环境质量影响评价.ppt

其它主要参考书 1 环境影响评价 陆书玉等 高等教育出版社出版 2 建设项目环境影响评价 史宝忠 中国环境科学出版社出版 3 各类行业的环境影响报告书 试用教材 建设项目与区域环境影响评价 程水源等著 中国环境科学出版社出版 2004年被北京市评为精品教材 学时分配 课堂教学35学时实验教学13学时注意课件与笔记相结合 环境质量评价是环境科学的一项重要研究课题 七十年代以来 世界各国都注意到环境质量的研究工作 目前 世界各国都对环境质量评价工作非常重视 我国也广泛开展了这项工作 环境质量评价 环境影响评价 环境质量评价的组成 分类 环境质量回顾评价环境质量回顾评价是指对区域过去一定历史时期的环境质量根据历史资料进行回顾性的评价 通过回顾评价可以揭示区域环境污染的变化过程和变化规律 环境质量现状评价环境质量现状评价是我国目前正在大力开展的评价形式 如各地的自动监测站的监测 这种评价是以近期或目前的监测数据为基础 通过这种评价可以阐述目前的环境现状 也可以为区域环境综合污染防治提供科学依据 传统分类 环境质量预断评价 影响评价 它是指对区域开发活动 如工厂 矿山 大型水利工程 区域开发 规划等的兴建后给环境造成的污染的预测 这种评价往往工作量大 困难较多 这一部分内容将为本课程的重点来阐述 目前分类 环境影响评价 1 环境影响评价 1 现状评价 2 影响评价2 区域 规划环境影响评价 第一章建设项目环境影响评价概述 教学目的 针对建设项目 通过本章学习 了解和掌握建设项目环境影响评价的主要内容 程序和方法 各种评价方法在实际中的应用 建设项目评价的过程与审批为出发点 把各章节的内容归纳一下 教学重点 1 环境影响评价的特点和主要内容 2 环境影响评价的原则 程序及步骤 3 环境影响评价的各种方法及特点 4 我国的几类主要环境影响评价工作及特点5 环境模型的分类及特点 在人们采取对环境有影响的行为之前 在充分调查的基础上 分析这种行动可能对环境带来的影响 做出全面科学的预测 制定出预防环境污染和破坏的多种措施 第一节概述 一 什么是环境影响评价 所谓环境影响评价大致有三层意思 1 首先强调是在工程开发之前进行充分调查 工程方面 性质 规模 工艺流程 产品方案 原料 燃料情况 需水量 排污情况 当地的自然环境现状 气象 水文地质 地理 大气 水 土壤的环境质量 该区有否大型污染较重的企业 工厂 有没有放射性物质 对该区的环境质量进行现状评价 在附近有无古迹 文物 旅游区 该区社会 经济状况 人口 密度分布 人口构成 经济发展状况 有无地方性疾病 2 预测 全面 科学的预测 首先预测出该工程在兴建投产之后对大气 水环境的影响 不仅如此而且也要预测出对社会 经济 文化古迹文物等的影响 所谓科学地预测就是说要在大量的实验基础上选用合适的数学模型 要做一些野外实验 模拟实验 然后才能选用适当的数学模型 最后还要做大量的实验 进行模型验证 预测是环境影响评价的关键一步 这一步直接影响着这项工作的成败 但这一步又是比较难的一步 往往要花费大量的人力 物力和财力 3 制定出预防环境污染的多项措施选用适当的数学模式进行预测后 如果预测结果和实际要求的环境标准不符 预测结果中大气环境 水环境 土壤环境中一种或多种污染物超过规定的环境标准 那么就要采用多种预防措施 这一点我国和国外是有区别的 下面看一下所采取的几种预防措施 改革工艺 采用先进的工艺流程 改革能源结构 改变设计参数 如提高烟囱高度 调查或改动原来的厂址 加强植物保护 绿化等 采取治理措施 对于区域开发和规划环境影响评价要调整设施布局和经济结构 上世纪80年代以来 我国经济高速发展 使发达国家近百年所经历的环境问题在近30年内集中爆发水质恶化 大气污染 垃圾肆虐 生态破坏 水资源短缺 能源匮乏 人口膨胀 交通拥挤 噪声扰民 人居环境恶化 食品安全威胁 居民健康水平下降 我国的环境现状 二 环境影响评价在环保中的地位 水域污染78 城市河段不适作饮用水源50 城市地下水和90 以上的地面水受到污染80 湖泊富营养化饮水安全40 饮用水源受到污染30 人口饮用受到污染的水1 9亿人饮用水有害物质含量超标2004年我国水污染造成的损失占GDP的约5 水污染严重 99 的城市不符合大气质量一级标准44 中度污染 21 重度污染64 的城市颗粒物含量超标城市肺癌发病率近年不断上升 占所有肿瘤的28 大气污染 我国大气污染造成的损失占GDP的3 以上 2002年颗粒物污染分布 不同空气质量状况下人口比例 全球空气污染最严重10个城市我国占7个北京 悬浮微粒和SO2是世界平均水平的4 5倍深圳 大气质量逐年下降 污染程度每年上升13 全国沙尘天气分布图2002年3月18日17时 3月20日08时 城市固废肆虐 化工废渣 电子废物 生活垃圾 医疗垃圾 70 城市被垃圾包围 每年有390万吨危险废物排放到环境中 100多种有害 致癌 致畸气体向大气释放 北京 垃圾场违规 严重的地下水污染 恢复水质需要等待很长时间北京 三四环之间有垃圾山近5000座深圳 年产工业废物58 6万吨 危险废物10 04万吨深圳 垃圾填埋场污染严重 痢疾流行 沼气爆炸 恶化城市环境 影响城市形象 水资源短缺 人均水资源占有量 世界均值的25 排名第110位60 城市供水不足94 特大城市长期缺水46座城市出现地下水超采引起的地面沉降问题 2004年因城市缺水造成的经济损失 1000多亿 占GDP的1 北京 世界10大缺水城市之一北京 人均水资源占有量300m3 为世界平均的3 深圳 全国人均水平的1 4深圳 水资源缺口到2010年达6亿m3 人均石油占有量 世界平均的11 1 人均天然气占有量 世界平均的4 3 人均煤炭可采储量 世界平均的55 4 单位GDP耗能量是美国的5倍 日本的8倍21个省市限电 能源匮乏 城市能耗量大 利用效率低 已严重制约社会经济的可持续发展 北京 每万元GDP消耗能源1 29吨标煤 比发达国家高出 到 倍深圳 年能源耗量830万吨标煤 供不应求 城市交通问题 人均道路面积 发达国家的1 3轿车拥有量 20 以上的年增长率每年的道路交通事故 40多万人死亡 拥堵的城市交通 制约城市发展的重要因素 北京 二 三 四环 高峰双向车流量2000多辆 小时 超过设计流量3 4倍 北京 地铁单位车厢载客300人 设计量180人 北京 每年因堵车造成经济损失60亿深圳 城市中心区 一半车道高峰小时饱和度达95 深圳 交叉路口 60 车流饱和深圳 交通拥挤造成的直接经济损失占GDP的10 人居环境恶化 80 以上的城市交通干线噪声超标人均公共绿地 5 33m2 世界平均为60m2 室内空气污染 每年致死11万人北京 73 室内甲醛 苯 氡浓度超标 致癌 改善人居环境已是刻不容缓 居民健康水平下降 环境污染与食品安全问题是导致城市居民健康水平下降的重要原因 北京 近一半成人血铅含量偏高 20 儿童血铅浓度超标北京 90 孕妇乳汁含有机农药 10 在危险水平深圳 70 青少年血铅水平超标深圳 母乳和市售牛奶均含二恶英 致癌 环境污染 癌症 畸变 器官退化 生育能力下降大气污染 每年导致5万多人死亡 40万人染病电磁污染 每年出生25万智力残缺婴儿2004年重大食物中毒事件 379起 323人死亡儿童膳食铅摄入量 超过WHO标准 总之 我国环境问题非常严重 危及中华民族的人口素质 能源 水资源供需矛盾加剧 影响我国人们的健康并遗传后代 资源危机 影响国家安全和国际关系 牵系我国的未来 经济增长被环境损失抵消 导致消耗型经济模式 失去可持续发展的空间和机遇 环境影响评价就是在预测的基础上进行整体规划 确定经济的结构和发展目标 可做到预防环境污染的目的 环境影响评价就是改善环境质量 促进我国可持续发展的主要手段之一 传统的污染控制方法 边污染边治理是不可解决我国的环境问题 国外的经验也告诉了这个事实 1 环境环境是指相对于中心事物而言的 在某一中心事物周围的事物就是以这个事物为中心的环境 也就是说 对于不同的事物所指的环境是不同的 对于环境科学所研究的环境是 以人类为主体的外部世界 即 人类赖以生存和发展的物质条件的综合体 这一句话就概括的说明了在我们周围的万事万物都属于环境 三 环境影响评价相关的一些基本概念 2 环境质量一般是指具体的环境内 环境的总体或环境的某些要素对人群的生存及社会经济发展的适宜程度 3 环境质量标准 Environmentalqualitystandard P18 P25国家为保护人群健康和生存环境对污染物容许含量所做的规定 制定环境质量标准应体现国家的环境保护政策 对于不同的区域 环境标准应有区别 Environmentalquality 4 环境质量评价 Environmentalqualityassessment 按照一定的评价标准和评价方法对一定区域范围的环境质量进行说明 评定和预测 5 环境容量 Environmentalcontent 在人类生态不致受害的前提下某一环境所能容纳污染物的最大负荷量 6 环境科学分类 大百科全书 1 环境工程学利用工程技术的原理和方法 防治环境污染 合理的利用自然资源 保护和改善环境质量 环境工程学包括的内容有 大气污染防治工程 水污染防治工程 固体废物处理和利用等 2 环境地学以人 地系统为对象研究其发展 组成和结构 调节和控制 改造和利用的科学 它是研究大环境的一门科学 是研究怎样合理的利用环境自然资源和自净能力才能达到最优的目的 它所包含内容有 环境质量评价 环境地质学 环境地球化学 环境系统工程等 3 环境生物学研究生物与受人类干预的环境之间相互作用的规律及机理的科学 它包含的主要课程有 环境生态学 生物毒理学 微生物基础 这些课程和 环境影响评价 的关系较密切 4 环境化学它是运用化学的理论和方法 鉴定和测量在大气圈 水圈 土壤 岩山圈和生物圈中污染物的含量 研究它们在环境中的存在形态及其迁移 转化和归宿的规律 它包含的主要课程有 环境污染化学 环境分析化学 环境监测 5 环境物理学它研究物理环境同人类的相互作用的科学 它所包含的内容有 环境声学 噪声控制 电磁辐射等 6 环境医学它是研究环境与人群健康的关系 特别是研究环境污染对人群健康的有害影响及预防措施的科学 它包含的主要内容有 环境毒理学 环境医学监测 环境管理学 环境经济学 环境法学等 目前的分类有所不同 一般趋向于分为两大类 四 环境影响评价制度的建立和发展概况 环境影响评价制度 把环境影响评价工作用环境法规或条例规定为一个必须遵守的制度 美国的发展概况 我国环境影响评价的概况 1 环境影响评价的探索阶段 1973 1979 2 环境影响评价的开展阶段 1980 2002 3 规范化 法制化阶段 2003 五 我国今后在环境影响评价中应该做的工作 矿山开发的环境影响评价金属冶炼厂的环境影响评价石油化工 大型化纤企业的环境影响评价大型水利 电力工程的环境影响评价新城市规划和老城市改造的环境影响评价重点开发区的环境影响评价区域与规划环境影响评价 功能区 经济结构 矿山开发 地表破坏 水土流失 雨水淋溶 河流污染 经济损失 水产损失 土壤污染 生态破坏 大气污染 第二节环境影响评价的原则和程序 一 环境影响评价的原则 宏观上来说 1 科学性原则 1 在评价方法的选择和模式选取时要讲究科学性在环境评价的过程中要有严肃认真的态度 要讲究科学性 2 在处理个人 集体和国家三者关系时要讲究科学性 2 综合性原则 1 全面考虑在环评工作中不仅要注意开发活动对单个环境要素和过程的影响 还要考虑对整个环境的影响 如大气 水 生物 植物 经济 社会 美学等 2 要考虑各环境要素之间的密切联系在目前对环境的单个要素在工程开发过程中造成的影响有了一定认识 但对于环境个要素之间的相互关系及它们之间的关系还缺乏认识 3 实用性原则根据不同的工程来确定环境影响评价的内容 二 环境影响评价的程序 1 环境影响报告书的拟定和审批程序 开发计划 确定环评与否 委托编制报告书 拟定环评报告书 专家鉴定会 环保局审批 工程开发进行 征求计划设计部门意见 征求当地政府及公众意见 由高等院校 设计院 环保研究所来承担环境评价工作 2 环境影响评价工作程序 开发计划 环评委托书 编写环评大纲 环保局批复后的实施方案 评价费用的确定 现状评价调查 评价 环境影响预测 综合污染防治研究 综合评价 结束 环境标准 第三节环境影响评价模型的分类及发展 一 环境影响评价模型的分类 一 Simulationmodel预测模型 模拟模型 1 按环境要素分 1 水 S P方程 湖泊自净模型 2 大气 气象模型 MM5 Arps Rams 空气质量预测模型 高斯模式 箱式模式 Airshed Model3 3 土壤 污染物衰减环境容量 4 噪声环境模型 2 传统数学模型分类 控制论 白箱模型 既反应输入 输出关系 也反应了中间过程 状态和机理的一种模型 对于环境预测 它不仅能反映出污染物排放量 环境中的实际浓度 而且也反应了中间的物理 化学 生物变化过程 建立这种模型的前提是必须把污染物在各过程中的机理 规律弄清楚 但目前 由于科学水平的限制和环境过程的复杂性 人们对环境的认识还是有限的 这种所谓的模型是很难建立起来的 如 光化学烟雾的形成 到目前弄清楚的化学反应上百个 另外还有一些搞不清楚的反应 黑箱模型这种模型只是反应输入 输出关系的一种模型 对中间过程状态和机理不能反映出来 对于环境预测来说 该模型只是反应污染物排放和环境中实际浓度的一种模型 灰箱模型这是一类介于白箱和黑箱之间的模型 对于环境过程有了一定程度的了解 但又不完全了解 目前的环境模型水平大部分是黑箱和灰箱模型 二 OptimizationModel优化模型 1 LinearProgramming系统优化模型这一类模型主要是解决一个系统最优问题 也是在解决环境问题过程中 消耗最小 费用最少 问题 消耗 目标方程 Axi Bi 约束条件方程 例 城市固体废物处理 Cij 运输费用 元 吨 C0i 垃圾处理站每处理一吨的消耗 元 吨 Xij 固废产生量 吨 年 第一处理站年处理能力为1500吨 年 第二处理站年处理能力为600吨 年 约束方程 X11 X21 X31 1500吨 年X12 X22 X32 600吨 年X11 X12 1600吨 年X21 X22 300吨 年X31 X32 150吨 年Xij 0 2 GreylinearProgrammingmodel 灰色线形优化模型 minf Ci Xi约束方程A Xi Bi Xij 0 三 评价模型 二 大气环境模型的发展概况 高斯模式多年来在点源污染浓度估计方面一直采用高斯模式 这主要是因为与其他扩散模式相比 高斯模式物理意义比较直观 模式的数学表达式简单 便于分析各种物理量之间的关系和数学推演 易于掌握和计算 它是正态分布假设下的实验基础上 经过5点基本假设 考虑到物质守恒 地面全反射等前提下建立起的计算模式 在平原地区 流场是比较接近于平稳和均匀的 三维空间除地表外可看成是无边界的 在这样的条件下 物质在大气中的扩散首先是沿着盛行风向运动 然后向各个方向扩散 扩散微粒位移的概率服从正态分布 高斯分布 烟团模式 面源模式 单箱模型 线源模式 体源模式等也属于早期发展起来的模型 如 AIRSHEDMODELUAM等有关的数值解模型 第二代空气质量预测模型 Models 3为Third GenerationAirQualityModelingSystem的通称 由美国EPA于1998年6月首次公布 Models 3为美国EPA为将各种模拟复杂大气物理 化学过程的模式系统化 以应用于环境影响评价及决策分析而发展的系统 它是适用于城市和区域尺度对流层O3 酸沉降 能见度 细粒子及其它污染物的空气质量模拟系统 第三代大气质量模型 有毒气体 PM 酸雨 能见度 O3 流动源 工业源 面源 汽车 卡车 飞机 船舶等 电站 精炼厂 化工厂等 居住 农业商业 生物源等 NOx VOC PM Toxics NOx VOC SOx PM Toxics NOx VOC PM Toxics 化学过程气象过程 大气沉降 气候变化 三 第三代大气质量模型及应用简述 北京绿色奥运大气污染控制项目 Models 3的设计目标是要将有关该系统各个方面的用途都集中在一个综合的模式系统中 使它便于环境工作者的使用 该模式系统设计的特点主要是各种用途的多选择性 Models 3可以用于日常的空气质量预报 模式可预报多种污染物 其种类可达80多种 Models 3模式系统采用的是模块化的结构 这样的结构使得模式系统易于加入新的研究成果 这也是Models 3系统先进性的体现 北京市周边地区对市区大气PM10的影响周边地区气象资料及环境监测资料的综合分析收集河北省 天津市 山西省等区域城镇的排放源大气边界层及主要输入通道处PM10重点观测及分析研究基准年污染物 主要为PM10 输送的多重嵌套数值模式计算周边污染物对北京大气环境质量的影响 主要研究内容 把ARPS模型放入模拟区域的中心区 北京地区 分辨率4km 4km的网格共54 45个 外围区域用MM5 分辨率12km 12km和36km 36km的网格 调试APRS与MM5的接口 建立形成由ARPS与MM5复合气象模型与models 3相匹配的大气环境复合模型 空气质量模型 models 3 的应用简况 Models 3整体架构 MCIP为气象 化学接口处理系统CMAQ为区域多尺度空气模型 MM5模拟的地面风场2002年1月10日 世界时间 ARPS模拟的地面风场2002年1月10日 世界时间 2002年1月10日PM10逐时浓度分布动态图 世界时间 距地面 35m 2002年1月10日SO2逐时浓度分布动态图 世界时间 距地面 35m MM5风场模拟结果 周边地区气象资料及环境监测资料的综合分析 收集河北省 天津市 山西省等区域城镇的排放源 大气边界层及主要输入通道处PM10重点观测及分析研究 大气环境数值模型筛选确定 高空 激光雷达 卫星遥感 和地面的观测数据 对比分析 模型验证 研究和确定周边地区对北京PM10的贡献结果 奥运会期间周边地区污染物对北京的影响 北京市大气PM10的环境容量 第四节环境影响评价方法概述 一 定性分析方法定性分析方法主要用于不能定量得到结果的情况下或小型无污染较小的建设项目 该方法也是环境影响评价中广泛应用的方法 民意测验 类比调查和专家预测 优缺点 1 优点 方法简单 可用于无法进行定量预测分析的环境要素 周期短 耗资少 上马快 缺点 没有量的概念 这种方法所得结果的可靠性程度直接取决于评价者的主观因素 适用范围 1 社会 文化 古迹文物等 2 污染不严重的中小型工厂 类似环评报告表 二 数学模型评价方法数学模型 把环境要素或过程规律用不同的数学形式表示出来 就得到了反映这些规律的数学模型 用此方法评价称数学模型方法 各类污染源 三 环境影响评价的综合评价方法 综合评价方法 在环境影响评价工作中往往需要对经济开发活动对各个环境要素和过程造成的影响做一个总的估计和比较 即进行综合评价 目前在国外所采用的综合评价方法有矩阵方法 地图覆盖法等 矩阵方法 1 应用和特点 以矩阵 或表 的形式分别将开发活动的各项具体行动和可能受这些行动影响的各个环境要素作为行和列列出 把各种行动对环境要素影响的估计按一定规则处理后作为矩阵的单元填入矩阵中相应的位置 在考虑开发行动和环境项目的权重后进行加和计算 求出的值为综合评价值 Bij AijWij A11 8 A11W11 8 A12 8 A12W