3 环境现状调查与评价 环境现状调查是环境影响评价的组成部分，一般情况下应根据建设项目所在地区的环境特点，结合环境要素影响评价的工作等级，确定各环境要素的现状调查范围，并筛选出应调查的有关参数。 环境现状调查中，对环境中与评价项目有密切关系的部分（如大气、地面水、地下水等）应全面、详细，对这些部分的环境质量现状应有定量的数据并做出分析或评价；对一般自然环境与社会环境的调查，应根据评价地区的实际情况进行调查。 环境现状调查的方法主要有三种，即：收集资料法、现场调查法和遥感的方法。 收集资料法应用范围广、收效大，比较节省人力、物力和时间。环境现状调查时，应首先通过此方法获得现有的各种有关资料，但此方法只能获得第二手资料，而且往往不全面，不能完全符合要求，需要其它方法补充。 现场调查法可以针对使用者的需要，直接获得第一手的数据和资料，以弥补收集资料法的不足。这种方法工作量大，需占用较多的人力、物力和时间，有时还可能受季节、仪器设备条件的限制。 遥感的方法可从整体上了解一个区域的环境特点，可以弄清人类无法到达地区的地表环境情况，如一些大面积的森林、草原、荒漠、海洋等。此方法不十分准确，不宜用于微观环境状况的调查，一般只用于辅助性调查。在环境现状调查中，使用此方法时，绝大多数情况使用直接飞行拍摄的办法，只判读和分析已有的航空或卫星相片。 3.1 自然环境与社会环境调查 自然环境与社会环境调查是环境影响评价的组成部分，要清楚项目建设对环境的影响，必须要对项目建设之前，项目建设所在地的自然环境与社会环境进行调查。 3.1.1自然环境调查的基本内容与技术要求 3.1.1.1 地理位置 建设项目所处的经、纬度，行政区位置和交通位置，要说明项目所在地与主要城市、车站、码头、港口、机场等的距离和交通条件，并附地理位置图。 3.1.1.2 地质 一般情况，只需根据现有资料，选择下述部分或全部内容，概要说明当地的地质状况，即：当地地层概况，地壳构造的基本形式（岩层、断层及断裂等）以及与其相应的地貌表现，物理与化学风化情况，当地已探明或已开采的矿产资源情况。 若建设项目规模较小且与地质条件无关时，地质现状可不叙述。 评价矿山以及其它与地质条件密切相关的建设项目的环境影响时，对与建设项目有直接关系的地质构造，如断层、断裂、坍塌、地面沉陷等，要进行较为详细的叙述，一些特别有危害的地质现象，如地震，也应加以说明，必要时，应附图辅助说明，若没有现成的地质资料，应做一定的现场调查。 3.1.1.3 地形地貌 一般情况，只需根据现有资料，简要说明下述部分或全部内容：建设项目所在地区海拔高度，地形特征（即高低起伏状况），周围的地貌类型（山地、平原、沟谷、丘陵、海岸等等）以及岩溶地貌、冰川地貌、风成地貌等地貌的情况。崩塌、滑坡、泥石流、冻土等有危害的地貌现象，若不直接或间接危胁到建设项目时，可概要说明其发展情况。 若无可查资料，需做一些简单的现场调查。 当地形地貌与建设项目密切相关时，除应比较详细地叙述上述全部或部分内容外，还应附建设项目周围地区的地形图，特别应详细说明可能直接对建设项目有危害或将被项目建设诱发的地貌现象的现状及发展趋势，必要时还应进行一定的现场调查。 3.1.1.4气候与气象 建设项目所在地区的主要气候特征，年平均风速和主导风向，年平均气温，极端气温与月平均气温（最冷月和最热月），年平均相对湿度，平均降水量、降水天数，降水量极值，日照，主要的天气特征（如梅雨、寒潮、雹和台、飓风）等。 如需进行建设项目的大气环境影响评价，除应详细叙述上面全部或部分内容外，还应按《环境影响评价技术导则－大气环境》中的规定（如地面风场），增加有关内容。 3.1.1.5 地面水环境 如果建设项目不进行地面水环境的单项影响评价时，应根据现有资料选择下述部分或全部内容，概要说明地面水状况，即：地面水资源的分布及利用情况，地面水各部分（河.湖,库等）之间及其与海湾、地下水的联系，地面水的水文特征及水质现状，以及地面水的污染来源。 如果建设项目建在海边又无需进行海湾的单项影响评价时，应根据现有资料选择性叙述部分或全部内容概要说明海湾环境状况，即：海洋资源及利用情况，海湾的地理概况，海湾与当地地面水及地下水之间的联系，海湾的水文特征及水质现状，污染来源等。 如需进行进行建设项目的地面水(包括海湾)环境影响评价，除应详细叙述上面的部分或全部内容外，还需按《环境影响评价导则－地面水环境》中的规定，增加有关内容。 3.1.1.6 地下水环境 当建设项目不进行与地下水直接有关的环境影响评价时，只需恨据现有资料，全部或部分地简述下列内容：当地地下水的开采利用情况，地下水埋深，地下水与地面的联系以及水质状况与污染来源。若需进行地下水环境影响评价，除要比较详细地叙述上述内容外，还应根据需要，选择以下内容进一步调查：水质的物理、化学特性，污染源情况，水的储量与运动状态，水质的演变与趋势，水源地及其保护区的划分，水文地质方面的蓄水层特性，承压水状况等。当资料不全时，应进行现场采样分析。 3.1.1.7 土壤与水土流失 当建设项目不进行与土壤直接有关的环境影响评价时，只需根据现有资料，全部或部分地简述下列内容：建设项目周围地区的主要土壤类型及其分布，土壤的肥力与使用情况，土壤污染的主要来源及其质量现状，建设项目周围地区的水土流失现状及原因等。 当需要进行土壤环境影响评价时，除要比较详细地叙述上述全部或部分内容外，还应根据需要选择以下内容进一步调查：土壤的物理、化学性质，土壤结构，土壤一次、二次污染状况，水土流失的原因、特点、面积、元素及流失量等，同时要附土壤分布图。 3.1.1.8 动、植物与生态 若建设项目不进行生态影响评价，但当项目规模较大时，应很据现有资料简述下列部分或全部内容：建设项目周围地区的植被情况（覆盖度、生长情况），有无国家重点保护的或稀有的、受危害的或作为资源的野生动、植物，当地的主要生态系统类型（森林、草原、沼泽、荒漠等）及现状。若建设项目规模较小，又不进行生态影响评价时，这一部分可不叙述。 若需要进行生态影响评价，除应详细地叙述上面全部或部分内容外，还应根据需要选择以下内容进一步调查：本地区主要的动、植物清单，特别是需要保护的珍稀动植物种类与分布，生态系统的生产力，物质循环状况；生态系统与周围环境的关系以及影啊生态系统的主要环境因素调查。 3.1.2 社会环境调查的基本内容与技术要求 3.1.2.1 社会经济 主要根据现有资料，结合必要的现场调查，简要叙述评价所在地的社会经济状况和发展趋势： 3.1.2.2 人口 包括居民区的分布情况及分布特点，人口数量和人口密度等。 3.1.2.3 工业与能源 包括建设项周围地区现有厂矿企业的分布状况，工业结构，工业产值及能源的供给与消耗方式等。 3.1.2.4 农业与土地利用 包括可耕地面积，粮食作物与经济作物构成及产量，农业总产值以及土地利用现状；若建设项目需进行土壤与生态环境影响评价，则应附土地利用图。 3.1.2.5 交通运输 包括建设项目所在地区公路、铁路或水路方面的交通运输概况，以及与建设项目之间的关系。 3.1.2.6 文物与人文景观 文物指遗存在社会上或埋藏在地下的历史文化遗物，一般包括具有纪念意义和历史价值的建筑物、遗址、纪念物或具有历史、艺术，科学价值的占文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟、石刻等。 人文景观一般指具有一定价值必须保护的特定的地理区域或现象，如自然保护区、风景游览区、疗养区、温泉以及重要的政治文化设施等。 如不进行这方面的影响评价，则只需根据现有资料，概要说明下述部分或全部内容：建设项目周围具有那些重要文物与人文景观；文物或人文景观对于建设项目的相对位置和距离，其基本情况以及国家或当地政府的保护政策和规定。 如建设项目需进行文物或人文景观的影响评价，则除应较详细地叙述上述内容外，还应根据现有资料结合必要的现场调查，进一步叙述文物或人文景观对人类活动敏感部分的主要内容。这些内容有：它们易于受那些物理的、化学的或生物学的影响，目前有无已损害的迹象及其原因，主要的污染或其它影响的来源，景观外貌特点，自然保护区或风景游览区中珍贵的动、植物种类，以及文物或人文景观的价值（包括经济的、政治的、美学的、历史的、艺术的和科学的价值等）。 3.1.2.7 人群健康状况 当建设项目规模较大，且拟排污染物毒性较大时，应进行一定的人群健康调查。调查时，应根据环境中现有污染物及建设项目将排放的污染物的特性选定指标。 3.2 大气环境现状调查与评价 大气环境现状调查包括大气污染源调查，污染气象调查分析，大气环境质量现状调查三方面内容。 3.2.1 大气污染源调查 3.2.1.1 大气污染源 一个能够释放污染物到大气中的装置（指排放大气污染物的设施或者排放大气污染物的建筑构造），称为大气污染源（排放源）。 凡不通过排气筒或通过15m高度以下排放筒的排放，均属无组织排放。 污染源的排放能力称为源强。连续源源强以单位时间内排放的物质或体积表示，瞬时源源强则以排放物的总质量或总体积表示。 高架源的有效源高是指烟囱的几何高度与烟云抬升高度之和，He=Hs＋(H。排气筒的几何高度是指排气筒底所在地平面与排气筒出口处的高度，抬升高度是指排气筒出口处至烟云变平轴线的几何高度。 3.2.1.2 污染因子筛选与大气污染源调查对象 在污染源调查中，应根据评价项目的特点和当地大气环境质量状况对污染因子（即待评价的大气污染物）进行筛选。首先应选择该项目等标排放量P1较大的污染物为主要污染因子。其次，应选择特征污染物。同时，还应考虑在评价区内已造成严重污染的污染物。污染源调查中的污染因子数一般不宜多于5个。对某些排放大气污染物数目较多的企业，其污染因子数可适当增加。 3.2.1.3大气污染源调查方法 大气污染源调查一般有以下三种方法。 ①现场实测 对于排气筒排放的大气污染物，例如，由排气筒排放的SO2、NOx或颗粒物等，可根据实测的废气流量和污染物浓度，按下式计算： Qi= QN·Ci×10-6 （3.2-1） 式中Qi—— 废气中i类污染物的源强，kg/h； QN——废气体积（标准状态）流量，m3/h； Ci——废气中污染物i的实测浓度值。mg/m3。 废气体积流量及浓度的测量方法见“空气和废气监测和分析方法”。 ②物料衡算法 物料衡算法是对生产过程中所使用的物料情况进行定量分析的一种科学方法。对一些无法实测的污染源，可采用此法计算污染物的源强，其公式如下： ΣG投入=ΣG产品＋ΣG流失 （3.2-2） 式中，(G投入——投入物料量总和； (G产品——所得产品量总和； (G流失——物料和产品流失量总和。 式（3.2-2）既适用于整个生产过程中的总物料衡算，也适用生产过程中任何工艺过程某一步骤或某一生产设备的局部衡算。同时，通过物料衡算，明确进入环境中气相、液相、固相的污染物的种类和数量。 ③经验估计法 对于某些特征污染物排放量，可依据一些经验公式（例如，燃煤排放的SO2）或一些经验的单位产品的排污系数来计算。 3.2.1.4 大气污染源调查内容 大气污染源调查的核心是核定源强、排放量及相关参数，具体调查内容如下： ①对于一级评价项目应进行以下各方面的调查。 （1）按生产工艺流程或按厂、装置分别绘制污染流程图。 （2）按厂或装置统计各排放源和无组织排放源的主要污染物排放量。 （3）对改扩建项目的主要污染物排放量应给出：现有工程排放量、改扩建工程排放量、改扩建后工程的消减量，按上述三个量计算最终排放量。 （4）除调查主要污染物正常生产的排放量外，对于毒性较大的物质还应估计其非正常排放量。如：点火开炉；设备检修；原料、燃料中毒性较大成分的含量波动，净化措施达不到应有效率的设备等。除少数要求较高的评价项目外，一般只对上述内容中排放量显著增加的非正常排放时进行调查。 （5）将污染源按点源和面源进行统计。面源包括无组织排放源和数量多、源强源高都不大的点源。对于范围比较大的城区或工业区，一般是把源高低于30m、源强小于0.04t/h的污染源列为面源。建设项目可参考这一数据，根据污染源源强和源高的具体分布状况确定点源的最低源高和源强。厂区内某些属于线源性质的排放源可并入其附近的面源，按面源排入统计。 （6）点源调查内容：①烟囱底部中心坐标及位置图；②烟囱高度（m）及出口内径（m）；③烟囱出口处烟气温度（K）；④烟气出口速度（m/s）；⑤各主要污染物正常排放量（t/a，t/h，kg/h）；⑥毒性较大物质的非正常排放量（kg/h）；⑦排放工况，如连续排放或间断排放，间断排放应注明具体排放时间、时数和可能出现的频率。 （7）统计评价区内面源时 ，首先进行网格化。可以评价区左下为原点，分别以东、北为x和y的正轴。网格单元可取1×1km2，评价区较小时，可取500×500m2。然后按网格统计面源的下述参数：①主要污染物排放量[t/（h·km2）]；②面源有效排放高度（m）。网络内排放高度不等时，可按排放量加权平均取平均排放高度，如果面源分布较密且高度差较大时，可酌情按不同平均高度将面源分为2-3类。对于建设项目的面源，因其范围一般较小，可统计其实际位置和所占面积，排放量和排放高度的统计方法同上。 （8）对排放颗粒物的重点点源，还应调查其颗粒物的密度及粒径分布。 （9）原料、燃料及固体废物等堆放场所，有风时，易产生扬尘。这类问题可按风面源处理。采用试验或类比调查，确定其起动风速和扬尘量。 ②二、三级评价项目污染源调查内容 二级评价项目的调查内容可参照一级评价中的内容进行，但可适当从简；三级评价项目一般可只调查（3）、（5）、（6）、（7）和（8）等内容。 ③其他污染源调查 评价区内其他工业污染源的调查内容，一般可直接取自近期的监测或“三同时”验收资料，必要时应对重点污染源进行核实。具体调查项目可参照一级评价中有关内容执行。民用污染源可限于调查二氧化硫、颗粒物两项，其排放量可按全年平均燃料使用量估算，对于有明显采暖和非采暖期的地区，应分别按采暖期和非采暖期统计。 3.2.2 污染气象调查与分析 3.2.2.1 污染气象调查内容 大气污染物到达接受体，是一系列复杂过程，可概括为 所谓大气的自净能力，是指由于大气自身的运动而使大气污染物输送、稀释扩散，从而起到对大气的净化作用。包括平流输送、湍流扩散和清除机制（沉积和化学转化）。 大气边界导层是指由于受下垫面影响而湍流化的低层大气。通常为距地面1~2?km以下高度的大气层。 因此，研究污染气象，实质上就是研究大气，特别是大气边界层内大气的自净能力。对于大多数项目，主要需要调查和研究平流输送和湍流扩散。 《导则》对一、二、三级评价污染气象气象调查内容作了具体详细规定。概括地讲，污染气象调查与分析应当包括以下基本内容： （1）气候区划分及其主要气候参数； （2）地面常规气象资料的统计分析。包括风场特征，风玫瑰，温度场特征，大气稳定度频率分布，风向、风速、大气稳定度联合频率； （3）大气扩散参数； （4）大气边界层风场和温度场特征，重点是逆温特征和风速随高度的变化。对于二、三级评价，至少应当包括风玫瑰和联合频率。 3.2.2.2 常规气象资料的统计应用 根据气象台（站）距建设项目所在地的距离以及二者在地形、地貌和土地利用等地理环境条件方面的差异确定该气象台（站）的气象资料的使用价值。 对于一、二级评价项目，如果气象台（站）在评价区域内，且和该建设项目所在地的地理条件基本一致，则其大气稳定度和可能有的探空资料可直接使用，其它地面气象要素可作为该点的资料使用。对于三级评价项目，可直接使用距建设项目所在地距离最近的气象台（站）资料。 对于气象站位于评价区外或建设地与气象站地形差异明显，则建设项目所在地附近的气象台（站）资料，必须在与现场观测资料进行相关分析后方可考虑其使用价值。相关分析方法建议采用分量回归法，即将两地的同一时间风矢量投影在X（可取E—W向）和Y（可取N—S向）轴上，然后分别计算其X、Y方向速度分量的相关。所用资料的样本数不得少于按3.2.3.2规定的观测周期所获取的数量。对于符合上述条件的资料，可根据求得的线性回归系数a、b值，对气象台站的长期资料进行订正。一级评价项目，相关系数γ不宜小于0.45，二级评价项目不得小于0.35。当评价区外的气象站有长期观测资料，而评价区内只有短期观测资时，则评价区内的风场资料可将评价区站资料经长期资料订正使用。对于风速，可采用差值法、比值法和回归法进行订正。对于风向，通常采用全概率法进行订正。 常规气象资料的调查期，对于一级评价项目，至少应为最近三年；二、三级评价项目，至少应为最近一年。 当常规气象资料不能满足评价工作需要时，应当进行污染气象现场观测，常用的观测内容与技术方法见表3.2-1。 表3.2.1 现场污染气象观测内容和技术要求 测量要素 方法、仪器 精 度 采样时间 采样密度 采样时段  大气边界层风向风速廓线 气球单（双）经纬仪测风或雷达 球升速100m/min，方位、仰角读数0.1° 瞬时 30s一次(1000m高度以上，1min一次) 20min   气象塔测风仪 V：0.1~0.4m/s D：0.3° 2s 2s 10min  大气扩散参数 双向、三向风标 V：0.1~0.4m/s D：0.3° 2s 2s 由水平风速大小确定   粒子轨迹法（等容、平衡气球） 测角精度0.1° 瞬时 10~15s 由水平风速大小确定   激光遥测 0.1m 瞬时 10s 10min   光学轮廓法（立体、平面摄影） 0.1m 瞬时 10s 10min  大气边界层温度廓线 低空探空仪 球升速100m/min 温度0.1℃ 近瞬时 连续 20min   气象塔测温仪 0.1℃ 瞬时 连续 10min  烟气抬升 光学轮廓法 0.1m 瞬时 10s 10min   激光遥测 0.1m 瞬时 10s 10min   3.2.2.3 风场 风对大气污染物的输送扩散有着十分重要的作用。风对大气污染物起整体输送作用；风对大气污染物有冲淡稀释作用；在大气边界层，风切变还影响湍流强度及性质，对扩散产生间接作用；其他气象因子（如大气稳定度等）都是通过风及湍流间接影响空气污染的。因此，掌握有关风的知识和弄清局地风场特征，是了解一个地区大气污染的前提条件之一。 空气的水平运动称为风。风是矢量。风速指空气在单位时间内移动的水平距离，通常以m/s表示；风向指风的来向，用16个方位表示。吹某一风向的风的次数，占总的观测统计次数的百分比，称为该风向的风频，如下式：  （3.2-3） 式中，fn——统计资料中吹n方位风的次数，n为方位，共16个方位； c——统计资料中静风总次数； gn——n方位的风频 风频表征下风向受污染的几率。风频最大的风向，称为主导风向，其下风向即为污染几率最大的方位。研究风频，应说明主导风风频及静风频率等。因为主导风及风频指明了受影响几率最大的方位及频率；而静风则具有近距离污染等特点。 为了解主要污染方向及各方位受污染几率，应绘制风向玫瑰图。所谓风向玫瑰图，就是用16方位风频联连而成的图。 下风向受污染程度还与风速有关。为综合反映风向风速影响，引进污染系数概念：  同样，可绘制污染系数玫瑰图。 在小尺度扩散问题上，特别是在复杂地形，局地风场对大气污染扩散有举足轻重的影响，因此应专门研究。所谓局地风场，系指在局部地区由于地形影响而形成的空间和时间尺度都比较小的所谓地方性风。主要有海陆风、山谷风、过山气流、城市热岛环流等。 海陆风：由于海陆热量反应的差异造成的，出现在大的水域附近。白天，陆暖而水凉，气压为海高陆低，下层气流由海洋吹向陆地，形成海风，上层气流由陆地吹向海洋，形成陆风，并因此形成海陆风环流；夜间，情况正好相反。通常海风大于陆风。海陆风环流对水域附近大气有净化作用，但也可能产生循环污染。 山谷风：这是山地或山区与平原交界处的一种地方性风。夜间，山坡放热较山谷快，谷地辐射冷却较迟，致使山上气压较谷底高，使得冷而重的山坡空气沿山坡向谷底流动，结果在山谷汇成一股由山谷流入平原的气流，形成“山风”、“下坡风”和“出山风”；和白天情况正相反，形成“谷风”、“上坡风”和“进山风”。 过山气流：由于地形阻碍作用使流场发生局地变化而产生。气流受山体阻挡，在山的迎风面流线密集，过山后流线稀疏，产生流线下滑作用，在背风坡产生气流下泄和尾流混合。 过去的大量实验已经证实了下述事实：当气流流过山体（或障碍物）时，在山的背风面将出现所谓“背风波”、“背风涡”以及“下洗”等现象。背风波只在有逆温的层结天气条件下出现。对污染物浓度影响较大的是背风涡和下洗（或尾迹）。下图为背风涡及下洗示意图。根据室内和野外的模拟实验，这一类问题可大致归纳如下： Lc/H＝1.5 － 10 hc/H＝1.5 － 2.5 Lw/H＝4 － 30 式中 H ——山体或障碍物高度； Lc ——背风涡（或空腔区）长度； hc ——背风涡扩展的高度； Lw ——自山体背面算起的下洗长度； 式中右侧的比值下限，对应于山体沿风向的尺度皆为H；随着沿风向和横向尺度增大，比值将趋向上限。上述实验结果说明：污染源的排出口绝不能设置在背风涡之中；也应尽量避免设置在下洗区或有可能把污染物带至下洗区的区域。 城市热岛环流：是由城乡温度差异而引起的局地风。众所周知，由于城市人类活动影响以及城乡太阳辐射的差异等，使得城市温度经常比乡村高，城区暖而轻的空气要上升，而四周邻区冷空气要向城区辐合补充，形成所谓“城市热岛环流”或称“城市风”。 在实际工作中，往往更需要研究大气边界层内的风速规律。大气边界层内风速随高度变化（风廓线），采用幂律进行计算：  （3.2-4）  （3.2-5） 式中，U1——距地面Z1m处的平均风速，m/s； U10——距地面10m处的平均风速，m/s； U2——距地面Z2m处的平均风速，m/s； U——距地面Zm处的平均风速，m/s； P——风速高度指数，是一个与大气稳定度和地形条件有关的参数，按表3.2.2取值。 表3.2-2 各稳定度下的P值 稳定度等级 A B C D E、F  城市 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30  乡村 0.07 0.07 0.10 0.17 0.25   对于复杂地形条件下的高架源排放，通常应当实测P值，一般采用双经纬仪测风的方法测量，用双对数法求取P值。 3.2.2.4 大气湍流与大气扩散参数 所谓大气湍流，是指气流在三维空间内随空间位置和时间的不规则涨落，伴随着流动的涨落，温度、湿度、风乃至大气中各种物质的属性的浓度及这些气象要素的导出量都呈无规则涨落。换言之，空气的无规则运动，谓之大气湍流。 湍流是相对于层流而言的，湍流运动具随机性。 大气湍流是大气的基本运动形式之一。大气湍流对大气中污染的扩散起着重要作用，湍流扩散是空气污染局地扩散的主要过程，是污染物浓度降低的主要原因。大气湍流的主要效果是混合，它使污染物在随风飘移过程中不断向四周扩展，不断将周围清洁空气卷入烟气中，同时将烟气带到周围空气中，使得污染物浓度不断降低。 实际大气中同时存在着各种尺度的湍涡，扩散过程是各种尺度湍涡共同完成的。但在习惯上，人们依据不同时间各种尺度的湍涡的作用，将扩散分为两类。（1）连续点源扩散。各种尺度的湍涡同时参与扩散过程，扩散速率和范围以峰值浓度轴线为坐标轴；（2）相对扩散。各种尺度的湍涡在扩散的各个阶段起着不同作用，扩散速率是相对于烟团中心而言，是烟团运行时间或距离的函数。通常人们所说的烟云边缘，是指浓度降为中心浓度1/10处。在y、z方向的烟云边缘宽度为4.3(y、4.3(z。 描述湍流扩散的理论主要有统计理论、梯度输送理论和相似理论。目前应用较广的是统计理论。统计理论中心极限定理认为，大量互相独立的因子共同作用而造成的随机过程是正态分布的，因而可以由浓度分布的标准差（或方差）完全确定其分布。换言之，可以用标准差（或方差）来描述污染物浓度分布：  （3.2-6）  式中，c——污染物浓度； (y——横向扩散参数（x轴与风的方向一致）； (z——铅直扩散参数。 大气扩散参数表征了大气湍流的强弱，是大气扩散能力的标志，也是计算大气污染物浓度分布的关键性参数。 定性分析可知，污染物的扩散和大气扩散参数与下风距离、大气稳定度和取样时间有关。因此，确定在不同距离、不同气象条件下的大气扩散参数的大小，是了解大气扩散规律、做好大气环境影响评价的重要工作。 确定和测量大气扩散参数的方法较多。主要有示踪剂法、平衡球法、照相法（光学轮廓法）、双向风标（三轴风标）、激光雷达扫描法、环境风洞摸拟实验法、经验公式（国标法）等。 实际测量通常采用平衡球法，而一般的环评中，采用导则推荐的方法（即国标法）。 国标法用幂函数确定大气扩散参数，见表3.2.3~3.2.5。 表3.2-3 横向扩散参数幂函数表达式数据（取样时间0.5h） 扩散参数 稳定度等级（P-T） (1 (1 下风距离/m   A 0.901 074 0.425 809 0~1 000    0.850 934 0.602 052 >1 000   B 0.914 370 0.281 846 0~1 000    0.865 014 0.396 353 > 1 000   B~C 0.919 325 0.229 500 0~1 000    0.875 086 0.314 238 > 1 000   C 0.924 279 0.177 154 0~1 000    0.885 157 0.232 123 > 1 000   C~D 0.926 849 0.143 940 0~1 000    0.886 940 0.189 396 > 1 000   D 0.929 418 0.110 726 0~1 000    0.888 723 0.146 669 > 1 000   D~E 0.925 118 0.098 563 1 0~1 000    0.892 794 0.124 308 > 1 000   E 0.920 818 0.086 400 1 0~1 000    0.896 864 0.101 947 > 1 000   F 0.929 418 0.055 363 4 0~1 000    0.888 723 0.073 334 8 > 1 000  表3.2-4 垂直扩散参数幂函数表达式数据（取样时间0.5h） 扩散参数 稳定度等级（P-T） (2 (2 下风距离/m   A 1.121 54 0.079 990 4 0~30    1.523 60 0.008 547 71 300~500    2.108 81 0.000 211 545 >500   B 0.964 435 0.127 190 0~500    1.093 586 0.057 025 1 >500   B~C 0.941 015 0.114 682 0~500    1.007 70 0.075 718 2 >500   C 0.917 595 0.106 718 2 0   C~D 0.838 628 0.126 152 0~200    0.756 410 0.235 667 2 000~10 000    0.815 575 0.136 659 >10 000   D 0.826 212 0.104 634 1~1 000    0.632 023 0.400 167 1 000~10 000    0.555 360 0.810 763 >10 000   D~E 0.776 864 0.111 771 0~2 000    0.572 347 0.528 992 2 000~10 000    0.499 149 1.038 10 >10 000   E 0.788 370 0.092 752 9 0~10 000    0.565 188 0.433 384 1 000~10 000    0.414 743 1.732 41 >10 000   F 0.784 400 0.062 076 5 0~1 000    0.525 969 0.370 015 1 000~10 000    0.322 659 2.406 91 >10 000   ① 平原地区农村及城市远郊区的扩散参数选取方法如下：A、B、C级稳定度直接由3.2-7和3.2-8查算，D、E、F级稳定度则需向不稳定方向提半级后由3.2-7和3.2-8查算。 ② 工业区域城区中的点源，其扩散参数选取方向如下：A、B级不提级，C级提取B级，D、E、F级向不稳定向提一级，再按表3.2-7和表3.2-8查算。 ③ 丘陵山区的农村或城市，其扩散参数选取方法同工业区。 表3.2-5 小风（1.5m/s＞U10≥0.5m/s）和静风（U10＜0.5m/s）扩散参数的系数 （(x=(y=γ01T，(z =γ02T） 稳定度 （P.S） γ01 γ02   U10＜0.5m/s 1.5m/s＞U10≥0.5m/s U10＜0.5m/s 1.5m/s＞U10≥0.5m/s  A 0.93 0.76 1.57 1.57  B 0.76 0.56 0.47 0.47  C 0.55 0.35 0.21 0.21  D 0.47 0.27 0.12 0.12  E 0.44 0.24 0.07 0.07  F 0.44 0.24 0.05 0.05   3.2.2.5 大气稳定度 风和湍流是影响大气扩散能力的主要动力因子，而大气的温度层结和大气稳定度则是影响大气扩散能力的主要热力因子。 大气稳定度系指整层空气的稳定程度，是大气对其中作垂直运动的气团是加速、遏制还是不影响其运动的一种热力学性质。当气层受到扰动，若原先是不稳定气层，则扰动、对流和湍流容易发展；若原来是稳定气层，则扰动、对流和湍流受到抑制；若原来是中性气层，则由外界扰动所产生的空气微团运动，既不受到抑制又不能得到发展。因此，大气不稳定，湍流和对流充分发展，扩散稀释能力强。 确定大气稳定有多种方法，如(d法（干绝热法）、Ri法（理查逊数法）、M-O法（莫宁—奥布霍夫长度法）、(A法（风向标准差法）、(T法（温差法）、uR法（风速比法）、LD法（城市稳定度判别法）、P-T法（帕氏圭尔—泰勒法）以及用烟流形状判断大气稳定度等。 理论上较严谨的方法，是Ri法判断大气稳定度，因为此法同时考虑了热力和动力因子。  （3.2-7） 式中，——气层平均绝对温度； ——大气温度直减率； ——平均风切变； ——干绝热直减率。 但此法对观测要求较高，一般难以采用。 P-T法由于仅用地面常规气象资料来判断大气稳定度，是适合我国国情的方法 ，也是环评中常用方法。该法认为，近地层大气的热状况在相当大程度上取决于地表面的加热和冷却过程。因此，可以用太阳高度角、云量（总云量、低云量）和风速来判断大气稳定度。 P-T法根据地面风速（u10）、日照量和云量把大气稳定度分为六类，即强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定，并分别以A、B、C、D、E和F表示。应用时，首先取得u10、云量和风速等常规气象资料，然后确定大气稳定度类别。 表3.2-6 太阳辐射等级数 云量，1/10 太阳辐射等级数  总云量/低云量 夜间 h0≤15° 15°< h0≤35° 35°< h0≤65° h0>65°  ≤4/≤4 (2 (1 +1 +2 +3  5~7/≤4 (1 0 +1 +2 +3  ≥8/≤4 (1 0 0 +1 +1  ≥5/5~7 0 0 0 0 +1  ≥8/≥8 0 0 0 0 0  表3.2-7 大气稳定度的等级 地面风速m·s-1 太阳辐射等级   +3 +2 +1 0 -1 -2  ≤1.9 A A~B B D E F  2~3~9 A~B B C D E F  3~4.9 B B~C C D D E  5~5.9 C C~D D D D D  ≥6 D D D D D D   太阳高度角h0由下式计算：  （3.2-8） 式中，——太阳高度角，deg； ——当地纬度，deg； ——当地经度，deg； t——进行观测时的北京时间； (——太阳倾角，deg，可按下式计算； (=[0.006 918(0.399 12cos(0+0.070 257sin(0(0.006 758cos2(0+ 0.000→907sin2(0(0.002→697COS3(0+0.001→480sin3(0]180/π （3.2-9） (0——360dn/365，deg； dn—— 年中日期序数，0，1，2，…，364。 在大气环境影响评价工作中，非常重视逆温的观测和研究。这是因为逆温表征为非常稳定的气层，阻碍空气上升运动的发展，形成污染物扩散的阻挡层，使得近地层的污染物质不易穿透逆温的屏障向上扩散，而只能在逆温层下部有限空间内聚积，形成高浓度。逆温强度愈大，厚度愈厚，维持时间愈长，造成的危害愈大。可以说，大气污染事件通常是同逆温联系在一起。 所谓逆温，指气温随高度增加的现象。研究逆温，应研究逆温的强度（每升高100m气温的增加），逆温的底、顶高度（逆温底、顶距地面的几何高度），逆温的厚度（逆温顶、底高度之差），逆温的频率（出现逆温的次数占总观测次数的百分比），逆温的生消规律（逆温的生成、消退时间以及逆温持续时间），逆温的种类等。同时，还应分析逆温与污染源高度之间相互关系，以计算有逆温存在时的污染物浓度分布，特别是“封闭性”扩散和漫烟型污染时的浓度。 在研究大气边界层温度场时，另一个值得注意的概念是混合层高度。如果下层空气湍流强，上部空气湍流弱，中间存在着一个湍流特征不连续界面。污染气象学把湍流特征不连续界面以下的大气称为混合层，其高度就是混合层高度。因此，混合层厚度（或高度）实质上是表征污染物在垂直方向被热力湍流稀释的范围，即低层空气热力与湍流所能达到的高度，它与大气稳定度有密切关系，而风速则直接影响动力湍流的发展。 混合层高度随时随地而变化，在一天中，早晨混合层高度一般较低，而午后混合层高度达到极大值，这表明午后铅直稀释能力最强。求取混合层高度的方法有干绝热法（γd法）、罗氏法、查(z法、国标法等。 环评中通常采用国标法，求取方法如下： （1）当大气稳定度为不稳定或中性（A、B、C或D类）时，  （3.2-10） （2）当大气稳定度为稳定（E或F类）时，  （3.2-11）  （3.2-12） 式中，h——混合层（大气边界层）高度，m； u10——10 m的高度处平均风速，m/s，大于6 m/s时，取为6 m/s； as，bs——边界层系数，按表3.2-8选取； f——地转参数； (——地转角速度，可取(=7.29×10-5rad/s； (——地理纬度，deg。 表3.2-8 我国各地区as和bs值 地区 as bs   A B C D E F  新疆、西藏、青海 0.090 0.067 0.041 0.031 1.66 0.70  黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、北京、天津、河北、河南、山东、山西、陕西（秦岭以北）、宁夏、甘肃（渭河以北） 0.073 0.060 0.041 0.019 1.66 0.70  上海、广东、广西、湖南、湖北、江苏、浙江、安徽、海南、台湾、福建、江西 0.056 0.029 0.020 0.012 1.66 0.70  云南、贵州、四川、甘肃（渭河以南）、陕西（秦岭以南） 0.073 0.048 0.031 0.022 1.66 0.70  注：静风区各类稳定的as和bs可取表中的最大值。 γd法确定混合层高度方法如下： 把高空探空资料中各层的气温和高度，按纵横坐标在直角平面坐标纸上绘图（标准层可直接使用探空数据，特性层应利用气压、气温和绝对温度等参数换算出高度和气温的关系），再与以干绝热递减率γd为斜率的直线比较，当探空曲线斜率γ＜γd时，大气为稳定状态，γ＞γd和γ＝γd时，大气分别为不稳定和中性状态。混合层高度即从地面算起至第一层稳定层底的高度。任一时间的地面温度和γd绘制的直线与北京时间07时探空曲线的交点（或切点）可作为该时间的混合层高度。日最高地面温度和γd绘制的直线与北京时间07时探空曲线的交点（或切点）即日混合层最大高度。计算时可取γd＝0.0098℃/m。 3.2.2.6 联合频率 为了了解风向、风速、大气稳定度的共同影响，研究某点位受影响的几率，同时也为模式输入的需要，实际工作中往往需要计算风速、风向、大气稳定度联合频率。所谓联合频率是指由风向、风速、大气稳定度构成的组合频率。即统计不同风速、风向和大气稳定度出现几率。通常，风向取17个方位，稳定度分不稳定（ABC）、中性（D）、稳定（EF）3类，风速分5类。表3.2.9 为联合频率例子。 表3.2-9 风速、风向、大气稳定度联合频率 0.5~1.5 1.6~2.5 2.6~3.5 3.6~4.5 >4.5  N ABC        D        EF       NNE ABC        D        EF       NE ABC        D        EF       ENE ABC        D        EF       E ABC        D        EF       ESE ABC        D        EF       SE ABC        D        EF       SSE ABC        D        EF       S ABC        D        EF       SSW ABC        D        EF       SW ABC        D        EF       WSW ABC        D        EF       W ABC        D        EF       WNW ABC        D        EF       NW ABC        D        EF       NNW ABC        D        EF       C ABC        D        EF       注：①具体数字未列入； ②大气稳定度、风速视情况也可有不同划分。 3.2.2.7 常见的不利气象条件 不利的气象条件对于大气环境质量的影响较一般气象条件严重，故环评应专门讨论其特点及影响。对于平坦地形，不利气象条件通常包括静风、小风，逆温、薰烟等；对于复杂地形，由于局地风场而形成特殊气象场，应当分析其污染特点而给予特别的关注，如山谷风、海陆风、过山气流（特别是背风涡旋和下洗等现象）、热岛环流等。 上述不利气象条件及其污染特征，前文已论及，不再重复。需要指出地是，环评中不仅需要讨论其污染程度，而且应当分析其出现的几率、生消及变化规律等。 3.2.3 大气环境质量现状监测与评价 大气环境质量现状监测的目的是查清评价区域的大气质量现状。 要进行大气环境质量现状监测，首先必须进行因子筛选。因子筛选遵循等标排放量的大小、特征污染物、大气环境质量差的原则。 3.2.3.1 监测布点 大气质量现状监测除为预测和评价提供背景数据外，其监测结果还可用于以下两个方面：①结合同步观测的气象资料和污染源资料验证或调试某些预测模式；②为该地区例行监测点的优化布局提供依据。监测范围主要限于评价区内。监测因子按因子筛选的结果确定。 大气环境监测中，采样点位置和数量的确定是一个关键的问题，它对所测数据的代表性和实用性具有决定性的作用。 （1）监测点设置数量。监测点设置的数量应根据似建项目的规模和性质、区域大气污染状况和发展趋势、功能布局和敏感受体的分布，结合地形、污染气象等自然因素综合考虑确定。对于一级评价项目，监测点不应少于10个；二级评价项目监测点数不应少于6个；三级评价项目，如果评价区内已有例行监测点可不再安排监测，否则，可布置1-3个点进行监测。 （2）监测点位置的设置原则——代表性和实用性。监测点的位置应具有较好的代表性，设点的测量值能反映一定地区范围的大气污染的水平和规律。 监测布点通常采用环境功能区为主兼顾均布性、主导风结合均匀性的原则。 此外，在一些较特殊的环评项目和大气扩散实验中，还采用网络布点法、同心圆多方位布点、扇形布点法、配对布点法、功能区布点法等方法。 一般地讲，主导风下风向、保护目标要布点，监测布点图一般应附风玫瑰图。 3.2.3.2 监测制度 按评价等级确定的监测工作内容和要求进行监测。 监测时间和频率的确定，主要考虑当地的气象条件和人们的生活和工作规律。我国大部分地区处于季风气候区，冬、夏季风有明显不同的特征。一般地讲，冬季扩散条件差，大气污染比较严重；而在夏季，气象条件对扩散条件有利，又是作物的主要生长季节。所以《导则》规定：一级评价项目不得少于二期（夏季、冬季）；二级评价项目可取一期不利季节，必要时也应作二期；三级评价项目必要时可作一期监测。 由于气候存在着周期性的变化，每个小周期平均为7天左右。在一天之中，风向、风速、大气稳定度都存在日变化，同时人们的生产和生活活动也有一定的规律。为了使监测数据具有代表性，《导则》规定：每期监测时间，一级评价项目至少应取得有季节代表性的7天有效数据。对二、三级评价项目，全期至少监测5天。 现状监测应当进行同步气象观测，以作为分析大气质量的依据之一。应当监测或收集其附近有代表性的气象台站各监测时间的地面风速、风向、气温、大气稳定度等资料。 应当按照监测技术规范进行监测和质量保证；取样时间必须满足《环境空气质量标准》统计数据有效性规定。 3.2.3.3 监测结果的统计与分析 对监测结果应作必要的统计分析，以说明评价区内大气污染物监测浓度范围、平均值、超标率等。同时，还应进行浓度时空分布特征分析和浓度变化与污染气象条件的相关分析。 （1）监测数据统计 实验室在提出监测报告之前，应根据GB4885-85《数据的统计处理和解释、正态样本异常值的判断和处理》的规定，剔除失控数据，对于未检出值，取该分析方法最小检出限的一半代之。对统计结果影响大的极值应进行核实，并剔除异常值。 在现状监测数据统计中，通常需要计算数据的集中趋势和离散指标，一般包括浓度范围、日均浓度及其波动范围、季（监测期）日均浓度值、一次及日均值的超标率，最大污染时日等。 统计均值时，可用算术均值法和几何均值法。表3.2.10给出算术平均值和几何平均值的计算公式及它们各自相应的置信区间的表达式。表中б为标准差，由下式给出  （3.2-13） 式中，n——观测次数； Ci——第i次观测到的污染物浓度； ——污染物平均浓度。  （3.2-14） 表3.2-10 参数期望值及其95%置信区间的表达式 期望值 95%置信区间下限 95%置信区间上限  算术平均值= 几何平均值=       在某一给定状况下对某一现象进行连续观测时，应采用算术平均值及相应的置信区间表示观测值的期望值与不确定度。当需要对某观测量进行空间和（或）时间平均时，则应采用几何平均值及其相应的置信区间表示观测值与不确定度。因此，在计算某一采样点的日均值或给出某一点的长期（季或年）平均值时应采用几何均值及其相应的95%置信区。 （2）监测数据分析 监测数据的分析包括以下几个方面。 ①污染物浓度时空分布特征分析 研究污染物浓度随时间变化时，需要确定一定的时间序列。对环境影响评价来说，由于监测时间较短，只能用周期性时间序列，从周期性分析浓度随时间的变化规律。周期性序列包括一昼夜、一周、一月、一季等。计算出一定时间周期的污染平均浓度后，绘制出污染物周期变化图。 污染物浓度的空间分布特征 ，可反映排放源、气象因素、地理条件、人类活动等与浓度之间的关系。可采用浓度等值线图表示浓度空间分布的特征。 ②污染物浓度与气象条件的相关分析 对污染物浓度和气象要素进行同步监测后，可根据监测资料分析污染物浓度与大气层结、风向、风速、湿度、气压等气象因素的相关关系。 3.2.3.4 大气环境质量现状评价 在对大气环境现状监测成果进行必要的统计和分析后，进行大气环境质量现状评价。 采用单项质量指数法进行评价。公式如下： Ii= （3.2-15） 式中，Ci——第i种污染物监测值，mg/m3; C0i——第i种污染物评价质量标准限值，mg/m3； Ii——第i种污染物质量指数，II≤1，清洁； II＞1，污染。 根据评价结果，确定评价区域主要污染物；对于超标，要分析超标原因。 3.3 地表水环境现状调查与评价 3.3.1 环境水文与水动力特征 3.3.1.1 自然界的水循环、径流形成与水体的污染 （1）自然界的水循环 地球上的水蒸发为水汽后，经上升、输送、冷却、凝结，在适当条件下降落到地面，这种不断的反复过程称为水循环。如果循环是在海洋与陆地之间进行的，称为大循环，如果循环是在海洋或陆地内部进行的称为小循环（见图3.3-1）。人类活动可以影响小循环，例如大量砍伐森林能减少枯季径流，而且常常是造成沙漠化的主要原因。  图3.3-1 水循环及径流形成示意图 （2）径流形成及河川径流的表示方法 降落的雨、雪、雹等通称为降水。一次较大的降雨经过植物的枝叶截留、填充地面洼地、下渗和蒸发等损失以后，余下的水经坡面漫流（呈片状流动）进入河网，再汇入江河，最后流入海洋，这部分水流称为地面径流。从地表下渗的水在地下流动，经过一段时间以后有一部分逐渐渗入河道，这部分水流称为地下径流。河川径流包括地面径流与地下径流两部分。 在径流形成过程中，常常将从降雨扣除各项损失叫产流阶段，把坡面漫流及河网汇流称为汇流阶段。 河流某断面以上区域内，由降水所产生的地面与地下径流均通过该断面流出时，这块区域称作流域面积或集水面积。显然流域的周界就是分水线，一般可从地形图上勾绘出来。 在研究河川径流的规律时，常用以下的径流表示方法和度量单位。 流量Q：流量是指单位时间通过河流某一断面的水量，单位为m3/s。 径流总量W：径流总量是指在T时段内通过河流某一断面的总水量，即 W=Q · T （3.3-1） 常用单位为m3（米3）、104m3（万米3）、106m3（亿米3）等。 径流深Y：径流深是指将径流总量平铺在全流域面积上的水层厚度，单位为mm。 若T以秒计，T时段内的平均流量Q以m3/s计，流域面积F以km2计，则径流深的计算公式为  （3.3-2） 径流模数M：径流模数是指流域出口断面流量与流域面积的比值。常用单位为L/（s·km2），计算公式为  （3.3-3） 径流系数α：径流系数是指某一时段内径流深与相应降雨深P的比值  （3.3-4） （3）水文现象的变化特点 水文现象是许多因素综合作用的结果，它在时间和空间上都有很大变化。对于河川径流主要有以下的变化。 ① 年际变化 一般大江大河多水年比少年的水量多1-2倍以上，而小河流则多达4-5倍甚至10倍以上。 ② 年内变化 一般丰水季比枯水季或多水月比少水月多几倍至几十倍，而最大日流量比最小日流量大几百倍甚至几千倍。 ③ 地区变化 我国北方地区雨季短，年降水量少；南方地区雨季长，年降水量多。一般北方地区河川径流在时间上的变化比南方剧烈。 对于湖泊来说，由于它与河流关系密切，所以湖泊水量的变化基本上受河流水量变化的制约。 关于感潮河段的水文现象，一方面受上游来水量的影响，另一方面还受潮汐现象的制约，因此它在时间上的变化规律与天然河川径流有较大的差异。 地球上的水文现象虽然变化多端，但它们均服从确定的或随机的两种基本规律。确定规律主要反映的是物理成因关系，但它们均服从确定的或随机的两种基本规律。确定规律主要反映的是物理成因关系，例如地球的公转导致河川径流在一年内呈有规律的季节性交替变化；又例如在一个流域上降了一场大暴雨，必然要产生一场大洪水等。有些水文现象主要受随机因素的支配，而现象的产生是随机的，例如一个河流断面上年最大洪峰流量出现的时间和数量等，它们服从的是统计规律。实际上绝大多数水文现象两种规律同时存在，只是程度上不同。 针对水文现象所存在的基本规律，构成了三种主要研究途径：成因分析、数理统计与地区综合。 3.3.1.2 河流的基本环境水文与水力学特征 （1）河道水流形态的基本分类 由于河道断面形态、底坡变化、走向各异，上、下游水边界条件各异等等，河道中的水流呈现着各种不同的流动形态。按不同的标准，可将河道水流分成不同的类型。例如，洪水季节或上游有电站的不恒定泄流或河道位于感潮段等，在河道里的水流均呈不恒定流流态；而当上、下游水边界均匀（或近似为）恒定时，则呈恒定流流态。 当河道断面为棱柱形且底坡均匀时，河道中的恒定流呈均匀流流态，反之为非均匀流。不恒定流均属非均匀流范畴。 当河道形态变化不甚剧烈时，河道中沿程的水流要素变化缓慢，则称为渐变流，反之称为急变流。 随河道底坡的大小变化，大于、等于或小于临界底坡时，又有急流、临界流与缓流之分，亦即其水流的佛洛德数Fr大于、等于或小于1。 河道为单支时，水流仅顺河道流动，而当河道有叉口或多支河道相联呈河网状时，随叉口形态的不同在叉口处的分流也不相同。一般而言，网河地处沿海地区，往往受到径流或潮流顶托的影响，因而流态更为复杂。 一般而言，计算河道水流只需采用一维恒定或不恒定流方程。但在一些特殊情况，例如研究的河段为弯道时，会有螺旋运动出现，在河道的支流入汇处会有局部回流区；研究近岸或近建筑物的局部流场时，流态又往往各异，需根据需要选择二维甚至三维模型求解。 ① 恒定均匀流 对于非感潮河道，且在平水或枯水期，河道均匀，流动可视为恒定均匀流。这是最简单的河流流动的形态，基本方程为：  （3.3-5）  （3.3-6） 式中，V?——?断面平均流速，m/s； R?——?水力半径，即过水断面面积除以湿周，对于宽线型河道，常用断面平均水深H直接代替R，m； J?——?水面坡降或底坡； C?——?谢才系数，常用表示，n河床糙率； A?——?过水断面面积，m2； Q?——?流量，m3/s。 按（3.3-5）和（3.3-6）式，在测得水面坡降（或河床底坡）、水深、确定了河床糙率值即可求出过流断面的流速及流量。反之，已知河床底坡、糙率及流量，亦可求出水深及流速。 ② 非恒定流 河道非恒定流动常用一维圣维南方程描述。河道有侧向入流时，基本方程为：  （3.3-7）  （3.3-8） 式中，B——河道水面宽度，m； ——相应于某一高程z断面沿程变化； So——，zo为河底高程，m； Sf——沿程摩阻坡度，通常可表达为Sf=n2V|V|R4/3或n2Q|Q|/（A2R4/3）； q——单位河长侧向入流，入流为正，出流为负； Vq——侧向入流流速沿主流方向上的分量，m/s。 （2）设计年最枯时段径流量 枯水流量的选择分为两种情况，一是固定时段选样，一是浮动时段选样。固定时段选样是指每年选样的起止时间是一定的。例如某河流最枯水月或季主要出现在2月或1～3月，则选取历年2月或1～3月平均流量作为年最枯水月或季径流序列的样本。浮动时段选样是指每年选取样本的时间是不固定的。推求短时段（例如30日以下）设计枯水流量时都是按浮动时段选样。例如要研究某河流断面十年一遇连续7日枯水流量的变化规律，选样时就在水文年鉴中每年找出一个连续7日平均流量的最小值组成一个样本。 年最枯时段径流量的设计频率一般多采用50%与75%～95%之间。 （3）河流断面流速计算 设计断面平均流速是指与设计流量相应的断面平均流速，工作中计算断面平均流速时会碰见三种情况。 ① 实测流量资料较多时，一般如果15～20次以上的实测流量资料，能绘制水位-流量、水位-面积，水位-流速关系曲线，而且它们均呈单一曲线时，可根据这组曲线由设计流量推求相应的断面平均流速。 ② 实测流量资料较少或缺乏时，由于实测流量资料较少或缺额不能获得三条曲线时，可通过水力学公式计算。 ③用公式计算 目前广泛使用的公式有下列两组： a. 有足够实测资料的计算公式  （3.3-9） 6．经验公式  （3.3-10） 式中，V?——?断面平均流速； Q?——?流量； A?——?过水断面面积； H?——?平均水深； B?——?河宽。 α、β、γ、δ为经验参数，由实测资料确定。α、γ一般随河床大小而变，β较为稳定，对于大江大河当河宽B和河床糙率不变时，β=0.4，δ=0.6。 （4）河流的混合 混合是流动水体单元相互掺混的过程，包括分子扩散、紊动扩散、剪切离散等分散过程及其联合作用。 分子扩散：流体中由于随机分子运动引起的质点分散现象，分子扩散服从费克（Fick）定律：  式中，C?——?浓度； ——?为xi方向上的分子扩散定量； Dm——?分子扩散系数。 紊动扩散：流体中由水流的脉动引起的质点分散现象，紊动扩散通量常表达为：  式中，——?xi方向上的紊动扩散通量； ——?脉动平均浓度； ——?分别为脉动浓度值及各向脉动流速值。 剪切离散：由于脉动平均流速在空间分布不均匀引起的分散现象，剪切离散通量常表达为：  式中，Px——?断面离散通量； < >?——?表示断面平均值； ^?——?表示断面各点值与断面均值之差； DL?——?为离散系数； Ux、C?——?分别为流速和浓度。 混合：泛指分子扩散、紊动扩散、剪切离散等各类分散过程及其联合产生的过程。在天然河流中，常用横向混合系数（My）和纵向离散系数（DL）来描述河流的混合特性。大量的试验表明，天然河流中实测的My/hu*的比值一般在0.4～0.8之间，通常用下列公式进行估算： My=0.6（1±0.5）hu* 式中，My?——?横向混合系数，m2/s； h?——?平均水深，m； u*?——?摩阻流速，，m/s 河道可取My/hu*为0.6，河道扩散可取为0.9，河道收缩可取为0.3。 在考虑河流的纵向混合时，由于分子扩散、紊动扩散的作用远小于由断面流速分布不均匀而引起的剪切离散，一般可将其忽略。由断面流速分布不均引起的混合过程采用纵向离散系数表征。 河流纵向离散系数的估算公式很多，大都是根据具体河流的实验数据整理出来的，少数影响力较大的公式是借助于理论分析及实验得到的半经验公式。 Fischer公式 DL=0.011u2B2/hu* 式中，u——断面平均流速； B——为河宽。 该式主要考虑了流速在横向分布不均引起的离散，对于天然河流较为适用。 根据早期国外30组河流示踪实验数据分析，纵向离散系数可以下式估算： DL=α · Bu 式中，α=0.23～8.3，均值为2.5，α与河槽状况有关，河槽越不规则，α值越大。 3.3.1.3 湖泊的基本环境水文特征 （1）湖泊水文情势概述 内陆低洼地区蓄积着停束或流动缓慢而不与海洋直接联系的水体称为天然湖泊。人类为了控制洪水或调节径流，在河流上筑坝，拦蓄河水而形成的水体称为水库，亦称为人工湖泊。 湖泊与水库均有深水型与浅水型之分，水面形态有宽阔型的，也有窄条型的。对深水湖泊水库而言，在一定条件下有可能出现温度分层现象，在水库里由于洪水携带泥沙入库等有可能造成异重流现象。 ① 湖泊蓄水量的变化 任一时刻湖泊的水量平衡可写为下式 W入=W出+W损±ΔW （3.3-11） 式中，W入?——?湖泊的时段来水总量，包括湖面降水量，水气凝结量，入湖地表径流与地下径流量； W出?——?湖泊的时段内出水量，包括出湖的地表径流与地下径流量与工农业及生活用水量等； W损?——?时段内湖泊的水面蒸发与渗漏等损失总量； ΔW?——?时段内湖泊蓄水量的增减值。 式（3.3-11）中各要素是随时间而变的，要研究湖泊蓄水量的变化规律，实质上就是研究式中各要素的变化规律及相互间影响。这些要素与湖泊水环境容量的关系较大，是本节将要讨论的重点。 ② 湖泊的动力特征 湖水运动分为振动和前进两种，前者如波动和波漾，后者包括湖流、混合和增减水。在湖泊与水库中水流流动比较缓慢，水流形态主要是受风、太阳辐射、进出水流、地球自转力等外力作用，其中风的影响往往是至关紧要的。 湖流：湖流系指湖水在水力坡度力、密度梯度力、风力等作用下产生沿一定方向的流动。按其成因，湖流分为风成流（漂流）、梯度流、惯性流和混合流。湖流经常成环状流动，分为水平环流与垂直环流两种。此外还有一种在表层形成的螺旋形流动，称为兰米尔环流。 湖水混合：湖水混合的方式分紊动混合与对流混合，前者系由风力和水力坡度作用产生的，后者主要是由湖水密度差异所引起。 波浪：湖泊中的波浪主要是由风引起的，所以又称风浪。风浪的产生与发展是与风速、风向、吹程、作用的持续时间、水深和湖盆等因素有关。 波漾：湖中水位有节奏的升降变化，称为波漾或定振波，其发生的原因是由于升力突变（如持续风应力、强气压力、梯度、湖面局部大暴雨及地震作用等）引起的湖水整个或局部呈周期性的摆动，而湖边水位出现有节奏的升降。 湖水运动影响湖水温度、化学成分与湖中水生生物的变化与分布，影响物质的沉淀与分布，还影响溶解氧进入湖水从而影响湖泊的自净能力。 ③ 水温 湖泊水温受湖面以上气象条件（主要是气温与风）、湖泊容积和水深以及湖盆形态等因素的影响，呈现出具有时间与空间的变化规律，比较明显的季节性变化与垂直变化。一般容积大、水深大的湖泊，水温常呈垂向分层型。通常水温的垂向分布有三个层次，上层温度较高，下层温度较低，中间为过渡带，称为温跃层。冬季因表面水温不高，可能没有显著的温跃层。夏季的温跃层较为明显。水中溶解氧在温跃层以上比较多甚至可接近饱和，而温跃层以下，大气中溶解进水中的氧很难到达，加之有机污染物被生物降解消耗了水中的氧，因此下层的溶解氧较低，成为缺氧区。对于容积和水深都比较小的湖泊，由于水能充分混合，因此往往不存在垂向分层的问题。 湖泊水温是否分层，区别方法较多，比较简单而常用的是通过湖泊水替换的次数指标α和β经验性标准来判别。 α=年总入流量/湖泊总容积 β=一次洪水总量/湖泊总容积 当α<10，认为湖泊为稳定分层型，若α>20，认为湖泊为混合型。对于洪水期如按α判别为分层型，而在洪水时实际可能是混合型，因此洪水时以β指标作为第二判别标准，当β<1/2时，洪水对湖泊水温分层几乎没有影响。若β>1，认为在大洪水时可能是临时性混合型。另外还有一种最简单的经验判别法，即以湖泊的平均水深H>10?m时，认为下层水常不受上层影响而保持一定的温度（4～8℃），此种情况为分层型，反之若H<10?m，则湖泊可能是混合型。 湖泊水量与总容积是随时间而变的，因此在计算时存在标准问题。一般以年水量的频率为10%时代表多水年，50%时代表中水年，75%～95%时代表少水年。按此标准选择代表年，以代表年的年水量及年平均容积计算α，再以代表年各次洪水的洪流量及平均容积计算β，然后对β进行综合分析。对于人工湖泊-水库，由于总库容已定，故只需确定代表的年水量和次洪水的流量，即可进行计算α与β。 入湖径流是指通过各种渠道进入湖泊的水流，它通常由三部分组成：（1）通过干支流水文站或计算断面进入湖泊的径流；（2）集水面积上计算断面没有控制的区间进入湖泊的区间径流；（3）直接降落在湖面上的雨水。 3.3.1.4 河口与近海的基本环境水文水动力特征 （1）河口、海湾及陆架浅海的环境特点 所谓河口，是指入海河流受到潮汐作用的一段河段，又称感潮河段。它与一般河流最显著的区别是受到潮汐的影响。 海湾相对来说有比较明确的形态特征，是海洋凸入陆地的那部分水域。根据海湾的形状、湾口的大小和深浅以及通过湾口与外海的水交换能力可以把海湾划分为闭塞型和开敞型海湾。闭塞型的海湾是指湾口的宽度和水深相对窄浅，水交换和水更换的能力差的海湾。湾口开阔，水深，形状呈喇叭形，水交换和更新能力强的海湾为开敞型的海湾。 陆架浅水区是指位于大陆架上水深200?m以浅，海底坡度不大的沿岸海域，是大洋与大陆之间的连接部。 河口、海湾与陆架浅海水域是位于陆地与大洋之间，由大气、海底、陆地与外海所包围起来的水域在上述四个边界不断地进行动量、热量、淡水、污染物质等各之间交换，这一部分海域与人类关系最为密切，具有最剧烈时空变化。由于这个水域水深较浅，容量小，极易接受通过边界来自外部的影响。复杂的外部影响导致了复杂的环流与混和扩散过程等与环境有关的各种物理过程，并形成不同特性的海洋结构。 ① 江河的淡水径流 在河口水域淡水径流对于盐度，对于密度的分布起着极为重要作用。河口区是海水与河流淡水相互汇合和混合之处，一般情况下淡的径流水因密度较海水小，于表层向外海扩展，并通过卷吸和混合过程逐渐与海水混合，而高盐度的海水从底层楔入河口，形成河口盐水楔（见图3.3-2）中（a））。这样的河口楔由底层的入流与表层的出流构成垂向环流来维持。盐水楔溯江而上入侵河口段的深度主要由径流大小决定，径流小入侵就深，径流大入侵就浅。  图3.3-2 沿着河口段的盐度分布（a）盐水楔河口（b）部分混合河口，（c）充分混合河口 河口段的水结构并不是只有这一种形式，在潮流发达的河口，或者在秋、冬季降温期，垂直对流发展，混合增强的情况下盐水楔被破坏，按垂直向的混合强弱和盐度分布的特征呈现图14-1（b）和（c）的情况，（b）为部分混合型，（c）为充分混合型。 在有河流入海的海湾和沿岸海域，于丰水期常常形成表层低盐水层，而且恰好与夏季高温期叠合，因而形成低盐高温的表层水，深度一般在10?m左右，它与下层高盐低温海水之间有一强的温、盐跃层相隔，形成界面分明的上下两层结构，从而使流场变得非常复杂。 河流的径流还把大量营养物质带给海洋，形成河口区有极高的初级生产力，所以我国沿海的主要渔场，如渤海渔场、吕泗渔场和舟山渔场等都是建于黄河和长江口附近。另一方面江河沿岸的工业和城市生活水大量排入，随径流带入沿岸海域，也威协着这些渔场，因此控制渔场的污染是保护沿海水产资源的重要一环。 ② 潮汐与潮流 陆架浅海中的潮汐现象主要是来自大洋，本地区产生的潮汐现象是微不足道的。尽管大洋中的潮汐现象也是微弱的，但潮波传入陆架浅水区后，能量迅速集中，潮高变高，潮流流速变大，因此，在大洋边缘，陆架浅海水域出现显著的潮汐现象。在我国沿岸绝大部分海域潮流是主要的流动。因此，潮流对于这些海域污染物的输运和扩散，海湾的水交换等起着极为重要的作用。 大洋中的潮波传入陆架边缘海及海湾会发生反射，入射波与反射波叠加形成驻波，在地球自转偏向力——科氏力作用下，配合一定的形态条件，驻波绕无潮点（节点）旋转，产生旋转潮波系统。由于海底磨擦的影响，反射波的能量减弱，与入射波形成非完全驻波，导致无潮点向入射波方向的左侧偏移。我国的渤海、黄海和北部湾就是属于这样的旋转潮波系统，东海与南海属于前进波。陆架浅海中的潮波传入更小的沿岸海湾后上述的影响仍将继续存在，不过其作用要小得多，且不能形成旋转潮波。在这种情况下潮差将由湾口向湾底壮大，若面向湾底，其右侧涨落潮时刻均较左侧提前。 （2）河口海湾的基本水流形态 水流的动力条件是污染物在河口海湾中得以输移扩散的决定性因素。在河口海湾等近海水域，潮流对污染物的输移和扩散起主要作用。潮流是内外海潮波进入沿岸海域和海湾的变形而形成的浅海特有的潮波运动形态。所以，潮流数值模型实质上是浅海潮波传播模型，这样的模型还可以同时考虑风的影响，构成风潮耦合模型。我国大部分沿岸海湾水深不大，潮的混合作用很强，水体上下掺混均匀，故大部分情况下采用平面二维模型研究环境容量是合宜的。对于存在盐水入侵的弱混合型河口和夏季层化明显的沿岸海域，应考虑使用三维模型。 有些河口受河道泄流影响较大，尤其是在汛期，上游河道来水对海水的稀释作用及局部流场的影响比较明显，研究时应充分予以重视，必要时需考虑用一、二维连接模型求解。 3.3.2 水环境现状调查与监测 掌握评价范围内水体污染源、水文、水质和水体功能利用等方面的环境背景情况，为地面水环境现状和预测评价提供基础资料，以资料收集为主，现场调查为辅，开展水环境现状调查。 3.3.2.1 调查范围 水环境调查范围应包括受建设项目影响较显著的地面水区域，在此区域内进行的调查，能够说明地面水环境的基本状况，并能充分满足环境影响预测的要求。具体有以下两点需要说明。 （1）在确定某具体建设开发项目的地面水环境现状调查范围时，应尽量按照将来污染物排放后可能的达标范围，并考虑评价等级的高低（评价等级高时调查范围取偏大值，反之取偏小值）后决定。 （2）当下游附近有敏感区（如水源地、自然保护区等）时，调查范围应考虑延长到敏感区上游边界，以满足预测敏感区所受影响的需要。 3.3.2.2 调查时间 （1）根据当地水文资料初步确定河流、湖泊、水库的丰水期、平水期、枯水期，同时确定最能代表这三个时期的季节或月份。遇气候异常年份，要根据流量实际变化情况确定。对有水库调节的河流，要注意水库放水或不放水时候的水量变化。 （2）评价等级不同，对调查时间的要求亦有所不同。对各类水域调查时间的要求详见表3.3-1。 表3.3-1 对水环境调查时间的要求 水域 一级 二级 三级  河流 一般情况为一个水文年的丰水期、平水期、枯水期；若评价时间不够，至少应调查平水期和枯水期 条件许可，可调查一个水文年的丰水期、枯水期和平水期；一般情况可只调查枯水期和平水期；若评价时间不够，可只调查枯水期 一般情况下，可只在枯水期调查  河口 一般情况为一个潮汐年的丰水期、平水期、枯水期；若评价时间不够，至少应调查平水期和枯水期 一般情况可只调查枯水期和平水期；若评价时间不够，可只调查枯水期 一般情况下，可只在枯水期调查  湖泊（水库） 一般情况为一个水文年的丰水期、平水期、枯水期；若评价时间不够，至少应调查平水期和枯水期 一般情况可只调查枯水期和平水期；若评价时间不够，可只调查枯水期 一般情况下，可只在枯水期调查   （3）当被调查的范围内面源污染严重，丰水期水质劣于枯水期时，一、二级评价的各类水域须调查丰水期，若时间允许，三级评价也应调查丰水期。 （4）冰封期较长的水域，且作为生活饮用水、食品加工用水的水源或渔业用水时，应调查冰封期的水质、水文情况。 3.3.2.3 水文调查和水文测量 （1）河流根据评价等级与河流的规模决定工作内容，其中主要有：丰水期、平水期、枯水期的划分；河流平直及弯曲；横断面、纵断面（坡度）、水位、水深、河宽、流量、流速及其分布、水温、糙率及泥沙含量等；丰水期有无分流漫滩，枯水期有无浅滩、沙洲和断流；北方河流还应了解结冰、封冻、解冻等现象。如采用数学模式预测时，其具体调查内容应根据评价等级及河流规模按照模式及参数的需要决定。河网地区应调查各河段流向、流速、流量的关系，了解它们的变化特点。 （2）感潮河口根据评价等级及河流的规模决定工作内容，其中除与河流相同的内容外，还有感潮河段的范围，涨潮、落潮及平潮时的水位、水深、流向、流速及其分布；横断面、水面坡度的河潮间隙、潮差和历时等。如采用数学模式预测时，其具体调查内容应根据评价等级及河流规模按照模式及参数的需要决定。 （3）湖泊、水库根据评价等级、湖泊和水库的规模决定工作内容，其中主要有：湖泊、水库的面积和形状、应附有平面图；丰水期、平水期、枯水期的划分；流入、流出的水量；停留时间；水量的调度和贮量；水深；水温分层情况及水流状况（湖流的流向和流速，环流和流向、流速及稳定时间）等。如采用数学模式预测时，其具体调查内容应根据评价等级及湖泊、水库的规模按照水质模式参数的需要来决定。 （4）降雨调查需要预测建设项目的面源污染时，应调查历年的降雨资料，并根据预测的需要对资料进行统计分析。 3.3.2.4 污染源 凡对环境质量可以造成影响的物质和能量输入，统称污染源；输入的物质和能量输入，统称污染源；输入的物质和能量，称为污染物或污染因子。影响地面水环境质量的污染物按排放方式可分为点源和面源，按污染性质可分为持久性污染物、非持久性污染物、水体酸碱度（pH值）和热效应四类。如图3.3-3所示。 图3.3-3 污染源分类示意图 以搜集现有资料为主，只有在十分必要时才补充现场调查和现场测试，例如在评价改、扩建项目时，对项目改、扩建前的污染源应详细了解，常需现场调查或测试。 （1）点源调查 ① 调查的原则。点源调查的繁简程度可根据评价等级及其与建设项目的关系而略有不同。如评价等级高且现有污染源与建设项目距离较近时应详细调查，例如，其排水口位于建设项目排水与受纳河流的混合过程段范围内，并对预测计算有影响的情况。 ② 调查的内容。有些调查内容可以列成表格，根据评价工作的需要选择下述全部或部分内容进行调查。 a．点源的排放特点。主要包括排列形式，分散还是集中排放；排放口的平面位置（附污染源平面位置图）及排放方向；排放口在断面上的位置。 b．排放数据。根据现有实测数据，统计报表以及各厂矿的工艺路线等选定的主要水质参数，调查其现有的排放量、排放速度、排放浓度及变化情况等方面的数据。 c．用排水状况。主要调查取水量、用水量、循环水量、排水总量等。 d．废水、污水处理状况主要调查各排污单位废污水的处理设备、处理效率、处理水量及事故状况等。 （2）非点源调查 ① 调查原则。非点源调查基本上采用搜集资料的方法，一般不进行实测。 ② 非点源调查内容。根据评价工作需要，选择下述全部或部分内容进行调查。 a．工业类非点源污染源。原料、燃料、废料、废弃物的堆放位置（主要污染源要绘制污染源平面位置图）、堆放面积、堆放形式、（几何形状、堆放厚度）、堆放点的地面铺装及其保洁程度、堆放物的遮盖方式等；排放方式、排放去向与处理情况，说明非点源污染物是有组织的汇集还是无组织的漫流；是集中后直接排放还是处理后排放；是单独排放还是与生产废水或生活污染水合并排放等；根据现有实测数据、统计报表以及根据引起非点源污染的原料、燃料、废料、废弃物的成分及物理、化学、生物化学性质选定调查的主要水质参数，并调查有关排放季节、排放时期、排放浓度及其变化等方面的数据。 b．其他非点污染源。对于山林、草原、农地非点污染源，应调查有机肥、化肥、农药的施用量，以及流失率、流失规律、不同季节的流失量等。对于城市非点源污染，应调查雨水径流特点、初期城市暴雨径流的污染物数量。 （3）污染源采样分析方法 按照GB 8978—1996的规定执行。 （4）污染源资料的整理与分析 对搜集到的和实测的污染源资料进行检查，找出相互矛盾和错误之处，并予以更正。资料中的缺漏应尽量填补。将这些资料按污染源排入地表水的顺序及水质因子的种类列成表格，找出评价水体的主要污染源和主要污染物。 3.3.2.5 选择水质调查参数 需要调查的水质因子有两类，一类是常规水质因子，它能反映受纳水体的水质一般状况；另一类是特殊水质因子，它们能代表建设项目将来排水的水质特征。在某些情况下，还需调查一些补充项目。 （1）常规水质因子。以GB?3838—2002中所列的pH值、溶解氧、高锰酸盐指数或化学耗氧量、五日生化需氧量、总氮或氨氮、酚、氰化物、砷、汞、铬（六价）、总磷及水温为基础，根据水域类别、评价等级及污染源状况适当增减。 （2）特殊水质因子。根据建设项目特点、水域类别及评价等级以及建设项目所属行业的特征水质参数表进行选择，具体情况可以适当删减。 （3）其他方面的因子。被调查水域的环境质量要求较高（如自然保护区、饮用水源地、珍贵水生生物保护区、经济鱼类养殖区等），且评价等级为一、二级，应考虑调查水生生物和底质。其调查项目可根据具体工作要求确定，或从下列项目中选择部分内容。 水生生物方面主要调查浮游动植物、藻类、底栖无脊椎动物的种类和数量、水生生物群落结构等。 底质方面主要调查与建设项目排污水质有关的易积累的污染物。 3.3.2.6 河流水质采样 （1）取样断面的布设。 在调查范围的两端、调查范围内重点保护水域及重点保护对象附近的水域、水文特征突然变化处（如支流汇入处等）、水质急剧变化处（如污水排入处等）、重点水工构筑物（如取水口、桥梁涵洞）等附近、水文站附近等应布设取样断面。还应适当考虑拟进行水质预测的地点。 在建设项目拟建排污口上游500?m处应设置一个取样断面。 （2）取样断面上取样点的布设。 ① 断面上取样垂线的确定。断面上取样垂线设置的主要依据为河宽，当河流断面形状为矩形或相近于矩形时，可按下列方法布设取样垂线。 小河：在取样断面的主流线上设一条取样垂线。 大河、中河：河宽小于50?m者，在取样断面上各距岸边1/3水面宽处，设一条取样垂线（垂线应设在明显水流处），共设两条取样垂线；河宽大于50?m者，在取样断面的主流线上及距两岸不小于5?m，并有明显水流的地方各设一条取样垂线，即共设三条取样垂线。 特大河（例如长江、黄河、珠江、黑龙江、淮河、松花江、海河等）：由于河流较宽，取样断面上的取样垂线数应适当增加，而且主流线两侧的垂线数目不必相等，拟设有排污口的一侧可以多一些。如断面形状十分不规则时，应结合主流线的位置，适当调整取样垂线的位置和数目。 ② 垂线上取样点的确定。垂线上取样点设置的主要依据为水深，在一条垂线上，水深大于5?m，在水面下0.5?m处及在距河底0.5?m处，各取样一个；水深为1～5?m时，只在水面下0.5?m处取一个样；在水深不足1?m时，取样点距水面不应小于0.3?m，距河底也不应小于0.3?m。对于三级评价的小河，不论河水深浅，只在一条垂线上一个点取一个样，一般情况下取样点应在水面下0.5?m处，距河底也不应小于0.3?m。 （3）取样方式。 一级评价：每个取样点的水样均应分析，不取混合样。二级评价：需要预测混合过程段水质的场合，每次应将该段内各取样断面中每条垂线上的水样混合成一个水样。其他情况每个取样断面每次只取一个混合水样，即将断面上各处所取水样混匀成一个水样。三级评价原则上只取断面混合水样。 （4）河流取样次数 （1）在所规定的不同规模河流，不同评价等级的调查时期中（表3.3-1），每个水期调查一次，每次调查3～4天，至少有一天对所有已选定的水质因子取样分析，其他天数根据预测需要，配合水文测量对拟预测的水质因子取样。 （2）在不预测水温时，只在采样时测水温；在预测水温时，要测日水温的变化情况，一般可采用每隔6?h测一次的方法并分析计算日平均水温。 （3）一般情况，每天每个水质因子只取一个样，在水质变化很大时，应采用每间隔一定时间采样一次的方法。 3.3.2.7 河口水质的取样 （1）取样断面布设原则 当排污口拟建于河口感潮段内时，其上游需设置取样断面的数目与位置，应根据感潮段的实际情况决定，其下游取样断面的布设原则与河流相同。 取样断面上取样点的布设和采样方式同前述的河流部分。 （2）河口取样次数 ① 在所规定的不同规模河口、不同等级的调查时期中（参见表3.3-1），每期调查一次，每次调查两天，一次在大潮期，一次在小潮期；每个潮期的调查，均应分别采集同一天的高、低潮水样；各监测断面的采样，尽可能同步进行。两天调查中，要对已选定的所有水质参数取样。 ② 在不预测水温时，只在采样时间测水温；在预测水温时，要测日平均水温，一般可采用每隔4～6小时测一次的方法求平均水温。 3.3.2.8 湖泊、水库水质取样 （1）取样位置的布设原则、方法和数目 在湖泊、水库中布设的取样位置时，应尽量覆盖推荐的整个调查范围，并且能切实反映湖泊、水库的水质和水文特点（如进水区、出水区、深水区、浅水区、岸边区等）。可采用以建设项目的排放口为中心，向周围辐射的布设采样位置，每个取样位置的间隔可参考下列数字。 ① 大、中型湖泊水库。当建设项目污水排放量小于50000?m3/d时：一级评价每一个1～2.5?km2布设一个取样位置；二级评价每1.5～3.5?km2布设一个取样位置；三级评价每2～4km2布设一个取样位置。 当建设项目污水排放量大于50?000?m3/d时：一级评价每3～6?km2布设一个取样位置；二、三级评价每4～7?km2布设一个取样位置。 ② 小型湖泊水库。当建设项目污水排放量小于50?000?m3/d时：一级评价每0.5～1.5?km2布设一个取样位置；二、三级评价每1～2?km2布设一个取样位置。 当建设污水排放量大于50?000?m3/d时：各级评价每0.5～1.5?km2布设一个取样位置。 （2）取样位置上取样点的布设 大、中型湖泊、水库，当平均水深小于10?m时，取样点设在水面下0.5?m处，但此点距底不应小于0.5?m。当平均水深大于等于10?m时，首先要根据现有资料查明此湖泊（水库）有无温度分层现象，如无资料可供利用，应先测水温。在取样位置水面以下0.5?m处测水温，以下每隔2m水深测一个水温值，如发现两点间温度变化较大时，应在这两点间酌量加测几点的水温，目的是找到斜温层。找到斜温层后，在水面下0.5?m及斜温层以下，距底0.5?m以上处各取一个水样。小型湖泊、水库，当平均水深小于10?m时，在水面下0.5?m并距底不小于0.5?m处设一取样点；当平均水深大于等于10?m时，在水面下0.5?m处和水深10?m并距底不小于0.5?m处各设一取样点。 （3）取样方式 对于小型湖泊、水库，水深小于10?m时，每个取样位置取一个水样；如水深大于等于10m时，则一般只取一个混合样，在上下层水质差别较大时，可不进行混合。大、中型湖泊、水库，各取样位置上不同深度的水样均不混合。 （4）湖泊、水库取样次数 ① 在所规定的不同规模湖泊、不同评价等级的调查时期中（参见表3.3-1），每期调查一次，每次调查三、四天，至少有一天对所有已选定的水质参数取样分析，其他天数根据预测需要，配合水文测量对拟预测的水质参数取样。 ② 表层溶解氧和水温每隔6小时测一次，并在调查期内适当检测藻类。 3.3.2.9 水质调查取样需注意的特殊情况 （1）对设有闸坝受人工控制的河流，其流动状况，在排洪时期为河流流动；用水时期，如用水量大则类似河流，用水量小则类似狭长形水库；在蓄水期也类似狭长形水库。这种河流的取样断面、取样位置、取样点的布设及水质调查的取样次数等可参考前述河流、水库部分的取样原则酌情处理。 （2）在我国的一些河网地区，河水流向、流量经常变化，水流状态复杂，特别是受潮汐影响的河网，情况更为复杂。遇到这类河网，应按各河段的长度比例布设水质采样、水文测量断面。至于水质监测项目、取样次数、断面上取样垂线的布设可参照前述河流、河口的有关内容。调查时应注意水质、流向、流量随时间的变化。 3.3.2.10 水样的采集、保存和分析 （1）河流、湖泊、水库水样保存、分析的原则与方法按GHZB1-1999标准中未说明者暂先采用《环境监测分析方法》（城乡建设环境保护部环境保护局，1983年8月）中的规定。 （2）河口水样保存、分析的原则与方法依水样的盐度而不同。对水样盐度＜3%者，采用河流、湖泊、水库的原则与方法；水样盐度≥3%者，按海湾原则与方法执行。 3.3.2.11 现有水质资料的搜集、整理 现有水质资料主要从当地水质监测部门搜集。搜集的对象是有关水质监测报表、环境质量报告书及建于附近的建设项目的环境影响报告书等技术文件中的水质资料。按照时间、地点和分析项目排列整理，收集所需资料，并尽量找出其中各水质参数间的关系及水质变化趋势，同时与收集到的同期的水文资料一起，分析地面水治理环境各类污染物的净化能力。 3．3．3水环境现状评价方法 水质评价方法采用单因子指数评价法。单因子指数评价是将每个污染因子单独进行评价，利用概率统计得出各自的达标率或超标率、超标倍数、平均值等结果。单因子指数评价能客观地反映水体的污染程度，可清晰地判断出主要污染因子、主要污染时段和水体的主要污染区域，能较完整地提供监测水域的时空污染变化，反映污染历时。 常采用单项指数法，推荐采用标准指数，其计算公式如下： 一般水质因子（随水质浓度增加而水质变差的水质因子） Si·j=Ci·j/CS·i 式中：Si·j——标准指数； Ci·j——评价因子i在j点的实测浓度值（mg/L）； CS·i——评价因子i的评价标准限值（mg/L）。 特殊水质因子： （1）DO——溶解氧 ①DOj≥DOs SDOj=∣DOf―DOj∣/（DOf―DOs） ②DOj＜DOs SDOj=10―9DOj/DOs 式中：SDOj——DO的标准指数； DOf——某水温、气压条件下的饱和溶解氧浓度（mg/L），计算公式常采用：DOf=468/（31.6+T），T为水温（℃）； DOj——溶解氧实测值（mg/L）； DOS——溶解氧的评价标准限值（mg/L）。 （2）pH值——两端有限值，水质影响不同 pHj≤7.0 SpHj=（7.0―pHj）/（7.0―pHsd） pHj＞7.0 SpHj=（pHj―7.0）/（pHsu―7.0） 式中：SpHj——pH的标准指数； pHj——pH实测值； pHsd——评价标准中pH的下限值； pHsu——评价标准中pH的上限值。 单因子指数评价为水质规划与水污染综合整治服务，根据单因子指数评价结果，在水质规划和综合整治时做到水体与陆上污染源的衔接。 3.4 环境噪声现状调查与评价 3.4.1 环境噪声现状调查 （1）调查目的 进行环境噪声现状调查的目的是：掌握评价范围内环境噪声现状，噪声敏感目标和人口分布情况，为环境噪声现状评价和预测评价提供基础的资料，也为管理决策部门提供环境噪声现状情况，以便与项目建设后的噪声影响程度进行比较和判别。 （2）调查内容 环境噪声现状调查的主要内容有：评价范围内现有的噪声源种类、数量及相应的噪声级，评价范围内现有的噪声敏感目标及相应的噪声功能区划和应执行的噪声标准，评价范围内各功能区噪声现状，边界噪声超标状况及受影响人口分布和敏感目标超标情况。 （3）调查方法 环境噪声现状调查的基本方法是收集资料法、现场调查测量法，实际工作中可以两种方法结合进行。 3.4.2 环境噪声现状评价量 环境噪声现状的测量量即是现状评价量。 环境噪声的测量量为等效连续A声级（LAeq）、较高声级的突发噪声测量量为最大A声级（LAmax）及噪声持续时间、机场飞机噪声的现状测量量为计权有效连续感觉噪声级（WECPNL）；噪声源的测量量有倍频带声压级、总声压级、A声级或声功率级等；对较特殊的噪声源（如排气放空）应同时测量声级的频率特性和A声级，脉冲噪声应同时测量A声级和脉冲周期。 3.4.3 环境噪声现状评价 环境噪声现状评价包括噪声源现状评价和声环境质量现状评价，其评价方法是对照相关标准评价达标或超标情况并分析其原因，同时评价受到噪声影响的人口分布情况。 3.4.4 典型工程环境噪声现状水平调查方法 （1）工矿企业环境噪声现状水平调查 对工矿企业类环境噪声现状水平调查方法为： 现有车间的噪声现状调查，重点为处于85?dB(A)以上的噪声源分布及声级分析。 厂区内噪声水平调查一般采用网格法，每间隔10～50?m划正方形网格在交叉点（或中心点）布点测量，测量结果标在图上供数据处理用。 厂界噪声水平调查测量点布置在厂界外1?m处，间隔可以为50～100?m，大型项目也可以取100～300?m，具体测量方法参照相应的标准规定。 生活居住区噪声水平调查，也可将生活区划成网格测量，进行总体水平分析，或针对敏感目标，参照《城市区域环境噪声测量方法》（GB/T?14623—93）布置测点，调查敏感点处噪声水平。 所有调查数据按有关标准选用的参数进行数据统计和计算，所得结果供现状评价用。 （2）公路铁路环境噪声现状水平调查 公路铁路为线路型工程，其噪声现状水平调查应重点关注沿线的环境噪声敏感目标，其具体方法为： 调查评价范围内有关城镇、学校、医院、居民集中区或农村生活区在沿线的分布和建筑情况以及相应执行的噪声标准。 通过测量调查环境噪声背景值，若敏感目标较多时，应分路段测量环境噪声背景值（逐点或选典型代表点布点）。 若存在现有噪声源（包括固定源和流动源），应调查其分布状况和对周围敏感目标影响的范围和程度。 环境噪声现状调查一般测量等效连续A声级。必要时，除给出昼间和夜间背景噪声值外，还需给出既有噪声源影响的距离、超标范围和程度，以及全天24?h等效声级值作为现状评价和预测评价依据。 3.5 生态环境现状调查与评价 3.5.1 生态环境现状调查 生态环境调查至少要进行两个阶段：影响识别和评价因子筛选前要进行初次现场踏勘；环境影响评价中要进行详细勘测和调查。 3.5.1.1 调查内容 ①自然环境调查：调查地形地貌、地质、水文、气象、土壤基本情况。调查中须特别注意与环境保护密切相关的极端问题，如最大风级、最大洪水。 ②生态系统调查：生态环境现状调查首先须分辨生态系统类型，包括陆地生态与水生生态系统，自然生态与人工生态系统，然后对各类生态系统按识别和筛选确定的重要评价因子进行调查。陆地自然生态系统的调查包括植被（覆盖率、生产力、生物量、物种组成）；动、植物物种特别是珍稀濒危、法定保护生物和地方特有生物的种类、种群、分布、生活习性、生境条件、繁殖和迁徙行为的规律；生态系统的整体性、特点、结构及环境服务功能，稳定性与脆弱性；与其他生态系统关系及生态限制因素等。 ③区域资源和社会经济状况调查：包括人类干扰程度（土地利用现状等）、资源赋存和利用，如果评价区存在其他污染型工、农业，或具有某些特殊地质化学特征时，还应该调查有关的污染源或化学物质的含量水平。 ④区域敏感保护目标调查：即调查地方性敏感保护目标及其环保要求。 ⑤区域土地利用规划、发展规划、环境规划的调查。 ⑥ 区域生态环境历史变迁情况、主要生态环境问题及自然灾害等。 3.5.1.2 调查方法 ①收集现有资料。从农、林、牧、渔业资源管理部门、专业研究机构收集生态和资源方面的资料，包括生物物种清单和动物群落，植物区系及土壤类型地图等形式的资料；从地区环保部门和评价区其他工业项目环境影响报告书中收集有关评价区的污染源、生态系统污染水平的调查资料、数据。 ②收集各级政府部门有关土地利用、自然资源、自然保护区、珍稀和濒危物种保护的规划或规定、环境保护规划、环境功能区划、生态功能规划及国内国际确认的有特殊意义的栖息地和珍稀、濒危物种等资料，并收集国际有关规定等资料。 ③野外调查。生态环境影响评价需要进行评价区现场调查，取得实际的资料和数据。评价区生态资源、生态系统结构的调查可采用现场踏勘考察和网格定位采样分析的传统自然资源调查方法。在评价区已存在污染源的情况下，或对于污染型工业项目评价，需要进行污染源调查。根据现有污染源的位置和污染物环境输送规律确定采样布点原则，采集大气、水、土壤、动植物样品，进行有关污染物的含量分析。采样和分析按标准方法或规范进行，以满足质量保证的要求和便于几个栖息地、几个生态系统之间的相互比较。景观资源调查需拍照或录像，取得直观资料。 ④收集遥感资料，建立地理信息系统，并进行野外定位验证（“3S”技术），可采集到大区域、最新最准确的信息。 ⑤访问专家，解决调查和评价中高度专业化问题（如物种分类鉴定）和疑难问题。 ⑥采取定位或半定位观测。如侯鸟迁飞等。 3.5.1.3 植物的样方调查和物种重要值 自然植被经常需进行现场的样方调查，样方调查中首先须确定样地大小，一般草本的样地在1m2以上；灌木样地在10m2以上，乔木样地在100m2以上，样地大小依据植株大小和密度确定。其次须确定样地数目，样地的面积须包括群落的大部分物种，一般可用种与面积和关系曲线确定样地数目。样地的排列有系统排列和随机排列两种方式。样方调查中“压线”植物的计量须合理。 在样方调查（主要是进行物种调查、覆盖度调查）的基础上，可依下列方法计算植被中物种的重要值： （1）密度＝个体数目/样地面积  （2）优势度＝底面积（或覆盖面积总值）/样地面积  （3）频度＝包含该种样地数/样地总数  （4）重要值＝相对密度+相对优势度+相对频度 3.5.1.4 水生生态环境调查 水生生态系统有海洋生态系统和淡水生态系统两大类别。淡水生态系统又有河流（流水）生态系统和湖泊（静水）生态系统之别。 建设项目的水生生态环境调查，一般应包括水质、水温、水文和水生生态群落的调查，并且应包括鱼类产卵场、索饵场、越冬场、回游通道、重要水生生物及渔业资源等特别问题的调查。水生生态调查一般按规范的方法进行，如海洋水质和底泥监测须按《海洋监测规范》GB17378.3和GB17378.4-98执行，海洋生物调查按《海洋调查规范》GB12763-91执行，该 规范对样品采集、保存和分析方法等，都进行了规定。 水生生态调查一般包括初级生产力、浮游生物、底栖生物、游泳生物和鱼类资源等，有时还有水生植物调查等。 （1）初级生产量的测定方法 ①氧气测定法 氧气测定法，即黑白瓶法。用三个玻璃瓶，一个用黑胶布包上，再包以铅箔。从待测的水体深度取水，保留一瓶（初始瓶IB）以测定水中原来溶氧量。将另一对黑白瓶沉入取水样深度，经过24h或其他适宜时间，取出进行溶氧测定。根据初始瓶（IB）、黑瓶（DB）、白瓶（LB）溶氧量；即可求得 LB－IB=净初级生产量 IB－DB=呼吸量 LB－DB=总初级生产量 昼夜氧曲线法是黑白瓶方法的变型。每隔2～3h测定一次水体的溶氧量和水温，作成昼夜氧曲线。白天由于水中自养生物的光合作用，溶氧量逐渐上升；夜间由于全部好氧生物的呼吸而逐渐减少。这样，就能根据溶氧的昼夜变化，来分析水体群落的代谢情况。因为水中溶氧量还随温度而改变，因此必须对实际观察的昼夜氧曲线进行校正。 ②CO2测定法 用塑料帐将群落的一部分罩住，测定进入和抽出的空气中CO2含量。如黑白瓶方法比较水中溶O2量那样，本方法也要用暗罩和透明罩，也可用夜间无光条件下的CO2增加量来估计呼吸量。测定空气中CO2含量的仪器是红外气体分析仪，或用古老的KOH吸收法。 ③放射性标记物测定法 反放射性14C，以碳酸盐（14CO2）的形式，放入含有自然水体浮游植物的样瓶中，沉入水中经过短时间培养，滤出浮游植物，干燥后在计数器中测定放射活性，然后通过计算，确定光合作用固定的碳量。因为浮游植物在暗中也能吸收14C，因此还要用“暗呼吸”作校正。 ④叶绿素测定法 通过薄膜将自然水进行过滤，然后用丙酮提取，将丙酮提出物在分光光度计中测量光吸收，再通过计算，化为每m2含叶绿素多少克。叶绿素测定法最初应应用于海洋和其他水体，较用14C和氧测定方法简便，花的时间也较少。 有很多新技术正在发展，其中最著名的包括海岸区彩色扫描仪、先进的分辨率很高的辐射计、美国专题制图仪或欧洲斯波特卫量（SPOT）等遥感器。 （2）浮游生物调查 浮游生物包括浮游植物和浮游动物，也包括鱼卵和仔鱼。许多水生生物在幼虫期，都是以浮游状态存在，营浮游生活。浮游生物调查指标包括： 种类组成及分布：包括种及其类属和门类，不同水域的种类数（种/网）。 细胞总量：平均总量（个/m3）及其区域分布、季节分析； 生物量：单位体积水体中的浮游生物总重量（mg/m3）； 主要类群：按各种类的浮游生物的生态属性和区域分布特点进行划分。 主要优势种及分布：细胞密度（个/m3）最大的种类及其分布； 鱼卵和仔鱼的数量（粒/网或尾/网）及种类、分布。 （3）底栖生物调查 底栖生物活动范围小，常可作为水环境状态的指示性生物，底栖生物也是很多鱼类的饵类生物，它的丰富与否与水生生态系统的生产能力密切相关。在水生生态环境调查与评价中， 底栖生物的调查与评价是必不可少的。 底栖生物的调查指标包括： 总生物量（g/m2）和密度（个/m3）； 种类及其生物量、密度：各种类的底栖生物及其相应的生物量、密度。 种类-组成-分布； 群落与优势种：群落组成、分布及其优势种。 底质：类型 （4）潮间带生物调查 海洋生态环境中，潮间带是一个特殊生境，也因而养育了特殊的潮间带生物。很多海岸建设工程会强烈地影响到潮间带生态环境，因而潮间带生物调查是很重要的。潮间带生物调查的采样和标本处理按《海洋调查规范》进行，一般按不同的潮区进行调查，其主要调查指标是： 种类组成与分布：鉴定潮间带生物种和类属； 生物量（g/m2）和密度（个/m2）及其分布；分布包括平面分布和垂直分布； 群落：群落类型和结构，按潮区分别调查； 底质：相应群落的底质类型（砂、岩、泥）。 （5）鱼类 鱼类是水生生态调查的重点，一般调查方法有网捕，亦附加市场调查法等。鱼类调查既包括鱼类种群的生态学调查，也包括鱼类作为资源的调查。一般调查指标有： 种类组成与分布：区分目、科、属、种，相应的分布位置； 渔获密度、组成与分布：渔获密度（尾/网），相应的种类、地点； 渔获生物量、组成与分布：渔获生物量（g/网）及相应的种类、地点； 鱼类区系特征：不同温度区及其适宜鱼类种类，不同水层中（上、中、底层）分布，不同水域（静水、流水、急流）鱼类分布； 经济鱼类和常见鱼类：种类、生产力； 特有鱼类：地方特有鱼类种类、生活史（食性、繁殖与产卵、回游等）、特殊生境要求与利用，种群动态；、 保护鱼类：列入国家和省级一、二类保护名录中的鱼类、分布、生活史、种群动态及生境条件； 3.5.1.5 遥感-地理信息系统-全球定位系统技术的应用 遥感-地理信息系统-全球定位系统，即“3S”技术，在生态学调查与研究中，具有特殊重要的价值。 （1）遥感 ①遥感的数据源和记录格式 1972年美国发射了第一颗地球资源卫星，标志着航天遥感时代的开始。之后，美国先后发射了一系列的陆地资源卫星，包括陆地卫星1～7号，包括MSS（分辨率为80?m）、TM（7个波段，分辨率除第六波段为120?m外，其他均为30?m）、ETM+（8个波段，热红外波段的分辨率为60?m，全色波段的分辨率为15?m，其余波段的分辨率均为30?m）。此外，还有法国发射的SPOT卫星载有高分辨的传感器（分辨率为20?m，全色波段为10m），印度发射的IRS卫星（全色波段的分辨率为6.25?m），1999年美国发射成功的小卫星上载有IKONOS传感器，其空间分辨率高达1?m，另一方面，低空间高时相频率的AVHRR（NOAA系列，分辨率为1km）和其他遥感载体和测试雷达的相继投入使用，共同形成现代遥感的基本数据源。 遥感记录数据的方式一般有两种：一种是以胶片格式记录；另一种是以计算机兼容磁带数据格式记录。第一种格式主要用在航空摄影上，这种记录方式常常导致地物的几何形状产生变形，它的优点是相邻相片间有较大的重叠，很容易获取立体像对；第二种格式主要用在航天遥感上，如多光谱扫描仪所记录的就是一种可以用计算机处理，并可以转换为图像的CCT磁带，其优点是容易与地理信息系统结合，便于进行图像处理和计算机辅助判读。 ②遥感在景观生态学中的应用领域分析 广义来讲，遥感是指通过任何不接触被观测物体的手段来获取信息的过程和方法，包括航天遥感、航空遥感、船载遥感、雷达以及照相机摄制的图像。景观生态学的迅速发展，得益于遥感技术的发展及其应用。遥感为景观生态学研究和应用提供的信息包括：地形、地貌、地面水体植被类型及其分布、土地利用类型及其面积、生物量分布、土壤类型及其水体特征、群落蒸腾量、叶面积指数及叶绿素含量等。最常用的卫星遥感资源是美国陆地资源卫星TM影像，包括7个波段，每个波段的信息反映了不同的生态学特点（表）。 此外，不同波段的信息还可以以某种形式组合起来，形成各种类型的植被指数，从而教好地反映某些地面生态学特征。如最早发展的比值植被指数RVI（RVI=R/NIR）可用于估算和监测植被盖度，但是它对大气影响反应敏感，而且当植被盖度小于50%时，分辨能力也很弱，只有在植被盖度浓密的情况下效果最好；农业植被指数AVI（AVI-2.0·MSS7-MSS5）可以监测作物生长发育的不同阶段；归一化差异植被指数NDVI[NDVI=（NIR-R）/（NIR+R）]对绿色植被表现敏感，常被用于进行区域和全球的植被状况研究；多时相植被指数MTVI[MTVI=NDVI（t2）-NDVI（t1）]，用于比较两个时期植被盖度的变化，也可以监测因水灾和土地侵蚀造成的森林覆盖率的变化。 表 美国陆地资源卫星TM的7个波段及其能够测量的生态学特性 波 段 主要生态学应用  波段1（0.45~0.52μm） 可见蓝光区 波段2（0.52~0.60μm） 可见绿光区 波段3（0.60~0.90μm） 可见红光区 波段4（0.76~0.90μm） 近红外反射区 波段5（1.55~1.75μm） 中红外反射区 波段6（10.4~12.5μm） 远红外反射区 波段7（2.08~2.35μm） 中红外反射区 识别水体、土壤和植被 识别针叶林与阔叶林植被 识别人为的（非自然）地表特征 测量植被绿光反射峰值 识别人为的（非自然）地表特征 监测叶绿素吸收 识别植被类型 识别人为的（非自然）地表特征 识别植被类型及生物量 识别水体和土壤湿度 识别土壤温度和植物含水量 识别雪和云 识别植物受胁迫程度、土壤温度 测量地表热量 区别矿物及岩石类型 识别植被含水量   目前已经提出的植被指数有几十个，但是应用最广的还是NDVI，在生物量估测、资源调查、植被动态监测、景观结构和功能及全球变化研究中发挥了重要作用。此外，人们常常把NDVI作为一种评价标准，来评价基于遥感影像和地面测量或模拟的新的植被指数的好坏。 ③景观遥感分类的基本方法 利用遥感技术进行景观分类，是研究景观格局、景观变化的重要手段，景观遥感分类一般包括分类体系的建立和实现分类两部分。在进行景观分类之前，首先必须根据研究区的景观类型，建立景观分类体系。分类体系的详细程度，取决于所研究项目的需求。利用计算机进行景观遥感分类，一般可以分为以下5个步聚。 第一步，数据收集和预处理 数据收集包括研究区各种相关资料，如现有的图件资源、遥感影像数据（MSS、TM、SPOT等）。通常将用于分类的遥感影像各方面的信息称为特征（feature），最简单的特征就是各个波段中像元的灰度值，然而单靠各波段的灰度值，经常得不到较满意的分类结果。这是由于地物的反射光谱不仅受大气散射和地形等多种因素的影响，而且各个波段之间还存在较高的关联性，从而导致了对重复数据的无效分析；此外，从遥感影像上衍生出来的其他特征，也可以为遥感影像进行预处理，从中提取尽可能多的有用信息。遥感影像的预处理一般包括大气校正、几何纠正、光谱比值、主成分、植被成分、帽状变换、条纹消除和质地（texture）分析等。下面着重介绍几种常见的遥感数据预处理方法。 波段比值（band ratio）波段比值是最早的遥感影像分类预处理的技术之一，它能够消除由地形因素（如坡度和坡向）引起的地物反射光谱的空间变异，增强植被和土壤辐射的差异。波段比值已被广泛应用于植被盖度和生物量的评估中，最常用的是植被指数，MSS数据常采用波段7和波段5，或者波段6和波段5（见公式）；TM常采用波段4和波段3（见公式）。 TVI1= TVI1=  主成分（principal component）由于地形因素（坡度、坡向）的差异，以及各波段光谱本身的重叠，导致各个波段间的高度线性相关性，例如MSS的波段4和波段5，波段6和波段7间就存在较高的线性相关性。如果只对原始的波段数据进行分析处理，势必会造成对许多重复数据的处理，从而浪费许多人力和物力。主成分分析通过降低空间维数，在数据信息的损失最低的前提下，消除或减少波段数据的重复，即降低波段间的相关性；同时，还能够加快计算机分类的速度。据研究，通过使用前3个主成分，能够使计算机的分类速度提高4倍。 帽状转换（tasseled cap）帽状转换是由Kauth和Thomas（1976）首先提出的。当时，他们是在研究利用遥感技术估算农作物的产量时，首先对原始波段数据进行线性转换生成了亮度（brightness）图像、绿度（greeness）图像和湿度（wetness）图像，然后利用所生成的3个通道对农作物进行分类，达到了较满意的分类效果，后来人们将这种变换应用于其他的植被类型，从而使帽状转换得到了广泛的应用。 条纹消除（destrip）由于传感器的震动、数据的传输和处理过程中产生的错误或其他原因，有时会使遥感影像呈现间隔均匀的条带（有横向和纵向两种），它会影响我们对影像的识别及分类结果，通过条纹消除，可以提高遥感影像的判读性，从而也能增加分类的准确性。 第二步，选择训练样区与GPS定位 在遥感影像图上，均匀地选取各景观类型的训练区（training sample）。对于非监督分类来说，训练样区可以辅助对簇分析结果的归类，对于监督分类来说，训练样区用于提取各类的特征参数以对各类进行模拟。在进行训练区选取之前，一般都要进行野外调查，过去野外考察样地的定位是依据地形图来进行。随着全球定位系统（GPS）技术的发展，目前通常采用GPS来对野外调查样地进行地理定位。下面对GPS技术作简要介绍。 GPS系统包括3大部分，GPS卫星星座、地面监控系统、GPS信号接收机。GPS卫星星座属于GPS系统的空间部分，由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，它们均匀地分布在6个相互夹角为60°的轨道平面内，即每个轨道上有4颗卫星。卫星高度离地面约20000km，一天绕地球两周，GPS使用无线电波向用户发送导航定位信号，同时接收地面发送的导航电文及调度命令；地面监控系统属于GPS系统的地面控制部分，包括位于美国科罗拉多的主控站及分布在全球的3个注入站和5个监测站，从而实现对GPS运行的实时监控；GPS信号接收机属于用户设备部分，其任务是接收卫星发射的信号，并进行处理，根据信号到达接收机的时间，来确定接收机到卫星的距离。若计算出4颗或更多卫星到接收机的距离，再参考卫星的位置，就可以确定出接收机在三维空间的位置。 GPS定位的基本原理是利用测距交汇确定点位。一颗卫星信号传播到接收机的时间只能确定该卫星到接收机的距离，不能确定接收机相对于卫星的方向，在三维空间中，接收机的可能位置构成一个球面；当测到两颗卫星的距离时，接收机的可能位置被确定在两个球面相交构成的圆上；当得到第三颗卫星的距离后，球面与圆相交得到两个可能的接收机的位置；第四颗卫星用于确定接收机的准确位置。因此，利用GPS系统进行定位，需要接收至少4颗卫星的信号。 造成GPS定位误差的原因很多，包括卫星轨道变化、卫星电子钟不准确、信号穿越大气层时速度的改变等，但是，其中主要的误差是由于美国军方人为降低信号质量造成的，误差高达100m。 这种定位误差给GPS的民用带来了很大的不便，但是可以用差分的方法来消除。差分纠正至少需要两个GPS接收机才能完成，具体方法是在某一个已知位置上放置一台GPS接收机，作为基准站接收卫星信号，在其他位置用另一台接收机接收卫星信号，通过基准站可以确定卫星信号中包含的人为干扰信号，然后在随后接收到的信号中减去这些干扰，从而达到降低GPS定位误差的目的。 第三步，遥感影像分类 遥感影像的计算机分类，就是根据像元特征值，将任一个像元划归最合适的类的过程。主要有两种分类方法：非监督分类和监督分类。 非监督分类（unsupervised classification）是根据研究区尽可能有的景观类型数，给定分类的类型数，遥感图像处理软件将根据TM各波段光谱数据的特征，自动地等距离地划分出所给定的类型。非监督分类用来了解各种景观类型的遥感数据特征，如颜色、纹理等，为监督分类中训练区的采集提供依据。 监督分类（supervised classification）是在地面调查和前人研究成果的基础上，在遥感影像图上，均匀地选取各景观类型的训练区，计算机首先统计训练区内遥感数据特征，然后把这些训练区的数据特征传递给判别函数，判别函数再根据这些参数，判断某一个像元应该属于哪一个景观类型，从而完成对整个影像的分类。一般来讲，监督分类的精度比非监督分类高。 第四步，分类结果的后处理 遥感影像经过计算机分类后，往往需要进行一系列的处理，才能够使用，一般的后处理过程包括光滑或过滤、几何校正、矢量化及人机交互解译几部分。 光滑或过滤（smoothing or filtering）遥感影像计算机分类结果图中，往往包括许许多多孤立的像素点，或由几个像素构成的小斑块，通常称之为“噪声”。从分类的角度来看，或许是正确的，但是从应用的角度来看，就显得过于复杂，需要将这些“噪声”消除。 几何校正（geometric correction）其目的有两个，一是校正地物的几何变形；二是对不同时期的遥感影像进行空间配准。具体做法是，首先在地形图上选取地面控制点，利用地理信息系统软件找出各控制点的投影坐标，然后运用遥感图像处理软件对分类结果进行几何校正，使它们具有统一的投影坐标，便于以后进行空间分析。 矢量化（vectorizing）遥感影像计算机分类结果图，一般是栅格式的。而应用地理信息系统进行空间分析时，有时还需要用到矢量格式的图件，为了满足这一需要，还需对分类结果图进行矢量化。 人机交互解译 计算机监督分类和非监督分类形成的景观类型图的正确率平均只有80%左右，有一些斑块的分类结果是错误的，为此，需要进行人机交互解译，对错误的分类斑块进行纠正，以提高分类精度。 第五步，分类精度评价 对计算机分类结果的准确进行分析，通常采用选取有代表性的检验区的方法。检验区一般有3种类型。 监督分类的训练区 大多数遥感图像处理软件，都提供这种检验方法。然而这种方法往往对分类精度的估计偏高。其实，训练区只能反映训练地点的同质性和训练类别间的差异性，它并不能真正反映分类结果的准确度。 指定的同质检验区 在选择训练区时，故意多先取一些训练区，在监督分类时，只使用其中的部分训练区，其余的训练区用于对分类结果进行精度估计。 随机选取检验区 在进行分类的影像上随机抽取检验区，与分类结果图进行对比，看是否与实际相符。 （二）地理信息系统 ①基本概念 地理信息系统（geographic information system,GIS），是在计算机支持下，对空间数据进行采集、存储、检索、运算、显示和分析的管理系统。这里的空间数据指不同来源和方式的遥感和非遥感手段所获取的数据。它有多种数据类型，包括地图、遥感数据和统计数据等，其共同特点是都有确切的空间位置。 空间数据是各种地理特特和现象间的符号化表示，包括空间位置、属性特征和时态特征3个部分。空间位置数据描述地物所在位置，这种位置既可以根据大地参考系定义，如大地经纬度坐标，也可以为地物间的相对位置关系，如空间上的距离、邻接、重叠、包含等属性数据，又称为非空间数据，是描述地物特征的定性或定量指标，即描述了地物的非空间组成部分，包括语义与统计数据等。时态特征是指数据采集或地理现象发生的时刻或时段。在景观动态分析中，时态数据非常重要，越来越受到科研工作者的重视。 ②地理信息系统的数据结构 在数据库中数据组织的结构称为数据结构，它有效地表达各数据项间的关系。在GIS数据库中大致有以下3种数据结构：矢量结构、栅格结构和层次结构。 矢量结构：主要用于表示在线化地图中，地图元素数字化的数据，基本的数据元素为点、向量、线段和多边形。 点（point）为基本的地图数据元素，由一对x，y坐标表示。在地理信息系统中，点可以大致分为结点、顶点、实体点、注记点和标号点等。结点（node）为特殊点，表示线段特征的两个端点，即起点和终点；弧点（vertex）表示线段和弧段的内部点；实体点（point entity）用来表示一个实体，如城市的中点、油井等点状实体；注记点主要用来定位注记；标号点（label point）用于记录多边形的属性，存在于多边形内或多边形的重心点上。 向量（vector）由连接两点而构成，从起点到终点构成一定的方向性。 线段（line）由两个结点及两个结点间的一组序点组成，它包括一个或若干个连续的向量。 多边形（polygon）表示面状空间实体的空间分布，是由一条或若干条线段组成一闭合范围。 栅格结构：栅格数据结构是将连续空间离散化，通常是将工作区均匀地划分为栅格而构成网格结构，网格的形状有三角形、六边形、正方形、矩形等。人们通常采用正方形网格，也可以由遥感图像的像元直接构成网格结构。网格单元是最基本的信息存储和处理单元，网格的行列号隐含了空间实体的空间分布位置，对每个网格单元记录相应空间实体的属性值。 层次结构：层次结构是为了有效地压缩栅格结构数据，并提高数据存储的效率而出现的一种新的数据结构。它建立在逐级划分的图像平面基础上，每一次把图像划分为4个子块，故又称为四分树表示法。 ③地理信息系统的功能 空间数据的录入：空间数据的录入是地下信息系统首先要进行的任务，包括数据转换、遥感数据处理、数字测量等，其中已有地图的数字化录入，是目前广泛采用的手段，但它也是最耗费人力资源的工作。在输入前，首先要对空间数据进行分层，然后确定要录入哪 些图层以及每个图层所包括的具体内容。此外，由于数字化过程是一个非常耗时的过程，所以不可能一次完成，在两次输入之间的地图位置可能相对于数字化仪面板而发生移动，造成前后两次输入的坐标发生偏移或旋转。具体解决的方法是，在每次录入之前，利用控制点(ticpoints)对地图进行重新定位，这样两次输入的坐标，就可以根据定位点坐标间的关系进行匹配。 一般数字化的方式有两种，即点方式（point mode）和流方式(stream mode)。点方式时操作人员按下一个键时，采集一个点的坐标，当输入点状地物时，必须采用点方式输入；线状地物和多边形地物的输入可以采用点方式，也可以采用流方式输入。采用点方式录入时，操作者有选择地录入曲线上的采样点，一般原则是可以在曲线较平直的地方少采集采样点，而在较弯曲的地方适当增加采样点的数量，以保证能够反映出曲线的特征；采用流方式输入地物时，当操作者沿着曲线移动游标时，计算机自动记录经过点的坐标，可以增加录入的速度。但是，采集点的数量往往比点方式多，从而造成数据量过大，这可以通过一定的采样原则对采样点进行实时采样来解决。目前大多数系统采用两种采样原则：距离流（distance stream）和时间流（time stream）。采用时间流录入时，当要输入的曲线较平滑时，操作人员移动游标的速度较快，这样记录点的数目较少；可是当曲线较弯曲时，游标移动较慢，记录点的数目较多。而采用距离流输入时，很容易遗漏曲线的拐点，使曲线开头失真。在实际的输入过程中，可以根据不同的录入对象，而采用不同的录入方式。 空间数据的查询：空间数据的查询是地理信息系统的基本功能之一。在地理信息系统中，空间数据常用的查询包括两种形式，即由属性数据查找空间位置和由空间位置查找属性数据，也就是人们所说的图形和属性互查。第一类查询是按属性信息的要求查找空间位置，如在中国植被图上查询暗针叶林的分布状况，这和一般的非空间的关系型数据库的SQL查询没有什么区别，根据图形和属性的对应关系，将查询的结果在图上采用制定的颜色显示出来；第二类查询是根据对象的空间位置查询有关属性信息，绝大多数地理信息软件都提供一个查询工具，让用户通过光标，用点、线、矩形、圆、不规则多边形等工具选中地物，显示被选中地物的属性列表，并进行有关统计分析。 此外，按照地物的空间关系地理信息系统还提供了复杂的查询方式。主要有：空间关系查询和地址匹配查询。前都主要用于查询满足特定空间关系（拓扑、距离、方位等）的地物，后者是根据街道的地址来查询地物的空间位置和属性信息，是地理信息系统特有的一种查询功能。 空间数据分析：空间数据分析是地理信息系统的核心功能之一。地理空间数据库是地理信息系统进行空间分析的必要基础。根据数据性质的不同，可以将空间分析分为：基于空间图形数据的分析、基于非空间属性数据的分析和基于二者的联合分析。空间分析通常采用逻辑运算，数理统计分析和代数运算等数学手段。 下面着重介绍地理信息系统空间分析的基本功能，包括缓冲区分析、叠加分析、路径分析以及空间数据的合并和派生等。 缓冲区（buffer）分析 在实际工作中，经常会遇到这样的问题，如需要知道高速公路通过区都经过哪些居民点？这在高速公路建设中是一个非常重要的问题，因为涉及居民的搬迁问题。在城市规划中，需要确定公共设施（商场、邮局、银行、医院、车站和学校等）的服务半径等。所有这些问题，均是一个临近度问题，而缓冲区分析是解决这类问题的最重要的空间分析工具。 在地理信息系统中，可以对线状、点状、面状地物进行缓冲区分析的缓冲区可以是等宽度的或不等宽度的。此外对于线状地物有双侧对称、双侧不对称或单侧缓冲区，对于面状地物有内侧和外侧缓冲区，这要根据具体应用的要求来决定。 叠加（overlay）分析 在绝大多数地理信息系统中，地理空间数据是以图层的形式来表示的，同一个地区的所有数据图层集表达该地区地理景观的内容，图层可以用矢量结构点、线、面表示，也可以用栅格结构来表示。叠加分析实际上是将几个数据图层进行叠加，产生新的数据图层的操作过程，新的数据图层综合了原来两个或多个图层所具有的属性。叠加分析又可以分为点与多边形的叠加、线与多边形的叠加、多边形与多边形的叠加及栅格图层的叠加。 点与多边形的叠加即计算多边形对点的包含关系，并进行属性处理，即将多边形的属性加到其中的点上，也可以将点的信息加到多边形上。通过点与多边形的叠加，可以得到每个多边形类型里有多少个点，判断点是否在多边形内，此外还可以描述在多边形内部点的属性信息。例如，将辽宁省矿产资源分布图和辽宁省政区图进行叠加，同时将政区图多边形的属性信息加到矿产的数据表中，可以查询指定市有多少种矿产、储量有多少；也可以查询指定类型的矿产在哪些市里有分布等。 线与多边形的叠加通常用于判断线是否落在多边形内。叠加的结果是产生一个新的数据图层，每条线被它穿过的多边形打断成新弧段图层，同时产生一个相应的属性数据表记录原线和多边形的属性信息。比如线状图层为河流，经过叠加，我们可以查询任意多边形内的河流长度，计算它的河流密度等。 多边形与多边形的叠加是GIS常用的功能之一。将两个或多个多边形图层进行叠加产生一个新多边形的操作，结果将原来的一个多边形分隔成几个多边形，新图层中的每个多边形均具有输入图层和叠加图层中多边形的所有属性，然后就可以对新的图层进行各种空间分析和查询操作。 栅格图层的叠加 栅格数据是地理信息系统中比较典型的一种数据层面，在栅格地理信息系统中，建立不同数据层面之间的数学联系是GIS的一个典型功能。空间模拟尤其要通过各种数学方程将不同数据层面进行叠加运算，以揭示某种空间现象或空间过程。在栅格地理信息系统中，可以通过地图代数（map algebra）来实现。它有3种不同的类型：常数与数据层面的代数运算、数据层面的数学变换（指数、对数、三角变换等）、数据层间的代数运算（加、减、乘、除、乘方等）和逻辑运算（与、或、非、异等）。 下面给出在长白山工作的一个实例来加以说明（常禹 2001）。长白山温度和降水与经度、纬度和海拔高度的数学模型为： Tmean=41.8822+0.1052·long-1.1486·lat-0.0054·alt Rmean=5917.2067-7.1503·long-102.2116·lat+0.1827·alt 式中：long为经度数据层；lat为纬度数据层；alt为海拔高度数据层；Tmean为年平均温度；Rmean为年均降水量。 空间数据的更新显示：地理信息系统的一个重要功能就是数据更新方便快捷。传统的地图更新需要花费大量的人力和物力，首先要进行野外调查，接着在室内对调查资料进行整理，最后成图。这一过程就意味着，在一个地理区域内的所有地物均需要重新绘制成图，而不考虑其是否发生变化，从而造成了极大的浪费。运用地理信息系统，可以只对局部空间数据进行更新，从而给数据的更新提供了极大的方便，也使成本大大降低。 空间数据的显示是将点、线、面状地物以符号或色彩等形式在计算机屏幕上显示出来，以便于数据的修改和空间查询。 空间数据的打印输出：指将设计好的专题地图在硬拷贝输出设备上打印输出的过程，硬拷贝设备包括点阵打印机、喷墨打印机、激光打印机以及各种绘图仪等，根据输出设备的不同，可以输出黑白或彩色图件。 地理信息系统的其他功能：地理信息系统还具有对空间数据局部删除、局部截取和分割等功能。局部删除是应用删除图层将输入图层中相应的地理区域删除，而产生新的结果图层；局部截取是利用截取图层将输入图层中相应的地理区域截取下来，而产生新的图层；空间数据的分割是运用分割图层将输入图层分割成多个结果图层的过程。 ④常用的GIS工具软件 （1）国外GIS软件 目前国外开发的地理信息系统软件比较常用的主要来自两家美国公司ESRI\Maplnfo开发的软件产品。ESRI公司产品主要有PC-Arc/Info、Workstation Arc/Info、Desktop Arc/Info和ArcView GIS。PC-ARC/INFO主要包括Arcedit、Arcplot、Tables、Networks、Overlay几个模块。Arcedit用于图形的编辑和修改；Arcplot用于空间数据的显示和专题图的制作；Tables用于对属性数据库进行管理； Networks用于网络分析；Overlay主要用于对空间数据进行叠加分析；Workstation Arc/Info基本模块提供的功能和微机版ARC/INFO的功能相当，其他一些实现特定功能的扩能模块，包括TIN（地面立体模型的生成、显示和分析）、TRID（针对栅格数据的分析处理模块）、ARCSCAN（扫描矢量化模块）、COGO（处理空间要素的空间关系）、ArcPress（图形输出模块）和ArcSDE（空间数据引擎）；Arc Catalog（对元数据的定位、浏览和空间数据管理）、Arc Toolbox（常用数据分析处理功能组成的工具箱）；ArcView GIS是桌面地理信息系统，实现了对地图数据、属性数据、统计图和开发语言等多种文档的管理。此外，还提供了一些扩展模块，包括Spatial Analyst（栅格数据的建模分析）、Network Analyst（网络分析）、ArcPress（制图输出）、3D Analyst（利用DEM实现三维立体透视图）、Image Analyst（影像分析处理）、Tracking Analyst（直接接收和回放实时数据，实现对GPS的支持）。 MapInfo Professional是MapInfo公司的主要软件产品，支持多种本地或远程数据库，较好地实现了数据的可视化，可以生产各种专题地图。此外还可以进行空间查询和一些简单的空间分析运算，如缓冲区分析等。该公司还推出了对MapInfo Professional进行二次开发的MapBasic语言，采用与Basic语言一致的语句和函数，便于用户掌握，通过二次开发，能够扩展MapBasic的功能，并和其他应用系统集成。 （2）国产GIS软件 国产GIS软件，近年来发展很快，参加国产地理信息系统软件2001年测评的软件已达43个。其中基础软件5个，桌面软件1个，专项工具软件13个，应用软件24个。比较优秀的软件在技术和市场上均有明显的竞争力。下面介绍几种目前应用较广的国产地理信息系统软件。 MapGIS是由中国地质大学开发的地理信息系统软件，其功能模块包括：数据输入模块。数学化仪、扫描仪、GPS输入。数据处理模块：矢量数据的编辑修改、错误检查、投影变换等。数据输出模块：空间数据和属性数据的打印输出；数据转换：与其他系统间的数据交换；数据库管理：空间库和属性库的管理；空间分析：叠加分析、网络分析、DTM分析；图像处理：影像配准、镶嵌、处理分析；电子沙盘模块；生成三维地形立体图；数字高程模型：DEM的生成及其相应的操作分析。 GeoStar是由武汉测绘科技大学开发的地理信息系统软件，其功能模块包括：GeoStar，是系统的核心，包括从数据输入到制图输出的整个GIS工作流程；GeoGrid，数字地形模型和数字正射影像的处理和分析；GeoTin，建立TIN和DEM，进行相关分析运算和三维立体图的生成；GeoImager，遥感影像的处理和制图；GeoImageDB，建立多尺度的遥感影像数据库系统；GeoSurf，因特网空间信息发布系统；GeoScan，图像扫描矢量化模块。 CityStar是由北京大学开发研制的地理信息系统软件，其功能模块包括：编辑模块，空间数据的录入、编辑、修改；查询分析模块，空间数据的查询、分析和管理；制图模块，专题地图的修饰、地图符号制作及影像地图制作等；扫描矢量化模块，线画地图的扫描输入；可视开发模块，包括OCX控件，便于用户进行二次开发；遥感图像处理模块，遥感影像的纠正、增强、变换、分类等；数字地型模块，DEM的生成及其相关运算；三维模块，生产三维地形模型；GPS模块，GPS数据的接收、显示和分析。 总之，上述软件都是针对各自特定的领域开发的，在应用到生态环境评价中时，针对性都不强，或者说比较适用于解决部分瓿。生态学家还应发展适于自己使用的软件。 3.5.1.6 陆地生态系统生产能力估测与生物量测定 生态系统生产力、生物量是其环境功能的综合体现。 生态系统生产力的本底值，或理论生产力，理论的净第一性生产力，可以作为生态系统现状评价的类比标准。而生态系统的生物量，又称“现存量”是指一定地段面积内（单位面积或体积内）某个时期生存着的活有机体的数量。生长量或生产量则用来表示“生产速度”。 生物量是衡量环境质量变化的主要标志。生物量的测定，采用样地调查收割法。 （1）陆地生态系统生产能力估测 生产能力估测是通过对自然植被净第一性生产力的估测来完成的。净第一性生产力估测方法很多，但还没有公认的模式。本文介绍三种方法。 ①地方已有成果应用法 我国一些科研人员对一些省区做过净第一性生产力研究，如甘肃农业大学针对甘肃省不同生境类型，采用典型植被调查方法计算出净第一性生产力的空间分布数据；中科院热带所董汉飞等人做过海南省不同生境植被的净第一性生产力计算。上述成果可为生产能力本底值的估测提供支持。 ②参考权威著作提供的数据 表 地球上生态系统的净生产力和植物生物量（按生产力次序排列） 生态系统 面积106km2 平均净生产力 （g/(m2·a)） 世界净生产量 （109t/a） 平均生物量 （kg/m2）  热带雨林 17 2000 34 44  热带季雨林 7.5 1500 11.3 36  温带常绿林 5 1300 6.4 36  温带阔叶林 7 1200 8.4 30  北方针叶林 12 800 9.5 20  热带稀树干草原 15 700 10.4 4.0  农 田 14 644 9.1 1.1  疏林和灌丛 8 600 4.9 6.8  温带草原 9 500 4.4 1.6  冻原和高山草甸 8 144 1.1 0.67  荒漠灌丛 18 71 1.3 0.67  岩石、冰和沙漠 24 3.3 0.09 0.02  沼泽 2 2500 4.9 15  湖泊和河流 2.5 500 1.3 0.02  大陆总计 149 720 107.3 12.3  藻床和礁石 0.6 2000 1.1 2  港湾 1.4 1800 2.4 1  水涌地带 0.4 500 0.22 0.02  大陆架 26.6 300 96 0.01  海洋 332 127 420 1  海洋总计 361 153 53 0.01  整个地球 510 320 162.1 3.62  （自Smith, 1976） 奥德姆（Odum,1959）根据地球上各种生态系统总生产力的高低划分为下列四个等级； Ⅰ.最低：荒漠和深海，生产力最低，通常为0.1g/(m2·d)或少于0.5g； Ⅱ.较低：山地森林、热带稀树草原、某些农耕地、半干旱草原、深湖和大陆架，平均生产力约为0.5~3.0g/(m2·d)； Ⅲ.较高：热带雨林、农耕地和浅湖，平均生产力为3~10g/(m2·d)； Ⅳ.最高：少数特殊的生态系统（农业高产田、河漫滩、三角洲、珊瑚礁、红树林），生产力约10~20g/(m2·d)，最高可以达到25g/(m2·d)。 ③区域蒸散模式 模型的推导和数学表达式如下：  RDI=(0.629+0.237PER-0.00313PER2)2 （2） PER=PET/r=BT×58.93/r （3） BT=Σt/365或ΣT/12 （4） 式中：RDI——辐射干燥度； r——年降水量，mm； NPP——自然植被净第一性生产力，t(hm2·a)； PER——可能蒸散率； PET——年可能蒸散量，mm； BT——年平均生物温度，℃； T——小于30℃与大于0℃的日均值； T——小于30℃与大于0℃的月均值； 表 （青藏铁路格望段）自然植被净第一性生产力的测算结果 生态系统类型 降水量 （mm） 生物温度 （BT）（℃） 净第一性生产力NPP[t/(hm2·a)]  Ⅰ温凉干旱平原河谷荒漠为主生态系统     Ⅰ-1温凉干旱砂质荒漠生境 30 2500 0.05  Ⅰ-2温凉干旱砾质荒漠生境 30 2500 0.05  Ⅰ-3温凉干旱宽河谷荒漠生境 35 1500 0.33  Ⅰ-4高寒干旱山地荒漠生境 100 94 0.53  Ⅱ高寒荒漠草原过渡型生态系统 150 80 0.74  Ⅲ高寒山地草原生态系统 150 30 0.68   表中的数字显示了三类不同生态系统均处在荒漠（71g/m2·a）和沙漠（3.3g/m2·a）的背景值之间。 （2）生物量实测：样地调查收割法 样地面积：森林选用1000m2； 疏林及灌木林选用500 m2； 草本群落选用100 m2。 由于生产的发展和对自然资源开发利用的需要，在森林群落中测定生产力的方法，仍旧采用过去测树学和群落学的方法已不能满足当前的需要。目前虽然测定方法很多，但按照生态系统的要求，仍然是比较粗放的。测定生产力的理想方法，最好是测定通过生态系统的能量流，但迄今为止使用这种作法仍然存在困难。下面介绍几种当前通用的办法。 皆伐实测法：为了精确测定生物量，或用来作为标准来检查其它测定方法的精确程度，采用皆伐法。林木伐倒之后，测定其各部分的材积，并根据比重或烘干重换算成干重。各株林木干重之和，即为林木的植物生物量。 平均木法：采伐并测定具有林分平均断面积的树木的生物量，再乘以总株数。为了保证测定的精度，可采伐多株具平均断面积的样木，测定其生物量，再计算单位面积的干重。 另一种方法是将研究地段的林木按其大小分级，在各级内再取平均木，然后再换算成单位面积的干重。 随机抽样法：研究地段上随机选多株样木，伐倒并测定其生物量。将样木生物量之和（∑W）乘以研究地段总胸高断面积（G）与样木胸高断面积之和（∑g）之比，全林的生物量（W）可以表示为： W=∑W 测定森林生物量时，除应计算树干的重量外，还包括林木的枝量、叶量和根量的测定。由于过去对这方面的研究较少，且测定的手续繁琐，成为森林生物测定中最感困难的环节。过去研究森林的生产量不测定地下部分的根系，会产生相当大的误差。因为树木的根系能占全部生物量的17-23%。 上述测得的生物量表示为单位面积、单位时间的重量如克/米2/年，即为林分的生产力。假如所测定的有机物质知道其准确热量，生产力可以转换为热量，用能量卡/厘米2/年表示。森林里取得的收获物，不仅是木材，通常是很多种类的混合物（如花、果、种子、树皮以及灌木等），能量的粗略估算，可以根据陆生植物每克干重含能量约为4.5千卡。 收获法最大的局限性是不能计算因草食性动物所吃掉的物质，更无法计算绿色植物用于自身代谢、生长和发育所耗费的物质。实际上所测量的部分是现在生物量，即测定当时绿色植物有机物质的数量。假如把呼吸的损失量和其它方面的损失（如草食动物吃掉的量）加进去修正收获量，才可估测出总生产量或总生产力。生产力的测定，主要是通过测定森林生态系统的光合作用来计算生物量。这种方法既能测定总生产力，又能求测净生产力，是收获法的补充。测定光合成对能量固定的数量和速率，可以根据光合成方程式加以求算（略）。 例：草本测定方法 草地生产力的测定多采用样地调查收割法，主要内容包括： 地上部分生产量； 地下部分生产量； 枯死凋落量； 被动物采食量。 可以在100m2样地里选取1×1 m2样方8-10个，每个样方全部挖掘取样，如果测生物量，可以在草最大生长量时期取样干燥后称重，如测净第一性生产力则要去除老叶、老茎、老根，只求算当年净生产量。可以按照表格式测算： 表　年间净生产量的计算 生育期间 1．地上部极大现在量 茎、叶稍（+） 叶（+）   2．地上部枯死、凋落量 茎（+） 叶稍（+）   3．地下部生产量 а.地下茎（+） ь.根（+） c.茎基（+）   4．贮藏物质蓄积量 a.新地下茎（+） b.老地下茎（+）   5．贮藏物质消费量 老地下茎（-）  生育休止期 6．芽 （+）   7．贮藏物质消费量，新老地下茎（-）  年总计    武藤在1968年对群落的实测表明，年间净生产量可以用下式计算： 年间净生产量=1×1.8 =（1+2）×1.2 =(1+2+3+6+4a)×0.94 各地可参考这个方法，在实测几块样地后，求出地上部分极大现在量测算的系数，或用地上部生产量（1+2）测算的系数，或该年新长出的植物体量（1+2+3+6+4a）测算的系数。然后估算调查区域草地生物量。 3.5.2 生态环境现状评价 生态环境现状评价是对调查所得的信息资料进行梳理分析，判别轻重缓急，明确主要问题及其根源的过程。生态环境现状评价一般须按照一定的指标和“标准”并采用科学的方法作出。 3.5.2.1 生态环境现状评价一般要求 生态环境现状评价一般需阐明生态系统的类型、基本结构和特点（整体性特点、稳定性等），评价区内居优势的生态系统及其环境功能或生态功能规划；域内自然资源赋存和优势资源及其利用状况；阐明域内不同生态系统间的相关关系（空间布局、物流等）及连通情况，各生态因子间的相关关系（注意食物链关系）；明确区域生态系统主要约束条件（限制生态系统的主要因子）以及所研究的生态系统的特殊性如脆弱性问题；明确主要的或敏感的保护目标。另外，现状评价还需阐明评价的生态环境目前所受到的主要压力、威胁和存在的主要问题等。 3.5.2.2生态环境现状评价方法 生态系统评价方法大致可分作两种。一种是作为生态系统质量的评价方法，主要考虑的是生态系统属性的信息，较少考虑其他方面的意义。例如早期的生态系统评价就是着眼于某些野生生物物种或自然区的保护价值，指出某个地区野生动、植物的种类、数量、现状、有哪些外界（自然的、人为的）压力，根据这些信息提出保护措施建议。现在关于自然保护区的选址、管理也属于这种类型。另一种评价方法是从社会-经济的观点评价生态系统，估计人类社会经济对自然环境的影响，评价人类社会经济活动所引起的生态系统结构、功能的改变及其改变程度，提出保护生态系统和补救生态系统损失的措施，目的在于保证社会经济持续发展的同时保护生态系统免受或少受有害影响。两类评价方法的基本原理相同，但由于影响因子和评价目的不同，评价的内容和侧重点不同，方法的复杂程度也不尽相同。 目前，生态环境评价方法正处于研究和探索阶段。大部分评价采用定性描述和定量分析相结合的方法进行，而且许多定量方法由于不同程度的人为主观因素而增加了其不确定性。因此对生态环境影响评价来说，起决定性作用的是对评价的对象（生态系统）有透彻的了解，大量而充实的现场调查和资料收集工作，以及由表及里、由浅入深的分析工作，在于对问题的全面了解和深入认识。 生态环境现状评价方法有《环境影响评价技术导则 非污染生态影响》（HJ/T19-1997）推荐的方法，如列表清单法、综合评分法、生态机理分析法、生态图法、景观生态学分析法、生产力分析法、系统分析法等。其中，景观生态分析法是发展最快，应用越来越广的方法。生态环境评价中的方法选用，应根据评价问题的层次特点、结构复杂性、评价目的和要求等因素决定。下面为针对一些评价目标进行的现状评价。 3.5.2.3物种评价 当拟建项目的作用区内存在某些具有独特意义的物种而要确定其保护价值时要进行物种评价。最简单的方法是根据普遍公认的准则，在调查的基础上，列出评价区内应该保护的物种清单，并进行优先保护顺序的排序。 （1）确定评价依据或指标 以下几类野生生物一般认为具有较大保护价值（Moore 1969）：①已经知道具有经济价值的物种；②对于研究人类和行为学（behaviour）有意义的物种（如人猿）；③有助于进化科学研究的，如活化石；④能给人以某种美的享受的物种；⑤有利于研究种群生态学的物种；⑥已经广泛研究并有文件规定属于保护对象的物种；⑦某些正在把自己从原来的生存范围内向其他类型栖息地延伸、扩展的物种。 （2）保护价值评价与优先排序 自然资源保护的决策要求对物种或栖息地的评价即使不能定量化，也要给出一种保护价值的优先排序，下边是按此要求提出的评价方案。 ①Perring和Farrell（1971）根据英国自然资源保护委员会（NCC）生物记录中心（BRC）评价野生植物种群的方法，用一个“危险序数”来表达物种的保护价值。计算步骤如下 a.对物种的下列特征确定价值： 物种在10年观察期间的退化速率 0 退化率<33% 1 退化率在33%~66% 2 退化率>66% 生物记录中心已知的该物种存在地方数（可能生境数） 0 >16个地方 1 10~15个地方 2 6~9个地方 3 3~5个地方 4 1~2个地方 对物种诱惑力的主观估计 0 没有诱惑力 1 具有中等程度诱惑力 2 具有高度诱惑力 物种“保护指数”—该物种所在地占自然区面积的百分比（%） 0 占自然区面积的66%以上 1 占自然区面积的33%~66% 2 占自然面积的33%以下 3 占自然区面积的33%以下，而且属于非常危险的地区 遥远性—指人类抵达该物种所在地的难易程度 0 不易抵达 1 中等程度容易抵达 2 容易抵达 易接近性—指人类一旦抵达该物种所在地后，接近该物种的难易程度 0 不易接近 1 中等程度容易接近 2 容易接近 b.按下式计算“危险序数TN” TN=a+b+c+d+e+f 所得“危险序数”的最大值是15，和IUCN的分类结果相对应：TN=7~11时属脆弱类，TN>12属濒危类。 ②Ηelliwell（1974）根据物种存在的相对频率推定物种的“保护价值”。其优点是比较客观，而且同时考虑了该物种在局部地区和全国范围内的丰度。将各个物种的“保护价值”相加即可产生一个栖息地、一个生态系统或者一个地区的物种保护总价值。方法的缺点是没有考虑物种的环境因素和潜在动态变化。“保护价值”的计算步骤如下。 a．准备评价区植物物种清单 b．指定物种的相对频数值P，按对数进位分为6级：0=n个植物（在评价区内很稀少）；1=10n个植物；2=100n个植物；3=1000n个植物；4=10000n个植物；5=10000n个植物（普遍存在于评价区内）。 c．以英国植物区系地图中物种在以10km2网格为单元的不列颠诸岛中出现的频率（%）作为该物种的“国家价值”（NV）。 d.以物种在评价中心区（例如取80个网格单元）出现的频率（%）作为该物种的“地区价值”（RV）。 e．根据一个经验表将%转换为每个物种的国家和地区水平的“稀有价值”NRV和RRV（例如0.1%给出的稀有价值为398，1%为363，10%为150，50%为6.8，100%为1.0）。 f．按一个相关式计算“保护价值” 保护价值=P0.36（RRV+NRV） （式中0.36是来自：相对价值=稀有指数×面积百分率） ③有些国家试图用货币单位评价动植物物种或生物群落的价值。如Helliwell(1073)提出一个给英国野生生物资源指定概念货币价值的例子。估价的依据是物种的丰度、显著性和物质价值等。几种因子的分数相乘，再乘以10000，给出其“近似价值”。这种方法对于某些情况可能有可取之处，但主观成份不可避免，不如以生态学和生物学原理评价合理。 ⒊⒌⒉4 群落评价 群落评价的目的是确定需要特别保护的种群及其生境。一般采用定性描述的方法。对个别珍稀而有经济价值的物种进行重点评价。 群落保护类别评价例 对某项工程拟建场址3km范围内不同栖息地（水体、废料、农田、草原、洼地森林）的主要哺乳动物按照丰度定为以下四类。 Α——丰富类，当人们于适当季节来栖息地视察时，每次看到的数量都很多。 С——普遍类，人们于适当季节来访时，几乎每次都可以看到中等数量。 U——非普遍类，偶尔看到。 S——特殊关心类，珍稀的或者可能被管理部门列为濒危类的物种。 对3?km范围内的哺乳动物、鸟类、两栖类和爬行动物按其处境的危险程度分为如下几类。 E类——濒灭类，有成为灭绝物种可能的。 T类——濒危类，物种的种群已经衰退，要求保护以防物种遭受危险。 S类——特殊类，局限在极不平常的栖息地的物种，要特殊的管理以维持栖息地的完整和栖息地上的物种。 B类——由特别法律监督控制和保护的如毛皮动物。 为了便于计划者、项目的设计者和管理者理解和应用，特别是为了替代方案的比较选择，环境影响评价中可对 栖息地、群落评价采用半定量的优化排序的方法。普遍做法是给各个生态特征因子打分，并按其在生态系统的结构、功能中的相对重要性确定权重因子，最后计算总分作为评价区生态系统相对价值的判定依据。 植物群落环境功能评价例Gehlbach（1975） 对植物群落保护价值方法中，对社会因素中人为影响因素给予了较大的权重。其步骤如下： ①列出群落的五种效能：继承价值、教育效能、物种意义、群落代表性、人类影响，按其相对重要性依次确定权重因子为1、2、3、4、5，各种效能再按程度依次打分。 a．继承价值 晚期枯萎 1 顶盛状态 2 b．教育效能 具有1种特征 1 具有2种特征 2 具有3种以上特征 3 c．物种意义 边缘种、杂种 1 珍稀的、残余的、或地方特有的物种 2 濒危物种 3 d．群落代表性 有两种或两种以上群落类型 1 群落或优势落类型对保护系统具有新奇性 2 地方化的，残余的或新奇的群落类型 3 e．人类影响 有影响的可能，但不紧迫 1 影响已在计划之中 2 影响已在进行之中，但通过有效管理尚可挽救 3 ②计算自然区分数，用效能特生权重因子乘植物群落环境功能分级分，将各乘积相加得评价区总分，以所得总作为保护价值优化排序的依据。 3.5.2.5栖息地（生境）评价 （1）分类法 将评价区各种生境按自然保护区标准分类方法归类，列表表达。例如，英国自然保护委员会将不同栖息地按自然保护价值分为三类。 第一类 野生生物物种的最主要的栖息地：原生林，高山顶，未施用过肥料和除莠剂的永久性牧场与草原，低地湿地，未污染过的河流、湖泊、运河，永久性堤堰，大型沼泽地与泥炭地，海岸栖息地（峭壁、沙丘、盐沼等）。 第二类 对野生生物有中等意义的栖息地：人造阔叶林，新种植的针叶林，高沼地与粗放放养的农业池塘，公路和铁路路边，具有丰富野草植物区系的可耕地，大型森林，成年人造林，小灌木林，交错区人造林（Corner Plantation），树篱，砾石堆，小沼泽地和小泥炭地，废采石场，未管好的果园，高尔夫球场。 第三类 对野生生物意义不大的栖息地：没有地面覆盖层的人造针叶林，临时水体，改良牧场，机场，租用分地（Allotments），园艺作物和商业性果园，城镇无主土地，各种污染水体，暂时牧场的可耕地，球场，小菜园，杂草很少的可耕地，工业和城市土地。 （2）相对生态评价图法 对研究区进行生态分域，确定各类栖息地的保护价值，评分并分级，将有关信息综合并绘制成相对生态评价图。例如，Tubbs和Blackwood（1971）为hamsphire郡委会规划部的土地利用提出如下评价方法： ①将研究区分为若干个基本的生态带。生态带1未进行人工播种的植被（含天然林）；生态带2人造林；生态带3 农业土地。 ②按三个概念评价各个生态带的价值。a.未播种的或半天然栖息地在英国低地的分布有限，承受复垦和开发的压力，故保护价值高；b.人造林和作为野生生物库的地区，也具有较高价值；c.农业土地的生态意义大小随农业土地的利用强度以相反趋势变化。 由此，将生态带分别归类如下。 生态带1 为I类或II类（最后区别取决于栖息地类型的稀有性和是否存在显著科学意义特征的主观估计）。 生态带2 为I类或III类（根据栖息地作为野生生物库的价值的主观估计）。 生态带3 其相对价值是栖息地多样性的函数。按特征定义的栖息地有：永久性草地，高、矮树篱，分界用的堤埂，路堑和路边斜坡，公园树木，果园（非商业生产），池塘、沟渠、小河和其他水道，小块（<0.5km2）人工植被（包括林地）。按上述栖息地存在地情况打分： 0 生态带内没有或实际上没有； 1 虽有存在但不十分醒目； 2 很多（醒目）； 3 丰富。 ③生态带价值评价。根据以上特征打分的总和：>18分为I级，15~18分为II级，11~14分为III级，6~10分为IV级，0~5分为V级。 ④绘图。将生态带分级结果绘制成“相对生态评价图”，给出各生态带的边界和相对生态价值，同时还伴随一个报告来定义“用于区别各生态带的特征和保护政策价值需要的指征”。此评价方法被应用于英国低地自然资源评价，在用于其他土地评价时要根据当地生态特征修改。 （3）生态价值评价图法 Goldsmith（1975）提出的评价方法，在英国应用较广。根据栖息地面积、稀有性，存在物种数和植被构造等特征进行客观评价，最后结果按网格（km2）绘出生境的生态价值评价图，步骤如下。 ①将研究区分为若干个土地系统。系统1开放高地（多半是300m以上的高沼地）；系统2 封闭的栽植地（多半是永久性牧场）；系统3封闭的平地（多半是谷底可耕地）。 ②记录以下栖息地在各土地系统中的分布。可耕或暂作牧场的可耕地；永久性牧场；粗放放牧地；森林，如落叶林和混合林，针叶林，灌木林，果树林；高、矮树篱；溪流等。 ③对上述栖息地分别确定以下参数。范围（E），栖息地a~b以每公顷内面积计，线形栖息地以km/km2计；稀有性（R），R=（1－在土地系统中所占面积份额）×100%；植物物种丰度（S），20?m×20?m采样小区中的物种数；动物物种丰度（V），鉴于动物物种数和植被分层性相关，故设V=植被垂直层次数（草地为1…，发育良好的树林为4）。 ④按下式计算每个网格的生态价值指数（IEV）  ⑤将IEV归一化到0~20范围，用归一化值按网格绘图。 （4）扩展的生态价值评价法 Watt等（1975）对东安哥里亚的Yare河谷进行评价，除生态因子外，还综合考虑了社会、经济价值如科研、教育、美学等，评价步骤如下。 ①按11个特征标准给每个栖息地的保护价值打分（表11.3） ②计算各个栖息地的保护价值CV  （Ci为各特征标准分） ③根据CV值，将栖息地分级：I 级65~100，II级55~64，III级45~54，IV级35~44，V级25~34，VI级0~24。 表　11个特征标准及保护价值分 特征标准 最大分值 特征标准 最大分值  存在珍稀物种 物种多样性 存在稀有栖息地 栖息地多样性 高等植物质量 低等植物质量 10 10 5 10 20 5 脊椎动物质量 无脊椎动物质量 研究价值 教育价值 美学价值 最大总分 15 10 5 5 5 100  3.5.2.6生态系统质量评价 我国学者（曹洪法，1995）提出的生态系统质量分析评价系统考虑植被覆盖率、群落退化程度，自我恢复能力，土地适宜性等特征。按100分制给各特征赋值。生态系统质量EQ按下式计算  式中，EQ——生态系统质量； Ai——第i个生态特征的赋值； N——参与评价的特征数。 按EQ值将生态系统分为5级：Ⅰ级100~70，Ⅱ级69~50，Ⅲ级49~30，Ⅳ级29~10，Ⅴ级9~0。 3.5.2.7生态完整性的评价 生态完整性或生态系统整体性，是生态系统保持健康状态和发挥其最大环境功能的基础。生态完整性评价可采用综合评分法、景观生态学分析法以及列表清单、生态机理分析法等。 （1）生态完整性评价指标 ①植被连续性：植被连续意味着生境连续，面积较大，干扰较少。景观连通性、生境破碎度、景观异质性和斑块分布，都可用于进行生态系统完整性评价。 ②生态系统组成完整：包括系统的生物组成成分协调性（种群大小适宜，无过大过少问题；食物链比较完整等）；环境因素制约性，即不存在强烈的环境制约因素等。 ③生态系统空间结构完整性：森林植被保持成层分面特征，即保持生物地理区生态系统基本特征，水生生态系统则保持各层鱼类均有分布。 ④生物多样性：生物多样性高，接近自然本底水平，则生态完整性亦高。生物多样性是综合反映生态系统质量的因子。 ⑤生物量和生产力水平：生态系统生物量的高低或生产力水平的高低，标志着系统质量的高低和完整性状态。越接近自然生态系统第一性生产力（理论水平）者，其整体性水平亦越高。 （2）景观生态学方法评价生态系统完整性 景观生态学方法评价生态系统完整性的主要指标是生态系统（植被）净生产力和稳定性分析。系统净生产力高低的判别以实际的植被生产力与理论计算的生态系统净第一生产力（标准）作比较。稳定性分析包括恢复稳定性和阻抗稳定性两个方面。 3.5.3生态环境敏感保护目标 （1）法规确定的保护目标 在环境影响评价中，敏感保护目标常作为评价的重点，也是衡量评价工作是否深入或是否完成任务的标志。然而，敏感保护目标又是一个比较笼统的概念。按照约定俗成的含义，敏感保护目标概括一切重要的、值得保护或需要保护的目标，其中最主要的是法规已明确其保护地位的目标（表）。生态环境影响评价中，“敏感保护目标”可按下述依据判别： 表 中华人民共和国法律确定的保护目标 保护目标 依据法律  ⒈ 具有代表性的各种类型的自然生态系统区域 环境保护法  ⒉ 珍稀、濒危的野生动植物自然分布区域 环境保护法  ⒊ 重要的水源涵养区域 环境保护法  ⒋ 具有重大科学文化价值的地质构造、著名溶洞和化石分布区、 冰川、火山、温泉等自然遗迹 环境保护法  ⒌ 人文遗迹、古树名木 环境保护法  ⒍ 风景名胜区、自然保护区等 环境保护法  ⒎ 自然景观 环境保护法  ⒏ 海洋特别保护区、海上自然保护区、滨海风景游览区 海洋环境保护法  ⒐ 水产资源、水产养殖场、鱼蟹回游通道 海洋环境保护法  ⒑ 海涂、海岸防护林、风景林、风景石、红树林、珊瑚礁 海洋环境保护法  ⒒ 水土资源、植被、（坡）荒地 水土保护法  ⒓ 崩塌滑坡危险区、泥石流易发区 水土保护法  ⒔ 耕地、基本农田保护区 土地管理法   在“建设项目环境保护分类管理名录（试行）”中，将一些地区确定为“环境敏感区”，并作为建设项目环境保护管理级别分类的重要依据。分类管理名录中的环境敏感区包括以下区域： ①需特殊保护地区：指国家或地方法律法规确定的、县以上人民政府划定的需特殊保护的地区，如水源保护区、风景名胜、自然保护区、森林公园、国家重点保护文物、历史文化保护地（区），水土流失重点预防保护区、基本农田保护区。 ②生态敏感与脆弱区：指水土流重点治理及重点监督区、天然湿地、珍稀动植物栖息地或特殊生境、天然林、热带雨林、红树林、珊瑚礁、鱼虾产卵场、天然渔场、重要湿地等。 ③社会关注区：人口密集区、文教区、疗养地、医院等区域以及具有历史、科学、民族、文化意义的保护地。 此外，环境质量已达不到环境功能区划要求的地区亦应视为环境环境区。 （2）敏感保护目标的识别 环境影响评价中，除进行依法评价，贯彻执行法规规定之外，很重要的一个评价任务是进行科学性评价，即评价建设项目的布局或生产建设行为的环境合理性。从“以人为本”和可持续发展出发，保护那些对人类长远的生存与发展具有重大意义的环境事物（即敏感保护目标），是评价中最应关注的问题。一般敏感保护目标是根据下述指标判别的： ①具有生态学意义的保护目标。主要有：具有代表性的生态系统，如湿地、海涂、红树林、珊瑚礁、原始森林、天然林、热带雨林、荒野地等生物多样较高的和具有区域代表性的生态系统。 重要保护生物及其生境，包括列入国家级和省级一、二级保护名录的动植物及其生境；列入红皮书的珍稀濒危动植物及其生境，地方特有的和土著的动植物及其生境，以及具有重要经济价值和社会价值的动植物及其生境。 重要渔场及鱼类产卵场、索饵场，越冬地及回游通道等；自然保护区、自然保护地、种质资源保护地等。 ②具有美学意义的保护目标。主要有： 风景名胜区、森林公园及旅游渡假区； 具有特色的自然景观、人文景观、古树名木、风景林、风景石等。 ③具有科学文化意义的保护目标。如： 具有科学文化价值的地质构造、著名溶洞和化石分布如：区、冰川、火山和温泉等自然遗迹，贝壳堤等罕见自然事物；具有地理和社会意义的地貌地物，如分水岭、省、市界等地理标志物。 ④具有经济价值的保护目标，如： 水资源和水源涵养区； 耕地和基本农田保护区； 水产资源、养殖场以及其他具有经济学意义自然资源。 ⑤重要生态功能区和具有社会安全意义的保护目标。主要有： 重要生态功能区，如江河源头区、洪水蓄泄区，水源涵养区、防风固沙保护区、水土保持重点区、重要渔业水域等； 灾害易发区，如崩塌、滑坡、泥石流区（地质灾害易发区）高山、峡谷陡坡区等。 ⑥生态脆弱区。主要包括： 处于剧烈退化中的生态系统，都可能演化为灾害易发区，应作为一类重要的敏感目标对待，如沙尘暴源区、严重和剧烈沙漠化区，强烈和剧烈水土流失区和石漠化地区； 处于交界地带的区域，如水陆交界之海岸、河岸、湖岸、岸区，处于山地平原交界处之山麓地带等； 处于过渡的区域，如农牧交错带、绿洲外围带等。 生态脆弱区具有容易破坏又不容易恢复的特点，因而应作为环评中的特别关注的保护目标。 ⑦人类建立的各种具有生态环境保护意义的对象。如植物园、动物园、珍稀濒危生物保护繁殖基地、种子基地、森林公园、城市公园与绿地、生态示范区、天然林保护区等。 ⑧环境质量急剧退化或环境质量已达不到环境功能区划要求的地域、水域。 ⑨人类社会特别关注的保护对象。如学校（关注青少年）、医院（关注体弱有病的脆弱人群）、科研文教区以及集中居民区等。