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《現(xiàn)代城市病的系統(tǒng)設(shè)計識別理論與生態(tài)調(diào)控機理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、-項目名稱：現(xiàn)代城市“病”的系統(tǒng)識別理論與生態(tài)調(diào)控機理首席科學(xué)家：黃國和中國環(huán)境科學(xué)研究院起止年限：2005.12至2010.11依托部門：國家環(huán)境保護總局教育部-頁腳---一、研究內(nèi)容過去10年，我國城市的高速發(fā)展使總體經(jīng)濟實力劇增，但也同時伴生許多城市“病”。近年來，由于過度追求經(jīng)濟利益使我國城市“病”持續(xù)惡化，并反作用于經(jīng)濟發(fā)展，嚴(yán)重阻礙了城市發(fā)展的可持續(xù)性。如何從根本上予以解決城市“病”已成為我國城市科學(xué)及相關(guān)學(xué)科所面臨的迫切任務(wù)。綜合而言，本項目中擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題包括：（1）如此諸多的城市“病”問題是如何產(chǎn)生的？這需要從城市系統(tǒng)內(nèi)在的演變和運
2、行機制以及各組分之間的互動關(guān)系進行科學(xué)剖析和論證；（2）相關(guān)的影響因子和互動機理是什么？這需要通過對城市系統(tǒng)的復(fù)雜性進行特征辨析，并對所要采取的相應(yīng)科學(xué)理論和方法進行綜合評價；（3）如何從根本上調(diào)控解決現(xiàn)存和潛在的問題？這需要對城市系統(tǒng)行為進行準(zhǔn)確模擬，以期對其過程中的復(fù)雜性進行客觀分析和反映。具體而言，本項目將以北京和深圳為案例城市，在如下幾個方面進行著重研究：(a)城市系統(tǒng)的復(fù)雜性及其中多因子間的相互作用機理；(b)城市系統(tǒng)物質(zhì)代謝和能量循環(huán)機理；(c)城市代謝產(chǎn)物在城市系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律；(d)城市“病”的成因機制、診斷識別與調(diào)控機理。其中最關(guān)鍵的
3、問題是如何有效地對城市物流能流循環(huán)、生態(tài)環(huán)境破壞、以及城市“病”機理進行深入透徹的研究。本研究將在城市生命體概念的基礎(chǔ)上，圍繞三個關(guān)鍵科學(xué)問題，開展三個層面的研究。第一層面將從物流、能流的角度研究城市生命體在能量、大氣、水和固廢諸方面的新陳代謝基本規(guī)律，探索城市生命體及各個子系統(tǒng)的運行機制及互動規(guī)律，進而剖析其中物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化和循環(huán)的核心機理。第二層面將從形態(tài)特征角度研究城市生命體的基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)生產(chǎn)、人居活動、生態(tài)環(huán)境等方面的時空演變規(guī)律，進而透析城市生命體的構(gòu)成、運行、演變及調(diào)控機制。第三層面則將在前兩個層面的研究基礎(chǔ)上，進行系統(tǒng)性的理論整合和方法集成，
4、建立一體化的城市“病”診斷、防治和調(diào)控理論與方法體系，對整個城市生命體健康狀況的總體識別和全局調(diào)控。具體研究內(nèi)容如下：（1）城市生命體能流和物流演化機理與調(diào)控研究本研究將綜合研究城市生命體的能量代謝機制和城市能源系統(tǒng)的運行規(guī)律，全方位和多層次地辨識城市系統(tǒng)能量流動及行為特征，并對城市與能源系統(tǒng)中的不確定性、能流和物流的互動關(guān)系進行模擬、評價和優(yōu)化。同時引入城市大氣域系統(tǒng)的概念，解析和模擬城市大氣環(huán)境中的能流和物流互動關(guān)系，掌握污染物在城市大氣環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，并通過大氣域環(huán)境質(zhì)量模型的建立，定量分析大氣污染與能源結(jié)構(gòu)、工業(yè)發(fā)展、交通運輸?shù)茸酉到y(tǒng)之間的相
5、互關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，將城市能源系統(tǒng)與大氣環(huán)境看作一有機整體，探索復(fù)雜變化條件下的城市能源活動規(guī)律及其與大氣環(huán)境、氣候變化間的互動機理，從而確立由于城市能源活動、大氣環(huán)境污染和氣候變化而導(dǎo)致的各種城市“病”的“病原”和“病理”，并由此構(gòu)建適合我國特點的城市能源代謝與大氣污染偶合管理系統(tǒng)理論與方法體系，從能量流動和大氣循環(huán)的角度為有關(guān)城市“病”的解決提供科學(xué)依據(jù)。在城市生命體水循環(huán)和營養(yǎng)物的流動機理研究方面，本項目將系統(tǒng)辨識城市地表和地下水在自然和人工系統(tǒng)中的流動與傳輸過程，以及營養(yǎng)物在不同時空條件下的遷移與轉(zhuǎn)化過程，以利分析與水環(huán)境相關(guān)的城市“病”的形成機理
6、。在此基礎(chǔ)上，通過建立區(qū)域氣候模型以及一系列地表地下水文環(huán)境模型，開發(fā)一套集成式的不確定性城市生命體水循環(huán)模擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)將用于衡算城市可利用水資源量，并分析城市生命體的水循環(huán)和營養(yǎng)物流過程。在此基礎(chǔ)上，建立多層次不確定的城市水環(huán)境、水資源綜合管理優(yōu)化決策模型，實現(xiàn)對與水循環(huán)過程相關(guān)的城市“病”的綜合診斷、防治與調(diào)控。在固體廢物的循環(huán)與轉(zhuǎn)化機理研究方面，本項目將以廢物減量化、資源化、再利用和再生循環(huán)（４R）為原則，按照辨識-評價-模擬-優(yōu)化決策的思路，運用環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)、城市科學(xué)、經(jīng)濟學(xué)及工程科學(xué)的研究方法，綜合剖析和評價我國城市固體廢物的代謝過程。通
7、過辨識典型行業(yè)的物質(zhì)代謝特點，開展代謝工藝的環(huán)境友好性評價，并開發(fā)我國城市危險廢物的安全管理系統(tǒng)。通過解析代謝產(chǎn)物的過程循環(huán)機理，探索城市固體廢物資源化方法和管理運行模式，并由此建立一套全方位、多層次的有關(guān)固體廢物處理與處置的綜合決策系統(tǒng)。（2）城市生命體形態(tài)特征辨識與調(diào)控研究-頁腳---在城市生命體生態(tài)特征及演變機理研究方面，本項目將從生命科學(xué)的角度深入分析城市生命體的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和代謝機理，探索城市生命體生態(tài)系統(tǒng)組分間相互作用的內(nèi)在規(guī)律，從而評估城市生命體的生態(tài)承載能力，并開發(fā)城市生命體生態(tài)特征及演變規(guī)律的多層次多指標(biāo)綠色評價體系。由此對城市生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)
8、功能、健康狀態(tài)以及穩(wěn)定性等一系列生態(tài)特征進行全面、科學(xué)的評價，并對
