环境管理与环境法课件第四章环境管理的技术支持.ppt

1、环境管理的技术支持,提纲,环境监测 环境预测 环境标准 环境审计 环境管理信息系统,环境监测Environmental Monitoring,原子弹产生的蘑菇云,对核试验的控诉 93年世界新闻摄影获奖作品,保罗 洛 美,定义,环境监测：就是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。 也可表示为用科学的方法监测和测定代表环境质量及发展变化趋势的各种数据的全过程。,环境监测的发展历史,环境监测工作有半个多世纪的历史 大体经历了三个阶段： 以典型污染事故调查为主 以污染源监督性监测为主 以环境质量监测为主,我国的环境监测工作历史： 起步于七十年代中期，各省市相继建

2、立环境监测站 在“六五”和“七五”期间，环境监测站有一大发展 在“七五”和“八五”期间，我国的环境监测工作日趋成熟 我国的环境监测工作较发达国家起步晚，但是发展很快，已具备了组织机构网络化和监测技术体系化的雏形。,内容提要,1.目的 2.分类 3.工作程序 4.特点 5.技术进展 6.基本原则 7.环境监测的质量保证 8.环境监测实例,1.环境监测的目的,收集、积累数据,预测、预报 环境质量,目标管理,研究环境容量,实施总量控制,评价 环境 质量,监督管理 控制污染,追寻 污染源,测定 环境 质量,保护 人类健康 保护环境 合理 使用资源,制订环境法规、 标准、规划,2.环境监测的分类,按监测

3、目的分类,环境监测,监视性监测,特定目的性监测,研究性监测,环境 质量 监测,污染 源监 督监 测,污染 事故 监测,纠纷 仲裁 监测,考核 验证 监测,咨询 服务 监测,标准 方法 标准 样品 研制 监测,污染 规律 研究 监测,背景 调查 监测,综合 评价 研究 监测,环境监测的分类,按监测介质分类,环境监测,大 气 污 染 监 测,水 质 污 染 监 测,土 壤 和 固 废 监 测,生 物 污 染 监 测,生 态 监 测,物理污染监测,噪声 振动 污染 监测,放射 性污 染监 测,电磁 辐射 监测,其 它,环境监测是开展环境管理工作的重要基础，通过长期的大量的监测数据，判断该地区的环境质

4、量状况是否符合国家的规定，预测环境质量的变化趋势，找出该地的主要环境问题以及主要原因。提出相应的治理方案、控制方案、预防方案以及法规和标准等一整套的环境管理办法，做出正确的环境决策发现新的和潜在的环境问题，掌握污染物的迁移、转化规律，为环境科学研究提供及时和可靠的数据。,3.环境监测的一般工作程序,环境监测,布点 技术,采 样,样品前期 处理和准备,定性检测 定量检测,数据 处理,综合分 析评价,环境信息,环境质 量信息,环境监测过程示意图,基础资料的收集 监测断面和采样点的设置 采样时间和采样频率的确定 采样及监测技术的选择 结果表达、质量保证及实施计划,例：河流水质监测过程,对照断面,控制

5、断面,削减断面,控制断面,河流监测断面设置,A,A,B,B,C,C,D,D,E,E,F,F,G,G,河流监测断面设置示意图,A-A对照断面 G-G削减断面 B-B、C-C、D-D、F-F控制断面,污染源,排污口,水流方向,自来水取水口,中泓线,有明显水流处,采样点位确定,有明显水流处,中泓线,有明显水流处,采样点位确定,等间距设置,采样点位确定,采样点位确定,水面下0.30.5m处,河底以上0.5m处,水深处,思考：当河道有支流汇入时应如何设置断面呢？,对照断面,控制断面,削减断面,断面,点位,1. 环境监测的综合性 监测手段 ：化学、物理、生物、物理化学、生物化学及生物物理等 监测对象 ：空

6、气、水体（江、河、湖、海及地下水）、土壤、固体废物、生物等 监测数据的处理：对监测数据进行统计处理、综合分析，涉及该地区的自然和社会各个方面情况 2. 环境监测的连续性 3. 环境监测的追踪性,4.环境监测的特点,5.环境监测技术的发展,（一）化学、物理技术 重量分析法：可测定残渣、降尘、硫酸盐、油类等。 容量分析法：用于水中酸度、碱度、 COD、BOD、DO、硫化物、氰化物等的测定。,仪器分析法,环境监测中理化监测的不足: 只反映采样瞬时的污染物浓度，不能反映环境已经发生的变化。,生物监测的特点,富集性 生物的一个重要特点是它能够通过各种方式从环境中富集某些元素。如水中DDT农药: 水中浓度

7、为0.000003mgL 浮游生物（富集7.3万倍） 小鱼 (富集14.3万倍) 大鱼 （富集858万倍） 人食用这些水中生物后富集1000万倍。,长期性 环境污染物的含量和其它环境条件改变的强度大小，是随时间而变化的。这些变化是因污染物的排放量不稳定而造成的。理化监测只能代表取样期间的概况。而生活于一定区域内的生物，能把一定时问内环境变化情况反映出来。,综合性 人类生产、生活所产生的污染物，成份极其复杂。理化监测只能获得各种成份的类别和含量，但不能确切说明对生物有机体的影响。而生物是接受综合作用，不仅仅是个别组分的影响，所以生物监测能反映环境诸因子、多组分综合作用的结果，能阐明整个环境的情况

8、。对符合排放标准的污染物，其长期影响环境的后果，更需要用生物监测来评价。,以上过程，只有通过生物监测手段，通过食物链放大了的各营养级进行分析，才能对水体进行全面评价。,（二） 生物技术 利用植物和动物在污染环境中所产生的各种反映信息来判断环境质量的方法。是一种最直接的方法。 包括生物体内污染物含量测定，观察生物在环境中受伤害状况、生物的生理生化反应、生物种类和群落结构变化等。,水生生物毒性试验,金鱼,绿藻,褐藻,蝴蝶鱼,可用于水生生物毒性试验的部分鱼类和藻类,SO2 指示植物,棉花,白杨,O3的指示植物,矮牵牛花,葡萄,氮氧化物指示植物,向日葵,番茄,空气污染指示植物,对矿井内瓦斯毒气敏感的动

9、物,金丝雀,金翅雀,鸡,老鼠,金丝雀,狗,家禽,对SO2敏感的动物,空气污染指示动物,目前，国内外关于监测网络的建立大致有两种类型。 一是要素型，即按不同环境要素来建立监测网络。 二是管理型，即按行政管理体系建立网络。,（三）环境监测网络,国家环境监测管理部门,大气环境 监测中心,水环境 监测中心,其他环境要素 监测中心,直 接 控 制,技 术 支 持,直 接 控 制,直 接 控 制,技 术 支 持,技 术 支 持,国 家 控 制 测 点,地 方 控 制 测 点,部 门 控 制 测 点,国 家 控 制 测 点,国 家 控 制 测 点,地 方 控 制 测 点,部 门 控 制 测 点,地 方 控

10、制 测 点,部 门 控 制 测 点,国家环境监测信息中心,“要素型”监测网络,国家环保总局,国家监测中心 （总站）,部委监测管理 部门或总站,国家环境监测 管理部门,省级管理部门,地市级管理部门,现区级管理部门,地市级监测站,县区级监测站,企业、单位站,行业地区站,部门监测中心站,省级监测中心站,“管理型”监测网络,国家网,省级网,市级网,县级网,1.生态遥感监测技术的开发,NOOA卫星,地球遥感图,（四）环境监测新技术的发展,2.三S技术的发展 遥感（Remote Sensing，RS） 地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS） 全球定位系统（G

11、lobal Positioning System, GPS）,子 站,中 心 站,子 站,子 站,子 站,子 站,子 站,子 站,子 站,3.自动监测系统,6.环境监测的原则优先监测,优先选择：对众多有毒污染物进行分级排序，从中筛选出潜在危害大，在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象。 环境优先污染物：通过优先选择的污染物。 优先监测：对环境优先污染物进行的监测 监测对象选择： (1)潜在危害性大、出现频率高的污染物， (2)现代已有检出方法 (3) 监测结果所获得的数据，要有可比较的标准或能作出正确的解释和判断,表中标有“”符号者为推荐近期实施的名单，包括12个类别，48种有毒化学物质

12、，其中有机物占38种。,表1.1 中国环境优先污染物黑名单,7.质量保证,目的 (1)准确性：测量数据的平均值与真实值的接近程度 (2)精确性：测量数据的离散程度 (3)完整性：测量数据与预期的或计划要求的符合程度 (4)可比性：不同地区、不同时期所得的测量数据与处理结果要进行比较研究 (5)代表性,数据的科学性,数据的代表性 （取决于样品的代表性）,数据的准确性与精密性 （取决于实验室工作）,数据的完整性,数据的可比性,采样点的布设,采样方法,样品的现场处置,样品的保存,样品的制备,选择正确的 方法并验证,实验室基础 工作,分析过程中 的质控,合格的实验室 条件仪器、试剂、 纯水等,基础实验

13、,空白实验 与检测限,绘制校 准曲线,空白 试验,平行双 样试验,回收率 试验,天津市空气质量监测点,环境监测实例-2005年天津市海洋环境公报,2005年，天津市在近岸海域开展了以海水、海洋沉积物和海洋生物质量为主要内容的近岸海洋环境趋势性监测、江河入海污染物总量监测，加强了海洋生态监控区监测和海洋污染事故应急监测,天津海域设立115个监测站位，获得5200余个监测数据的分析，结果显示：2005年，天津市有近三分之一的近岸海域海水环境质量符合较清洁海域水质标准。部分海域属于严重污染海域受污染海域主要为汉沽附近大部分海域、塘沽附近海域、大沽锚地、大沽排污河口和北塘河口附近海域,近岸海域环境质量

14、状况,主要污染物为无机氮、活性磷酸盐。海水增养殖区同样受营养盐的污染。天津市近岸海域海水环境质量总体污染状况加重。全海域未达到清洁海域水质标准的面积约2910平方公里,入海排污口排污状况,2005年天津市入海排污口总体环境质量状况污染严重，统计结果表明，100%的排污口存在超标排放现象。,“十一五”期间我国环境监测技术发展,环境预测Environmental forecast,提纲,概念 程序 分类 环境预测案例,环境预测概念,环境预测是根据已掌握的情报资料和监测数据，对未来的环境发展趋势进行的估计和推测，为提出防止环境进一步恶化和改善环境的对策提供依据。,分类,区域环境预测 部门行业环境预测

15、 专题环境预测,环境预测的程序,预测工作的程序可以大致分为四个阶段和十一个步骤 1.准备阶段 2.收集并分析信息阶段 3.预测分析阶段 4.输出预测结果,预测方法的特性分类,1定性预测方法 泛指经验推断方法、启发式预测方法等。 依靠预测人员的经验和逻辑推理，而不是靠 历史数据进行数值计算 定性预测方法: 专家评估法、 特尔非法、主观概率法、集合意见法、层次分析法、先导指标预测法等,预测方法的特性分类,2定量预测方法 依靠历史统计数据，在定性分析的基础上构造数学模型进行预测的方法。按照预测的数学表现形式可分为定值预测和区间预测.不靠人的主观判断，而是依靠数据，计算结果比定性分析具体和精确得多。

16、定量预测方法 : 趋势外推法、回归分析法、投入产出法、模 糊推理法、马尔柯夫法等。,预测方法的特性分类,3综合预测方 法 综合预测方法是定性方法与定量方法的综 合。在定性方法中，也要辅之以必要的数 值计算,在定量方法中，模型的选挥、因 素的取合以及预测结果的鉴别等，也都必 须以人的主观判断为前提。可得到较为 可靠的预测结果,根据预测方法的原理分类,1直观法 即定性预测方法 2因果型预测方法 用相关性原理来分析预测对象与有关因素的相互关 系，并以此关系构造模型进行预测。包括投入产出 预测法，回归预测法和系统动力学预测法。 3趋势外推预测方法 理论依据是惯性定理。包括时间序列,预测方法、增 长曲线

17、预测方法,环境预测的关键,运用预测方法的关键是正确建立描述、概括研究对象特征和变化规律的模型。 定性预测的模型是逻辑推理式的模型。 定量预测的模型通常是以数学关系式表示的数学模型。,环境预测实例“引黄济津”水质预测,“引黄济津”工程是国家为解决天津市水资源严重溃缺问题而实施的一项重要应急措施 , 北大港水库一直是“引黄济津”工程实施的调蓄水库。,准备阶段：,北大港水库用作“引黄济津”和“南水北调”东线备用方案的调蓄水库，为保证“引黄”或“引江”的淡水在蓄存期间水质适合生活或生产用水，预测其水质变化，有着重大的现实意义和深远的战略意义。,收集并分析信息阶段：,1、收集信息 收集北大港水库相关资料

18、（水库面积、深度、进出口、库存水质水量等） 大港地区资料（地质、水文、气象等） 引黄济津相关资料（调水路线、调水水质、时间、水量、流速等）,2、分析信息,土壤的影响 水文地质情况的影响 蒸发量与降雨量的影响,风的影响,“引黄水”入库前原存水质和水量的影响,预测分析阶段：,预测方法：数学模型预测分析法 模拟实验,为对水质咸化机理进行定量分析, 在现场修建了1 个5050 2.5 m的模拟水池, 护坡角12。另外, 在模拟水池的堰上砌了1 个2 2 1 m 的蒸发池。,监测数据：,建立数学模型 CL ( t) = 6. 258 t - 1. 017 t lnt 式中: CL ( t) 为蓄存一段时

19、间t 以后,单位面积水中氯离子的增量,g/ m2 ; t 为蓄存时间,d。,数学模型检验,输出结果阶段,环境标准Environmental Standards,提纲,定义 分类和分级 环境质量标准 污染物排放标准,一、定义,环境标准(environmental standards) 就是为了保护人群健康,防治环境污染，合理利用资源，促进经济发展，依据环境保护法和有关政策,对环境中有害成分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范。 环境标准是我国环境保护法体系中一个独立的、特殊的、极重要的组成部分。,二、环境标准的分类和分级,分类：,环境标准,环境质量标准,污染物排放标准,环境基础标准,环境方法标

20、准,环境标准物质标准,环保仪器、设备标准,分级：,国家标准,地方标准,行业标准,核心,支持系统,体系基础,环境标准的分类 （1）环境质量标准 为了保护人类健康，维持生态良性平衡和保障社会物质财富，并考虑技术条件，对环境中有害物质和因素所作的限制性规定。 它是制订环境政策的目标和环境管理工作的依据，也是制订污染物的控制标准的依据，是评价我国各地环境质量的标尺和准绳。,（2）污染物排放标准 是根据环境质量标准及污染治理的技术经济条件，对排入环境的有害物质和产生危害的各种因素所作的限制性规定，是对污染源排放进行控制的标准。,（3）环境基础标准 对环境质量标准和污染物排放标准所涉及到的技术术语、符号、

21、代号、制图方法及其他通用技术要求所作的技术规定。,（4）环境方法标准 指为统一环境保护工作中的各项试验、检验、分析、采样、统计、计算和测定等方法所作的技术规定。,（5）环境标准物质标准 是在环境保护工作中，用来标定仪器、验证测量方法，进行量值传递 或质量控制的材料或物质，对这类材料或物质必须达到的要求所作的规定。 它是检验方法标准是否准确的主要手段。 （6）环保仪器、设备标准 为了保证污染治理设备的效率和环境监测数据的可靠性和可比性，对环保仪器、设备的技术要求所作的规定。,环境标准的分级 我国的环境标准分为国家环境标准（包括行业标准）和地方环境标准二级。 （1）国家环境标准 （2）地方环境标准

22、 （3）国家环境保护行业标准,三、环境质量标准,制定原则 科学性 政策性 可行性 区域差异性 便于管理实施,5种污染物容许浓度的比较（）,1）环境空气质量标准GB3095-1996） 该标准从1996年10月1日起在全国实施。,标准分为三级： 一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何危害影响的空气质量要求。 二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动、植物，在长期和短期的情况下，不发生伤害的空气质量要求。 三级标准：为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物（敏感者除外）能正常生长的空气质量要求。,根据地区的地理、气候、生态、政治、经济和大气污染程度划分三类地区： 一

23、类区：国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗养地等。 二类区：城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村寨。 三类区：大气污染程度比较重的城镇和工业区以及城市交通枢纽、干线等。,环境空气质量标准分为三级。 一类区执行一级标准 二类区执行二级标准 三类区执行三级标准,2)水环境质量标准 地表水环境质量标准（GB 38382002） 海水水质标准（GB30971997） 生活饮用水卫生标准（GB574985） 渔业水质标准（GB1160789） 农田灌溉用水水质标准（GB508485）,地表水环境质量标准GB3838-2002） 地表水环境质量标准适用于江、河、

24、湖泊、水库等具有使用功能的地表水水域。,水域功能分类,主要适用于一般工业用水及人体非接触的娱乐用水区。,类,主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。,类,主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。,类,主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵区等。,类,主要适用于源头水、国家自然保护区。,类,生活饮用水卫生标准（GB574985）,细菌总数 大肠杆菌群 游离性余氯,四、污染物排放标准,制定原则 满足环境质量标准要求 可行性 考虑环境特征 控制污染与促进经济发展相结合 便于监测、检查,在此范围内费用与效率相平衡,净化设备效率与费用的关系,大气

25、排放标准 大气污染物综合排放标准GB16297-1996 保护农作物的大气污染物最高允许浓度标准（GB913788） 锅炉大气污染物排放标准（GB132712001）,2)水排放标准 污水综合排放标准（GB89781996） 医院污水排放标准（GBJ4883） 工业水污染物排放标准 造纸工业水污染物排放标准（GWPB21999） 甘蔗制糖工业水污染物排放标准（GB354683） 石油炼制工业水污染物排放标准（GB355183） 纺织染整工业水污染物排放标准（GB428792）,污水综合排放标准GB8978-1996 （1）本标准按污水污水排放去向，分年规定了69种水污染物最高允许排放浓度及部分

26、行业最高允许排水量。 （2）除了有特殊规定的以外，其他水污染物排放均执行本标准。 （3）按地表水域使用功能要求和污水排放去向，分别执行一、二、三级标准,标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类： 第一类污染物是指能在环境或动植物内蓄积，对人体健康产生长远不良影响者。 第二类污染物指长远影响小于第一类的污染物质。,第一类 污染物,能在环境或植物体内蓄积，对人体健康产生长 远不良影响者，含有此类有害污染物质的污水， 不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功 能类别，一律在车间或车间处理设施排出口取样 ，其最高允许排放浓度应符合 （第一类污染 物最高容许排放浓度）的规定。,第二类 污染物,指其

27、长远影响小于第一类的污染物质，在排 污单位排出口取样，其最高允许排放浓度必 须符合（第二类污染物最高允许排放浓 度）的规定。,常见一类 污染物,总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、 总砷、总 铅、总镍、苯并(a)芘等。,常见二类 污染物,pH值、色度、悬浮物、BOD、CODcr、 石油类、动植物油、挥发酚、氰化物、硫化物、 氨氮、氟化物、磷酸盐、甲醛、苯胺类、 硝基苯类、阴离子合成洗涤剂、铜、锌、锰等。,3）固体废物控制标准 农用污泥中污染物控制标准（GB428484） 农用粉煤灰中污染物控制标准 （GB817387） 农药安全使用标准（GB428584） 城镇垃圾农用控制标准（GB817287

28、） 有色金属工业固体废物控制标准（GB508585） 建材工业废渣放射性限制标准（GB676386）,环境审计 Environmental Auditing,环境审计,定义 过程 环境审计中存在的问题及展望 环境审计实例,定义,环境审计是由有关审计组织，依照环境法规政策和标准，遵循审计准则，系统地、定期地对被审计单位环境活动、环境财务信息和环境管理系统的真实性、合规性、有效性进行监督、评价和鉴证，并将审计结果报告委托方的活动及过程。,过程,审计前的准备工作 计划审计阶段（对组织结构的考虑） 审计计划阶段（对方法的考虑） 执行审计阶段 评价调查的结果 报告和鉴定 在审计基础上实施新的行动计划,国

29、外环境审计的实践,(一)美国 美国环境保护局(EPA)是联邦一级的权力机构它 鼓励各州各公司使用环境审计作为公司管理的工 具。EPA赞同自愿的环境审计并鼓励公司董事会 主动参与审计。 (二)英国 英国的“环境保护法案”中规定(IC)的许可方可对废 弃物进行处队工业部门必须得到综合污染控制部 门而且，要求工厂要使用现有的、最先进的技 术，并避免过多的开支,我国环境审计存在的问题,国家关于环境审计方面的法律法规不完备 缺乏审计标准 人员素质问题 环境审计的技术方法落后,环境审计实例,海河流域水污染防治审计,审计对象：各级政府及所属环保部门，财政部门，项目单位，企业等 审计目标：到2003年底，中国政府批准的海河流域水污染防治“十五”计划（20012005）的阶段性目标是否实现？ 审计性质：效益审计 审计实施：审计署农业与资源环保审计司、审计署驻地方特派员办事处、地方审计机关进行联合审计和平行审计 审计范围：2001年至2003年，海河流域水污染物总量控制措施实施情况，中央、地方政府和企业履行海河流域水污染治理责任情况。,环境审计实例,海河流域水污染防治审计的审计过程,（一）审