环境统计队伍人员素质,促进统计质量的提高。、环境统计体制方面
根据历年的统计工作经验,对市、县级环境统计工作而言,数据集和现场审核是亟待解决的两大难题。
市、县两级要强化数据集和现场审核功能,与国家和省强化数据分析利用功能相协调,从上至制必须理顺。国控重点监控企业排放数据,国家明确要求建立并完善排放数据网上直报系统,基层缺省专门保障经费,致使建设工作滞后。尤其县级环境监测单位人员多为自收自支,人员工资保障困难,难以承担监督性监测任务。因此,应建立上下相协调的机制体制、保障经费,以保证市、县进行数据集和现场审核功能任务的完成。、统计技术问题方面
企业基表的填报质量不大理想。有一部分企业的报表,漏报的基础数据较多,对污染排量也没有相对准确的核算,需要县级环境统计人员(甚至由市级环境统计人员)进行补充。、“三表合一”方面
“三表合一”工作应满足以下三方面的要求:一是各部门都能共享数据;二是能满足环境管理和宏观决策的数据信息需求;三是能满足国家报送数据的要求。“三表合一”需要建立统一的数据集办法,统一的数据质量控制标准体系,目前,环保系统内部存在着三套甚至更多的企业排污数据。有监察部门的排污申报、排污收费数据,污控部门的污染增减台帐,监测部门也掌握着一些企业数据。这样繁多的数据其内容大致相同,但是由于管理的部门不同,服务的对象不同,所以要重复人力物力去完成这些工作,而且由于集的方式和各自需求的不同,导致这几个数据汇总后也各不相同,部门之间存在“打嘴仗”,各执一词的情况。通过调研,我们认为:“三表合一”能否实现并不是关键,关键是要花最少的力气办最完善的事,实现“三表合一”的目的是为了提高效率,保证质量。现行的排污申报、排污收费报表基本能做到合一,虽然在污染物核算方式上的不同导致了暂时无法和环境统计数据相符合,但在企业总数上也应该保持一致,在一些共有的企业基本情况、污染设施等数据上应该相应简化,避免重复劳动。另外实行污染减排项目台帐后,应将环境统计纳入进去,实现这两表的合一。、对建立一流统计体系的意见和建议
环境统计工作实际上是一项原始环境数据的集工作,其综合性、复杂性和技术性都比较强,要建立一流统计体系,我们认为有三点是比较重要的:
(1)摸清底数
众所周知,环境统计工作历年来一直保持连续性,但最开始的基础数据则是源于第一次全国工业污染源普查,数据量很小。后来经过乡调,并受经济增长因素影响,多次修改,但一直不能完全摆脱束缚。如果我们要建立一流的统计体系,掌握真实可信的环境基础数据,那么摸清底数是首要任务。
尽快开展所有工业企业污染源的普查工作。各地区可借此机会摸清辖区内的污染源名录,获取辖区内工业企业行业分布,污染分布的第一手资料,并由此初步建立起各自辖区的环境基础数据库,修正现行的环境统计数据库,使之真正服务于环境管理工作。
(2)排除干扰包含两方面内容:
①正确对待环境统计作为各类工作目标考核依据的工作实际,充分发挥各项考核工作对统计工作的推动作用,减少各类工作考核指标对环境统计的不正当限制和干扰,进一步保证环境统计工作的真实可靠性。
②消除其他部门统计数据与我们环境统计数据的差距,排除其他部门环境统计数据对我们环境统计数据的核算与削减产生的不利影响。
(3)共享数据
环境统计年报数据可以是建立永宁县环境基础数据库的最有效最直接的数据来源,也能够担当起进一步开展环境管理数据仓库建设的基础,在一流的统计体系建设中,应该充分体现环境统计数据的上述特点。
因此,“三表合一”是必然的趋势。以环境统计数据为基础,建立环境管理工作统一的信息平台和统一的发布体系,最大限度地实现环境数据共享,是环境统计最终目的。
二、环境统计人员培训情况总结
(一)自20xx年以来各市(州)对环境统计人员的培训情况;
根据“xx”环境统计要求,在统计中科学、客观、真实地反映工业企业排污情况。我局按文件规定重新筛选了占20xx年以来排污总量85%以上的工业企业、排放含重金属等有害物质的废水排放单位及产生危险废物的单位,确定了15家列统企业。我局根据工作安排,先后组织专业人员对有关企业及监察人员进行了统计培训,详细讲解了“xx”环境统计的填报方法、统计口径,技术要求及有关参数;在填报过程中,我局环境统计专职人员深入企业,主动服务,帮助企业填好每份报表,核实每个数据。
(二)培训所达到的效果和取得的成效评述;为贯彻落实自治区环保厅20xx年自治区环保厅《关于开展全区环境统计能力建设项目自查总结验收工作的通知》精神,确保圆满完成我县今年环境统计工作,我局局组织自治区环境保护产业协会等有关专家,到各企业开展了为期8天的与企业面对面的环境统计培训班,各级环境统计工作人员90多人,环境统计企业20多家参加了培训。
培训班上,市环保局及自治区环境保护产业协会专家为大家详细讲解了“xx”环境统计报表制度的总体说明以及环境统计报表填报的要求、技术方法和注意事项,并现场解答了企业环境统计工作人员的疑问。培训班取得了良好的效果,为切实做好我县20xx年环境统计工作奠定了坚实的基础,受到了各区、市环保局和环境统计企业的一致好评
(三)培训过程中在环境统计能力建设、组织管理及提高效率等方面的情况及经验总结;
环境统计作为环境保护参与国民经济和社会发展综合决策的一项基础性工作,对反映永宁县创模和减排成果、准确把握全县“xx”末和“xx”初污染物总量控制目标及日常环境管理提供及时有效的服务均具有十分重要的意义。环境统计工作是总量减排的基础,是减排制定的基础数据,同时也是完成减排工作核查所必需的佐证数据,各部门要将环境统计与污染减排工作有机的结合起来,认真做好监测监察工作,建立相关的数据库,确保环境统计工作更好的为污染减排服务。通过培训我们总结了四点经验:一是要重视目前基层环境统计工作中存在的突出问题,主要表现在个别干部对环境统计工作的重要性认识尚存在不足,没有把环境统计放在应有的位。二是要充分认识环境统计在环境管理中的地位和作用。环境统计是环境保护工作的重要组成部分,是加强环境管理的基本手段,是编制环境规划和进行环境质量评价的可靠基础,地方环保部门须将统计工作摆上位,抓在手上。三是要切实加强对环境统计工作的领导。环境统计是社会经济统计的重要组成部分,是一个由调查、整理、分析和预测等环节组成的全过程,环保部门要切实加强领导,定期有地组织环境统计人员深入企业开展调查研究,取不同形式促使统计人员接受专业知识培训,不断提高其政治业务素质。四是要进一步提高环境统计分析的质量。环境统计分析是整个环境统计工作中的一个重要环节,只有把统计数据所反映的环境现象的感性认识上升为理性认识,才能揭示环境变化与经济发展的内在联系,反映环境发展变化的规律,不断地发现新情况和新问题,由此取对策指导实际工作。
(四)今后本领域工作的设想和建议,以及存在的问题。1、人员流动性大,环境统计工作延续性差
虽然全县环保系统上上下下都认识到环境统计数据的重要性,都非常重视环境统计工作,但由于环境统计工作相对单调枯燥,工作技术操作性较强,工作的时间跨度较大,导致环境统计人员流动性大,有些企业几乎每隔1、2年就会更换环境统计工作人员。有些企业负责环境统计的人员是身兼数职,环境统计工作被放在较为次要的位上,工作也是一阵子突击,数据质量和工作水平得不到有效保障。环境统计工作技术性较强,要求较高,新的人员在培训、经验、政策把握等诸多方面都存在不足,统计工作水平难以提高,甚至起伏较大。
建议国家环保部、自治区环保厅早日出台有关环境统计工作政策、条例,落实奖惩制度,进一步强化对环境统计工作的认识,加强环境统计队伍建设,完善环境统计工作体制,保持环境统计队伍稳定,不断提高环境统计数据的质量和工作水平。、培训工作需要进一步加强
针对环境统计队伍人员流动性较大,新手较多的特点,结合国家环保部“xx”环境保护工作新的政策、要求,在全省市、县、区分批开展集中式环境统计工作培训班,加强环境统计工作人员的政策理解力,提高环境数据的审核、把握能力,熟练环境统计软件使用。
在企业层面上,结合环境监察工作,适时开展工业企业相关工作人员环境统计方面的技术培训,确保基表数据的质量。
二零xx年x月xx日
环境调查统计分析报告2一、调查的目的和出发点
近年来,随着地区经济的迅猛发展,环境污染问题也越来越严重,为了贯彻党中央“又好又快”发展战略目标,把我国建立成绿色节约型社会,防止环境污染,保护环境,维持生态平衡,已成为社会发展的一项重要举措,也是每个公民的义务。在学校的动员和鼓励下,我们参加了环境保护行动。
二、调查时间、对象、方法
20xx年x月,我和几个同学来到德州市的一些小区进行了调查。我们通过观察周围的环境,访问过往路人并做了问卷调查,回去后又上网查找许多资料。我们主要的调查对象为人们的生活环境,生活方式,大气污染,水污染,树木的砍伐等。
三、调查过程
首先我们来到小区,看到清洁阿姨在扫垃圾,就前去访问通过交谈我们得知,虽然人们的素质有所提高,但仍有很多人在人行路上扔果皮纸屑,随地吐痰。这种不文明的`现象值得关注。旁边来了一位刚买菜回来的大姐,我们向前询问了一些生活方式,我们心里得到一丝安慰。大姐告诉我们:少扔垃圾,把垃圾分类放进垃圾桶,多骑自行车,少开车,节约用水,把洗澡水洗脸水用来冲厕所,淘米水可以用来洗脸,洗头发,洗碗。
一眼望去,小区绿化水平还可以,数目较少,草坪较多,但空气并不新鲜,总有一股奇怪的味道在空气中弥漫着,我们老到物业处进行了交流,造成环境污染源是1公测所排出的粪便散发出难闻的气味,让人恶心2工厂排出的废水又黑又臭,还漂浮着一些秽物3工厂排出的废气体中含有粉尘、铅、煤灰登对身体有害的物质5公园的草坪上常有游人丢弃垃圾,及不讲卫生有影响市容,这些污染是空气变得浑浊,对人的肺部有很大危害。
通过几天的调查,我们做了一份调查问卷。一.调查的内容及方法:通过对路人以及对环卫工人的提问,了解他们对各路段的环境的看法。并将事先打印好的自制问卷调查表发给他们填写,为接下来我的分析及整理做出铺垫。二.总体状况及分析:通过对路人及环卫工人的调查,以及对问卷调查表的整理分析发现,人们普遍对当前环境表示不满,只有在极个别地段人们表示差强人意,针对这些方面人们也提出了自己的一些看法和观点。下面,我将针对这些情况做一些系统的汇报及整理。
1.调查人群
由于精力有限,在各主干道上我们只访问了很少的路人及环卫工人,所以,我们调查的人群结构相对单一,所调查的一些问题及征求的建议也只能代表极个别观点,但这并不影响所做调查的整体方向,它能对德州市的环境卫生作出一定的反应,因此有一定的借鉴性和改进性。
2.发现问题
a.很多人反映很少和家人及同事谈论有关环境现状的问题,对有些方面的活动也相对冷淡,也有人反映根本就不知道有这样的活动,当然参加的也很少啦。
b.调查中的多数人虽然认识到环境的重要性,但是鉴于各种因素并未能够身先士卒,身体力行的参加活动。
c.人们对环保的意识总体上欠缺,尤其是在一些费精力的活动(分类垃圾)上,更加显得力不从心了。
d.人们反映的一些活动未曾下达到基层,百姓根本就不知道就结束了。这就反映在的交流机制上。
e.在环境保护上面的投资相对较少,在有一些方面(道路拓宽)方面更加欠缺。对一些污染大的工厂更是放纵,并为对这些税收大户进行整治,只要其交纳一定的处理费就行了,这在一定程度上影响了人们的居住环境。
f.大多数被调查者反应他们的自律能力很差。
3.分析原因
a.自身原因起决定作用。很多人学历并不高,文化素质也就低,因此对环境保护方面的种种看法和观点都会受到影响。
b.以及相关部门所取的措施未下达到各阶层,以及有些政 府机构的阳奉阴违,导致措施不能有力的进行。
c.环境保护机构有关部门总体能力欠缺,不能进行有力及具体的规范,出现政策方面的漏洞,使环境保护工作陷入瘫痪,阻碍了工作的总体进度。
d.个体之间的思想道德水平不一,对环境保护的看法不一,所取的看法及措施各不相同,因此在环保的工作中所办演的角色不尽相同,所能做的工作也不相同。对环保的贡献也就不同。
e.社会教育力度不够,尤其是对下一代的教育欠缺,俗话说:孩子是社会的未来。但是有些被调查者反映他们的孩子并未对环保有所重视,他们欠缺这方面的知识,学校及社会未对其进行系统的教育。
四、调查总结
大气污染对气候的影响很大,大气污染排放的污染物对局部地区和全球气候都会产生一定影响,尤其对全球气候的影响,从长远的观点看,这种影响将是很严重的。
一:大气中二氧化碳的含量增加:燃料中含有各种复杂的成分,在燃烧后产生各种有害物质,即使不含杂质的燃料达到完全燃烧,也要产生水和二氧化碳,正因为燃料燃烧使大气中的二氧化碳浓度不断增加,破坏了自然界二氧化碳的平衡,以至可能引发“温室效应”,致使地球气温上升。
二:臭氧层是地球最好的保护伞,它吸收了来自太阳的大部分紫外线。然而近二十年的科学研究和大气观测发现:每年春季南极大气中的臭氧层一直在变薄,事实上在极地大气中存在一个臭氧“洞” 这种臭氧损耗现象是一种反常现象,这是否表明这一紫外线吸收层正处于全球性灾难呢?通过不断的科学研究,人们发现人类社会活动释放的物质严重的破坏了臭氧层,当然这种现象还受到这一地区独特的气象状态(极涡、寒冷的平流层温度、极地平流层云)的影响。
三:有人认为酸雨是一场无声无息的危机,而且是有史以来冲击我们最严重的环境威胁,是一个看不见的敌人。这并非危言耸听。随着工业化和能源消费增多,酸性排放物也日益增多,它们进入空气中,经过一系列作用就形成了酸雨。人们对酸性排放物已经有了控制,但仍然还有酸雨现象。大气尘埃可能是造成酸雨问题的另一原因。
许多环境问题是跨国界的,甚至是全球的。像温室效应和臭氧层破坏等大气污染,需要世界各国的努力才可能逐渐解决。如果人类一如既往地破坏环境,那么人类就一定会在不久的将来,如恐龙一般灭绝,地球也将会成为宇宙中一个遥远的历史,所以我们要从现在做起,保护我们赖以生存的地球。我们相信,只要大家共同努力,一定能够够共同见证一片蔚蓝的天空,一定能够共创一个美好的明天。大气污染对地球的影响很大,主要有以下几方面:首先是对人体健康的危害:人需要呼吸空气以维持生命。被污染了的空气对人体健康有直接的影响。,因此,若是大气中污染物的浓度很高时,会造成急性污染中毒,或使病状恶化,甚至在几天内夺去几千人的生命。其实,即使大气中污染物浓度不高,但人体成年累月呼吸这种污染了的空气,也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。
其次是对植物的危害:当大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。
通过这次调查,我了解到了环境的恶化情况;亦了解了清洁工人们的辛苦。如果我们为图个方便,而乱丢垃圾,是一种丑恶的行为。我在此呼吁:请大家保护地球,保护我们的家。环境与我们的生活密切相关,保护环境卫生从我做起,从现在做起:不随地吐痰;不乱扔垃圾;拒绝使用一次性木筷;废弃电池和塑料袋要处理好;多植树造林,不践踏草坪;不污染水源。保护环境,我们责无旁贷!
;总环境是什么期刊
北方地区影响作物种植产量的因素主要是气候和地质结构。
气候特点:
中国北方地区主要是温带季风气候,气候特点是一年四季分明,夏季温热多雨,冬季寒冷干燥。
北方地区年降水量多在400-800毫米,降水集中在 7、8两月,多暴雨,此时河水暴涨,河流易泛滥成灾; 而每年的春季少雨,常有干旱(春旱严重,夏季暴雨)。
所以暴雨天气影响植物生长,雨季常引起病虫害。
地址特点:
北方地区地形以平原为主,兼有高原和山地。
黄土高原位于太行山以西、乌鞘岭以东、长城以南、秦岭以北之间的地区,这里的黄土是地质历史时期风力沉积作用堆积而成的。
强劲的偏北风吹扬起沙尘南下。随着风力减弱、沙土沉积、形成了平坦高耸的黄土塬。后
来随着黄土高原的植被遭到大规模破坏、疏松的黄土遭受冲刷,导致水土流失严重,形成了沟壑纵横的黄土丘陵(黄土沟谷、黄土梁、峁)。
风沙和特殊地形引起植被破坏,土质结构也收到破坏,不利于作物生长。
历史时期我国气候的变化状况是
Science of the Total Environment(总体环境科学)是一份涵盖环境科学的每周国际同行评审科学期刊。它成立于 12 年,由爱思唯尔出版。发表关于总体环境的原创研究,包括大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和人类圈。
该编辑,总编辑是DAMIA巴塞罗(理事会全国高级科学调查德Científicas),杰伊·甘(美国加州大学河滨)和菲利普Hopke(罗切斯特大学)。根据期刊引用报告,该期刊的 2020 年影响因子为 7.963。
邀请具有广泛影响的原创和高质量跨学科环境研究论文的贡献。将主要考虑显着促进基本理解和关注多个领域相互联系的研究。实地研究优先,而描述实验室实验的论文必须证明方法论或机械理解方面的重大进步,并与环境有明确的联系。不考虑新颖性有限的描述性、重复性、增量性或区域性研究。
主题领域:
1、空气质量、大气条件以及对其在不利健康或环境结果中的作用的新认识;
2、大气生物地球化学;
3、生态系统服务和生命周期评估;
4、生态毒理学和风险评估;
5、生态水文学;
6、野生动物和污染物;
7、气候变化、农业、林业和土地利用的;
8、环境影响废物或废水处理的环境影响;
9、饮用水污染物和健康影响;
10、土壤和地下水的环境修复;
11、全球变化引起的极端和环境影响;
12、地下水水文地球化学和建模;
13、纳米材料、微塑料和其他新兴污染物;
14、新型污染物(生物)监测和风险评估方法;
15、多个领域的遥感和大数据应用;
16、海洋、淡水和陆地生态系统的压力生态学;
17、生物地球化学循环中的痕量金属和有机物;
18、水质和安全。
不被考虑的提交类型:1、论文没有为研究领域贡献重要的新知识;
2、与环境相关性有限的学科研究;
3、缺乏地方或区域规模的案例研究国际相关性;
4、没有环境影响的土壤或植物科学研究;
5、没有应用组件的实验室批量实验,例如批量吸附实验、制备和评估吸附剂或催化剂以去除污染物;
6、手稿主要是没有实质性设的数据报告,例如监测常见污染物;
7、建模研究,无需校准和数据验证;
8、自然界中关于环境或经济学、政策和管理的社会科学论文;
9、在实验室规模分析中测试单一化学品的毒理学和生态毒理学研究;
10、对空气污染导致的健康结果没有提供重要额外理解的人类健康研究;
11、方法关于常见污染物的开发论文;
12、基于文献计量分析的论文。
气候变化对径流的影响
中国历史上气候的变迁,不仅具有明显的时间差异性和空间差异性,同时由于两种差异性的交互运行,对中国社会历史的发展产生了多方面的深刻影响。温度变迁,有过多次反复,由寒转暖,又由暖转寒;湿润状况的变迁,由湿润而逐渐干燥,旱情增加。
从第四纪更新世晚期,距今约1.1万年前后开始,地球从第四纪冰期中的最近一次亚冰期,进入到现代的亚间冰期,人们也称之为冰后期。这一段时间大体上相当于人类进入到有文字记载的历史时代。关于这时期的气候,挪威的冰川学家曾做出近10000年来的雪线升降图,说明雪线升降幅度并不小,表明冰后期以来,气候有明显的变化。我国有悠久的历史记载,竺可桢将这些记载加以整理分析,发现我国5000多年来的气候有4次温暖期和4次寒冷期交替出现。
在公元前3000年-公元前1000年左右,即从仰韶文化时代到安阳殷墟时代,是第一个温暖期,这个时期大部分时间的年平均温度比现在高2℃左右,最冷月温度约比现在高3℃-5℃。
从公元前1000年左右到公元前850年(周代初期),有一个短暂的寒冷期,年平均气温在0℃以下。
从公元前770年到公元初年,即秦汉时代,又进入到一个新的温暖时期。
从公元初年到公元600年,即东汉、三国到六朝时代,进入第二个寒冷时期。
从公元600年到1000年,即隋唐时代,是第三个温暖期。
从公元1000到1200年,即南宋时代是第三个寒冷期,温度比现代要低l℃左右。
从公元1200到1300年,即宋末元初,是第四个温暖期,但是这次不如隋唐时那样温暖,表现在大象生存的北限,逐渐由淮河流域移到长江流域以南,如浙江、广东、云南等地。
在公元1300年以后,即明、清时代以来,是第四个寒冷期,温度比现代要低1-2℃。
近5000年来,虽然是寒冷期与温暖期交替出现,但是总的趋势是由温暖向寒冷变化,寒冷期一次比一次长,一次比一次冷。在第二次寒期,只有淮河在公元225年有封冻。而在第四个寒冷期的1670年,长江几乎都封冻了。
有趣的事情是:挪威冰川学家用雪线高度表示气温升降,竺可帧用的是历史文献记载资料,结果却十分一致,说明冰后期以来的气候变化具有全球的普遍性,绝对不是一种巧合。
13 年,竺可桢提出了中国历史时期气候周期性波动变化的基本状况。他认为近2000a 中,汉代是温暖时期,三国开始后不久,气候变冷,并一直推迟到唐代开始。唐末以后,气候再次变冷,至15世纪渐入小冰期,呈两峰三谷结构,直至20 世纪初气候回暖,小冰期结束。汉代、唐代是年均温高于现代约2℃左右的温暖时期。该研究成果已为气候学界和历史地理学界广泛用。但近些年来,由于新资料的发现和研究方法的改进,许多学者对竺可桢的工作作了补充。其中朱士光等认为2000~ 3000年以来,中国历史时期气候变化经历了以下几个阶段: ①西周冷干气候(公元前11 世纪至公元前8 世纪中期) ; ②春秋至西汉前期暖湿气候(公元前8 世纪中期至公元前1 世纪) ; ③西汉后期至北朝凉干气候(公元前1 世纪中期至6 世纪) ; ④隋和唐前、中期暖湿气候(7~ 8 世纪) ; ⑤唐后期至北宋时期凉干气候(9~ 11 世纪) ; ⑥金前期湿干气候(12 世纪) ;⑦金后期和元代凉干气候(13 和14 世纪前半叶) ; ⑧明清时期冷干气候(14 世纪后半叶至20 世纪初)。后来许多地理学家对我国的气候变化作了进一步修改,但总得趋势大致如此。
历史时期的气候不仅在气温上有周期性波动,引起冷暖的变化,而且在湿度方面也存在一定的变化。总得说来,暖期与湿期、冷期与干期是相互对应的,但每个冷暖期内部又有干湿波动,不可一概而论。朱士光等研究认为,气温的变化要快于降水量的变化,而降水量的变化幅度又大于气温变化的幅度。在历史时期,气候冷暖波动与干湿波动有明显的相关性,但不完全同步。
人类影响气候,气候也影响人类。短时间的气候变化,特别是极端的异常气候现象,如干旱、洪涝、冻害、冰雹、沙暴等等,往往会造成严重的自然灾害,足以给人类社会带来毁灭性的打击。比如,1943-1954年孟加拉地区的暴雨灾害,引起了20世纪最大的饥荒,饿死人口达300-400万;1968年-13年非洲干旱是非洲人民的一次大灾难,使得乍得、尼日尔、埃塞俄比亚的牲口损失70-90%,仅在埃塞俄比亚的沃洛省就饿死20万人。当然,这种打击往往是短暂的、局部的,虽然不至于影响生态系统,但是对人类造成的灾害却十分大。
长期的气候变化,即使变化比较缓慢,也会使生态系统发生本质性的改变,使生产布局和生产方式完全改观,从而影响人类社会的经济生活。
例如,在公元前3000-1000年的温暖时期,竹类在黄河流域直到东部沿海都有广泛分布;安阳殷墟发现有水牛和野猪等热带亚热带动物;甲骨文记载打猎时获得一象,表明殷墟的化石象是土产的,河南原称豫州就是一个人牵着大象的标志。商、周时代,梅子是北方人民重要的日常食品。《诗经》说:“若作和羹,尔唯盐梅”,可见当时梅子是和盐一样重要的食品,是做菜不可缺少的佐料。《诗经》说:“终南何月,有条有梅”。终南山在西安之南,宋代以来就无梅了。陕西、山西等地入民只好用醋代替梅。
秦汉时期气候也比较温暖,《史记》记载当时经济作物的地理分布是“桔之在江陵,桑之在齐鲁,竹之在渭川,漆之在陈夏”。可知当时亚热带植物的地界比现在更加偏北。
由于气候变化直接影响农作物的地理分布,必然会影响以农产品为原料的工业布局。例如,在先秦到西汉以前,我国丝织业布局是北丝南麻,丝织业绝大部分在黄河中、下游和冀中平原,当时最大的丝纺业中心在河北定县,其他较小的中心也都在河北,河南和山东一带,长江流域及南方各地则主要生产麻织物;西汉时期,蜀中仅以产麻布著名。虽然在东汉到魏晋以后,中原地区战乱频繁,经济下降剧烈,南方各地社会生活则相对安定,丝织业有所发展,可是北丝南麻的布局一直维持到隋唐时代。从气候变迁情况看,至隋唐时代,虽然气候也有变化,但是平均气温仍暖于现代,可见丝绸之路出现在北方是有原因的。
北丝南麻布局的改变发生在宋代。由于气候变冷,气温已低于现代,北方不利于桑蚕生产生殖,再加上唐末五代时北方战乱,南方经济上升,丝织业规模逐渐超过北方。北宋时镇江、三台已形成为全国丝织业中心。南宋时,南京、常州、镇江、苏州都拥有巨大的丝织业生产能力。丝织业重心南移,正好相当于我国气候由温暖到寒冷的时期,这个历史经验是值得我们研究的。
气候变迁对农业耕作也有影响,孟子(公元前372-前289年)和荀子(公元前313-前238年)都说,他们那个时候,齐、鲁(河北、山东一带)农业种植可以一年两熟。在这些地方直到解放初期,还只习惯于两年三熟。唐朝的生长季也比现在长,《蛮书》(约成书于862年)说,曲靖以南,滇池以西,一年收获两季作物,9月收稻,4月小麦或大麦。而现代由于生长季缩短,不得不种豌豆和蚕豆,以代替小麦和大麦。这种历史经验仍有现实意义。例如,如果气候变暖,就可以考虑双季稻向高纬度、向高海拔扩展;若气候变冷,就得取措施,缩短水稻的生长时间。
一、时间差异性
气候包括气温和干湿状况两大基本要素,研究历史气候也必须从这两方面着手。著名科学家竺可桢先生的《中国五千年来气候变迁的初步研究》论文,〔①〕系统地总结了中国气候变迁的基本规律,表现在五千年来温度变化上,可以明显地总结出四个温暖期和四个寒冷期。
1.第一个温暖期从公元前3000年到公元前1100年,即仰韶文化时期到殷商时代。甲骨文记载当时安阳人种水稻是阴历二月下种,比现在早一个多月。北京附近的泥炭层分析表明,五千年前那里生长着大量的阔叶林,代表着相当温和的气候。
2.第一个寒冷期从公元前1000年到公元前850年,即西周寒冷期。《竹书纪年》记载周孝王时长江、汉水冻结的情况,说明当时的气候比现在寒冷。
3.第二个温暖期从公元前770年到公元初年,即东周到秦汉温暖期。《春秋》中有鲁国“春正月无冰”、“春二月无冰”、“春无冰”等多次记载。《荀子·富国篇》和《孟子·告子上》载齐鲁地区农业种植一年两熟。
4.第二个寒冷期从公元一世纪到公元600年,即东汉南北朝寒冷期,这个寒冷期以公元4世纪前半期达到顶点。《资治通鉴》载晋成帝初年,渤海湾从昌黎到营口连续三年全部结冰,冰上可往来车马及几千人的大部队,年平均气温比现在低2—4℃。
5.第三个温暖期从公元600年到公元1000年,即隋唐时期,其间公元650、689、678年冬季,长安无雪无冰,当时气候温暖可见。
6.第三个寒冷期从公元1000年到1200年,即两宋时期,此间公元1111年太湖全部结冰,冰上可以通车,1110年、1178年福州荔枝两度全部冻死。
7.第四个温暖期从公元1200年到1300年,即宋末元代温暖期。1225年,道士丘处机在北京长春宫作《春游》诗云:“清明时节杏花开,万户千门日往来。”说明当时北京气候比现在温暖。
8.第四个寒冷期从公元1300年到1900年,即明清严寒期。此间,1329年太湖结冰厚达数尺,橘尽冻死。1493年,淮河流域降大雪,从当年九月降至次年二月方止。洞庭湖变成“冰陆”,车马通行。
五千年来,我国气候四个温暖期与四个寒冷期交替变迁,其时间上的差异性是非常明显的。
二、空间差异性
影响历史时期气候变迁的是太阳辐射、下垫面、大气环流及人类活动影响四大因子,这几个因子相互作用决定着气候的变迁,加上我国所处的纬度位置、海陆位置、广阔面积、复杂地形及支配气候的环流因素,决定了我国气候变迁的又一个特性——空间差异性的产生。
地球上气候波动首先和太阳辐射的强弱有关,春、夏、秋、冬四季的轮回,寒、温、热三带的分别,都是因为太阳辐射强弱不同的缘故。我国领土北起黑龙江江心,南至曾母暗沙,南北跨49个纬度。从南到北,包括赤道带、热带、亚热带、暖温带、温带和寒温带等六个热量带,其中又以温带、暖温带、亚热带面积最广,这是决定我们气候类型多样性和气候变迁的空间差异性的基本因素。
从海陆位置看,我国位于世界上最大的大陆——亚欧大陆和最大的大洋——太平洋之间,由于地表热量状况不同形成了不同的温压场,从而产生明显的季风环流,对我国的气候产生了深刻的影响,与世界同纬度相比,我国黄河流域相当于地中海一带,长江以南的纬度相当于北非撒哈拉沙漠地区。若按行星风系规律,我国江南则属于一片沙漠,但因亚热带季风气候作用,却使我国东部和南部成为温度高、降水量多的世界上独一无二的亚热带自然最丰富的地区。
从我国呈东西走向的三列山系来看,它们作为南北冷暖气流的屏障,又构成了重要的气候分界线。其中海拔1500—2500米的秦岭山脉作用最明显。秦岭以北为暖温带,以南为亚热带,所谓“十月先开岭山梅,南枝向暖北向寒”的诗句,正说明秦岭是我国南北气候的分界线。海拔5000米以上的西藏高原,既得不到太平洋的湿润气候,又被喜马拉雅山切断了来自印度洋的水汽通路,使我国西北内陆变成为沙漠性的干燥气候。加上西伯利亚冷气流由蒙古高原爆发性地南侵,形成强大的寒潮影响了冬半年北部大半个中国,又加大了西、北、东、南气候变化的空间差异性。
在中国,气候由南向北,由东向西依次渐冷,森林、草原、荒沙、沙漠也依次出现,从而形成了东、西、南、北气候的迥然不同,最大的特点是形成了东南中国与西北中国气候的自然分异。这种气候变迁的空间差性与时间差异错运行,对每一个时期中国历史发展都产生了极大的影响。
三、时、空差异的影响
首先是政治上的影响。
气候的时空差异性所造成的东南与西北中国的分野,对中国社会发展的影响极为深刻。现代地理学家以黑龙江的黑河到云南的腾冲为两端,在中国地图上划一斜线,斜线以西以北为西北中国,拥有占中国领土面积57.1%的土地和占总人数5.6%的人口,大体上是历史上游牧民族或少数民族的主要活动区;斜线以东以南为东南中国,拥有占领土面积42%的土地和占总人口数94%的人口,基本上是历史上农业民族(汉族)的主要活动区。〔②〕其中,随气候的变迁,东南部经济文化日渐超过北部,人口密度也越来越大。
在西北中国与东南中国之间,古长城沿线大体上与农、牧区自然分界线相吻合。早在1121年,道士丘处机北过张家口第一隘口野狐岭时吟诗曰:“登高南望,俯视太行诸山,晴岚可爱。北顾但寒沙衰草,中原之风自此隔绝矣。”《辽史·营卫志》亦云:“长城以南多雨多暑,其人耕稼以食,桑麻以衣,宫室以居,城廓以治;大漠之间,多寒多风,畜牧畋鱼以食,皮毛以衣,转徒随时,车马为家。此天时地利所以限南北也。”这种地理环境决定了中国历史上农、牧分区和农业民族与游牧民族的对峙,两种经济、两个民族既相互和平交往又相互兵戈以待。每当寒冷期代替温暖期之时,总有大规模的游牧民族向南方温润的地区迁徒,中原地区的农业王朝便面临着来自北方游牧民族的挑战。其中公元400年左右的“五胡乱华”,公元1200年左右,契丹、女真和蒙古族的接踵南下,以及公元1700年左右满族入关,是农牧民族军事冲突的最典型事例。中原王朝与北方少数民族之间的战和关系始终是影响和制约中国社会历史发展的一个关键因素。
农牧民族的对峙,最直接的影响是在政治方面。随着几次最大的军事冲突,出现了几个典型的南北朝对峙的政治局面。与“五胡乱华”相伴随的是第一个南北朝时期——北方的十六国及北魏、北齐、北周与南方的东晋及宋、齐、梁、陈对峙;与契丹、女真和蒙古南下相伴随的是第二个南北朝时期——辽、金与两宋的对峙;到了明代,先是明初明与北元蒙古的对峙;继而是明末南明与清对峙。由于长期的南北对峙,农业民族要抵抗强大的游牧民族的南下,不得不凭藉专制集权的中央,以组织分散的农民去修筑万里长城,保卫自己的安居乐业,这就是中国专制集权体制长期存在的重要原因之一。
其次是经济上的影响。
五六千年前,与温暖期同时,是一相当湿润的气候。当时的黑龙江流域,为几千年来最湿润的时期,北京平原为河流纵横、池沼广布之乡。距今2500年左右,气候转向干燥。在北京考古发掘中发现代表湿润气候的混炭沼逐渐消失。距今约1000年左右,气候再次变干。根据大量的地方志中的旱涝记载,我国东南地区自公元初以来,水灾相对减少,旱灾相对增加,以公元1000年为界线,此前1000年的旱期持续时间短,湿润时期持续时间长;此后的湿润时期短,干旱时期长。最近500年来旱涝材料排成年表显示,旱灾明显地多于水灾。
气候的干湿变化对农业生产的影响极大,干冷地带农业生产受到严重限制自不必说,在其它地区,也因气候冷暖干湿的变化而左右着农业生产的发展。一般说来,气温每降低1℃,亚热带北界位置也随着向南推移一个纬度左右,适宜于农作物生长的北界位置也随着南移。五千年来中国气候波动的总趋势是:温暖期一个比一个短,温暖度一个比一个低,这就从整体上决定了农业经济为基础的经济重心向南迁移的大趋势。中国历史上经济重心南移主要表现在三个时期:魏晋南北朝时期,黄河流域经济停滞和衰退,长江流域大规模开发与南方经济上升;五代两宋时期,南方经济上升并超过北方,形成了新的经济重心,经济上“南盛北衰”的局面继续发展;明清以来,经济重心进一步南移,东南沿海地区经济畸形发展,东西差距及南北差距进一步扩大。纵观这三次大规模的经济重心南移,正好与历史上第二、第三、第四个寒冷期的到来相始终,从中不难窥见地理环境与经济发展的关系。
再次是文化上的影响。
经济是基础,它的变化决定着上层建筑的变化。随着经济重心的南移,必然引起上层建筑中的文化发生巨大变化,最明显的表现是:隋唐以前,中国的经济重心在北方,文化中心也在北方;隋唐以后,经济重心南移,文化中心也相应地移到了南方。
秦汉时期定都关中,经济文化重心在黄河流域,有所谓“山东出相,山西出将”和“关西出将,关东出相”的说法。到了隋唐以后,粮食供给开始依靠南方,文化重心也开始向南迁移。到宋代,有了“苏常熟,天下足”和“江浙熟,天下足”的说法。到明清时期,又有“湖广熟,天下足”的说法,此时中国文化以最富裕的长江流域为根据地,形成了“东南财富地,江浙人文薮”的局面。至近现代,随着沿海经济的发展,广东、福建在经济上渐渐占据重要位置,中国的文化又有了进一步南移的倾向。
关于中国文化重心的南移,前人多从“中国历代人物之地理的分布”方面去研究,这里介绍两家,借以说明文化与地理环境之间的关系。丁文江在《历史人物与地理的关系》〔③〕一文中根据二十四史中汉、唐、宋、明各代人物,分省列表为:
时代 前汉 后汉 唐 北宋 南宋 明
人物最多的省 山东 河南 陕西 河南 浙江 浙江
河南 陕西 河北 河北 福建 江苏
日本桑原骘藏在《由历史上观察的中国南北文化》〔④〕一文中,以科举为例,交明清两代登科第者列表统计,明代从洪武四年起至万历四十四年止,每科状元、榜眼、探花和会元总共244人,其中南方215人,占88%,北方29人,占12%。清康熙十八年开制科,共录取50人,其中南方占42人。乾隆元年制科,共取15人,南方占14人。明清两代共出状元203人,南方有188人。
四、有关问题的讨论
1、通过上述中国气候变迁的特点及影响的讨论,进一步认识地理环境对历史发展的作用问题。怎样看待地理环境与历史发展的关系,这是一古老而又常新的课题,过去由于片面地批判“地理环境决定论”,因而很少具体地研讨地理环境对历史发展的作用。近年来,通过各方面的研究和讨论,认识到地理环境本身是人类社会及其历史发展的一部分,在人类改造自然环境时,不能违背自然规律的约束,否则,将受到自然规律的惩罚。但是,地理环境与人类社会发展的关系究竟怎样?地理环境对社会历史的发展究竟有什么样的影响?影响的程度到底有多大?对这些问题的认识还是众说纷纭。通过本文分析,我们首先可以肯定,地理环境对社会历史的影响是一个历史的范畴,随着时代的演进,它的作用方式、作用程度在发生着不断地变化,因此,我们要重视历史地理学这个学科的学习和研究。在中国历史的研究中,中国封建社会何以特别漫长?资本主义萌芽为什么发展极其缓慢?不少同志认为地理条件是最根本的因素。具体地说,中国内外部地理环境及其相应的社会生产方式的特点,既产生了对专制政体的要求,又维护了封建小农业的强盛,使中国难以具备向资本主义过渡的客观条件,从而导致了中国封建社会的长期延续。这些观点正确与否?还需要对中国历史地理作深入细致地研究后才能得出结论。
其次,通过上述分析,我们还认识到,人类历史与地理环境是一个统一体,两者之间相互制约、互相作用,这种相互间的制约和作用在不同的时间和不同的地区表现出不同的形式。大致说来,生产力水平越低,人类受地理环境的制约作用越大;社会发展阶段越古老,人类对地理环境的依赖性越大。在中国古代,因气候迹迁的时空差异性而影响着政治、经济和文化的发展方向,表明地理环境对中国历史的确起到了促进或延缓的作用。特别是中国历史上几次少数民族与汉的对立(秦汉与匈奴,东晋南朝与“五胡”,宋与辽、金,明与蒙古、满族等),无不起因于气候时空差异所造成的农、牧区对立的环境因素。随着社会生产力的发展,特别是科学技术的进步,人类社会对地理环境制约作用越来越大,地理环境可以为人类提供更多的物质财富。但是,这并不等于说地理环境的作用就减少了。由于人类对地理环境的作用,导致了地理环境的变化,形成了新的地理环境系统,在原来的自然环境之外,又增加经济环境和人文环境系统,从而对人类社会产生新的影响。在近现代的中国气候变迁中,我们就不得不探讨人们对环境污染所造成气候环境的新变化和新影响,这就决定了研究历史地理对现实和实践的指导意义。
2.通过对中国历史上气候变化特性的讨论,进一步认识历史地理学的学科性质。历史地理学是一门既古老又年轻的学科,关于它的学科性质,在学术界有各种不同的看法。目前国内各高校历史系和部分地理系都开设了《中国历史地理》课,但由于对它的学科属性看法不同,讲授的内容、学习的重点和研究的方向都很不一致。有人把它当作历史学的分支学科,偏重于沿革地理的研究;有人把它当作地理学的分支学科,偏重于对历史时期自然现象及其规律的探讨;有人把它当作历史学与地理学边缘学科,侧重于跨学科的研究。
我们认为历史地理学既是历史学与地理学交叉的边缘学科,也是自然科学与社会科学中多门学科边缘地位上相互交叉和相互联系的一门综合性学科。历史地理学不仅研究自然环境变化的自然过程,而且也研究改造自然环境变化的人为过程,更重要的是,它重点探讨的是历史时期人地关系的变化规律。由此可见,它不能简单地归结为历史学或地理学的分支学科,而是多学科相互联系的一个新的学科体系。正如前苏联历史地理学家热库林所说的那样,它不仅是在地理学和历史学的衔接处形成的边缘学科,而且在自身的发展过程中,又“曾与民族志学、地名学、农业史及一系列其它科学门类紧相关联。”因而准确地说,它是“处于自然科学和社会科学边缘地位上的一门综合性学科,它的主要任务是研究社会和自然相互作用的规律性。”〔⑤〕基于这样的认识,我们对历史地理学研究的视野才会得以逐步地开阔。
学科性质决定了学科的研究途径。世界是一个整体,自然界和人类社会是不可分割的统一体,现代科技已走到学科间相互渗透相互融合的发展阶段,历史地理学正是适应这样的时代要求而产生的。因此,它必然要求我们掌握不同学科的知识,在对社会科学和自然科学进行跨学科研究的基础上,开展创造性的研究工作。本文分析如能在这方面起到抛砖引玉的作用,目的也就达到了。
如何确定影响因子和人参皂苷之间的相关性
6.3.2.1 降水径流量关系的变化
资料和统计结果表明,窟野河流域的径流主要以降水补给为主,其径流量的丰、枯与降水量的多少有关。据统计1956~2006年的逐月数据,降水与径流量的相关系数为0.71,远超过置信度水平r0.01=0.425。这说明降水对径流趋势产生重要影响,也充分说明降水量对流域径流趋势变化的重要性。但由于人类活动的影响,不同时期的降水径流关系存在差异,图6.37给出了窟野河流域1983年前后两个阶段的降水径流关系。
图6.37 窟野河流域年降水径流关系
将1951~1983年作为前期,~2006年作为后期。可以看出:①窟野河流域年降水量与年径流量关系点群较为散乱,统计结果表明,两个时段内年降水量与径流量的线性相关系数分别为0.51与0.26,相关系数远低于月降水、径流之间的相关系数;②前期的年降水、径流量点群总体在后期的降水径流点群之上,说明同样的降水条件下,后期径流量总体比前期径流量偏小;③另外,前期的年降水径流的相关系数高于后期的降水径流相关系数,说明人类活动不仅改变了年降水径流的相关关系,同时也降低了二者之间的相关性,使得流域水循环系统更为复杂。
除了降水之外,气温也是影响河川径流的重要因素之一,根据1956~2006年实测资料和统计结果表明,3月份气温略大于0℃,这一时期,径流量随着气温升高和冰雪融化有增加趋势。但从年际尺度来看,气温与径流却存在负相关关系,究其原因,主要由于气温升高导致区域总蒸发量增加所致。
6.3.2.2 气候变化和人类活动对径流量历史变化的影响
气候变化对区域水产生重要的影响。水文要素径流量与气候因子气温和降水的相关关系存在滞后性,考虑窟野河流域属于干旱半干旱区,滞后性较弱,故只考虑气温和降水量对径流的影响。从前面降水量趋势分析可知,窟野河流域多年平均降水量总体上呈现减少趋势,~2006年年均降水量比1956~1983年年均降水量减少34.7mm。从20世纪50年代中期到20世纪80年代中期出现两次递减趋势,20世纪90年代到21世纪递减趋势缓慢。
河川径流是气候条件与流域下垫面综合作用的产物,径流不仅受人类活动影响显著,而且对气候变化响应敏感。若在人类活动比较显著之前,流域已经有若干年的降水、径流、气温等观测资料,则可以利用这些资料建立率定流域水文模型,然后保持流域水文模型参数不变,将人类活动影响后的气象资料输入流域水文模型,延展该时期的天然水文过程,与人类活动影响时期实测的水文变量相比较,便可以得到人类活动对流域水文的影响。
流域水文模拟方法不需要昂贵的流域试验,时间花费相对较少,现代计算机技术的发展使得该方法受到水文学者的青睐。但是,使用流域水文模拟途径,不仅要求研究区域必须具有必要的水文气象资料,而且对水文模型要求:①模型应该包括所研究问题的应用范围;②在尽可能考虑问题复杂性和足够精度的前提下,应用最简单的模型。
流域水文变化是环境变化的结果,环境变化主要指气候变化(波动)和人类活动对流域下垫面等自然状况的改变两个方面[]。河川径流来源于降水,气候条件的变化也直接影响到径流的丰枯。用流域水文模型模拟途径分析变化环境下流域径流量的变化,首先将流域水文系列划分为两个阶段,即人类活动未大规模影响前的天然阶段和人类活动影响后的阶段。第一个阶段作为基准时期,该时期的实测径流量也相应地作为基准值,第二个阶段为人类活动影响阶段。常说的气候变化是人类活动影响阶段气候要素较基准期的变化,而人类活动土地利用、自然开发、工农业用水需求等方面较基准期的改变。
河川径流变化归因识别的重要方面是如何还原人类活动影响下的天然径流量。流域水文模型的快速发展,使之成为天然径流量还原的重要工具。将天然时期的水文气象资料输入水文模型率定,模型及率定参数可以反映人类活动显著影响之前对径流的影响。保持模型参数不变,将人类活动影响期间的气象资料再输入水文模型,则还原出的径流量反映了原始土地利用和用水结构状况下的产流过程。
以流域天然时期的径流量作为基准值,则人类活动影响时期的实测径流量与天然时期的基准值之间的差值包括两部分:其一为人类活动影响部分,其二为气候变化影响部分。下式给出了环境变化对径流影响的分析方法。
ΔRT=RHR-RB (6.21)
ΔRH=RHR-RHN (6.22)
ΔRC=RHN-RB (6.23)
变环境条件下的水保护与可持续利用研究
变环境条件下的水保护与可持续利用研究
式中:ΔRT为径流变化总量;ΔRH为人类活动对径流的影响量;ΔRC为气候变化对径流的影响量;RB为天然时期的径流量;RHR为人类活动影响时期的实测径流量;RHN为人类活动影响时期的天然径流量,由水文模型计算得出;γH、γC分别为人类活动和气候变化对径流影响百分比。
前述研究结果表明,水量平衡模型在窟野河流域具有较好的天然径流模拟效果,因此,用该模型分析气候变化和人类活动对窟野河流域河川径流的影响。
在以往黄河流域气候变化和人类活动对河川径流影响的相关研究中,判定谷底对应年份10年为流域天然时期与非天然时期的分界点[45]。利用1969年之前的水文气象资料率定模型,保持模型参数不变,将10~2006年的气象资料输入水量平衡模型,计算出10~2006年的径流量(图6.38)与前期径流量具有成因上的一致性,均反映了天然流域状态下的径流过程。图6.39给出了窟野河流域实测与计算年径流量过程。
图6.38 窟野河流域实测与模拟月径流量过程
图6.39 窟野河流域实测与计算年径流量过程
由图6.39可以看出,10年之前,实测与计算的年径流量过程吻合较好;在20世纪70年代,个别年份计算值较实测值偏高,但也存在实测值高于计算值的年份;20世纪80年代中后期以来,几乎所有年份的计算径流量都大于实测值。由此说明,人类活动自20世纪70年代以来对流域径流量就产生了影响,自20世纪80年代中后期以来,这种影响更为显著。
在黄河水沙变化的相关研究中多以10年为界开展径流变化归因分析,为与相关研究结果对比,本节也以1956~1969年的实测天然径流量作为基准,表6.22分析了气候要素变化和人类活动对10~2006年期间河川径流变化的影响。
表6.22 气候变化和人类活动对窟野河流域年径流的影响
可以看出,①20世纪70年代以来,实测径流量呈现较为显著的逐步减少趋势,特别是20世纪80年代以来,实测径流量减少趋势明显,如20世纪70年代实测径流量仅较基准期减少1.6mm,但在20世纪80年代,实测径流量减少了25.4mm;21世纪以来,年均实测径流量只有20.9mm,不到基准期的1/4。②气候变化和人类活动对河川径流的绝对影响量总体呈现增加趋势;气候变化和人类活动在20世纪70年代对径流量的影响较小,在20世纪80~90年代,气候要素变化对径流量的绝对影响量在13mm左右,但进入21世纪以来,气候变化对河川径流量的影响接近20mm;20世纪80年代以来,人类活动对河川径流量的影响更大,几乎以倍数递增,如20世纪80年代由于人类活动影响造成的河川径流量减少量为11.9mm,但在20世纪90年代和21世纪以来,这种影响分别为21.7mm和47.6mm。③从10年以来的多年平均来看,实测径流量较基准期减少了28.9mm,气候变化和人类活动对河川径流量减少的贡献率约分别占37%和63%,人类活动是窟野河流域径流量减少的主要因素。
典型地区环境地质指标研究
环境条件影响中药材活性成分的形成和积累。利用各种数学统计分析方法探讨影响人参皂苷积累的生态因子,提高人参品质。人参样品自人参道地产区(主产区)吉林、辽宁、黑龙江三省5年生栽培人参,同时集样点处的土壤样品。超高效液相(UPLC)色谱法分析了不同产区9种人参皂苷(Rg1、Re、Rf、Rg2、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd)的含量;利用"中药材产地适宜性分析地理信息系统"的生态因子空间数据库,获得样区包括温度、水分、光照等10个生态因子数据;按土壤理化性质常规方法测定土壤样品中的有效硼、有效铁等微量元素和速效氮、速效钾等有效养分。对人参有效成分含量与土壤养分进行典型相关性分析发现,土壤中的有效硼、有效铁、速效氮与人参皂苷含量呈显著正相关,即适当提高土壤中有效硼、有效铁和速效氮的含量可以促进人参皂苷成分的积累,土壤水分与所测人参皂苷含量(Rb3除外)呈显著正相关,速效磷(P)、pH、速效锌(Zn)与各人参皂苷含量呈弱相关;人参皂苷与气候因子相关分析表明,温度(年活动积温、年平均气温、7月最高气温、7月平均气温、1月最低气温、1月平均气温)与人参皂苷含量呈显著负相关,其中与药典中人参含量测定项下的人参皂苷Rg1、Re、Rb1负相关尤为显著(r〉0.6),说明在一定温度范围内,人参皂苷是随着温度的降低而升高的,即适当低温有利于人参皂苷有效成分的积累;海拔与人参皂苷Rc、Rb2、Rb3含量呈显著正相关(r〉0.6),即相对较高的海拔可以促进这3种成分的积累;而年均降水量、年相对湿度和年均日照时数与人参皂苷相关不显著。通过主成分分析(PCA)、典型相关分析、排序等统计方法,考察不同产地样品中人参皂苷含量与生态因子间的相关性,研究结果揭示了温度在人参的主要活性成分-皂苷类形成中起决定性作用,在一定的温度范围内,温度越低越有利于人参皂苷的积累;阐明了土壤中的有效硼、有效铁、速效氮与人参皂苷含量成正相关。研究结果提示在人参实践生产中可以通过适当低温处理,增施硼、铁、氮肥等农艺措施来调控人参皂苷含量。
一、研究区概况
大庆市位于松嫩平原中部,黑龙江省西部,属松花江流域,是我国最大的石油、石化生产基地。现辖肇州、肇源、林甸、杜尔伯特四个县,以及萨尔图、让胡路、龙凤、红岗、大同五个区,总面积21 219 km2,截至2006年10月18日,总人口数为265.7万人,工业企业1000余家。其中市区面积5107 km2,人口121.2万。大庆市区行政区划主要构成如表7-5所示,地理位置如图7-1所示。
表7-5 大庆市区行政区划表(2004年)
图7-1 大庆市区行政区划图
(一)地质与地形地貌
大庆市在地质构造上属松辽盆地,它位于松辽盆地北部,处于松花江、嫩江一级阶地上,地层沉积厚度达6000 m以上。在漫长的地质构造运动作用下,大庆市地下岩层形成两侧为凹陷的构造——三肇凹陷和齐家古龙凹陷,中部为隆起构造——大庆长垣构造。大庆长垣是松辽盆地中央坳陷区北部的一个大型背斜构造带,南北长140 km,东西最宽处约70 km。正是被称为“大庆长垣”的构造,孕育了大庆油田的主体,长垣之上,自北而南有喇嘛甸、萨尔图、杏岗村、太平屯、高台子、葡萄花和敖包塔7个油田。
从第四纪地质构造上来看,大庆市可以分为:冲击层、低漫滩堆积层、第四系水系、风积层、高漫滩堆积层、洪积(冲积)层和全新统,见表7-6。
表7-6 大庆市第四纪构造及其面积
全市地势东北高、西南低,一般地面高程在126~165 m之间,自然坡降在1/5000至1/3000左右,相对高差较小,为10~39 m,境内无山无岭,地貌表现为坡状起伏的低平原。
从地貌成因类型及形态特征看,大庆大面积为冲积洪积湖积低平原,局部为冲积洪积河漫滩、风积沙丘地貌。冲积洪积湖积低平原分布于大庆市中部广大地区,地形平缓,表现为坡状起伏:冲积洪积河漫滩呈条带状分布于沿江地带,地势平坦,地面湿润,并分布有较多季节性泡沼和沼泽湿地及小块的残留阶地;风成沙丘呈北西-南东向条带状分布,大部分现已固定或半固定。在地势稍高多为平缓的漫岗,其上植被发育较差,平地上多为耕地、草原,间有许多面积不大的盐碱小丘;低处多为排水不畅的季节性积水洼地和低位沼泽,以及大大小小的碱水泡子。
(二)气候
大庆市地处北温带欧亚大陆东缘大陆季风气候区,属于半湿润与半干旱区域,受蒙古内陆冷空气和海洋暖流季风的共同影响。春季多大风,少雨干燥;夏季短暂,受太平洋高压气团影响,雨热同季,高温多雨;秋季日照长,常有早霜;冬季漫长,受高空西北气流控制,严寒少雪。市区多年平均气温3.2℃,1月份平均气温-19.6℃,7月份平均气温22.8℃,极端最低气温-37.7℃,极端最高气温37.4℃。无霜期140天,年平均日照时数为2826h。季节性大风明显,年平均风速3.9m/s。
大庆市气候灾害最主要的是干旱,特别是春季,春季降水不到全年的15%。由于年内降水分配不均,强度大,降低了降水的有效性,造成夏、秋洪涝灾害。此外,低温寒冷、霜冻、冰雹、大风出现的频率较高,造成程度不同的其他灾害。
(三)土壤
大庆市区土壤是在特定的地貌、成土母质、气候、水文、植被等成土因素的综合作用下形成的。草原土壤占市区总土地面积的 18.64%,是主要的耕地土壤;水文土壤主要有草甸土和沼泽土,其中草甸土占市区总土地面积的52.23%。大庆地区特殊的自然地理环境使区内土壤既有一般的成土规律,又有特殊的隐域性成土方式。第四纪粘土、亚粘土为主的沉积物,决定了大庆地区土壤的基本性质,即具有温带平原土壤系列的基本特点。根据土壤普查资料,大庆市土壤共分 6 个土类,13 个亚类、13 个土属,28 个土种。
(四)植被
大庆市天然植被主要由草甸草原、低地盐化草甸和沼泽构成。草甸草原是松嫩平原的主要组成部分,分布在漫岗、缓坡地和低平地上,植物主要以中早生的多年生草本植物为建群种,并以丛生和根茎型禾草占优势。禾本科主要有羊草、贝加尔针茅、野古草、隐子草和洽草等;豆科有兴安胡枝子、细叶胡枝子、五脉山薰豆、首箱、草木裤、山野豌豆等,杂草类主要有篙属、萎陵属杂草。植被盖度多在65%以上,草层平均厚度50 cm左右,亩产干草约100~150 kg。此类草场是畜牧生产主要割草场和放牧地。低地盐化草甸在大庆市有一定面积的分布,多处在地势低洼地带,与草甸草原植被呈镶嵌分布。植被由盐中生和早中生禾草、杂草类组成,主要植物有星星草、碱茅、羊草、芦苇、野黑麦、盐生凤毛菊、碱蓬、碱高等,植被盖度60-80%,草层平均高55 cm,亩产干草70 kg。此类草地主要作为放牧场。沼泽植被在大庆市有小面积分布,主要在长年积水或季节性积水的内地闭流洼地、无尾河散流低地和江滩洼地,植物主要有芦苇、小叶樟、三棱草、苔草等组成,芦苇是最常见的类型,植被盖度在80-100%,生长高度150~250 cm,产量很高,主要用于造纸工业。除了占优势的草本植物外,在西部风沙土区还有野生的蒙古杏、榆树等树种分布,现已遭受严重破坏。沿江地区还有天然的山杏、榆树、灌木柳等。
不过目前,大庆市天然植被己有很大一部分被开垦为农田,并在村镇周围和农田边缘种植了大量的杨树。保持天然植被的地段多为干早贫膺的沙地、较重的盐碱地以及沼泽地等。另有一部分植被由于油田开发而受到严重破坏。
(五)水文
1.降水
大庆市夏季降水量丰沛,冬季降水稀少。多年平均降水量为380~470 mm,最大降水量为664 mm,最小降水量为213 mm。年内降水量分配不均,主要集中在7~8月份,约占全年降水量的55%。大气降水明显表现为年际变化大、年内分配不均,并呈现夏季丰水、冬季枯水、春秋过渡的特点。
2.地表水
大庆市地表水表现为明显的闭流区特征。境内湖泊、泡沼星罗棋布,但很多泡沼多为碱性泡子,碱性强、盐分含量高,未经处理不能做灌溉用水。市区内无天然河流,松花江、嫩江从西南部边缘通过。省内两条最大的无尾河——乌裕尔河和双阳河的尾部逐渐消失在林甸和杜蒙县的大片苇塘和湿地中,大气降雨都汇集到低洼处,形成许多季节性沼泽地,全市有常年水泡208个,其中市区有156个。地表水系由引水系统、排水系统和诸多泡沼组成。引水系统包括三条以嫩江水位水源的北部、中部、南部引嫩工程和相应的蓄水工程组成,蓄水工程主要包括大庆水库、红旗水库、龙虎泡水库、北湖、东湖等。日供水能力117万m3。排水系统有南线排水和东线排水组成,东线由石化总厂污水管线进入清肯泡,南线主要是指安肇新河排水系统。
3.地下水
大庆市已探明地下有四个含水系统,即主要由第四系林甸组、泰康组及第三系大安组、白垩系明水组构成。因含水层受古沉积环境影响,其结构特征、埋藏条件、补给、径流条件差异很大,各含水层富水性差别较为明显。总体而言,含水厚度在10~40 m之间,顶板埋深为35~60 m,一般单井出水量为20~50 t/h,地下水可开量为每年9.6亿m3。
大庆市各含水层为低矿化度重碳酸氢钠(NaHCO3)型水,但主要指标有明显的差异。在含水层之间,总溶解性固体由高到低依次为大安组、泰康组、林甸组、明水组,总硬度由高到低依次为泰康组、林甸组、明水组、大安组,锰含量由高到低依次为明水组、泰康组、林甸组、大安组,氟含量由高到低为林甸组、泰康组、大安组、明水组,pH值由高到低依次为明水组、林甸组、大安组、泰康组。总的情况分析,明水组水质最好,大安组水质次之,第四系、泰康组水质一般。在平面分布上的总体情况是,大庆长垣以东地区水质好于以西地区。
(六)石油天然气
大庆市位于松辽盆地的中心部位,是中生代至新生代时期的一个大沉积盆地,地下有丰富的石油天然气。截至 2001 年底,共发现探明石油地质储量 56.2 亿t,已动用地质储量 47.9 亿t,已开发的含油面积 2123.77 km2,占大庆市总面积的 41.59%。大庆市天然气也较为丰富,天然气地质储量 548.22 亿m3。
二、大庆市水土环境变化影响、状态和后果分析及环境地质指标研究
综观大庆市水土环境恶化的各种相关因素,其主要成因为:大庆市地处松嫩平原腹地,地质环境脆弱;油田的开发、建设活动加剧了市区水质和土壤的污染,造成区域地下水位持续大幅下降,导致土地流失,土地利用结构发生变化等一系列水土环境问题。
(一)气象
大气降水情况表现为年际变化大、年内分配不均的特征,并呈现夏季丰水、冬季枯水、春秋过渡的特点。夏季受东南季风的影响降水量丰沛,占全年降水量的60%左右;冬季在干冷东北风控制下降水稀少,仅占全年的4%~6%,见表7-7、7-8。
表7-7 大庆市区代表站降水量系列丰枯评定表
表7-8 大庆市区主要代表站多年平均降水量分配表
对于潜水含水层,水位变化受降雨影响较大,丰水位出现在8~9月份,枯水期多出现在4~5月份,图7-2是市区一潜水含水层地下水位与降雨量的关系曲线图。
(二)水文地质
大庆市含水层主要由第四系林甸组、泰康组及第三系大安组、白垩系明水组构成。因含水层受古沉积环境影响,其结构特征、埋藏条件、补给、径流条件差异很大,各含水层富水性差别较为明显,根据地下水含水层特征及埋藏条件可将区域内地下水分为富水区、中等富水区、弱富水区和贫水区四个区域,以大庆长垣为界,将规划区分为西部含水层系统及东部含水层系统,东部明水组缺失边界以南为东南部含水层系统。
图7-2 地下水位与降雨量的关系曲线
1.齐齐哈尔组潜水含水层
岩性为冲积和湖相沉积的细粉砂层。在低平原地区发育,岩性为黄土状亚粘土、亚粘土、粉细砂,潜水含水层底板埋深一般在5.0~30.0 m之间。赋存孔隙潜水,含水层厚度2.50~8.50 m,水位埋深2.5~8.3 m,渗透系数0.6~3.2 m/d,单井涌水量<100 m3/d,水质类型为低矿化淡水-微咸水。
2.大兴屯组潜水含水层
岩性为冲积相沉积的地层。在区域高平原地区发育,岩性为黄土状亚粘土、亚粘土、粉细砂,赋存孔隙潜水,含水层厚度0.50~5.50 m,水位埋深3.5~6.5 m 渗透系数0.8~2.5 m/d,单井涌水量<100 m3/d,水质类型为低矿化淡水-微咸水。
3.林甸组承压含水层
主要由河流相沉积细砂、砂砾石组成。除大庆长垣顶部缺失外,油田大部分地区都有分布,以油田西部发育最好。油田东部只有龙凤—卧里屯一带分布。在油田西部,埋深深度和厚度均自东向西,自南向北加深增厚,在前进水源以南地区逐渐变薄。厚度一般都在10.0 m以上,大部分地区都在20.0~60.0 m之间。少数在75~80 m之间。含水层颗粒粗大,分选较好,有效孔隙度大,透水性强,富水性较强。300 mm井管单井出水量为3615~5462 m3/d。林甸组含水层是规划区主要开层位之一,其原始静水位埋深在3.0~10.0 m之间,目前,在降落漏斗范围内,水位埋深在15~25.42 m之间。水质类型为低矿化度的重碳酸钠型水。
4.泰康组承压含水层
岩性主要是含砾细砂和含砾中粗砂,自上而下由细变粗,呈明显河流相沉积。上部以中细砂和粉细砂为主,底部为厚层状含砾中粗砂。含水层只分布于大庆油田的西侧地区,与上覆第四系砂砾石层之间有一层分布不稳定的亚土、粘土和粉砂交互层,沉积发育比较稳定,厚度为5.0~20.0 m,且分布不稳定粘土或亚粘土互层相隔,沉积缺失而形成天然的“天窗”。通过弱透水层和“天窗”,使第四系林甸组含水层与该含水层相连通,水利联系较为密切,可视为同一含水层系统。
5.第三系大安组孔隙承压含水层
该含水层受沉积构造运动影响,分布不稳定,含水层较薄,厚度在3.0~8.0 m之间,含水层岩性为含砾砂岩,胶结松散,颗粒较细,孔隙较小,富水性略差。单井出水量为800~1000 m3/d。矿化度为240~660 mg/l,水质类型为重碳酸钠型水。
6.白垩系明水组孔隙承压含水层
又分为明水组二段承压含水层和明水组一段承压含水层。前者沉积时受构造运动影响,分布不稳定,多以透镜体分布。含水层单层较多,一般2~10层。单层厚度在3.0~26.0 m之间,累计厚度在10.0~80.0 m之间,局部最厚可达100 m。含水层岩石颗粒较细,孔隙较小,富水性略差。单井出水量为430~1700 m3/d。矿化度为300~700 mg/l,水质类型为重碳酸钠型水。后者与明水组二段含水层平面分布范围基本一致,含水层沉积特征受构造运动的影响很小,分布稳定性较好,特别是其上部含水层呈连续分布,沉积发育良好。含水层单层数较明水组二段少,一般为1~8个单层,单层厚度在3.0~29.0 m之间。含水层累计厚度为在5.0~55.0 m之间,局部地区最厚可达66.5 m。明水组一段含水层发育较为稳定、厚度为20 m左右,灰黑色泥质砂岩,砂岩分为上下两部分。其中上部发育良好,单层厚度较大,区域分布十分稳定,岩石颗粒较粗,有效孔隙度较大,富水性较强。而下部则发育较差,分布也不稳定,在三肇凹陷东部,发育相对较好。在龙凤、东水源地区,该含水层在油田开发初期可喷出地面10余m。目前,漏斗范围内最大降深在地面以下50 m。单井开量为400~1000 m3/d,矿化度为300~800 mg/l,总硬度为96~500 mg/l(以CaCO3计)。
(三)地表水质
地表水是大庆市水的重要组成部分。大庆市的地面水体主要由江河、“三引水系”、自然泡沼、人工湖库和排水渠系共五部分组成。由于大庆以石油开和石油化工为主体产业结构特点,结合大庆地区地表水体中的主要超标项目,选择了DO、COD、BOD5、挥发酚、CN-、石油类、总砷、六价铬、总镉、氨氮10个为地表水环境质量评价因子。
江河:由表7-9可见,区内松嫩两江,仅在中部引嫩干渠渠首及肇源站段为Ⅲ类地表水体,其他站段为Ⅳ级水体。江水的环境质量主要受到沿途纳污及江水自净条件的影响。从北部拉哈站段水体为4.6级,到中部引水渠首江水由于自净作用综合级数变为3.60级,至江桥站段由于途中接纳了齐齐哈尔市的污水排放使江水综合级数上升到4.14级。至古恰,松花江接纳库里泡4.87级的排水后江水由4.10级上升为4.69级。各断面环境监测资料统计表明,松嫩两江主要超标项目是化学耗氧量、生化需氧量、石油类物质。乌裕尔河和双阳河因受其上游各县污水排放的影响,水质较差。其综合级数分别为5.79和5.38级。属Ⅴ类地表水体。主要超标项目有化学耗氧量、生化耗氧量和石油类物质。
引水系统:中部引嫩干渠和北部引嫩总干渠质量分别为Ⅲ级(3.67级)和Ⅳ级(4.6级)。大庆水库和红旗水库为Ⅲ级地表水体。综合级数分别是3.31级和3.9级。据不同水期的监测资料分析,大庆水库枯、平、丰水期综合级数变化明显,主要表现为枯水期水质最差,丰水期水质较好,可达Ⅱ类地表水标准。
排水渠:安肇新河和西部排水干渠为大庆市排水主干系统,并汇合于大同,而后注入库里泡。排水系统承泄大庆市的城市污水和工业废水。安肇新河源于王花泡滞洪区,与东排干,中央排干和兴隆排干构成东部排水系统并串联于中内泡。主要接纳萨尔图区、龙凤区和红岗区及大同区的部分污水。水质较差。综合级数显示,东排干为4.93级,中央排干为5.84级,安肇新河为5.44级。西部排水总干渠北起大庆水库,南到民荣泡南端入安肇新河,全103.4km。设计流量10m3/s。具有油田排水,工业排水、农田灌溉等功能。西部排水干渠北部水质较好,基本符合Ⅲ级地表水体标准,其间串联于哑葫芦泡,东卡梁泡和八百垧泡后,接受了让胡路区、红岗区和大同区的污水排入,几个断面的综合级数都在5.8级以上,污染较为严重。
湖泡:大庆地区湖泊众多,是地表水环境系统的重要组成部分,多数湖泊具有纳污功能,城市污水、工业废水、地表径流是这些湖泡的主要补给,有的湖泊也有来自地下水潜水的补给,如莲环湖等,使这些湖泊终年不干,得以存在,湖泊是污水的汇集地,也是区内污染最为严重的区域。据断面监测,串联于安肇新河的中内泡1998年丰水期综合级数为8.06级,枯水期竟高达15.44级。大庆市与水环境密切相关的二十几个湖泡,除王花泡、八百垧泡、莲环湖、库里泡为Ⅳ级地表水体外,其余皆为Ⅴ级水体或超Ⅴ级水体。其中污染最为严重的是:老猪泡、中内泡、周瞎子泡、民荣泡、陈家大院泡。
表7-9 大庆市地表水体质量评价结果表
综上所述,大庆地区地表水体的污染以化学耗氧量、生化需氧量、石油类、有机污染为主,其次为总氮和总磷超标元素。地表水体污染的主要原因是城市生活污水和工业废水的排入造成的。其次地表径流水质也是影响湖泊、河流水质的一个重要方面。
(四)地下水水质
大庆油田自开发以来,就以地下水作为主要的供水水源,由于地下水的大量开,在开区形成大面积水位降落漏斗,漏斗中心位于前进水源地附近,而且随着开量不断增加,漏斗中位降落也相应增大,在许多水源地,如前进水源、齐家水源、让胡路水源、喇嘛甸水源、红卫星水源等水源地的水化学成分发生了变化,地下水的、硬度、Fe和Mn均有升高的趋势。主要化学成分的情况如下:
1.Cl-离子
大庆市地下水中氯离子含量较低,大部分为Ⅰ级水,小于地下水环境质量标准规定的Ⅰ级水(50mg/L)。Ⅱ级水分布在齐家水源、喇化水源、西水源喇嘛甸水源一带。
2离子
大庆市地下水中硫酸根含量大部分较低,为Ⅰ级水,低于地下水环境质量标准规定的50mg/l。Ⅱ级水分布在杏二水源、南二水源,龙凤水源等地。Ⅲ级水主要分布在齐家水源地、西水源和让湖路水源地。只在喇化、西水源、喇嘛甸水源的个别井点达到Ⅳ级和Ⅴ级水。
3.Fe离子
大庆市地下水中铁离子的含量普遍较高,多数井点达到了Ⅳ级和Ⅴ级,即超过饮用水水质标准(0.3mg/l)。铁的分布基本分成三个区,西部地下水中铁含量较高,为Ⅴ级水,中部铁含量主要为Ⅳ级水,而东部地下水中铁含量相对较低,其中北水源、东水源、龙凤水源至农牧厂一带的地下水中铁含量较低,为Ⅰ级水,是白垩系明水组含水层。红卫星水源、喇嘛甸水源中部分井点及大同等地的地下水为Ⅳ级水,西部地区铁含量普遍较高。
4.Mn离子
根据锰含量的高低,可将大庆市地下水分为东西两个区。西区锰含量较高,多数为Ⅳ级水,个别地方为Ⅰ级水,如林甸的庆丰等地;而东部地区地下水中锰含量较低,大多为Ⅰ级水,如北水源、东水源、龙凤水源至农牧厂一带的明水组含水层,长垣西侧的西水源、红卫星水源、南水源、南二水源、前进水源等水源地部分井点为Ⅰ级水。
5离子
大庆市地下水中硝酸根含量大部分为Ⅰ级水,小于2mg/l。
6.F-离子
氟离子含量基本分为两个区,西部地区含水层中含量较低,大部分为Ⅰ级水,包括绿色草原、胡吉吐莫、古龙、新肇、古恰等地,林源、新华、大兴和肇源等地也为Ⅰ级水,而东部一些地区氟含量较高,为Ⅳ级水甚至Ⅴ级水。
7.TDS
大庆市地下水中溶解性总固体含量低的Ⅰ级水(<300mg/l)主要分布在明水组的庆宾馆、九厂深、一厂作业一带及肇源的个别地区,如源3。西部地区主要为Ⅱ级水,即TDS介于300~500mg/l。Ⅲ级水主要分布大同及杏二水源等地。只是在个别地方为Ⅳ级或Ⅴ级水,如喇化水源地、喇嘛甸水源地等。
8.硬度
大庆市西部地区地下水硬度含量介于150~350mg/l,为Ⅱ级水。
(五)地下水位
大庆市区是地下水开的集中区域,由于大庆市无江无河缺乏地表水,开发初期主要以开发地下水作为主要的供水水源。在集中开区先后建立地下水水源46座,经过40多年的开,已形成东西两个降漏漏斗。
西部漏斗区:主要开目的层为第四系林甸组和第四系泰康组含水层,先后建成地下水水源地26座,由于集中开形成南北长约104 km,宽40 km的降落漏斗,漏斗影响面积为4000 km2,从动态分析可以发现,水量和水位呈直线的相关,漏斗的分布直接受地下水开量控制,漏斗中位已经由最初的地面以下9 m,下降至现在的45.6 m,平均每年下降0.96 m(图7-3、表7-10)。开区在12年开量达约1.0亿m3时,地下水位埋深19.62 m,使地下水位下降9~14 m,地下水降落漏斗开始扩大,从12年起开量逐年增加,到16年开量达1.48亿 m3,降落漏斗影响面积2500 km2,开强度达5920m3/km2·年,漏斗中位埋深达29.50 m,此时降漏斗迅速发展面积扩大,1986年地下水开2.0亿m3,漏斗中位埋深达34.24 m,从1986~1988年之间,开量减少,到1988年开量为1.7亿 m3,漏斗中位相应有所回升,漏斗中位埋深33.28 m,1989年以后地下水开量逐年增加,漏斗水位又随之下降,到1996年达2.4亿m3,水位埋深为45.6 m,水位总下降约30 m,19年地下水开量为2.3亿m3,形成北起林甸花园乡,南到油七厂,西起新店,东到大庆长垣西侧,漏斗中心位于独立屯水源及相邻地区降落漏斗,漏斗面积4000 km2,开强度达6.57×103 m3/km2·年。
东部漏斗区:地下水主要开目的层为明水组白垩系含水层,有集中开水源10座,开区10年上开量达0.28亿m3,地下水位埋深25.00 m,地下水降落漏斗扩大,到年开量达0.32亿m3,漏斗中位达33.50m,年以后逐年增加开量,1992年开量达0.38亿m3,漏斗中位持续下降为42 m,到19年水位下降到53.4m,开强度达6.51万m3/km2·年,形成了北起青龙山奶牛场,南到安达畜牧农场,东起安达中本乡,西至缺乏边界的长约50 km,东西宽30 km的降落漏斗1560 km2,见图7-4、表7-11。
图7-3 西部开区开量与水位变化的关系
表7-10 西部漏斗区水源井开量与水位的变化关系统计表
图7-4 东部开区开量与水位变化的关系
表7-11 东部漏斗区水源井开量与水位的变化关系统计表
(六)土地利用结构
2001 年大庆市区耕地面积 2042.16 km2,占总土地面积的 39.96%,牧草地面积 1486.km2,占总土地面积的 29.10%,水域面积 431.96 km2,占总土地面积的 8.45%,建设用地 400.86km2,占总土地面积的 7.84%,未利用地733.34 km2,占总土地面积的 14.35%。与 1990 年相比(表7-12),11年期间耕地面积净增 285.1 km2,年增长率 1.48%,牧草地面积减少 85.39 km2,平均每年递减 0.49%,水域面积减少 51.54 km2,年递减率 0.96%,建设用地增加 105.82 km2,年增长率 3.26%,未利用地减少 258.56 km2,平均每年递减2.37%。19年到1990 年期间,耕地增加 314.61km2,平均年增长 1.98%,牧草地减少 933.37km2,平均每年以 3.10%的速度减少,水域面积增加78.94 km2,年均增长 1.63%,建设用地增加 149.98 km2,年均增长 8.62%,未利用地增加 398.98 km2,年均增加 5.61%。其中各区1990、2001年土地利用情况见表7-13、表7-14。
表7-12 大庆市区土地利用类型统计表
表7-13 大庆市区1990年各区土地利用类型统计表
表7-14 大庆市区2001年各区土地利用类型统计表
19 到 1990 年的 11 年期间研究区耕地主要去向是转化为草地、居民点和未利用地,同时大量的草地转变为耕地、水域、居民点和未利用地,未利用地一少部分转变为居民点和耕地,大部分变成草地和水域用地。土地利用类型复杂的转换过程,说明这一时期区域土地利用十分剧烈,人类的干扰活动是强烈而持续的。主要是由于大庆油田正处于中兴鼎盛时期,一方面要保证产量,油井不断加密,占用了大量的耕地、草地,被占用的土地建了油井和输油管线以后不能再耕种和放牧形成了大面积的未利用地。另一方面大量人口的迁入和人口的自然增长使得城市建设的步伐不断加快,油田占用土地以后,剩余的草地或被城市用地占用,或者被开垦成耕地。而水域面积的增加主要是来自于草地和未利用地,则可能是由于气候条件适宜,降水量增加导致地势低洼处形成季节性积水的原因。居民点和建设用地主要转变为草地和未利用地,主要原因是在油田区内建造的临时居民点搬迁出油田。
1990 年到 2001 年期间,土地利用类型的相互转化,主要表现为:草地面积因开垦耕地和城市建设占用继续减少,耕地面积继续增加,城市建设用地增加,20世纪80年代形成的未利用地有一部分转化为天然草地,大面积的天然水域萎缩变为未利用地,这与20世纪90 年代大庆气候逐渐变干有着密切的关系。
(七)土壤质量
大庆市及周边地区的土壤中,石油烃均值含量达78.01 mg/kg(背景值为48.36mg/kg),污染率为60%;挥发酚均值0.048 mg/kg(背景值为0.032mg/kg),污染率为48%;总铅均值为24.34mg/kg(背景值为15.42mg/kg),污染率为43%;硫化物均值为0.13mg/kg(背景值为0.07mg/kg),污染率25%。上述资料明显反映了大庆及周边地区的土壤已遭受不同程度的污染。虽然石油类污染物在土壤中经3~5a即可降解;但这些物质可通过食物链进入人畜体内,从而危害人体健康。这些污染物来源于油田开发区和石油化工区的钻井及输油管线冒漏、井喷漏;石油化工厂的泄漏及废气废液的排放和原材料堆放等;另外石油钻井的废液泥浆也是土壤污染的一个重要因素。每口井产生的废液约60~80m3,20世纪80年代以前全部就地掩埋;以后2万多口井液按80%回收,剩余140万m3井液就地掩埋。这些井液毒性大,颗粒小,呈黏稠状,对土壤构成了严重威胁。
(八)水衰减
大庆全市地表水域面积42万hm2,地下水可开量每年为9.6亿m3。由于油过程中过量开地下水,造成区域地下水位下降,在大庆长垣附近已经产生两个区域性水位下降漏斗,漏斗面积分别为:4500 m2、1600 m2(包括林甸、杜蒙、安达部分),中位下降分别为36.00 m、44.00 m。由于漏斗范围内承压含水层压力较小,可能导致地面沉降和地面塌陷。据不完全统计,自20世纪70年代开始,大庆市地下水水位年均下降16~19m。至2005年底,西部地区地下水水位埋深达48173m,而原始静水位埋深仅210~1010m。
(九)土地退化
大庆市土地沙化、盐碱化及草原“三化”问题突出。据大庆市人大常委会数据,全市2.12万km2土地,荒漠化土地面积已达8279 km2,占土地总面积的47%。由于土地沙化和盐碱化,使土壤黑土层变薄,有机质含量降低。据调查,大庆垦前黑土层厚度为40cm,垦后黑土层厚度仅为15~20cm。大庆现有1034万亩草原,由于连年干旱,载畜量过大,原生土壤高含碱性,“三化”面积已达810万亩,占总面积的78%。
(十)水文
湿地面积萎缩问题显现。据黑龙江日报2006年报道,大庆市拥有湿地120万公顷,占全国已知湿地总面积的3.12%,接近1/30。大庆湿地发育的环境基础为流速缓慢的河溪、淡水湖泊及相邻的沼泽地,湿地类型属河流及河漫滩沼泽湿地、湖泊及周边沼泽湿地、草甸沼泽湿地。其中沼泽、苇地等 14.43 万亩,水域 41.87万亩。主要分布在肇源县、杜蒙县、林甸县和市区。由于油田的深度开发,油田范围不断向外延伸,大量的湿地被开发利用。随着石油化工的发展,污染排放物加剧,“落地油”及钻井过程中产生化学泥浆和洗井废水使得许多湿地变成了泥浆地、排污地、废水排放池等。土壤、植被及湿地水体的大面积污染。
(十一)水土环境污染
大庆是我国著名的油都,在贡献高额利润的同时,也对当地水土环境产生了极大的破坏。最为突出的表现就是水土环境污染。2004年度,大庆市排放废水12414.0万t,其中工业废水7799.04万t,生活污水4615万t。工业废水中主要的污染物有COD、BOD5、SS、氨氮、石油类、硫化物、挥发酚、CN、砷、六价铬、铅等。由于境内无江无河,除每年约7000万t的污水经净化处理重新利用外,其余全部排入地表泡沼中,致使分布于大庆市境内大部分纳污泡沼皆为V级水或劣V级水。另外,对纳污泡渠一定范围内浅层地下水样的检测发现,色度、浊度、总硬度、铁、锰、氟化物、高锰酸盐指数、溶解性总固体超标。其中,铁、锰、氟化物超标反映受原生地质环境影响。而色度、浊度、总硬度和高锰酸盐指数超标,表明受人为活动所致。
水体受到污染的同时,土壤污染也不容小觑。油田石油化工区、石油开发区土壤污染比较严重,污染物排量大、浓度高、毒性强,且在土壤中存留时间长,难于降解,并能通过食物链在人体内蓄积而影响人体健康。污染来源主要有钻井泥浆、钻井岩屑及石油开过程中的落地原油。1995年,区域土壤污染调查时发现,主要的污染物为石油总烃、酚类和硫化物及重金属元素铅、铜等。2005年,重点对石油开发区内的土壤中(面积196km2)重金属元素展开调查,发现污染程度呈增加趋势。