郭延凱,楊敬坡,岳子涵,馮人天,陳曉軒
(河北科技大學 環境科學與工程學院,河北 石家莊 050018)
生態是指人、事物和各環境因素之間關系的總和,體現了相互依存、相互影響的復雜關系[1]。城市,則是生態系統中一種典型的人類文明進步的產物,而不斷進行的城市化也逐漸成為對地球表層生態環境影響最大的人類行為[2],兩者之間互為制約又可在一定程度相互促進。石家莊市作為建國后從農村迅速轉變為城市的典型代表,快速的城市化對生態系統影響涉及到方方面面[3]。本文以現有文獻做參考,分別從城市化對石家莊的氣溫氣候、水文水質和和生態系統健康安全等多個方面,進行綜合分析,以期為實現石家莊可持續發展提供理論支持。
韓軍彩等通過對石家莊市16個氣象站連續31年(1972~2012)逐日最高、最低氣溫資料的分析,發現受城市熱島效應非對稱性影響,整個市區表現出極端高溫和極端低溫分別在西南部和東北部的現象,且受到全球變暖的影響,石家莊市冷晝日數和冷夜日數總體呈減少趨勢,與之對應,暖夜日數和暖晝日數則呈明顯增多趨勢。其中,夏夜的暖夜日數城市化最為明顯,而冬季的冷夜日數最為明顯。任國玉等通過統計近50年(1962~2011)石家莊市逐日平均、最低和最高氣象資料發現,城市化對最低氣溫分布的影響明顯,對最高氣溫分布影響較小,冷夜日數和暖夜日數的城市化影響分別為-1.13 d/a、1.48 d/10a;卞韜等通過對石家莊市氣象站和4個鄉村站連續52年(1962~2011)的逐日平均氣溫數據分析,發現52年以來受城市化影響石家莊入春和入夏日期提前,分別為-1.52 d/10a、-1.84 d/10a,城市化對其貢獻率分別為60.3%和94.8%;夏季延長和冬季縮短的分別為2.39 d/10a和-2.16 d/10a,城市化影響貢獻率分別為77.6%和56.0%。
以上研究均表明,隨著石家莊城市化進程的不斷進行,人類活動頻率升高,使石家莊市出現平均氣溫增高,夏季延長、冬季縮短等趨暖現象逐步顯現。
梁艷芹研究發現,石家莊市自20世紀80年代以來,受城市路面硬化和農田改性等人類活動影響,城區水分蒸發量以87.6 mm/10 a的速度遞減;降雨則呈現城區大于郊區(5%左右)和以城區為圓心向周圍擴散遞減的趨勢;城市內澇和路面徑流發生頻率不斷提高,地下水得不到及時補充,導致地下水位從60年代的淺層地下水埋深6~7 m,下降至2019年的42.47 m,且以0.6 m/a的速率持續下降,加之水體污染、地下水超采等問題,造成了石家莊水源供需緊張的局面。于開寧等則認為城市化的進程對地下水水質存在正負效應,一方面隨著工業化不斷發展,工藝不斷優化,水體污染的治理不斷加強,提高了滲透水的水質,另一方面,由于人類活動的頻率不斷提高,造成排污體系內的固體廢棄物堆放產生的滲漏污染,使地下水水質不斷惡化。但對石家莊市而言,在城市化進程中,提高水體利用率,廢水處理率,適度有計劃開采地下水和節約用水始終是需長期堅持的措施。
李雙江等從石家莊環境、經濟和社會三個系統出發,構架可持續發展的指標體系,利用熵值法確定指標權重的模型進行評價,結果表明,石家莊可持續發展指數由0.0120(2002年)上升至0.2364(2010年),且在經濟因素的影響下呈現波浪式上升趨勢;另有研究表明以活力、組織力、恢復力、生態系統服務功能和人群健康構建的城市生態系統健康評價體系來評價,石家莊城市生態健康由2005~2007年的亞健康(0.31、0.39、0.32)逐步發展為2008~2009年的較健康狀態(0.38、0.30);在有關石家莊城市生態安全評價的研究中,石家莊生態安全指數由2005年的惡劣級逐步發展為2009年的敏感級,雖處于不斷上升水平,但仍屬不安全狀態。以上研究表明,石家莊在不斷城市化進程中,生態系統的健康程度、安全性處于低位、曲折前進的狀態。
本文以現有文獻研究為依據,分別從石家莊城市化對氣溫氣候、水文水質和生態系統健康安全等多方面的影響進行了分析比較,結果表明,石家莊的生態化發展受城市化影響,處于較低的初級敏感階段,仍屬于低位運行。且快速的城市化進程,對氣溫氣候和水文水質等影響較為明顯。
建議從調整產業能源結構、加大城市綠地建設、營造城市小氣候、加強水資源保護利用和提高全民環保意識多方面努力,建設低碳、節約、綠色的新型城市。