3.3-如何进行综合管理在线视频

现在我们研讨 应如何进行综合管理

根据前面所研讨的结果

人类与环境间关系可以表达为ISE方程

即 环境负荷等于社会服务量除以生态效率

因此 人类发展与环境间关系的管理工作当中

可以重点地管理

环境负荷 社会服务和生态效率三个指标

这三个指标当中

环境负荷是人类活动对环境造成的影响大小

社会服务反映人类社会经济发展水平

而生态效率则反映

人类获得社会服务过程当中所采用的技术水平

本节在给定社会经济发展条件下

研讨环境负荷 生态效率

以及各参数之间的变化关系

最后给出例题和作业

示例并巩固这些关系的应用过程

首先看 环境负荷特征曲线

我们说过 环境负荷是

人类活动对环境造成的影响大小

根据前面环境问题现状研究结果

不同区域有不同的环境问题

表现为不同类型的环境负荷

比如环境负荷A 负荷B 负荷C

每一种负荷超出自然承载能力的水平也是不同的

又根据环境管理的目标

期望这些环境负荷在未来的长远规划期内

比如50年 降低到所期望的水平

假定我们选取自然所能承载的环境负荷水平

作为基准的环境负荷 如图当中的绿线

则不同环境负荷期望的变化趋势

都应在规划期末最终降到自然承载水平

也就是说达到1

要实现这一目标 需要精心的策划 合理的安排

借助规划 分阶段逐步实现

这张图 我们每一个阶段按十年来计算

在这一规划的实施过程当中

第一阶段首先就是要通过环境管理与技术措施

实现环境负荷上升与经济增长的分离

或者称作“脱钩”或者是“解耦”

也就是改变以往社会经济发展中

环境负荷随着人类发展同步增长的局面

使环境负荷的增长速度低于服务量的增长速度

为了更清楚地展示这些变化

我们采用数学模拟的方法

都以当前年份作为比较的基准

同时我们假定社会服务线性增长 年均增长率是ρ

这种情况下 当前年后的第t年社会服务总量

将是当前年的 1+ρt倍 表达为式 3-5

假定环境负荷增长速度

比社会服务增长速度逐年以变化系数φ降低

也就是环境负荷的年均增长率为（1-φt）ρ

这种情况下 当前年后第t年的

环境负荷变化倍数可以表达为式（3-6）

分别给定ρ和φ某一数值

按照式（3-5） （3-6）作图

则可得到社会服务和环境负荷

随着年份的变化曲线

表现为 社会服务是线性增长的

环境负荷则先与社会服务线分离

然后以逐渐降低的速率上升

到达顶点B以后开始下降

经过跟当年年份相同环境负荷数值点C

再进一步下降到自然承载水平D点

从环境负荷变化过程中

可以观察到四个在环境负荷管理当中

非常重要的四个点

是环境负荷线与社会服务线分开的点

称作分离点

B点是环境负荷最高点

也是环境负荷从增长转变为下降的点

称为涨停点

C点的环境负荷

跟起算时年份的环境负荷数值相同

但却是环境负荷真正开始下降的起始点

称为下降点

D点 是环境负荷恢复到自然承载能力水平的点

自此以后 环境当中积累的污染物

才开始逐步地消解 环境质量才开始逐步地好转

因此 称作恢复点

A B C D四个点的环境负荷的大小

是表征环境质量变化趋势的重要指标

对环境管理具有极其重要的意义

要求学员们掌握并会熟练地应用

如果我们假定社会服务按年均增长率0.1线性增长

当前环境负荷超出自然承载力2倍

环境负荷变化系数取为0.02

则大概需要50多年 才能实现环境质量的真正改善

从数学角度看

A B C D四个点也具有典型的数学含义

其中 在A点 表现为

它位于环境管理的起始年份 t=0

该年的所有数值都作为管理的基准数据

环境负荷开始以较经济增长更低的速度缓慢增长

环境负荷开始与经济增长线“分离”

表现为 它是环境负荷线上的最高点

环境负荷随时间的变化率为0

由于在B点以前 环境负荷随年份不断增长

而B点以后 环境负荷随年份不断降低

它是环境负荷变化的转折点

c点表现为 它是环境负荷经过上升下降过程以后

返回到基准年份数值的临界点

C点以前 环境负荷均大于基准年份的环境负荷

C点以后 环境负荷将低于基准年份的环境负荷

意味着环境负荷真正开始下降

是环境负荷经过长期的下降过程

降低到自然承载力的临界点

D点以前 环境负荷均大于自然承载力

D点以后 环境负荷将低于自然承载力

在此以后 由于环境负荷已经低于环境承载力

原来积累在环境当中过剩的环境负荷

将不断地得以消褪 环境质量将不断得到好转

应用当中 如果规划起始年份的环境负荷

超出自然承载力的倍数是KI

那么在规划期末的环境负荷应该为1/KI

比如 如果京津冀地区

当前大气雾霾的环境负荷超出承载力2倍

那么改善大气质量的规划当中

就应设定恢复点D的环境负荷为0.5 也就是1/2

如果将 式（ 3-7）带入式（3-6）

并考虑到社会服务增长率和环境负荷变化系数的取值

则可以得到公式（3-8）

应用该式可以计算出恢复点B发生的年份

如前所述 实现环境质量的改善

不是人类与环境间自然转变的过程

要实现环境负荷

按照精心策划的预期目标进行变化

则需要生态效率的大幅度提高

那么 这个过程当中 生态效率怎样增长呢

如果我们仍沿用本节设定的

服务变化关系和环境负荷变化关系

根据生态效率定义式 则可以推导出

生态效率的变化关系式 3-9 按式（3-9）作图

则得到无因次的生态效率随时间变化的曲线

表现为一条随着时间上扬

并且斜率不断增大的曲线

可见 实现环境负荷与经济增长

脱钩并降低的过程

将是生态效率持续大幅增长的结果

如果仍然按照前面

社会服务和环境负荷随时间变化的关系式

并联立消去时间因素t

则可以得到环境性能随社会服务变化的关系式

按式 3-10绘制环境负荷随社会服务变化的曲线

得到图中的曲线1

也就是一条先升 后降的曲线

类似的方法

还可以得到生态效率随社会服务变化的曲线

图中的曲线2 它是一条不断上扬的曲线

这张图当中包括了

环境负荷 生态效率和社会服务三个要素

反映着人类社会 技术水平和环境之间的内在关系

因此 是综合管理人类与环境关系的曲线

在这张图中 仍可清晰地看出

环境负荷变化的四个特征点

与前面含义稍有不同的是

这里是环境负荷随社会服务的变化关系

而前面的曲线是环境负荷随时间的变化关系

为便于应用 我们根据前面的各个公式

整理得到四个特征点处每一个特征参数的数值

并汇总在表3-1当中

称为 规划管理的特征值

下面我们以例题的方式

来展示这些公式的应用方法

已知2000年中国GDP年均增长率在7%左右

铅的工业循环数量

已经超出铅的自然循环数量的12.9倍

为在两代人的时间里

使铅环境负荷降低到环境承载力以内

请为环境管理做出远景的规划

并预测环境负荷的变化状况

解题过程中 根据题意

会得到GDP的年均增长率ρ等于0.07

铅的工业循环数量

已经超出铅的自然循环数量的12.9倍

也就是KI=12.9

50年里使铅的环境负荷降低到环境承载能力之内

也就是t=50的时候

无因次环境负荷为1/12.9=0.078

将以上数值带入3-6式 可以解得 φ=0.025

最后将ρ φ KI 的数值代入表3-1中

就可以得到规划管理的各个特征值

计算结果汇总到表3-2中

可见 要实现境负荷

在50年内降低到环境承载能力之内

需要在同期内将生态效率提高58.05倍

今天的作业是 针对所选区域的环境负荷现状

结合当地的经济发展速度

对未来的管理进行综合规划