污染生态学
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污染生态学中的环境质量评价问题
现在,人们越来越意识到,人类社会的经济发展,自然生态系统的维持,以及人类本身的健康状况都与该地区的环境质量状况密切相关。人们也更加意识到人类的行为,特别是人类社会的经济发展行为,会对环境的状态和结构产生很大的影响,会引起环境质量的变化。如果因为人类的行为引起了环境质量的恶化,则人类社会不可能做到持续发展,也严重影响到人类自身的生存。因此,人们十分关心环境质量状况如何,以及人们的行为将会引起环境质量怎样的变化。这样慢慢的形成了当代环境科学的一个分支学科环境质量评价学。同时,环境质量评价又是约束人们行为的一项重要环境管理措施。
第一节环境质量评价概述
⒈环境质量(environment quality)
环境质量是环境科学的一个重要和基本概念。正确理解环境质量一词的概念并赋以科学的定义,必须从分析环境的基本概念和特征入手。因为环境是一个系统,环境系统的内在特征表现为环境结构;环境系统的外在特征表现为环境状态。目前,我们有很多方法和手段能够对环境的状态进行定性和定量的描述。因此,对环境质量一词的定义应该是:环境质量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。
2.环境质量评价(environment quality evaluation)
近几十年来,世界各国都不同程度的受到环境问题的严重挑战。例如水土大量流失,土地沙化,森林覆盖率锐减,臭氧层破坏,酸雨,大气和地表水的品质恶化等。在这些环境问题面前,人类开始感到了生存与发展受到严重威胁。同时,人们也逐渐认识到在环境质量与人类需要之间客观的存在一种特定的关系环境质量的价值。所谓环境质量评价,是评价环境质量的价值,而不是评价环境质量的本身,是对环境质量与人类社会生存发展需要满足程度进行评定。环境质量评价的对象是环境质量与人类生存发展需要之间的关系,也可以说环境质量评价所探讨的是环境质量的社会意义。
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。
3.目的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及环境规划提供依据;(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。
4.分类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。按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、环境现状评价和环境影响评价。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。对环境质量评价分类进行研究,不仅具有理论意义,而且还有实践意义。在环境质量评价工作中,对不同类型的评价,其评价重点、评价方法,对评价所需资料的要求、评价精度、评价时效等均不相同。所以,在做某一项具体的评价时,首先正确的确定评价类型是十分重要的。
5.评价内容
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。
6.理论基础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。
7.评价方法最常用的环境质量评价方法是数理统计法和环境质量指数法。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"。