煤电基地开发的生态环境累积效应评价及监测管理系统设计——以锡林郭勒煤电基地为例

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题名	煤电基地开发的生态环境累积效应评价及监测管理系统设计——以锡林郭勒煤电基地为例
作者	韩林桅
答辩日期	2017-06
文献子类	硕士
授予单位	中国科学院大学
授予地点	北京
导师	吴钢
关键词	煤电基地累积效应 Coal Power Base 土地利用 /覆盖 Cumulative Effect 土壤重金属 Land Use/cover 监测管理系统 Soil Heavy Metal Monitoring Management System
其他题名	Study on Eco-Environmental Cumulative Effect of Coal Power Base Development and design of monitoring and management: A Case Study of Coal Power Base in Xilin Gol
学位专业	环境工程
英文摘要	煤电基地开发建设是我国当前重要的能源战略。煤矿开采和电力生产一体化开发会对区域生态系统带来复杂而持续的影响。我国煤电基地主要分布于西北和陕北等生态脆弱区，研究煤电基地开发的生态环境影响，揭示其在时间、空间上的分布和积累特征与规律，是当前区域生态环境管理和保护需要探索的重要科学问题，可以为煤电基地及生态影响区的可持续发展与管理提供科学依据。本文从理论与实证研究两方面对煤电基地开发的生态环境累积效应进行探究。首先对煤电基地开发的生态环境累积效应进行识别与分析，探究不同开发建设活动产生累积效应的过程与途径；之后选取土地利用/覆盖和土壤重金属含量的累积效应进行评价；最后对煤电基地开发的生态环境累积效应监测管理系统进行构思设计。本文主要的研究内容与成果如下：（1）基于文献查阅和专家咨询方法，确定了煤电基地开发的生态环境累积效应因子，建立了基于解释结构模型（ISM）的因子之间的关联与层次结构，系统清晰地揭示了煤电基地开发引起生态环境累积效应的方式和途径。研究结果可以为煤电基地开发的规划与管理提供一定的理论基础与技术手段。（2）从区域土地利用的变化来看，对于矿业城市锡林浩特市，2000~2013年期间土地利用变化趋于主要集中在矿区及周边区域。总体表现为人工用地类型的增加和自然用地类型的减少，并且在矿区建设初期，城乡建成区的扩展对土地的占用要高于矿区建设，主要原因是矿区建设带来的人口集聚效应。（3）从胜利矿区的土地利用/覆盖时空变化特征来看，矿区内人工用地类型增加，并对区域景观格局变化中的主导作用增强。2000~2014年矿区内采矿用地和居住用地增加，并且主要集中在矿区一期建设阶段。并且由于矿区建设带来的人口集聚效应，居住用地增加早于采矿用地增加，但由于人为干扰与土地占用，矿区内的水体和耕地面积在建设初期减少，后期耕地面积有所回升。矿区建设后，景观格局的完整性降低，但多样性和均匀性增加，并且与人类活动最为紧密联系的围栏草地、露天煤矿和城镇及工矿景观类型对区域景观格局的发展的主导性增加。（4）从胜利矿区开发土地利用/覆盖累积效应来看，在胜利矿区开发的影响范围内，在时间变化方面，胜利矿区及15km缓冲区在2000~2015年的植被覆盖度变化主要受区域降水的影响，但矿区开采点受人为活动干扰显著，在矿区建设期间植被覆盖显著下降。在空间变化方面，矿区整体及1~3km的缓冲区相比3km以外缓冲区植被覆盖度较低，且显著小于13~15 km的缓冲区（p<0.05），推断该露天矿建设的影响范围大致在3km以内。（5）从矿区排土场土壤重金属含量累积效应来看，待建场地与排土场中只有 As元素属于轻—中度污染，各重金属潜在生态危害系数与总潜在生态危害指数处于轻微状态。排土场中 Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd元素在时间上呈现出一定的累积趋势，并且在建成时间最长（5年）的南排土场中含量显著高于其他区域，说明露天开采造成的排土场土壤的重金属污染是一个缓慢的过程。复垦植被对 Pb元素含量具有较为明显的吸收固定作用。来源分析结果表明，土壤中 Cr、Ni、 As、Cu、Zn、Cd来源相同，而 Pb和 Hg分别有单独来源。（6）结合对煤电基地开发的生态环境累积效应的理论分析与实例研究，提出了煤电基地开发的生态环境累积效应监测与评估框架。基于物联网框架，对煤电基地开发生态环境累积效应的监测与管理体系进行构思设计，并对系统功能框架进行了设计。最后基于煤电基地开发的生态环境累积效应监测管理系统，建立监测、评价、管理“三位一体”的管理模式。研究结果可为煤电基地的可持续发展与监测管理提供平台支撑和参考。
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/38626]
专题	生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
作者单位	中国科学院生态环境研究中心
推荐引用方式 GB/T 7714	韩林桅. 煤电基地开发的生态环境累积效应评价及监测管理系统设计——以锡林郭勒煤电基地为例[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017.