区域能源消费的多介质生态风险评估：以海峡西岸经济区为例

Energy consumption activities pose a threat to regional ecological security by emission of air pollutants and et al. Assessment of the ecological risks of energy consumption is necessary for a more systematic and comprehensive formulation of regional energy development strategies. In this study, three environmental media, atmosphere, water and soil in the West Strait Economic Zone during the 2000-2018 period were studied. LEAP model is used to simulate and predict the emission of air pollutants in different energy development scenarios, and Models-3/CMAQ is used to simulate the process of air pollutants migration and transformation during regional energy consumption, and analyze the spatial heterogeneity of air pollutants in the West Strait Economic Zone. A multi-medium ecological effect model for air pollution is constructed to elucidate the qualitative and quantitative mechanism of atmospheric pollutants on different environmental media. Then, based on predicting the ecological risk intensity and occurrence probability of different environmental media because of energy consumption during the 2019-2030 period, we build a model to assess multi-media ecological risk and make early warning in the West Strait Economic Zone. We use ecosystem services as the end point of ecological risk assessment, through which a bridge of communication between scholars and policy makers will be set up, linking the theory of ecological risk assessment and the actual management needs, providing new strategies for regional energy planning and ecological management.

能源消费活动通过排放大气污染物等途径，对区域生态安全构成威胁。开展能源消费生态风险评估是更系统和全面制定区域能源发展策略的基础。本研究以2000-2018年期间海峡西岸经济区大气、水体、土壤三种环境介质作为研究对象，采用LEAP模型模拟和预测海峡西岸经济区不同能源发展情景下大气污染物的排放量，采用Models-3/CMAQ模型方法模拟区域能源消费过程中大气污染物的迁移转化过程，分析不同区域大气污染物空间异质性特征；构建大气污染的多介质生态效应分析模型，阐明大气污染物对不同环境介质的定性和定量影响机理；进而，在2019-2030年能源消费导致的不同环境介质生态风险强度和发生概率预测的基础上，构建海峡西岸经济区多介质生态风险评估和预警模型。将生态系统服务作为生态风险评价终点，架起学者与决策者之间沟通的桥梁，衔接生态风险评估理论与实际管理需求，为区域能源规划和生态环境管理提供新的思路与方法。

能源消费活动通过排放大气污染物等途径，对区域生态安全构成威胁。开展能源消费生态风险评估是更系统和全面制定区域能源发展策略的基础。本研究以2000-2015年期间海峡西岸经济区大气、水体、土壤三种环境介质作为研究对象，采用LEAP模型模拟和预测海峡西岸经济区不同能源发展情景下大气污染物的排放量，采用Models-3/CMAQ模型方法模拟区域能源消费过程中大气污染物的迁移转化过程，分析不同区域大气污染物空间异质性特征；构建大气污染的多介质生态效应分析模型，阐明大气污染物对不同环境介质的定性和定量影响机理；进而，在2016-2025年能源消费导致的不同环境介质生态风险强度和发生概率预测的基础上，构建海峡西岸经济区多介质生态风险评估和预警模型。将生态系统服务作为生态风险评价终点，架起学者与决策者之间沟通的桥梁，衔接生态风险评估理论与实际管理需求，为区域能源规划和生态环境管理提供新的思路与方法。主要研究结果如下：.（1）海峡西岸经济区污染排放有明显的空间分布特征。2006-2018年间，PM2.5和PM10的排放在空间上有明显的不均衡性，其主要排放源位于海峡西岸经济区的南北两端；而NO2、SO2、CO排放源空间分布上较为均衡有“沿海高，内陆低”的特点。2020-2030年，不同能耗情境下污染空间分布特征有所不同。SO2排放源在基准情景和节能情境下空间分布分别呈分布合理和分布极不均衡的特点。CO排放源的分布在基准情景和节能情境下分别呈极不均衡和相对合理特点。NO2排放在两种能耗情境下分布都相对合理。PM2.5和PM10排放源的分在布基准情境下，有空间分布不均衡的特点，而节能情境下分布会呈现由分布不均衡转化分布均衡的特点。.（2）海峡西岸经济区污染物浓度呈现明显的季节性和空间分布规律。季节性规律表现为：冬季>秋季>春季>夏季，主要因为是夏季降雨多，且对流更为旺盛，而秋冬两季气团较为稳定，易于积累本地污染源排放的污染物，再加上区域外围的污染物，致使秋冬季节污染物浓度就会急剧上升。空间分布规律表现为：污染物PM2.5、PM10、CO的空间分布较为集中，而SO2浓度在研究区内空间分布差距大，NO2空间分布比较均衡。