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城市是人类对生态环境影响最深刻的地方,也是物质消耗与污染物排放最集中的区域,生态环境风险成为大城市普遍存在且尚待深入研究的重大问题。本文选取北京作为研究对象,以格局—过程—效应—响应为主线,综合运用问卷调查、投入-产出分析、统计分析及RS和GIS空问分析方法,辨析北京市区的主要生态环境风险,揭示风险的产生机理、分布格局及演化规律,提出针对性风险消解对策。
(1)生态环境风险感知调查结果表明:北京市区主要生态环境风险由高到低依次为空气污染、噪声污染、垃圾污染、水污染、绿地流失及热岛效应。
(2)空气污染是北京市目前最主要的环境风险,能源消耗与之关系最为直接。应用投入—产出技术,分析北京市42个部门生产和需求结构变动对能源消耗的影响。以增加值能源消耗系数为控制指标,对国民经济生产结构和需求结构进行调整,是从源头避免和消解环境污染风险的根本途径。
(3)利用1995与2005年逐日常规监测点空气污染物指数,识别北京市区的主要空气污染风险因子为颗粒物、SO2、NO2。1995/2005年三种风险发生概率依次为:62.6%/30.7%、17.0%/5.8%和6.7%/2.9%,1996~2005年期间各风险因子污染发生频率总体呈降低趋势,且颗粒物与SO2的污染风险具有明显的季节差异。市区中心区空气污染风险高于外围区。
(4)采用稳健统计的方法对1986、1996和2004年遥感反演的地表亮温图像划分温度区间,应用GIS技术分析城市发展过程中热岛的分布格局及演变特征。1986年,市区中心以高温为主,中心向外温度递减:1996年高温区向西北部、北部和南部扩展,市区中心以东成片高温区缓解;2004年,高温区范围进一步扩展至五环,南部城区高温斑块逐渐集中,北部城区和西北部城区、城市中心地区热岛有所缓解。1986~1996年城市中心区以高温区向常温区转变为主,边缘区以低温区向常温区转变为主,西部区则由常温区向高温区转变为主。1996~2004年,城市北部绝大部分地区由高温区向常温区转变,而南部区绝大部分由常温区向高温区转变。
(5)运用ENVI技术,基于NDVI阈值法提取城市绿地信息。结果表明:北京市区植被指数总体上由中心向外呈增加趋势。1986年植被指数二环以内最低,二环向外呈阶梯状增加:1996和2004年,四环以内植被指数差异缩小,而四环内外差异依然显著。20年来,北京城市绿地不断减少,主要是城市扩张蚕食绿地的结果,近10年来也与城区四环以内高强度开发密切相关。
(6)在《京津冀都市圈区域规划》和《京津冀北城乡空间发展规划》的“大北京”更广阔的空间范围配置资源、协调产业,是规避、消减和转移北京这样一个超大城市发展过程中的生态环境风险的战略选择。控制和减少高耗能产业,提高能源效率,是降低空气污染风险的根本措施。加强上游与本市生态建设和园林绿化,沿城市主导风向建设楔形绿色通风带,是增加城市绿地和缓解城市热岛的有效途径。