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环境质量评价

环境质量评价的意义是通过对环境质量现状定量判定和预测某项人类活动对环境质量的影响,为控制环境污染、制定环境规划、促进国土整治和资源开发利用等提供科学依据。 [1]

环境质量

环境质量(environment quality)是环境系统客观存在的一种本质属性,并能用定性和定量的方法加以描述的环境系统所处的状态。环境始终处于不停的运动和变化之中,作为环境状态表示的环境质量,也是处于不停的运动和变化之中。引起环境质量变化的原因主要有两个方面,一方面是由于人类的生活和生产行为引起环境质量的变化;另一方面是由于自然的原因引起环境质量的变化。

环境质量评价

环境质量评价(Environmental Quality Assessment)概念是从环境卫生学角度按照一定评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量加以调查研究并在此基础上作出科学、客观和定量的评定和预测。

环境质量评价的主要目的是:

(1)较全面揭示环境质量状况及其变化趋势;

(2)找出污染治理重点对象;

(3)为制定环境综合防治方案和城市总体规划环境规划提供依据;

(4)研究环境质量与人群健康的关系;

(5)预测和评价拟建的工业或其他建设项目对周围环境可能产生的影响,即环境影响评价。

地学等科学领域里,对一定区域的自然环境条件或某些自然资源(如矿产、水源、土壤、气候、林地)本来就有进行评价的传统。由于环境污染和生态破坏日益严重,环境质量评价已经具有新的含义。从20世纪60年代中期起,人们对环境质量评价进行了广泛的研究,并开始用环境质量指数描述环境质量。

环境质量评价有下述类型:

按地域范围可分为局地的、区域的(如城市的)、海洋的和全球的环境质量评价。

环境要素可分为大气质量评价水质评价土壤质量评价等。

就某一环境要素的质量进行评价,称为单要素评价

就诸要素综合进行评价,称为综合质量评价。

按时间因素可分为环境回顾评价、环境现状评价环境影响评价

按参数选择,有卫生学参数、生态学参数、地球化学参数、污染物参数、经济学参数、美学参数、热力学参数等质量评价。

环境质量评价的内容

比较全面的城市区域环境质量评价,应包括对污染源、环境质量和环境效应三部分的评价,并在此基础上作出环境质量综合评价,提出环境污染综合防治方案,为环境污染治理、环境规划制定和环境管理提供参考。

环境质量变异过程是各种环境因子综合作用的结果,包括如下三个阶段:①人类活动导致环境条件的变化。如污染物进入大气、水体、土壤,使其中的物质组分发生变化;②环境条件发生一系列链式变化。如污染物在各介质中迁移、转化,变成直接危害生命有机体的物质;③环境条件变化产生综合性的不良影响,如污染物作用于人体或其他生物,产生急性或慢性的危害。因此,环境质量评价是以环境物质的地球化学循环和环境变化的生态学效应为理论基础的。

综述

最常用的环境质量评价方法是数理统计法环境质量指数法

环境质量评价方法基本原理是选择一定数量的评价参数进行统计分析后,按照一定的评价标准进行评价,或转换成在综合加权的基础上进行比较。

基本要素

1.监测数据采用任何一种环境质量评价方法都必须具备准确、足够而有代表性的监测数据,这是环境质量评价的基础资料。

2.评价参数即监测指标。实际工作中可选最常见、有代表性、常规监测的污染物项目作为评价参数。此外,针对评价区域的污染源和污染物的排放实际情况,增加某些污染物项目作为环境质量的评价参数。

3.评价标准通常采用环境卫生标准或环境质量标准作为评价标准。

4.评价权重在评价中需要对各评价参数或环境要素给予不同的权重以体现其在环境质量中的重要性。

5.环境质量的分级根据环境质量的数值及其对应的效应作质量等级划分,以此赋于每个环境质量数值的含义。

数理统计法

大量监测数据蕴藏着环境质量的空间分布及其变化趋势,是环境质量评价的基础资料。数理统计方法是对环境监测数据进行统计分析,求出有代表性的统计值,然后对照卫生标准,作出环境质量评价。数理统计方法是环境质量评价的基础方法,其得出的统计值可作为其他评价方法基础数据资料,因此,一般来讲其作用是不可取代的。数理统计方法得出的统计值可以反映各污染物的平均水平及其离散程度、超标倍数和频率、浓度的时空变化等。

数理统计法是环境质量评价的基础方法,其得到的统计值可作为其他评价方法的基础资料。

环境质量指数法

"环境质量指数"(environmental quality index) 是将大量监测数据经统计处理后求得其代表值,以环境卫生标准(或环境质量标准)作为评价标准,把它们代入专门设计的计算式,换算成定量和客观地评价环境质量的无量纲数值,这种数量指标就叫"环境质量指数",也称"环境污染指数"。

环境质量指数可分为单要素的环境质量指数和总环境质量指数两大类。单要素的环境质量指数,有大气质量指数(air quality index)、水质指数(water quality index)、土壤质量指数(soil quality index)等;它们或是由若干个用单独某一个污染物或参数反映环境质量的"分指数",或是用该要素若干污染物或参数按一定原理合并构成反映几个污染物共同存在下的"综合质量指数"。若干个单要素环境质量指数按一定原理综合成"总环境质量指数"用于评价这几个主要环境因素作用下形成的"总环境质量"。

环境质量指数法的特点,是能适应综合评价某个环境因素乃至几个环境因素的总环境质量的需要。此外,大量监测数据经过综合计算成几个环境质量指数后,可提纲挚领地表达环境质量,既综合概括,又简明扼要。环境质量指数可用于评价某地环境质量各年(或月、日)的变化情况,或比较环境治理前后环境质量的改变即考核治理效果,以及比较同时期各城市(或各监测点)的环境质量。它也适用于向管理部门和公众提供关于环境质量状况的信息。

环境质量指数的计算,有比值法和评分法两种。比值法是以Ci/Si的形式作为各污染物的分指数。评分法是将各污染物参数按其监测值大小定出评分,应用时根据污染物实测的数据就可求得其评分。从几个分指数可以构成一个综合质量指数,常用的方法有简单叠加、算术均数和加权平均等。

一些较常见和有代表性的环境质量指数评价方法

环境质量指数

兼顾最高分指数和平均分指数的环境质量指数该类指数在计算大气综合质量时,不仅考虑平均分指数,而且适当兼顾最高分指数,因为当大气中某种污染物出现高浓度污染时,就可能对环境和健康引起某方面的较大危害。

这种大气质量指数的特点是除了简单、便于计算外,它适当兼顾了最高分指数的影响,且保持一定的含义:当各分指数都等于1时,I1等于1;当各分指数都等于2时,I1=等于2,余类推。根据大气质量指数I1的值,一般可将大气质量分为5级(表9-2)。

污染超标指数

污染超标指数由若干个超标分指数综合而成。其超标分指数反映历次超标浓度总和的数量,并以末完成监测数据计划次数的相对比例作为权重。

此类指数中有代表性的是大气污染超标指数(I2)。

大气质量玫瑰图

将每个监测点的大气质量指数I1和大气污染超标指数I2及它们的各分指数用作图方法标示,使人一目了然地看出全市大气质量的分布和各点差异状况。

分段线性函数型质量指数

这类指数的各分指数与其实测浓度呈分段线性函数关系,指数的表示也以各分指数分别表示或选择最高的表示,并赋于其健康效应含义和应采取的措施。

中国使用的空气污染指数(API)也是按照该原理建立的每天向社会上报告的空气质量指数。该指数所选用的参数为PM10、SO2、NO2、CO、O3,其中PM10、SO2、NO2为必测参数。指数的分级及浓度限值见表(9-4)。表9-4中各参数的浓度限值为:必测参数的日均值是日报报告周期内各小时浓度的平均值;CO、O3的小时均值是指日报报告周期内小时浓度最大值。

APl各分指数(Ii)的计算方法是:将污染物的实测浓度代入分段线形方程进行计算, 计算结果保留整数,小数点后数值全部进位。取各种污染物污染分指数中的最大者为该区域或城市的空气污染指数API,该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。

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