2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專業(yè)題庫——地球系統(tǒng)中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.地球系統(tǒng)2.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)3.暴露評估4.風(fēng)險(xiǎn)管理矩陣5.地理信息系統(tǒng)（GIS）二、簡答題（每小題5分，共25分）1.簡述地球系統(tǒng)科學(xué)視角下環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的特點(diǎn)。2.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識別常用的方法有哪些？請列舉并簡要說明其原理。3.簡述環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估中“可能性”和“影響程度”兩個(gè)核心要素的含義。4.解釋什么是“預(yù)防原則”在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用。5.遙感技術(shù)（RS）在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測與評估中可以發(fā)揮哪些作用？三、論述題（每小題10分，共20分）1.論述全球氣候變化如何增加地球系統(tǒng)中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并從地球系統(tǒng)科學(xué)的視角提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理策略。2.結(jié)合一個(gè)具體的環(huán)境問題（如水體污染、土壤退化、生物多樣性喪失等），闡述基于地球系統(tǒng)思維進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的全過程，包括識別、評估、預(yù)防和應(yīng)對。四、方案設(shè)計(jì)題（15分）假設(shè)你所在的城市面臨極端降雨事件頻發(fā)導(dǎo)致城市內(nèi)澇的風(fēng)險(xiǎn)，請運(yùn)用地球系統(tǒng)科學(xué)的相關(guān)知識和方法，設(shè)計(jì)一個(gè)初步的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理方案。該方案應(yīng)至少包含風(fēng)險(xiǎn)識別、風(fēng)險(xiǎn)評估（簡述）、以及提出兩種不同類型的風(fēng)險(xiǎn)管理措施（如工程措施、生態(tài)措施或管理措施），并簡要說明每種措施的理由。試卷答案一、名詞解釋1.地球系統(tǒng)：指由大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈和冰雪圈五個(gè)主要圈層以及人類社會子系統(tǒng)構(gòu)成的一個(gè)相互聯(lián)系、相互作用、動態(tài)平衡的整體。其核心是各圈層之間的物質(zhì)、能量和信息的交換與循環(huán)。2.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)：指因人類活動或自然因素導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化或生態(tài)系統(tǒng)功能受損，進(jìn)而可能對人體健康、財(cái)產(chǎn)、社會安全等造成不利影響的可能性及其嚴(yán)重程度的不確定性。3.暴露評估：風(fēng)險(xiǎn)評估步驟之一，指確定暴露在特定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素下的個(gè)體或人群的數(shù)量、程度和持續(xù)時(shí)間。它是連接風(fēng)險(xiǎn)源與風(fēng)險(xiǎn)受體的重要環(huán)節(jié)。4.風(fēng)險(xiǎn)管理矩陣：一種將風(fēng)險(xiǎn)的可能性（Likelihood）和影響程度（Severity）結(jié)合起來的決策工具，用于評估風(fēng)險(xiǎn)等級并指導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)處理對策的選擇（如：避免、減輕、轉(zhuǎn)移、接受）。5.地理信息系統(tǒng)（GIS）：一種集計(jì)算機(jī)軟硬件、地理空間數(shù)據(jù)、專業(yè)人員和方法于一體，用于采集、存儲、管理、分析、顯示和應(yīng)用地理空間信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理中可用于風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃、源追蹤、影響評估等。二、簡答題1.地球系統(tǒng)科學(xué)視角下環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的特點(diǎn)：*強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性：考慮環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素與地球系統(tǒng)各圈層及其相互作用，識別跨圈層耦合風(fēng)險(xiǎn)。*注重過程性：關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)形成、演變和擴(kuò)散的動態(tài)過程，而不僅僅是結(jié)果。*重視整體性：將自然生態(tài)系統(tǒng)與人類社會視為地球系統(tǒng)的一部分，評估環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)對整個(gè)系統(tǒng)的綜合影響。*強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科性：融合地學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)等多學(xué)科知識與方法。*關(guān)注閾值與臨界點(diǎn)：識別地球系統(tǒng)在面臨環(huán)境壓力時(shí)的閾值和臨界狀態(tài)，以提前預(yù)警和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。*尋求可持續(xù)發(fā)展解決方案：將風(fēng)險(xiǎn)管理納入可持續(xù)發(fā)展框架，尋求人與自然和諧共生的路徑。2.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識別常用的方法：*專家咨詢法：依靠領(lǐng)域?qū)＜业闹R和經(jīng)驗(yàn)，通過訪談、研討會等形式識別潛在風(fēng)險(xiǎn)因素。*現(xiàn)場勘查法：通過實(shí)地考察，觀察環(huán)境狀況、污染源排放、事故隱患等，識別風(fēng)險(xiǎn)源。*文獻(xiàn)分析法：收集和分析歷史記錄、環(huán)境報(bào)告、研究論文、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等，識別已知風(fēng)險(xiǎn)和潛在風(fēng)險(xiǎn)。*清單分析法：基于法規(guī)要求、已知污染物、潛在事故類型等編制風(fēng)險(xiǎn)清單，系統(tǒng)排查。*脆弱性分析法：評估特定區(qū)域或人群對環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素的敏感程度和適應(yīng)能力，識別高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。*故障樹分析法（FTA）：用于分析復(fù)雜系統(tǒng)（如工業(yè)設(shè)施）發(fā)生事故的可能性，識別導(dǎo)致事故的多種因素和路徑。3.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估中“可能性”和“影響程度”的含義：*可能性（Likelihood）：指特定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的概率或頻率。它取決于風(fēng)險(xiǎn)源排放強(qiáng)度、擴(kuò)散途徑效率、以及控制措施的有效性等多種因素。評估通?；跉v史數(shù)據(jù)、模型預(yù)測或?qū)＜遗袛?，可分為高、中、低等級?影響程度（Severity）：指環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件一旦發(fā)生，對人類健康、生態(tài)系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)等方面造成的損害大小或嚴(yán)重性。它取決于暴露水平、受害對象的敏感性、影響范圍和持續(xù)時(shí)間等因素。影響程度也常被分為高、中、低等級，并可能進(jìn)一步細(xì)化到具體指標(biāo)（如死亡人數(shù)、經(jīng)濟(jì)損失額、生物多樣性損失率等）。4.預(yù)防原則在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用：*預(yù)防原則是指在科學(xué)證據(jù)尚不充分的情況下，如果有理由懷疑某種活動或物質(zhì)會對環(huán)境或人類健康造成不可接受的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取預(yù)防性措施，避免或限制該活動，而不是等待科學(xué)確定的證據(jù)。在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理中，當(dāng)新技術(shù)、新產(chǎn)品或新活動可能帶來未知風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮替代方案、減少使用或加強(qiáng)控制，將不確定性風(fēng)險(xiǎn)外部化，優(yōu)先保護(hù)環(huán)境和公眾健康。5.遙感技術(shù)（RS）在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測與評估中的作用：*大范圍快速監(jiān)測：可快速獲取大區(qū)域地表覆蓋、植被狀況、水體變化等信息，用于監(jiān)測自然災(zāi)害（如洪水、干旱、滑坡、火災(zāi)）的動態(tài)發(fā)展和影響范圍。*污染溯源與監(jiān)測：通過熱紅外遙感監(jiān)測水體熱污染，利用光譜特征識別大氣污染物（如SO2、NO2），通過遙感影像變化分析土地退化、土壤污染等。*生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評估：監(jiān)測森林砍伐、植被破壞、生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域變化，評估棲息地喪失等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。*災(zāi)害預(yù)警：結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，利用遙感進(jìn)行干旱、洪水、病蟲害等的早期預(yù)警。*支持風(fēng)險(xiǎn)評估模型：為地理信息系統(tǒng)（GIS）提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層，支持風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃、暴露評估等環(huán)節(jié)。三、論述題1.全球氣候變化如何增加地球系統(tǒng)中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并從地球系統(tǒng)科學(xué)的視角提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理策略：*氣候變化增加環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的表現(xiàn)：*極端天氣事件頻發(fā)增強(qiáng)：全球變暖導(dǎo)致熱浪、強(qiáng)降水、干旱、臺風(fēng)等極端天氣事件強(qiáng)度和頻率增加，引發(fā)洪水、干旱、城市內(nèi)澇、農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、能源供需失衡等風(fēng)險(xiǎn)。*海平面上升：冰川融化加速和海水熱膨脹導(dǎo)致海平面上升，威脅沿海地區(qū)安全，增加風(fēng)暴潮、海岸侵蝕、咸水入侵等風(fēng)險(xiǎn)。*海洋酸化與變暖：CO2溶解于海水導(dǎo)致海洋酸化，威脅海洋生物（特別是貝類、珊瑚）生存，破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)平衡；海水變暖導(dǎo)致珊瑚白化、漁業(yè)資源分布改變等風(fēng)險(xiǎn)。*生態(tài)系統(tǒng)功能退化：氣候變化與其他壓力（如污染、土地利用變化）疊加，加速森林退化、生物多樣性喪失、土地荒漠化，降低生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，增加自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和區(qū)域不穩(wěn)定性。*水文循環(huán)改變：降水格局改變導(dǎo)致一些地區(qū)水資源短缺，另一些地區(qū)洪澇加劇，影響水資源安全和管理。*地球系統(tǒng)科學(xué)視角下的風(fēng)險(xiǎn)管理策略：*減緩氣候變化（根源控制）：通過全球合作，減少溫室氣體排放，控制氣候變化趨勢，這是根本性的風(fēng)險(xiǎn)管理。涉及能源轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級、碳匯增加等。*增強(qiáng)地球系統(tǒng)韌性（適應(yīng)與調(diào)整）：*生態(tài)系統(tǒng)基于方法：保護(hù)、恢復(fù)和可持續(xù)管理森林、濕地、海洋等關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)，利用其固碳、調(diào)節(jié)水文、凈化環(huán)境、緩沖災(zāi)害等功能；實(shí)施基于自然的解決方案（NbS）。*工程與技術(shù)方法：加強(qiáng)城市防洪、排水、海堤等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；研發(fā)和應(yīng)用氣候適應(yīng)型農(nóng)業(yè)技術(shù)、水資源管理技術(shù)。*社會經(jīng)濟(jì)調(diào)整：建立健全早期預(yù)警系統(tǒng)，完善災(zāi)害保險(xiǎn)和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制；調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，發(fā)展氣候resilient的經(jīng)濟(jì)部門；加強(qiáng)氣候變化信息傳播和公眾教育，提升社區(qū)適應(yīng)能力。*跨尺度協(xié)同管理：地球系統(tǒng)過程具有全球性和區(qū)域性特征，需加強(qiáng)國際合作與區(qū)域協(xié)同，統(tǒng)籌考慮陸地、海洋、大氣等圈層相互作用，實(shí)施跨部門、跨尺度的綜合風(fēng)險(xiǎn)管理。2.結(jié)合一個(gè)具體的環(huán)境問題（如水體污染、土壤退化、生物多樣性喪失等），闡述基于地球系統(tǒng)思維進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的全過程：以“城市水體污染及其風(fēng)險(xiǎn)管理”為例：*風(fēng)險(xiǎn)識別：*源識別：通過GIS分析、現(xiàn)場勘查、排污口排查、文獻(xiàn)研究等方法，識別污染源：工業(yè)廢水直排、生活污水未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)排放、農(nóng)業(yè)面源污染（化肥農(nóng)藥流失）、城市初期雨水徑流、垃圾滲濾液、內(nèi)源污染（底泥釋放）等。*路徑識別：分析污染物從源排放到水體受體的遷移轉(zhuǎn)化路徑：地表徑流、地下滲透、排污管道、水體擴(kuò)散等。*受體識別：確定主要受影響的水體（河流、湖泊、近海）及其下游的敏感區(qū)域（飲用水源地、重要濕地、漁業(yè)水域）。*風(fēng)險(xiǎn)評估：*暴露評估：評估水體中污染物的濃度，以及人類（飲用水、接觸）、水生生物等受體暴露于這些污染物的程度和頻率。利用水文模型、水動力模型模擬污染物擴(kuò)散范圍和濃度分布。*影響評估：評估污染物對水體水質(zhì)（如COD、氨氮、重金屬超標(biāo)）、水生生態(tài)系統(tǒng)（魚類死亡、藻類爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)）、周邊土壤（沉積物污染）、人類健康（通過飲水或食物鏈富集）的影響程度。可能涉及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估模型和健康風(fēng)險(xiǎn)評估模型。*綜合風(fēng)險(xiǎn)特征分析：結(jié)合可能性（污染源強(qiáng)度、控制措施效果）和影響程度（污染物毒性、暴露水平、生態(tài)敏感性），綜合評估不同區(qū)域、不同污染物的風(fēng)險(xiǎn)等級，識別關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。*風(fēng)險(xiǎn)管理策略制定與實(shí)施：*預(yù)防措施：嚴(yán)格控制工業(yè)排污標(biāo)準(zhǔn)，推動清潔生產(chǎn)；推廣生活污水處理設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)雨污分流；引導(dǎo)農(nóng)業(yè)可持續(xù)耕作，減少化肥農(nóng)藥使用；加強(qiáng)城市面源污染控制（如建設(shè)海綿城市、雨水花園）。*減輕措施：加強(qiáng)現(xiàn)有污染源治理改造；建設(shè)污水收集管網(wǎng)和處理廠提標(biāo)改造；對受污染底泥進(jìn)行清淤或原位修復(fù)；設(shè)立水體保護(hù)區(qū)，限制開發(fā)活動。*轉(zhuǎn)移或緩解措施：建立應(yīng)急處理機(jī)制應(yīng)對突發(fā)污染事故；發(fā)展替代水源，減輕對受污染水體的依賴；開展生態(tài)修復(fù)，如曝氣增氧、水生植被恢復(fù)，提升水體自凈能力。*監(jiān)測與監(jiān)控：建立長期、自動化的水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵指標(biāo)；利用遙感技術(shù)監(jiān)測水體色度、濁度等變化；建立風(fēng)險(xiǎn)評估信息管理系統(tǒng)，動態(tài)評估風(fēng)險(xiǎn)變化。*持續(xù)評估與調(diào)整：定期評估風(fēng)險(xiǎn)管理措施的效果，根據(jù)地球系統(tǒng)各圈層（水體、大氣、土壤、生物圈）的動態(tài)變化和反饋，調(diào)整管理策略，形成一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的閉環(huán)管理過程。強(qiáng)調(diào)人與自然協(xié)同，維護(hù)水循環(huán)的健康和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。四、方案設(shè)計(jì)題城市極端降雨致內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境管理方案設(shè)計(jì)：*風(fēng)險(xiǎn)識別：*主要風(fēng)險(xiǎn)源：極端降雨事件（頻率增加、強(qiáng)度增大）；城市不透水面積占比高（硬化地面、建筑屋頂）；排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低或老化失修；城市內(nèi)澇歷史事件區(qū)域。*主要風(fēng)險(xiǎn)路徑：地表徑流迅速匯集，超過排水系統(tǒng)容量；排水管道堵塞或溢流；低洼地區(qū)積水。*主要風(fēng)險(xiǎn)受體：城市居民生命財(cái)產(chǎn)安全（房屋淹沒、交通中斷）；基礎(chǔ)設(shè)施（電力、通訊、交通樞紐）損毀；次生災(zāi)害（內(nèi)澇引發(fā)的疾病、環(huán)境污染）。*風(fēng)險(xiǎn)評估（簡述）：*可能性：基于氣象數(shù)據(jù)分析和氣候模型預(yù)測，極端降雨事件發(fā)生的可能性較高且呈上升趨勢。城市排水系統(tǒng)現(xiàn)狀難以完全應(yīng)對高強(qiáng)度降雨，因此風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性大。*影響程度：極端降雨內(nèi)澇可能導(dǎo)致嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失、交通癱瘓、社會秩序混亂，并可能因污水橫流引發(fā)公共衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)。影響程度與降雨強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、排水能力、人口密度和建筑密度等因素相關(guān)，總體影響程度較高。*風(fēng)險(xiǎn)管理措施設(shè)計(jì)：*措施一：生態(tài)措施——建設(shè)“海綿城市”基礎(chǔ)設(shè)施。*內(nèi)容：在城市內(nèi)部和周邊增加滲透性鋪裝（如透水磚、植草磚）、下沉式綠地、雨水花園、生物滯留設(shè)施、植草溝等，利用生態(tài)手段促進(jìn)雨水下滲、滯留和緩慢釋放。*理由：該措施直接增加城市對雨水的吸納和蓄存能力，削減地表徑流峰值，減少對現(xiàn)有排水系統(tǒng)的壓力，改善城市微氣候，提升生態(tài)效益，是從源頭緩解內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的有效途徑，符合地球系統(tǒng)科學(xué)中增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的理念。*措施二：工程措施——提升排水系統(tǒng)承載能力和智能化水平。*內(nèi)容：對現(xiàn)有排水管網(wǎng)進(jìn)行排查、清淤和升級改造，提高排水標(biāo)準(zhǔn)；建設(shè)或改造大型調(diào)蓄設(shè)施（如調(diào)蓄池、地下水庫），應(yīng)對超標(biāo)準(zhǔn)降雨；在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝智能傳