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能源与环境系统工程

能源与环境系统工程

能源与环境系统工程范文第1篇

关键词:SWOT分析法;能源与环境系统工程专业;农业院校

作者简介:简秀梅(1977-),女,广东广州人,华南农业大学工程学院农业工程系,讲师;蒋恩臣(1960-),男,黑龙江富锦人,华南农业大学工程学院农业工程系,教授,博士生导师。(广东 广州 510640)

基金项目:本文系2011年华南农业大学教育教学改革与研究项目资助课题“能源与环境系统工程专业应用型人才培养目标、定位、模式及方法的探索与实践”的部分研究成果。

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)33-0051-02

随着经济的飞速发展,能源与环境成为当今经济发展的两大主要瓶颈。能源的供需矛盾日益激化,尤其是一次能源的大量消耗而对环境带来的二次污染问题引起了全社会的普遍关注。[1]2001年,岑可法院士对“热能工程”专业提出改革,自2003年以来浙江大学、上海工程技术大学、江苏大学等许多高等院校纷纷对原有的热能与动力工程等相关专业进行改革,并申办了能源与环境系统工程本科专业。[2]能源与环境系统工程专业包含的知识综合了动力工程与工程热物理、环境科学与工程、控制科学与技术三个一级学科,是一个典型的多学科交叉本科专业。如何在专业建设上既能充分体现农业院校专业培养特色,又能很好地满足广东对能源专业应用型人才的需求,是一个值得深入思考和系统分析的问题。

一、农业院校建设能源与环境系统工程专业的SWOT分析

SWOT分析法又称为态势分析法,是20世纪80年代初由美国旧金山大学的管理学教授韦里克(Weihrich)提出来的,其运用系统学原理并能较客观而准确地分析和研究一个单位现实情况的方法。SWOT四个英文字母分别代表:优势(Strength)、劣势(Weakness)、机会(Opportunity)、威胁(Threat)。从整体上看,SWOT可以分为两部分:第一部分为SW,主要用来分析内部因素;第二部分为OT,主要用来分析外部因素,从而根据研究结果制定相应的发展战略、计划以及对策。目前,该分析方法已经被应用于多个领域。

现在很多高校成立了能源与环境系统工程专业(以清洁能源生产、可再生能源利用、能源环境保护、新能源开发为主,以复合型高级工程技术应用型人才为目标),然而,就目前来看全国农业院校中开设该专业的院校极少。因而,本文首次采用SWOT分析法对影响农业院校建设能源与环境系统工程专业的内部因素和外部因素进行了分析,列出了能源与环境系统工程专业的优势、劣势,以及面临的机遇和威胁,并构建了能源与环境系统工程专业的SWOT矩阵图,做出最优决策。[3,4]

1.影响农业院校建设能源与环境系统工程专业的内部因素

(1)优势(Strength)。能源与环境系统工程专业具有鲜明的特色、宽阔的专业知识面,是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型学科。[5]其中涉及力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动控制科学、系统工程科学等专业领域。且华南农业大学学科门类齐全,专业覆盖农业机械化工程、生态环境学、土壤学、遗传育种、植物栽培、微生物学、生物化学、农学、发酵工程、化学工程等学科,拥有设置能源与环境系统工程学科较完整的相关专业和研究力量,为多学科教学与合作研究创造了条件。

华南农业大学(以下简称“我校”)能源与环境系统工程专业以从事清洁能源生产、可再生能源利用、能源环境保护、新能源开发为主,以复合型高级工程技术应用型人才为培养目标。[6]而华南农业大学本专业依托的华南农业大学生物质能源研究所、广东省普通高校生物质能源重点实验室和农业部能源植物资源与利用重点实验室,目前已配备满足生物质能源学科所涉及的分子生物学、微生物学、遗传育种、发酵工程、酶工程等学科科研的仪器设备。另外,“能源植物良种选育与生物燃料转化和综合利用”获得了华南农业大学“211工程”三期建设项目的支持。以上这些工作均为我校建设能源与环境系统工程专业的优势。

(2)劣势(Weakness)。农业发展随人类社会发展而衍化,其基本规律是从单纯的种植、养殖业等拓展到社会经济各个领域,大学的发展也遵循着这样的基本规律,即从专科性学院慢慢发展成为多科性院校,并朝综合性大学发展。[7]我国的高等农林教育起源于19世纪初,建国后建立了独立设置的高等农林院校,主要是单科性的高等农林院校承担高等农林教育任务。[8]现在,我国38所普通本科农林院校已经在朝综合性大学发展,覆盖学科门类一般都达到7个以上,全部覆盖了农学、工学、理学和管理学四个学科门类,开设专业均在50个以上,有的甚至超过80个专业,但相应支撑的硬件和软件很难满足要求,不可避免会影响人才培养的质量。[7]

2.影响农业院校建设能源与环境系统工程专业的外部因素

(1)机会(Opportunity)。开发利用可再生能源成为世界能源可持续发展战略的重要组成部分,政府的政策支持、社会的认可以及中国丰富的可再生资源,使得我国的新能源产业发展前景十分广阔。[1]我校立足于沿海发达地区广东省,同时广东经济快速发展,能源需求不断增长,能源约束瓶颈进一步凸显,电力短缺,煤炭、石油供应紧张局面相继出现。[9]近年来,在国家“节能减排”政策的引导下,能源类企业纷纷花巨资添置各类环保设备,但现有的能源和环保技术人才数量和质量难以适应国民经济的飞速发展,造成很多设施处于闲置或使用不当状态,给企业和国家造成了巨大的损失。[10]因此,我国面临严重的能源与环境系统工程应用人才不足的问题。

同时,能源与环保产业的发展还将催生一系列新生职业,如为整个能源和环保业发展做出整体规划的能源管理师,对企业环境做出评估的环境评价工程师,还有资本运作能力较强的环保经纪人等等。基于这些发展机遇,将会有新的行业、新的工种、新的岗位群不断涌现。所以,能源与环境系统工程专业应顺应社会的发展趋势和人才市场需求的变化,发挥其专业优势不断调整专业方向,向相近相关专业渐进拓展。[2]

(2)威胁(Threat)。尽管我国在部分新能源产业领域已具备相当规模,但与发达国家相比,在资源评价、技术水平、成本控制、市场机制等多个方面还存在较大差距,新能源发展过程中的许多障碍和瓶颈仍未消除。[11]如:水电面临着项目前期储备不足、移民和环境保护成本增加等问题;新能源面临着装机容量大而发电量少,发展速度快而效益低,资源、资金浪费严重以及并网难、消纳难、调峰难等问题;目前政策支持的重点和补贴对上游研发和下游应用补贴较少,对新能源产业的可持续发展产生了不利影响。以上一系列的因素,导致了新能源企业的投资回报率相比其他行业偏低,使得新能源企业的发展受到了一定的障碍。

同时,社会对于复合型能源与环境系统工程人才的过度需要,使得课堂教学对于人才的培养形成固定化的模式,缺乏创新,忽视了对基本实践和应用能力的训练。能源与环境系统工程专业的跨学科特征,复合型知识体系难以在课堂一一得到实践。

二、农业院校建设能源与环境系统工程专业的SWOT矩阵分析(见表1)

表1 SWOT矩阵分析

三、能源与环境系统工程专业建设的定位与探索

我校与第一所设立能源与环境系统工程专业的浙江大学在培养模式上是有区别的,[12]我校是农林院校,培养目标定位是以复合型高级工程技术应用型人才为目标,且就目前来看全国具有该专业的农林院校极少,如何在课程体系设置上既能充分体现专业培养特色,又能很好地满足复合型高级工程技术应用型人才培养模式的需求,这在课程体系设置过程中是一个值得深入思考和系统分析的问题,关于此方面我们在课程体系设置中作了一些尝试和探索。

1.培养目标的定位

人才培养目标是各高校根据学校的特色、生源及就业去向、市场需求等情况而确定的。人才培养模式是在培养目标的基础上,随社会需求的变化而动态发展的。[2]高等农林院校应根据自己的类型、办学定位、特色和地方社会需求,确立人才培养目标,选择人才培养模式,培养社会发展所需要的各类人才。[13]

本专业旨在培养掌握能源利用和环境系统工程开发和设计知识的,具备从事清洁能源生产、可再生能源利用、能源环境保护、新能源开发等工程设计、试验鉴定、选型配套、设备维护、技术推广、经营管理等能力的复合型高级工程技术应用型人才。该专业不仅具备了多学科交叉的优势,而且其培养目标也完全顺应了创新型人才的培养方向和社会的发展方向。

2.培养要求的制定

学生学习可再生能源和新能源的基本理论,掌握各种能量转换与有效利用及环境保护与能源开发利用的理论与技术,受到现代工程师的基本训练,具备进行相关可再生能源和新能源工程及设备的设计、优化运行、研究创新与生产管理的综合能力。

毕业生在业务培养方面将获得以下几方面的知识和能力:掌握本专业方向所必须的数学、化学、力学、机械学等方面的基础理论知识;掌握工程热力学、传热学、电工电子学、自动控制理论、机械设计、化工原理等基本理论或基本知识;掌握以可再生能源、新能源开发利用和能源环境保护相关课程等为主要内容的专业知识;具有熟练的外语与计算机应用能力,具有进行科学研究和技术创新所必须的工程技术能力;具有进行科学研究、科技开发的初步能力和一定的组织管理能力。

3.课程体系的设置

在课程体系设置上,建立跨学科、文理渗透和以探究精神为基础的综合性课程体系,在开设专业课的基础上,增加一些通识课程,以开阔学生的视野,陶冶学生的情操。课程体系设置主要包括以下几方面:[14,15]

第一,通识教育课程:如思政、军体、计算机、英语必修课程及通识教育选修课程。

第二,基础教育课程:如“高等数学”、“大学物理”、“无机化学”、“有机化学”、“微生物学”、“电工与电子技术”、“工程制图与计算机绘图”、“工程力学”、“机械设计基础”等必修课程。

第三,专业教育必修与必选课程:如“能源与环境系统工程专业概论”、“生物质资源学”、“生物质能源工程”、“能源生物技术”等专业必修课程;“现代仪器分析”、“风能利用工程”、“光伏科学与工程”、“环境生态学”、“能源经济管理”等专业必选课。

第四,专业选修模块课程:如生物质能源选修模块,包含“沼气工程”、“发酵工程和能源材料学”;如可再生能源选修模块,包含“风力发电原理与应用”、“流体力学及其工程应用”和“太阳能利用技术”;节能减排选修模块,包含“节能技术”、“清洁生产”和“企业节能审计与评估”。

第五,实践环节课程:实验、实习、课程设计和毕业设计等实践教学环节。

总之,培养出符合社会需要的能源与环境人才是构建创新型能源与环境人才培养模式的思路的出发点和落脚点。要求农林院校建设能源与环境系统工程专业时,应充分发挥自身优势,利用社会对能源与环境保护人才的迫切需求的良好机会,构建将能源与环境系统工程的理论学习与实践应用相结合的教学模式,综合运用产学研平台,培养出复合型高级工程技术应用型人才。

参考文献:

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[3]张素萍.山西医科大学汾阳学院卫生信息管理专业教育的SWOT分析[J].基础医学教育,2011,(12):1068-1069.

[4]王蓓.基于SWOT的《商务交际》课堂教学现状分析和改革探析[J].考试周刊,2011,(80):10-11.

[5]能源与环境系统工程专业的建立相关资料[EB/OL].http:///chinese/633753497059375000.pdf.

[6]专业介绍:能源与环境系统工程[EB/OL].http:///HTML/ReadNews_zsgz_zyjj.asp?SID=00741.

[7]张金山,林文雄.对农林院校人才培养科学定位的思考[J].高等农业教育,2011,(6):10-12.

[8]周迎萍.基于农林院校学科专业特色的舞台艺术教育[J].时代教育(教育教学),2012,(1):92.

[9]彭丽频.广东省能源与环境双重约束下的经济增长[J].中国市场,

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[10]佟庆伟.创新型人才的基本特征及其培养途径[J].实验技术与管理,2008,(5):15-18.

[11]闫强,陈毓川,王安建,等.我国新能源发展障碍与应对:全球现状评述[J].地球学报,2010,(5):759-767.

[12]浙江大学宁波理工学院机电与能源工程分院能源与环境系统工程专业介绍[J].宁波节能,2008,(3).

[13]朱军,肖朗.高等农林院校本科人才培养模式的研究与思考[J].中国电力教育,2011,(10):17-18.

能源与环境系统工程范文第2篇

环境工程设计的项目建议书阶段包含若干个子结构,是一个复杂的系统。如果缺乏系统思维,孤立、片面地理解系统控制理论,将定量分析和定性分析、动态特性和稳态特性等相关内容割裂开来,不能相互联系、相互融合以形成合理认知体系,则不能够全面、联系、突出重点地分析和解决问题。而利用思维树模型可培养系统思维能力,[6]强化系统控制理论在项目建议书阶段的应用,将一项工程所涉及的各个领域和角度清晰的表示出来(以城市污水处理厂为例,如下图1所示)。

2可行性研究阶段的系统控制理论

可行性研究是在项目建议书被批准后,对项目在技术上和经济上是否可行所进行的科学分析和论证。这一阶段包括工程概述、工程方案、工程投资估算及资金筹措、工程近远期结合问题、工程效益分析、工程进度安排、存在问题及建议以及附图附件等内容。在这一系统中,用最优化分析解决问题,即在本系统的运筹中,控制策略要使工程净效益最大,而费用尽可能地小(可视为负效益)。为了尽可能地减少这种负效益,必须在一定的工程规律和条件的约束下,按照最优化原则,结合工程分析考虑工程方案必选优化,对整个工程系统进行科学的管理,不求负效益最小,而只要求负效益尽可能减少。这是由于在环境工程设计中,最优解并不一定是最理想的。[7]

3工程设计阶段的系统控制理论

在此阶段,环境工程设计可分为方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段,每个阶段都是一个复杂系统,可将系统控制的重点分别集中在组织系统的输入、转换过程和输出3个阶段,由此形成3种不同的控制类型:前馈控制、同步控制和反馈控制。[8]

3.1前馈控制

前馈控制也称预先控制,是指在整个过程中预先集中于系统输入端的控制,其目的是通过事前考虑各种可能的功能障碍来预测并预防偏差的出现。其在环境工程设计的方案设计阶段起着重要作用,主要体现在以下几方面:

3.1.1环境工程概况分析

环境工程涉及水、气、声、渣、辐射等多个方面,涵盖内容非常丰富,工程特征千差万别。因此,掌握具体项目的工程概况是搞好设计的必须前提,主要包括:(1)工程一般特征简介。包括工程名称、建设性质、建设地点、建设规模、车间组成、产品方案、辅助设施、配套工程、储运方式、占地面积、职工人数、工程总投资及发展规划等。(2)工艺路线与生产方法。用流程图表述说明生产工艺过程,必要时列出主反应式和副反应式,并关注副反应中可能潜在的危害因素。(3)物料及能源消耗定额。包括主要原料、辅助原料、材料、助剂、能源以及用水等的来源、成分和消耗量,特别是要综合对比单位产品的物耗、能耗指标、新水用量指标以及排污系数。(4)主要技术经济指标。包括生产率、效率、回收率和放散率等。除了主产品的总回收率之外,还应高度重视资源的综合利用率和综合总回收率。

3.1.2污染源及污染源强分析

污染源分布和污染物源强是环境工程设计的基础资料,必须按建设工程、生产过程和服务期满后三个时期的工程全过程做认真调查、详细统计,力求完善。对于污染源分布调查要求按专题绘制污染流程图,标明污染物排放部位,然后列表逐点统计各种污染因子的排放强度、浓度及数量。另外,鉴于近年来环境风险事故呈频发、高发态势,应高度关注环境工程风险排污的源强统计及分析,包括事故排污和异常排污两种工况。事故排污的源强统计应计算事故状态下的污染物最大排放量,作为风险预测的源强;异常排污的源强应统计工艺设备或环保设施达不到设计规定指标的超额排污。

3.1.3环保方案分析

分析工程总图布置方案,根据气象、水文等自然条件分析工厂和车间布置的合理性,与周围环境保护目标所定防护距离的安全性。分析工程既定环保方案所选工艺及设备的先进水平和可靠程度,采用资源节约型模式、资源综合利用、物能良性循环、产业生态、清洁生产、循环经济等方面的可行性,处理工艺有关技术经济参数的合理性,并分析环保设施投资构成及其在总投资中占有的比例。

3.2同步控制

同步控制也称实时控制,是指活动进行过程中所实施的控制。在环境工程设计中,同步控制的关键是严把设计质量关,实现初步设计的标准化,由仅控制排放标准向全面的设计质量标准过渡。积极引导环境工程设计单位贯彻国家制定的《建筑企业贯彻ISO9000系列标准实施细则》《建设项目环境保护管理条列》《中华人民共和国环境影响评价法》《三废处理工程技术手册》等相关标准,使环境工程设计单位质量管理工作进入程序化、标准化、规范化的轨道。各单位的质量保证体系,要在当地设计质量监督机构备案审查,把贯标工作与单位资质、工程招标投标和企业创优工作结合起来,实现质量的单位自控。在推行设计资格审查和管理制度的基础上,进一步制定重大工程的设计方案图纸审查、批准制度,发现问题,及时追朔设计存在的问题,系统解决,防止问题的再次发生,并追踪审查以前的可能事故点。

3.3反馈控制

反馈控制也称事后控制,控制作用发生在行动之后,目的在于改进,以预防将来发生偏差。在缺乏任何预见手段的情况下,反馈控制是比较实用的控制方式。在施工设计中,反馈控制的关键是引入工程环境监理,通过具有相应资质的监理企业,接受建设单位的委托,承担其建设项目的环境管理工作,并代表建设单位对承建单位的建设行为对环境的影响情况进行检查,对污染防治和生态保护的情况进行检查,确保各项环保措施落到实处。对未按有关环境保护要求施工的,应责令建设单位限期改正,造成生态破坏的,应采取补救措施或予以恢复。通过监理这一反馈控制,可提供设计效果的真实信息,并使设计人员获得评价其绩效的信息,从而提高设计水平,对于下一步或日后工作的实践指导作用非常巨大。

4竣工环境保护验收阶段的系统控制理论

为监督落实环境保护设施与建设项目主体工程同时投产或者使用,以及落实其他需配套采取的环境保护措施,防治环境污染和生态破坏,实施建设项目竣工环境保护验收。[9]该阶段是对整个环境工程设计系统的最后一个核查关卡,涉及验收范围、验收标准、验收工况、验收监测(调查)结果、验收环境管理、现场验收检查、风险事故环境保护应急措施检查及验收结论等部分。可用如下系统流程图简述其验收工作程序。

5结论

能源与环境系统工程范文第3篇

Abstract: Based on the emergy analysis method, the contribution of water resources to the eco-economic system and its subsystems was put forward according to different ways of contribution of water resources to industrial and agricultural production, living system and ecological environment system. Taking Xi'an City as an example, the contribution and contribution rate of water resources to eco-economic system in Xi'an from 2010 to 2014 were calculated .This paper analyzes the variation of water resources contribution to industrial and agricultural production, living system and ecological environment in the eco-economic system of water resources in Xi'an. And it puts forward corresponding countermeasures and suggestions for the rational allocation and efficient utilization of water resources in Xi'an.

关键词: 水资源;生态经济系统;能值;贡献

Key words: water resources;eco-economic system;emergy;contribution

中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)03-0010-05

0 引言

水作为一种特殊的生态资源,不仅是人类社会经济的基础,还创造与维持了人类赖以生存与发展的生态环境条件。水资源生态经济系统主要是指在一定范围内,以水资源开发利用和保护为主体,由水资源生态系统和社会经济系统相互交织、相互融合的具有一定结构和功能的有机整体[1]。水资源生态经济系统是生态经济系统中的一个子系统,水资源的开发利用与保护,水资源与经济生产系统、社会活动系统与生态环境系统是有机联系的整体系统,各系统之间进行不间断的能量流动、物质循环、信息传递等[2]。学术界现有关于水资源与生态经济系统的研究主要集中在可持续发展方面的定性研究,有关水资源对生态经济系统贡献量及其利用效率方面的定量研究相对较少,而且大多都只是单纯研究水资源对经济生产或生活系统的贡献,涉及到整个生态经济系统的相关研究相对较少。

本文通过了解水资源在生态经济系统中的作用,尝试运用能值理论与分析方法,定量研究一定区域内水资源对生态经济系统的贡献。“贡献”一词在现代汉语词典中解释为一般无偿的进奉或赠与、有助于某事的行为或作有利于社会或国家的事。水资源对生态经济系统的贡献指的是水资源的化学能、重力势能与其他形式的能量相互作用和转化,维持和促进工农业生产系统、生活系统和生态系统的有效运转[3]。水资源对生态经济系统的贡献最终是体现在各种高能质产品中[4],比如农业生产系统中农业用水的化学能,与化肥、农药、种子等人工辅助机能相互作用,最终由自身的化学能转化为有机态的化学能,并最终体现为可供人类生存的农产品;在工业生产系统水力发电中,先将水的重力势能转化为发电机的机械能,最终转化为电能等。

1 水资源对生态经济系统贡献的能值度量指标

能值分析克服了经济分析中货币不能衡量自然界对人类经济社会发展贡献的缺陷,重点研究系统的自然属性和经济特征及两者的相互关系。将生态经济系统中的生产要素、经济指标、能量要素及科技要素等不可比要素换算为同一要素“能值”进行计算和比较[5]。在以此方法计算所得的水资源贡献率能客观、真实反映生产过程的全部要素,有利于评估水资源的真实效益和贡献。

1.1 水资源贡献量 水资源自发或借助水利工程进入生态经济系统中,不同类别的能量不断转移和转化过程维持了生态经济系统的正常运转,水资源对生态经济系统是有利的,但是否无偿需视情况而定[6]。经过水利工程的水资源需要经济反馈投入成本,即需要扣除经济反馈投入成本。将生态经济系统的各种投入、产出能量转化为同一标准的能值,即可以此度量水资源对生态经济系统贡献。

水资源贡献量(Water Resources Contribution Quantity,WCQ)即由水资源利用所带来的那部分生态经济系统产出能值扣除生态经济系统对水资源进行开发所反馈投入的能值,即水资源产出的净能值。它是衡量水资源对生态经济系统贡献作用大小的绝对指标,一定单位时间内,由于水资源利用所产出的能值越大,生态经济系统中开发利用的水资源投入的能值越小,则水资源对生态经济系统贡献量越大[7]。

1.2 水资源贡献率 水资源贡献率(The Contribution Rate of Water Resources,WCR)概念的提出,是因为考虑到水资源必须同其他自然资源、资金及劳务等的共同投入,才能生产出各类工农业产品和带给人们精神享受,以此产生价值,但是这部分价值是各种资源、物质及科技、劳务、信息等的共同作用的结果,为了衡量水资源贡献的价值,利用“水资源贡献率”表征生态经济系统中水资源的贡献份额[7]。

3.1.2 西安市水资源对其他子系统贡献的能值计算及结果分析

水资源对其他子系统贡献能值的计算方法与工业生产系统相似,可由能值分析表得到能值投入产出汇总表,最终根据第3节中提出的计算方法分别核算出西安市水资源对农业生产、生活系统及生态环境的贡献量及贡献率。见表8~10。

表8结果分析:2010~2014年,西安市农业生产系统中地下水贡献量比重较大,远远超过地表水贡献量,整体具有轻微上升趋势,这与农业用水量中地下水所占的比重较大密切相关。2010~2014年西安市水资源贡献量与农业用水量变化趋势一致。

2010~2014年西安市水资源对农业生产贡献率约为5.06%~6.48%,年平均水资源贡献率为5.75%,2010~2012年水资源贡献率轻微下降,2013~2014年水资源贡献率轻微上升,整体变化趋势与农业生产过程中节水技术及科技技术不断投入密切相关。

表9结果分析:2010~2014年,西安市生活系统中地下水贡献量与地表水贡献量相近,整体具有轻微上升趋势,这与生活用水量中地下水用水量与地表水用水量相近密切相关。2010~2014年西安市水资源贡献量与农业用水量变化趋势一致。

2010~2014年西安市水资源对生活系统贡献率约为0.43%~0.51%,年平均水资源贡献率为0.476%,2010~2012年水资源贡献率轻微上升,2013~2014年水资源贡献率轻微下降,整体上变化趋势与生活过程中居民节水意识的加强及节水工程不断投入密切相关。

表10结果分析:2010~2014年,西安市生态―社会复合系统中地表水贡献量比地下水贡献量所占比重稍大,整体具有上升趋势,这与生态用水量中地表水所占的比重比地下水稍大密切相关。2010~2014年西安市水资源贡献量与生态用水量变化趋势一致。

2010~2014年西安市水资源对生态环境贡献率约为2.47%~5.74%,年平均水资源贡献率为4.102%,2010~2013年上升趋势明显,2013~2014年具有明显下降趋势,整体变化趋势与西安市推进八水润长安工程建设,改造提升5大引水源、7块湿地、10条河系、28个湖池,引汉济渭调节蓄水等重大水利工程的持续建设投入有关[12]。

3.2 西安市水资源对生态经济系统贡献计算结果汇总及分析

根据计算结果表11及图1,可以看出2010~2014年西安市水资源对生态经济系统贡献量基本呈现上升趋势,说明西安市水资源对工农业生产、生活系统及生态环境的贡献作用越来越大,这与西安市工农业生产发展、生活及生态环境对水资源的利用量不断增加密切相关。2010~2014年水资源对农业生产的贡献量明显高于工业生产、生活系统及生态环境贡献量,且水资源对工业生产与生活系统贡献量高于生态环境贡献量,这与2010年~2014年西安市农业用水量高于工业用水量、生活用水量及生态用水量和产业结构的变化、用水结构的变化有关。

根据计算结果表11及图2,可以看出2010~2014年西安市水资源对农业生产与生态环境的贡献率明显高于工业生产与生活系统,说明农业生产和生态环境对水资源的贡献程度高于工业生产和生活系统,应优先供应农业生产和生态环境用水。西安市水资源对生态经济系统年平均贡献率为10.622%,2010~2011年水资源贡献率呈现下降趋势,2012~2014年水资源贡献率呈现上升趋势,这与西安市用水效率的不断提高、节水意识的增强、节水技术及水资源以外的其他因素如人力、科技及信息等的投入有关。

4 对策与建议

水资源短缺和水环境污染已成为制约经济社会发展重要因素。合理开发利用水资源和水资源生态系统保护是我国大多数城市一项长期的战略任务[13]。通过水资源生态经济系统贡献能值分析应用研究,本文对西安市水资源的合理配置与高效利用提出如下对策建议:

4.1 健全水资源保护的法规,加强水资源生态系统建设 2010~2014年西安市水资源对生态经济系统贡献量呈现上升趋势,说明西安市水资源对工农业生产、生活及生态环境的贡献作用越来越大。但是西安市年均水资源总量为24.73亿立方米,其中年均地表水资源总量为20.81亿立方米,年均地下水资源总量为12.17亿立方米。按照2014年常住人口数计算,人均水资源占有量为303.33立方米,远远低于国际公认的绝对缺水线(人均水资源量500立方米),属严重缺水地区之一,且西安市水资源水源地污染严重。因此应健全水资源保护的法规,强化地表及地下水资源保护工程建设,强化水资源生态系统建设。

4.2 优先供应农业生产和生态环境用水 通过上述计算结果分析可知,2010~2014年西安市水资源对农业生产与生态环境的贡献率明显高于工业生产和生活系统,说明农业生产和生态环境对水资源的贡献程度高于工业生产和生活系统。在西安市水资源优化配置中,应优先供应农业生产和生态环境用水,保证农业生产和生态环境的良性运转。

4.3 强化节水意识,提高工业用水及生活用水重复利用率 2010~2014年西安市水资源对工业生产及生活系统的贡献量明显高于生态环境,2010~2014年西安市水资源对工业生产及生活系统的贡献率却明显低于生态环境,由此说明工业耗水量及生活耗水量大且重复利用率较小。因此应提高居民节水意识,加强工业节水技术的研究,推广节水器具的使用及节水工程的建设,提高工业用水及生活用水重复利用率。

4.4 推广水资源利用率高于投入产出率高的行业与产业 依据水资源对生态经济系统贡献能值研究原理,可以计算出水资源利用率高于水资源生态经济系统投入产出率高的行业与产业,优先考虑此类行业或产业的水资源供应,提高水资源的利用率。

参考文献:

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能源与环境系统工程范文第4篇

关键词:生态学;成人个人学习环境;个人学习生态系统

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2013)005-0196-03

0、引言

21世纪的今天,生态化已成为当今一项重要的学术思想和国际议题,其目的是把生态学有关学术理论与方法同人类的活动范畴有机融合,用人与自然生态和谐共处的发展观去发现问题、思考问题和解决问题,并根据自然和社会的多元化相互作用,有效地处理人和自然均衡发展,以此来维持生态平衡。教育领域同样如此:它是生态学原理与方法在教育学中渗透与应用的产物。教育生态主要根据生态学原理研究教育与周围生态环境之间相互作用的科学,进而掌握并指导教育发展朝着良性、可持续发展的方向前进。

教育生态作为一种思维视角,从教育系统及其外部环境的动态平衡性与和谐统一性等角度思考教育问题;其次它作为一种价值取向,从教育系统及其外部环境趋向达到最优发展的状态。教育生态的提出为考察成人个人学习环境提供了一个崭新的视角。

成人作为教育中一个特殊的学习群体,在网络信息技术大背景和大气候下,其学习环境的创设更加备受关注,如何构建一个和谐、健康、高效、可持续发展的成人个性化学习生态环境成为当前研究的聚焦点。

1、个人学习环境与生态化个人学习环境

1.1 生态系统

“生态学”(Ecology)学科术语是由德国生物学家恩斯特·海克尔于1869年定义的一个概念,是研究生物体与其周围环境——包括非生物环境和生物环境相互作用(交互作用)的学科,是生物科学的基础理论之一。生态系统是生态学中最重要的概念之一。生态系统是在一定的时间和空间范围内,生物与生物之间、生物与非生物(如温度、适度、土壤、各种有机物和无机物等等)之间,通过不断的物质循环和能力流动而形成的相互作用、相互依存的一个生态学单位。除了非生物环境以外,生态系统还包括生物成分,即三大功能类群:生产者、消费者和分解者,其内部具有自调节、自组织、自更新能力,具有能力流动、物质循环和信息传递三大功能,是一个动态系统。

“生态平衡”(Ecological Balance)是指在自然生态系统中,生物与化境之间相互作用在较长时间内达到相对稳定的动态平衡,其物质和能量的生产、消费、分解之间保持稳定,当有外界干预时引起不平衡,系统能通过自我调节能力进入新的平衡状态。正是这种从平衡到不平衡到又建立新的平衡的反复过程,推动生态系统整体和各组成部分的发展和不断进化,达到更合理的结构,更高效和更好地发挥其生态效益。

1.2 成人个人学习环境

学习环境是学习者在开展学习活动过程中赖以维持的条件,是学习者进行知识建构的学习资源的组合,是学习者在其中进行自由探索和自主学习的场所,是学习资源和人际关系的一种动态组合。

关于个人学习环境(PLE:Personal Learning Environ-ment)学术界尚未有统一的界定。目前认同比较广泛的个人学习环境是以学习者为中心,支持学习者学习活动的显性环境与隐性环境的总和,它与学习者构成一个整体,且处于不断变化和发展之中。其中,显性环境指物理环境,如网络设备、各种社会性软件等,隐性环境指技术环境和情感环境等。从其构成要素看,个人学习环境包括学习个体、学习资源、学习工具和支持服务。该环境中,学习者既是知识的消费者,又是知识的创造者。学习者之间更多的是进行知识的交流与共享,通过交互而形成学习共同体,实现知识的获取、内化与共享,最终达到有效学习的目标。

2、生态视角下成人个人学习环境模型构建

2.1 个人学习环境构成要素分析

任何生态系统都是在特定的空间和地域内,由生命和环境组成的统一整体,个人学习生态系统则由学习者及其个人学习环境构成。

个人学习环境主要有环境要素和主体要素构成。环境要素包括:学习工具、学习资源和网络服务。学习工具主要指各种社会性软件和常用的应用软件。所谓社会性软件是个人软件,是个人网络化的工具,它构建的是社会网络,这种社会网络可以进一步形成相应的社群。随着web2.O技术的发展,社会人通过软件工具来构建个人的社会关系,社会性软件是个人和社会的统一。学习资源包括物理资源和信息资源。物理资源包括构成网络学习系统必备的网络硬件设施,这是网络存在的物质基础;信息资源主要是学习者学习所需的各种知识(视频、音频、文本等多种形式的学习内容)。网络服务是网络为学习者提供的功能,学习者通过使用相应的网络服务工具,就可能获取所需学习资源,如搜索引擎、邮箱传递、即时通讯等。环境因素的聚合是为学习者提供一个自组织的开放系统,学习者可以在学习中自我引导,支持个人和专业发展,使自己的学习与其外部环境趋向或达到最优、高效、和谐发展的状态,维持动态平衡,最终实现有效学习。

个人学习生态系统中的主体要素为学习者本人,即置身于个人学习环境下进行自主化、个性化、网络化学习探究的主体。在针对既定学习目标进行知识建构的过程中,与其他学习者个体保持及时的沟通、交流和协作,共享各种学习资源,创造良好的学习环境和氛围。在该生态系统中,学习者同时扮演着两种不同角色,既是信息的“供给者”,同时也是信息的“消费者”。

学习者个体和个人学习生态环境共同构成了一个个人学习生态系统,如图1所示。

2.2 个人学习环境生态系统的地位、结构和功能

生态系统与其它生态系统之间相互依赖、相互联系,能脱离其它系统而单独存在。个人学习生态系统则是整个社会大系统中的一个子系统,而又存在于共同体学习生态系统之中。三者之间的关系如图2所示。共同体学习生态系统是个人学习生态系统的主体,个人学习生态系统与共同体学习生态系统之间存在持续不断的物质流、能量流、信息流动态的输入与输出。因此,个人学习生态系统的系统功能在一定程度上影响着共同体学习生态系统,同样共同体学习生态系统的结构功能也决定着其子系统的功能建构和社会效能。个人学习生态系统与其它生态系统的关系如图2所示。

生态视角下的学习活动是全面、和谐、互动的过程。个人学习生态系统作为社会生态系统的一个子系统,社会生态系统持续不断地向个人学习生态系统输入硬件设施等物质流,知识应用等能量流和各种各样的信息流;个人学习生态系统则相应对外输出其它交互信息,信息虽不是看得见摸得着的物质和能量,但通过有意义建构可以实现信息再创造,间接地向社会生态系统输出无形的物质和能量。

生态系统中生命个体与外界环境的一般关系表现在:一方面生命个体不仅依赖于外界环境,同时又受环境的制约;另一方面外界环境不仅影响生物本身,同时也在被生物不断地进行改造。对于个人学习生态系统而言,学习者与学习环境之间同样也存在类似的关系,彼此依赖、共同发展。综上所述,得出关于个人学习生态系统的概述:个人学习生态系统主要由学习资源、学习工具、网络服务以及外界的物质流、能量流、信息流构成。

个体学习者与学习资源的关系:学习者通过学习资源获取新知识,即:学习者获取、吸纳、内化学习资源中的知识能量,作为学习资源的利用者和消费者,通过输入从而形成自身的学习经验和知识、建构和能力应用。同时,学习者学习行为的产生也受到学习资源的制约。当外界环境条件不能有效满足学习者时,学习资源就会对学习活动的发生和发展就起到限制作用;在学习活动过程中,学习者通过资源获取、吸纳及内化后,同时还实现对知识的重新整合与创新,并通过信息的方式进行传递,使整合和创新后的知识进行外化;学习者成为学习资源的生产者和创造者,在不断地进行内化、创新、外化、反馈的过程中,优化学习资源。

个体学习者与学习工具以及网络服务的关系:在学习者与学习资源相互获取和加工的交互过程中,需要有学习工具支持,技术工具作为学习者与学习资源的桥梁工具,可以有效地支持学习者同学习资源以及其他学习者或助学者的互动与交流。学习者使用学习工具支持学习服务,同时还可以改进技术工具为学习行为的发生提供更为便捷的支持。例如:写作工具通过支持学习者实现概念图的重构;搜索工具可以为学习者提供搜索资源的功能;协作交流工具可有效支持学习者之间、学习者和教师之间的沟通。网络建立了一种知识生产和消费之间流动的环境,为学习者提供了学习需要的无限资源,任何学习者都能随时随地地相互交流。

另外,还有学习者之间和谐的人际关系。根据知识在不同主体之间的流动,从宏观上,可把知识管理中的知识流动分为两种类型。一种是知识在主体内部中传播和应用的过程,称之为“内向型”知识流动;另一种是知识在主体之间传播和应用的过程,称之“外向型”知识流动[7]。基于第二种情况,可以将个人问题转化为公共问题,借助外界公共知识的力量来解决个人所面临的难题,形成一种加速主体要素中学习活动的持续产生与知识的不断更新创造的良性循环,从而实现更为广泛的个体和共同体之间的直接信息交换、间接信息交流和学习活动的持续开展,实现生态下的个人学习环境的和谐统一。

由此可见,学习者通过与学习环境以及共同体中的其它各要素之间的的密切联系,相互作用,共同完成知识的吸纳、内化、创新、外化、反馈的全过程,最终实现学习生态系统的知识转化、知识创造和知识互动的功能应用,优化个人学习生态系统,进而完成整个共同体生态系统和社会生态系统的动态平衡发展。

3、生态学视角下成人个人学习环境的启示

3.1 合理配置利用个人学习系统的生态环境

基于个人学习生态系统生态环境的配置,主要从3个方面着手,即学习资源、学习工具和网络服务。个体学习者处于共同体生态系统之中,丰富的学习资源使得个人学习环境下的学习者可以获得较多的学习资源。运用各种社会性软件,对所获得的相关学习资源进行组织、加工和处理,实现主体之间的双向交流。

优化交互协作环境,需要依靠网络社会软件的群组集合功能,构建网络学习小组。在快捷获取网络资源的同时,相互交流、相互协作贯穿于整个学习活动,对生态系统的交互协作环境与信息资源环境进行最优配置。

评价反馈的开展,可通过如粘贴标签、小组讨论等多种方式进行,及时有效的评价反馈机制是必要的。合理优化利用个人学习生态系统,逐步构建并完善系统的交互、反馈等机制环境,便于学习者信息等有效学习行为的可持续性进行。

3.2 维持个人学习生态系统的生态平衡

能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大基本功能,它们相互联系,共同维持着生态系统的正常运转。任何生态系统中不仅生物本身与其环境之间存在着相互依存,相互依赖的联系,各子系统之间以及子系统与母系统之间同样存在密切的联系,通过有机联系进而使生态系统持续进行信息和能量的动态流动和可持续性传播口]。

生态视角下的个人学习系统生态平衡主要表现在和谐统一、动态平衡和密切关联上。和谐统一集中表现在个人学习生态系统中学习者与其构建的学习环境之间的互动交流;动态平衡则具体表现在个人学习生态系统持续处于不断发展变化的过程中;密切关联则表现为学习者拥有广泛的学习资源和获取资源渠道,并与学习生态系统持续地进行密切的互动和交流。个人学习生态系统作为共同体学习生态系统的一个子系统,学习者通过使用各种网络社会性软件将共同体学习生态系统的信息不断聚合,引入个人学习生态系统;在学习、交流过程中,学习者在原有信息建构的基础上,创造出新的学习资源,并通过社会软件的群组功能将信息传递给其它学习生态系统,实现学习生态系统动态的输入和输出,以此来维持个人学习生态系统的生态平衡。

4、结语

能源与环境系统工程范文第5篇

资源环境复合系统由矿产资源保障能力子系统(SMRSC)、生态环境支撑能力子系统(SESC)和城市发展消耗水平子系统(SCDUL)构成,该复合系统表现出较强的开发性、非线性和自组织性特征。

(1)矿产资源保障能力。该能力是矿业城市实现经济发展的基础,为城市发展特别是城市资源产业发展提供了资源保障。矿产资源保障能力由城市发展所需的矿产资源禀赋状况(SMR)和资源供应状况(SRS)所反映。矿产资源禀赋反映的是地区可供开发利用的矿产资源储备规模和质量条件;资源供应反映的是地区将资源转化为工业发展所需矿产品的能力和水平。

(2)生态环境支撑能力。该能力是矿业城市实现经济发展的条件,为城市发展提供环境容量支撑。生态环境支撑能力由环境质量状况(SEQ)和环境治理状况(SEI)所反映。环境质量反映的是地区生态环境支撑城市发展的容量潜力;环境治理反映的是地区在改善生态环境方面的投入力度,客观上体现了地区生态环境质量改善的可能速度和水平。

(3)城市发展消耗水平。它反映的是矿业城市在经济发展过程中对地区矿产资源和生态环境的消耗和依赖程度,由城市发展压力状况(SDG)和城市经济发展消耗状况(SEU)所反映。城市发展压力反映的是城市人口增长、经济发展对地区资源与环境的需求程度;城市经济发展消耗体现的是城市在经济发展过程中的资源消耗和环境影响水平。矿业城市的发展过程实质上就是城市发展消耗水平子系统、矿产资源保障能力子系统、生态环境支撑能力子系统三者相互依存、相互作用、相互影响、不断发展演化的过程(见图1.矿业城市经济发展-资源环境复合系统中3个子系统的内部存在复杂的相互作用关系,各子系统之间也同样具有相互促进和制约的复杂耦合关系。

矿产资源保障能力子系统是矿业城市发展消耗水平子系统的“源系统”,解决了城市发展消耗水平子系统长期持续发展和短期稳定运行的资源保障问题。资源禀赋状况的改善为城市经济长期持续发展提供了雄厚的资源储备;资源供应水平的不断提高为城市经济的稳定运行提供了现实的初级矿产品,满足了城市发展对矿产品的直接需求。生态环境支撑能力子系统是矿业城市发展消耗水平子系统的“汇系统”,该子系统接纳和处理城市经济运行的“三废”排放,并运用自身的净化和治理功能,为城市发展提供一定的生态容量和空间。

城市经济的持续稳定发展,能够使城市的经济和社会综合实力不断提高,同时会增强对矿产资源勘查、矿产品生产、环境治理的投入力度,进而能够提升矿产资源保障能力子系统和生态环境支撑能力子系统对城市发展消耗水平子系统的保障和支撑能力,实现各子系统之间的良性协调运行,强化矿业城市经济发展-资源环境复合大系统协调运行的能力和水平。反之,矿业城市在经济发展过程中对地区矿产资源过度开发、粗放式利用,大规模地进行“三废”排放和环境破坏,突破地区生态环境容量阈值,就会造成地区矿产资源的匮乏和生态环境的恶化,从而导致城市经济发展-资源环境复合系统出现恶性循环甚至崩溃。因此,矿业城市的经济发展-资源环境复合大系统中的各子系统之间、各子系统内部构成要素之间的复杂耦合关系,具有交互胁迫、相互依存的客观特征,它们共同刻画了矿业城市经济发展-资源环境复合系统的发展趋势和演化态势。

研究样本与研究方法

1研究样本与数据来源

河北省唐山市是一座依托煤炭、铁矿石、非金属建材类矿产等自然资源的开采和加工而逐步发展起来的具有100多年历史的沿海矿业城市。经过长期发展,唐山已形成以“铁矿及冶金辅料矿产开采加工钢铁冶炼及加工机械制造”的铁矿资源产业链,“煤炭开采和洗选煤电、炼焦、煤化工等”的煤炭资源产业链,“水泥灰岩、石英砂岩、陶瓷土等资源开采加工水泥、陶瓷、玻璃及石材”的建材类矿产资源产业链为主体的资源型产业集群和产业链集群,它们构成了该市工业经济的主体。1998—2010年期间,唐山的GDP从781.16×108元增至4469.08×108元,工业总产值从471.92×108元增至2427.40×108元,年均增长率为34.5%,其经济呈现出强劲的发展态势。本文所用数据来源于1999—2011年《唐山统计年鉴》以及各年的“唐山国民经济和社会发展统计公报”。

2指标体系及模型构建

依据矿业城市经济发展-资源环境复合系统的构成特征,遵循系统性、科学性和可操作性的原则,本文构建如表1所示的评价指标体系。为了统一各指标的量纲、缩小指标间的数量级差异,通过极差标准化方法对原始数据进行标准化处理。如下:式(1)中:x′ij为某指标的标准化值;xij为某指标的原始值;xi.max为指标最大值;xi.min为指标最小值。

将专家评议法(Delphi)和层次分析法相结合,确定准则层及指标层的各项指标权重值(见表1)。在明确矿业城市经济发展-资源环境复合系统中不同层次要素的相互作用关系的基础上,建立矿业城市经济发展-资源环境复合系统协调性的评价模型。

评价结果分析

1城市系统要素演变规律分析

1998—2010年唐山市的矿产资源保障能力、生态环境支撑能力及城市发展消耗水平总体上均呈波动上升态势。矿产资源保障能力从1998年的0.3765上升到2010年的0.7243。其中,1998—2006年为稳定提升时期,2006年达到0.4225,2007年开始下降,2008年达到最低(0.3217),随后又快速上升。生态环境支撑能力总体上也呈上升趋势,从1998年的0.2627上升到2010年的0.7553。其中,1998—2003年为持续提升期,2003年达到0.6211,2004年明显下降(0.4463),之后又呈持续增长态势。城市发展消耗水平除在个别年份(2001年、2004年、2007年、2009年)出现小幅下降外,总体上呈不断增长态势,由1998年的0.1642上升到2010年的0.6904(见图2)。

2城市经济发展的资源环境协调性分析

协调性是矿业城市经济与资源、环境可持续发展的重要表征,是反映矿业城市经济发展-资源环境复合系统各构成要素之间协调性状况的综合性指标。唐山市经济发展与资源、环境的协调性主要由城市经济发展消耗水平子系统与矿产资源保障能力子系统、生态环境支撑能力子系统之间的耦合与胁迫状况所反映。通过对1998—2010年唐山市三个子系统的演变轨迹进行拟合,得到城市矿产资源保障能力子系统、生态环境支撑能力子系统和城市发展消耗水平子系统的演化状态模型(A、B、C),据此计算3个子系统的演化速度(VA、VB、VC)和协调程度。

(1)1998—2010年唐山市3个子系统的演化速度表现出非同步性(见图3)。矿产资源保障能力子系统(VA)的演化速度呈持续增长趋势,从1998年的0.01137上升到2010年的0.02949;生态环境支撑能力子系统(VB)的演化速度则表现为先降后升,从1998年的0.1897下降为2005年的-0.0322,之后又快速提升,于2010年达到0.1879;城市发展消耗水平子系统(VC)的演化速度呈持续下降趋势,从1998年的0.1043下降到2010年的0.03476,年均下降速度为0.53%。1998—2010年唐山市的矿产资源保障能力子系统表现出持续增长态势,城市发展消耗水平子系统呈不断下降趋势。然而,由于城市发展消耗水平的起点较高,因此虽然近十多年来消耗水平在不断下降,但其绝对消耗速度仍高于矿产资源保障能力子系统的增长速度。两者在2010年的演化速度基本接近,预期未来矿产资源保障能力将出现高于城市发展消耗水平的良好态势。生态环境支撑能力子系统与城市发展消耗水平子系统的关系有一个明显的转变过程:2004年之前,片面强调城市经济发展,特别是资源产业快速发展,客观上造成城市生态环境不断恶化;2004年以后,城市经济发展开始注重生态环境保护和资源合理配置,生态环境支撑能力得到了快速提升。

(2)1998—2010年唐山市的城市发展消耗水平子系统与矿产资源保障能力子系统的协调性呈稳步提升态势,城市发展消耗水平子系统与生态环境支撑能力子系统的协调性则呈近U型的变化特征(见图4)。城市发展消耗水平子系统与矿产资源保障能力子系统的协调度由1998年的1.14提高2010年1.82,年均增长速度为5.2%;而城市发展消耗水平子系统与生态环境支撑能力子系统的协调度先由1998年的3.47下降为2004年的0.77,年均下降速度为38.6%,之后快速增长,于2010年达到9.30,年均增长速度达142.17%,生态环境支撑能力大幅度提升。

唐山市作为传统的矿业城市,多年来一直延续着以资源产业为主体的经济发展模式,从而造成其矿产资源保障能力不足、生态环境不断恶化。近年来,随着城市产业结构的调整和转型,唐山市的资源产业链不断向纵深方向延伸,城市经济发展对资源的依赖程度不断降低,对生态环境的影响和破坏程度也发生了明显改变,城市发展消耗水平子系统与矿产资源保障能力子系统、生态环境支撑能力子系统之间呈现出协调发展的演变趋势。

结论

(1)1998—2010年唐山市的城市发展消耗水平、矿产资源保障能力和生态环境支撑能力均呈波动性增长态势,但矿产资源保障能力和生态环境支撑能力的增幅总体上低于城市发展消耗水平。这说明唐山的矿产资源保障能力、生态环境支撑能力与城市经济发展消耗的需求要求仍有一定差距。

(2)1998—2010年唐山市呈现出矿产资源保障能力子系统和生态环境支撑能力子系统的演化速度不断提高(生态环境支撑能力子系统2004年之前为下降)、城市发展消耗水平子系统的演化速度持续下降的良好态势。这说明唐山市在经济发展中产业结构转型和升级的效果得到初步体现。