环境影响评价的方法与技术和模型分析

1、本章主要内容一、环境影响的识别方法与预测方法二、环境影响的综合评价方法三、GIS技术在环境影响评价方法中的应用四、环境质量现状评价的数学模型 环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.1 环境影响识别方法 3.1.1 环境影响识别的基本内容 1环境影响因子识别 根据工程的组成、特性及其功能，结合工程影响地区的特点，从自然环境和社会环境两个方面，选择需要进行影响评价的环境因子。所选因子应具有代表性，而且同一工程的不同阶段受影响的因子不同。一般采用如下因子：污染影响、植被和野生生物、自然资源开发利用、自然环境灾害影响、社会经济影响以及美学、文物和名胜古迹保护以及休闲娱乐的影响。 环境影响评价的方法与

2、技术和模型分析2环境影响程度识别 工程建设项目对环境因子的影响程度可用等级划分来反映，按有利影响与不利影响两类分别划级。 （1）不利影响：常用负号表示，按环境敏感度（是指损失不降低环境质量的情况下，环境因子对外界压力的相对计量）划分为五级： a、极端不利：外界压力引起某个环境因子无法替代、恢复与重建的损失，此种损失是永远的、不可逆的； b、非常不利：严重而长期的损害或损失，其代替、恢复和重建非常困难和昂贵，并需很长时间； 3.1 环境影响识别方法 3.1.1 环境影响识别的基本内容 环境影响评价的方法与技术和模型分析2环境影响程度识别 c、中度不利：损害或破坏的代替或恢复是可能的但相当困难且可

3、能要较高的代价，并需比较长的时间； d、轻度不利：引起轻微损失或暂时性破坏，其再生、恢复与重建可以实现，但需要一定的时间； e、微弱不利：引起暂时性破坏或干扰，可较快地自动地恢复或再生。 （2）有利影响：用正号表示，分为五级，即微弱有利、轻度有利、中等有利、大有利和特有利。 3.1 环境影响识别方法 3.1.1 环境影响识别的基本内容 环境影响评价的方法与技术和模型分析3.1.2 核查表法 本法是将环境评价中必须考虑的因子（如环境参数或影响以及决策因素等）一一列出，然后对这些因子逐项进行核查后做出判断，最后对核查结果给出定性或半定量的结论，又称列表清单法或一览表法。该方法发展较早，但应用广泛。

4、 视核查表的复杂程度，可分为简单型核查表法、描述型核查表法、分级型核查表法和提问式核查表法。 3.1 环境影响识别方法 环境影响评价的方法与技术和模型分析1简单核查表法： 表中列出环境评价必须考虑的因子，评价人员只需就开发行动对每个因子是否有影响，以及影响的简单性质做出判断。可作定性识别分析，不能作为决策依据，但应用广泛。见表3-1 。 3.1.2 核查表法 3.1 环境影响识别方法 环境影响评价的方法与技术和模型分析表3-1 单条内陆公路建设的环境影响的简单核查表（示例） 注：表中符号“”表示有影响。 环境影响评价的方法与技术和模型分析2描述型核查表法： 除列出环境因子外，还同时说明对每项因

5、子影响的初步度量以及影响预测和评价的途径。见表3-2 。 3.1.2 核查表法 3.1 环境影响识别方法 环境影响评价的方法与技术和模型分析表3-2 河道改造对一些水文参数的影响（描述型核查表示例） 影响类型：就地：正面：重要，次要；负面：重要，次要； 下游： ， ； ， 。 环境影响评价的方法与技术和模型分析3分级型核查表法： 又称评分型核查表，不是简单地做出判断，而是评出每个因子受影响大小的分值，而且给出反映第i个因子影响重大性的权值，最后累加得到加权总分，可依分值大小选出最佳方案。见表3-3 。 3.1.2 核查表法 3.1 环境影响识别方法 环境影响评价的方法与技术和模型分析表3-3

6、水资源开发项目环境影响评价评分型核查表示例 环境影响评价的方法与技术和模型分析4提问式核查表： 以提问的形式请评价人员、行业专家或公众按项目具体情况对可能产生的重大影响进行问题式核查。 3.1.2 核查表法 3.1 环境影响识别方法 环境影响评价的方法与技术和模型分析3.2 环境影响预测方法 3.2.1 数学模式方法 它是一种客观的预测方法。用统计、归纳和理论分析方法，对预测对象进行分析处理。根据人们认识的深浅，可分为黑箱、灰箱、白箱三类。 环境预测结果产生误差或不确定性的原因的三个：一是模式推导过程中所用的假设条件和尺度分析与原型存在差异，这是误差的主要来源；二是所得的模式参数与原型中的实际

7、参数有差别；三是输入数据（包括源、汇数据、环境数据和原始测量数据）不够准确。 环境影响评价的方法与技术和模型分析 人们除了应用数学分析工具进行理论研究外，还可应用物理、化学、生物等方法直接模拟环境影响问题，这类方法通称为物理模拟方法，属实验物理学研究范畴。 方法的关键在于原型与模型的相似。相似通常要考虑：几何相似、运动相似、热力相似和动力相似。 3.2 环境影响预测方法 3.2.2 物理模拟预测方法环境影响评价的方法与技术和模型分析 1对比法是最简单的主观预测方法，此法通过对工程兴建前后，地某些环境因子影响机制及变化过程进行对比分析来确定影响的大小。 2类比法是通过一个已知的相似工程兴建前后对

8、环境的影响来订正拟建工程对环境的影响。此法应用十分广泛。 3.2 环境影响预测方法 3.2.3 对比与类比法环境影响评价的方法与技术和模型分析 最简单的咨询法是召开专家会议，通过组织专家讨论，对一些疑难问题进行咨询，专家进行类比、对比分析以及归纳、演绎、推理，在此基础上做出预测。 较有代表性的专家咨询法是特尔斐（Delphi，美国1964年首先使用），它是一种系统分析方法，具体形式通过围绕某一主题让专家们以匿名方式充分发表其意见，对每一轮意见进行汇总、整理、统计，作为反馈材料再发给每个专家，作进一步分析判断，提出新的论证，经过反复论证，意见日趋一致，可靠性越来越大。 3.2 环境影响预测方法

9、3.2.4 专业判断法 环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.3 环境影响综合评价方法 3.3.1 指数法 1普通指数法： 单因子指数：式中：Ci 第i 种评价因子在环境中的观测值； Csi 第i 种评价因子的评价标准。环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.3 环境影响综合评价方法 3.3.1 指数法 1普通指数法： 环境影响综合指数：式中：i 表示第i个环境要素； n 环境要素总数； j 第i个环境要素中的第j个环境因子； m 第i个环境要素中的环境因子总数。 环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.3 环境影响综合评价方法 3.3.1 指数法 1普通指数法： 当权重不同时： Wij 权

10、重因子 环境影响评价的方法与技术和模型分析2巴特尔指数法 3.3 环境影响综合评价方法 3.3.1 指数法 该法不是引入环境质量标准，而是引入评价对象的变化范围，把此变化范围定为横坐标，把环境质量指数定为纵坐标，且标准化为01。环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.3 环境影响综合评价方法 3.3.2 矩阵法 此法由Leopld等人在1971年提出，矩阵中横轴列出开发行为（一种清单），纵轴上列出受开发行为影响的环境要素（另一种清单），把影响的大小分为若干等级（5或10级），用阿拉伯数字表示，并在括号中给出各影响的权重，最后计算出总的影响。（见表3-1，P44）。 1相关矩阵法： 环境影响评价

11、的方法与技术和模型分析2迭代矩阵法：（1）列出基本行为清单和基本环境因素清单；（2）两份清单组成一个关联矩阵；（3）进行“影响”评价，找出有意义的一级影响，进行迭代；（4）进行迭代，即把选出的一级影响作为“行为”，再同全部环境因素建立关联矩阵进行鉴定评价，得出二级影响。循环进行迭代，直到至少有一个影响是“不可忽略”为止。 3.3 环境影响综合评价方法 3.3.2 矩阵法 环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.3 环境影响综合评价方法 3.3.3 图形叠置法 该法开始于手工作业，即用多张透明的图片把每种要评价的因素受影响的程度叠置到基片图上，就可看出一项工程的综合影响，颜色的深浅表示影响的大小

12、。现在已用计算机叠图。这种方法对各种线路开发项目进行路线方案选择时最有效。 环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.3 环境影响综合评价方法 3.3.4 网络法 网络法的原理是采用原因结果的分析网络来阐明和推广矩阵法。网络呈树枝状，又称关系树枝或影响树枝，可以表述和记载第一、第二、第三以及更高层次上的影响。 网络树由一条条分支组成，每一条分支都可以计算影响权重评分，把各条分支的影响权重评分相加，即可得到期望环境影响。如住宅迁移住宅房地产税收损失城市住宅收减少房地产税率提高这一分支： 各影响发生的概率为：（）（）（）（） 影响总分为：（-2）（4）+（）（5）+（）（10）+（-1）（3） 影响

13、权重评分为：（）（） 注意：第一，有效地估计影响发生的可能性； 第二，分数为相对分数，可对不同方案进行比较； 第三，网络中要列出所有有显著意义的影响。 环境影响评价的方法与技术和模型分析 此法以“世界模型”的数学模型和系统分析方法为代表，以动态的观点进行综合分析、预测，很有发展前途，但运行要求很高，需要对社会行为和技术发展做一系列的严格设定，需相当大的人力、物力和财力。 3.3 环境影响综合评价方法 3.3.5 动态系统模拟法 环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.4 地理信息系统技术在环境影响评价方法中的应用 1建立环境标准和环境法规数据库；2建立区域自然与社会经济信息数据库；3建立区域环

14、境质量信息与污染源信息数据库；4建立工程项目信息数据库；5环境监测：设计环境监测网络，储存和显示监测信息，选定区域的场地监测与分析；6环境质量现状与影响评价：集成各种信息进行综合分析、模拟和预测；7环境风险评价：具有快速反应决策能力，如地震图示等；8环境影响后评估：对环境影响报告书进行事后验证。 3.4.1 GIS在建设项目环境影响评价中的应用环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.4 地理信息系统技术在环境影响评价方法中的应用 1管理一个大地理区的各种信息资料；2将不同时段的多个因素进行叠置（overlay），从而分析区域环境质量演变规律；3综合储存的各种信息进行预测。 3.4.2 GIS在

15、区域环境影响评价中的应用 环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.4 地理信息系统技术在环境影响评价方法中的应用 1污水土地处理适宜性的评价：（1）污水土地处理：是指利用土壤及水中的微生物和植物根系系统对污水进行处理，同时利用污水的水、肥资源促进农作物和树木生长的一种工程措施。3.4.3 GIS在选址中的应用环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.4 地理信息系统技术在环境影响评价方法中的应用 1污水土地处理适宜性的评价：3.4.3 GIS在选址中的应用 （2）步骤： a. 从城镇居住环境和水系资源的保护出发，利用GIS的Buffer功能建立这些区域的缓冲带，同时根据当地的实际情况，从技术的角

16、度出发，提取一些非评价区。 b. 根据当地实际，利用特尔斐法确定影响土地处理能力的各个因素和权重，划分评价等级，建立评价体系。例如浙江省龙游县评价时使用的因素和相应的权重。表中分值从1到5表示适宜性增大，U 表示不适宜。环境影响评价的方法与技术和模型分析 3.4 地理信息系统技术在环境影响评价方法中的应用 1污水土地处理适宜性的评价：3.4.3 GIS在选址中的应用 c.从GIS分层数据库中提取影响要素图（coverage）经格式转换成统一的格栅图，然后进行图幅叠置，计算每个格栅内的分值，并用权重加和法求出总分值，根据分值大小将评价区域划分为适宜、较适宜、可适宜、不适宜四个等级。 d.将适宜性

17、评价等级图与非评价区域图进行裁剪，然后将其转换为矢量图，得到最后结果图。 环境影响评价的方法与技术和模型分析表3-4 评价因素权重与分值环境影响评价的方法与技术和模型分析2有害废物填埋场选址： 3.4 地理信息系统技术在环境影响评价方法中的应用 3.4.3 GIS在选址中的应用（1）场址环境背景浆的收集与管理：利用不同时相的遥感实现对场址环境背景的动态跟踪，获取动态的空间参数序列，这对水位动态变化、水质污染监测及工程环境勘察等极为实用。（2）场址基本条件的量化分析与空间分析：充分利用GIS丰富的数据资源的和各种表格计算能力，对表征场院址的自然地理、地质、水文地质及工程地质学基本条件的某些参数设

18、定变量，相互之间进行各种函数的统计分析，确定关联方式和相关系数。环境影响评价的方法与技术和模型分析2有害废物填埋场选址： 3.4 地理信息系统技术在环境影响评价方法中的应用 3.4.3 GIS在选址中的应用（3）填埋场选址的地理信息综合评判： 具体方法如下： a选择评价目标、建立系统的层次结构模型； b建立评价因子数据库； c定量和定性指标权重的确定； d综合评判。环境影响评价的方法与技术和模型分析1GIS和环境模型研究结合的必要性 ： 3.4 地理信息系统技术在环境影响评价方法中的应用 GIS在环境影响预测模型中的应用 二者相得益彰。GIS的介入，使模型的三维显示、空间分析能力、空间模拟能力

19、得到加强，使模型的检验、校正更加容易，使模型的视觉效果有了质的飞跃。环境影响评价的方法与技术和模型分析2GIS在环境影响预测模型研究中的主要应用范围 3.4 地理信息系统技术在环境影响评价方法中的应用 GIS在环境影响预测模型中的应用 （1）数据的前期处理：GIS是输入数据集成器，并将数据按模型的需要以不同比例尺、不同精度、不同投影方式、不同格式反馈给环境模型；（2）模型开发：利用GIS系统开发语言建立环境应用模型；（3）数据的后期处理和结果的输出：GIS可以进行模型的合理性检验、校正以及各类统计分析，另外，GIS支持图形、图像、数据、报表等多种显示输出。 环境影响评价的方法与技术和模型分析3

20、.5.1 环境评价模型的分类 3. 5 环境质量现状评价的数学模型1.目前最常用的环境质量评价模型可以分为三类： 环境质量指数模型：环境质量指数是一个有代表性的、综合性的数值，它表征着环境质量整体的优劣。该指数既可以只用单个环境因子的观测指标计算得到，也可以是多个环境因子观测指标综合算出。 环境影响评价的方法与技术和模型分析3.5.1 环境评价模型的分类 3. 5 环境质量现状评价的数学模型1.目前最常用的环境质量评价模型可以分为三类： 环境质量分级模型：环境质量分级是根据环境质量指数，按照一定的数学方法，将表征环境质量的各种数值综合归类，确定环境质量所属的等级。 环境质量综合评价的半定量模型

21、：是针对环境质量评价中不能用确切的数字表达时的半定量化的分析模型，如环境影响矩阵模型、列表清单分析等。 环境影响评价的方法与技术和模型分析3.5.1 环境评价模型的分类 3. 5 环境质量现状评价的数学模型2.环境评价指数的设计原则： （1）指数与待评价因子相关的原则：（2）指数的可比性原则：（3）指数的直观易懂性原则：（4）指数的可加和性原则： 环境影响评价的方法与技术和模型分析3.5.2 单因子评价指数： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型 3.3 环境影响综合评价方法 普通指数法： 单因子指数：式中：Ci 第i种评价因子在环境中的观测值； Csi第i种评价因子的评价标准。 3. 5 环

22、境质量现状评价的数学模型环境影响评价的方法与技术和模型分析3.5.3 多因子环境质量分指数： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型 3.3 环境影响综合评价方法 1加权型分指数： 加和型分指数是将多个具有可比性的单因子评价指数加和后得到的综合分指数。根据加和的方式，又可将其分为以下几种。 3. 5 环境质量现状评价的数学模型（1）简单加和式环境质量分指数：将多个单因子评价指数简单加和的综合分指数。其计算公式为： 环境影响评价的方法与技术和模型分析3.5.3 多因子环境质量分指数： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型 3.3 环境影响综合评价方法 （2）矢量加和式环境质量分指数：将多个单因子评

23、价指数进行矢量加和的综合分指数。其计算公式为： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型（3）加权加和式环境质量分指数： 环境影响评价的方法与技术和模型分析3.5.3 多因子环境质量分指数： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型 3.3 环境影响综合评价方法 2幂函数加和型分指数： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型3兼顾极值的加和型分指数： 环境影响评价的方法与技术和模型分析3.5.3 多因子环境质量分指数： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型 3.3 环境影响综合评价方法 4分指数计算中加权系数的确定： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型（1）应用单个因子观测值的统计性质：该方法在计算中

24、会考虑到观测值本身的标准值，是一个纯统计学的考虑。其计算公式为： 式中：i 某因子观测值的算术或几何标准； i 各因子观测值的算术或几何平均值之和。 环境影响评价的方法与技术和模型分析3.5.3 多因子环境质量分指数： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型 3.3 环境影响综合评价方法 4分指数计算中加权系数的确定： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型（2）应用单个因子的环境容量来确定权值： 式中：Vi 环境可容纳量； Si 该因子的评价标准； Bi 该因子的环境（基准）背景值。 Ui 某环境（污染）因子可容纳量Vi的倒数，即1/Vi。 环境影响评价的方法与技术和模型分析3.5.3 多因子环境质量分指数： 3. 5 环境质量现状评价的数学模型 3.3 环境影响综合评价方法 4分指数计算中加权系数的确定： 3. 5 环境质量