| 单词 | 环境生态系统工程 |
| 释义 | 【环境生态系统工程】 拼译：environmental and ecological systems engineering 环境系统工程和生态系统工程的总称，其目标是利用系统工程的思想、方法和技术，研究环境和生态系统，以防止或治理环境和生态破坏等问题。 环境生态系统是人类赖以生存、活动、繁衍和发展的场所和物质条件。它是指以人类为中心、充满各种有生命和无生命物质的空间，既包括无机界的各种物质，也包括有机界的各种物质。环境生态系统由物理系统、生物系统和社会经济系统构成，它们相互存在着物质、能量和信息的交换。地球表层接受从宇宙来的太阳辐射、宇宙线、电磁波并向宇宙散发红外辐射、轻质气体粒子，而地球表层的内部与地壳深处又有能量和物质的交换。从这些方面来看，环境生态系统是一个开放系统。但是，从地球表层内部来说，在所讨论的问题可以忽略这些物质和能量的交换时，它又是一个封闭系统。这个庞大而复杂的系统的主要特点是具有维持自身相对稳定的负反馈自我调节机能和满足人类合理利用的能力，即所谓承载力。但这种机能和能力有一定的限度，超过了限度，系统就要失去平衡，甚至可能崩溃。人类在走向文明和发展的过程中，一边向自然界索取或改造自然，一边由于不合理地开发和利用自然资源而在破坏生态的平衡从而受到了自然界的惩罚。居住在阿尔卑斯山的意大利人砍光了山坡上的松林，导致山洪暴发。前苏联为了开垦荒地，而引起“黑风暴”，造成了严重的水土流失、土地沙化和气候变异，生态平衡受到很大的破坏。50年代初期，英国因煤烟污染导致4000多人死亡的伦敦烟雾事件，美国因汽车排气引起许多居民患眼、鼻、呼吸道疾病的洛杉矶化学烟雾事件，60年代日本因二氧化硫和金属粉尘污染引起的哮喘病事件等等，都是人类活动的排泄超过限度而遭到环境生态系统惩罚的事例。伴随着工业化的进程，环境污染和生态平衡的破坏成为当今人类生存和发展面临的日趋严重的问题之一，已引起各界人士的普遍关注。专家们试图通过系统工程的思想、方法分析环境污染和生态破坏的现象、产生的原因、消除的办法及所需的工程和技术措施。环境生态系统工程着重分析如何协调环境生态系统各组成部分之间及其与整个社会、经济系统之间的关系，以便有目的、有步骤地防止或整治环境污染和生态破坏。其研究对象一般分为微观和宏观两类：空气、水、废气物、噪声等污染防治方案的生成与选择、水库、大坝、河流、农场等生态环境影响的评价属微观问题；城市环境生态质量的评价、区域生态环境系统规划、环境生态系统与社会经济系统的关系的协调、环境生态系统演变规律的认识、发展过程的预测和规划、有关环境生态保护和整治的重大决策等属宏观问题。环境生态系统工程的研究方法一般是选择研究对象，确定研究目标，建立数学模型或实体模型，应用模拟优化等方法和计算机技术，产生和评价环境生态系统的保护和治理方案，最后优选和推荐供决策参考的方案，以期实现对环境生态系统的保护和治理。环境生态系统工程是随着环境生态问题日益严重和系统工程技术方法的产生而发展起来的。美国、荷兰、日本等国是应用环境生态系统工程解决实际问题比较早的国家。1973年，美国列奇出版了《环境系统工程》，70年代以来，美国夏威夷东西方研究中心环境政策研究室对环境经济的成本效益分析作了深入研究。1977年日本为环境保护长远规划编制了计量环境综合模型，预测了环境污染物的发生量、排放量、去除量和防止公害的投资额，并进行了各种政策模拟。70年代以来，投入产出法逐步应用于与经济活动密切相关的环境问题的研究。列昂捷夫和福特利用投入产出模型对美国控制空气污染进行了预测。加拿大、日本、荷兰和澳大利亚等国也先后建立了全国性和地区性的环境经济投入产出模型。1970年在罗马俱乐部美国福雷斯特介绍了系统动力学(SD)方法，并建立了一个综合解决人口、资源、环境和经济问题的模型，即世界模型I，后经修改成为世界模型Ⅱ。后又由福雷斯特的学生梅多斯领导一个由多国科学家组成的专家小组，将世界模型II发展成为世界模型III，并于1972年出版了《增长的极限》一书。世界模型II、III将人口、资源、环境和经济看成为相互作用的因素并共同影响世界未来。因此，这两个模型也称世界生态模型。后来他们又在此基础上建立了一个世界综合模型，其特点是把世界分成了10多个区域并用贸易矩阵相连接，模型以SD方法为中心结合采用计量经济学和投入产出法。1977年美国开始进行题为“公元2000年的地球”的研究。我们国家利用环境生态系统工程也开展了广泛的研究，如80年代围绕三峡工程建设问题，由中科院牵头进行了长江流域生态环境的评价研究，围绕三峡工程泥沙淤积问题组织了多个单位利用数学模型、实体模型对泥沙淤积和河床变化等生态问题进行了研究，为三峡工程的评价和决策提供了重要依据。又如治沙的研究和实践，三北防护林和长江上游防护林的研究和建设，区域规划和战略研究中利用计算机模拟重点工程对环境污染的程度，以选择工程项目和其布局等都是国内环境生态系统工程研究和实践的成功之举。近年来，以计算机为工具的信息系统(MIS)和决策支持系统(DSS)也迅速应用于环境和生态系统工程的研究中，如位于奥地利的世界应用系统研究所(11ASA)从1985年起以计算机为工具，结合模型、地理信息系统、决策支持和专家系统以及优美的图形技术，开发了许多用于环境生态系统研究和整治的计算机系统，从河流水污染的治理到自然资源的利用，从局域大气污染到整个大气层的变化，从废渣物的排放到区域发展的规划都做了大量的工作。如1987年完成了有限元模型和图形技术相结合的对话式地下水模型，1986年中国国家科委和山西省合作完成的集成了16个模型和数据库的集成式区域发展规划决策支持系统，1989年完成的集卫星图象与地理信息系统为一体的城市环境信息系统，正在进行的有结合规划专家系统和人工智能技术于一体的水资源开发项目对环境影响的评价系统等。中国黄河水利委员会与西安交通大学管理学院等单位1992年起开始开发黄河防讯决策支持系统，利用水文、卫星云图、遥测等方面的信息，通过预测、预报和实时水量水位的模拟，生成调度方案和防讯组织实施方案，以期实现对水的控制，减少生态环境和经济社会方面的破坏和损失。尽管环境生态系统工程的发展和应用已有几十年的历史，但环境与生态系统的保护和治理问题仍是人类面临的最棘手的问题之一。环境与生态系统工程工作者仍面临着大量的研究课题。如区域、流域、城市大气污染控制系统的组建与管理；城区噪声控制系统的管理；城市、流域水资源系统的谱系化、模型化与优化；城市污染综合防治规划方案的确定与实施；环境预测、大型工程的环境影响评价；环境生态工程，如防护林的规划和优化设计；人类与生态系统的协调关系等等。环境与生态系统的保护和治理问题的综合性、复杂性、区域性、实践性决定了环境生态系统工程学科有强大的生命力。在未来的研究中，系统化、模型化、优化、决策的科学化仍将是环境生态系统工程的基本研究方法。并且以计算机为基础的信息系统、决策支持系统和专家系统等将会逐步成为重要的研究和实用工具。有待重视的问题是数据的采集、更新和信息的系统化；理论、方法、模型研究与计算机技术的有机结合；理论研究成果与环境生态保护政策分析的有机结合；经济发展与环境生态保护冲突的协调与同步发展策略的研究等。【参考文献】：1 左玉辉编著．环境系统工程导论．南京：南京大学出版社，19852 中国系统工程学会编．发展战略与系统工程．北京：学术期刊出版社，19873 席酉民编著．大型工程决策．贵州：贵州人民出版社，1988(西安交通大学席酉民教授撰) |
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