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第二章 环境质量评价基础知识公共卫生学院指导教师,张晖
2
第一节 环境标准
3
环境标准体系国家环境保护标准,国家环境质量标准国家污染物排放标准国家环境监测方法标准国家环境样品标准国家环境基础标准地方环境保护标准:
地方环境质量标准地方污染物排放标准
4
第二节 污染源和污染物调查与评价
5
一、污染源和污染物的调查评价
调查,是评价的基础,以弄清评价区内污染源的数量、类型、分布及污染物的种类、排放量、排放方式和途径。
污染物排放量确定,实地调查监测和物料平衡推算
评价,目的,确定评价区内主要污染源及主要污染物。
项目,评价区内所有污染源及其排放的大多数种类污染物。
标准,统一的评价标准(国家规定的排放标准、毒性作用阈浓度等)
方法,1.等标污染负荷法
2.排毒系数法
6
等标污染负荷
① 某污染物的等标污染负荷 Pi,计算公式:
式中,Pi —— i 污染物的等标污染负荷
mi—— i 污染物的排放量
ci —— i 污染物的评价标准,采用国家规定的浓度排放标准 。
等标污染负荷的含义是,将污染物稀释到等于其相应排放标准浓度值时所需的稀释介质量 。
② 某污染源的等标污染负荷 Pn,系该污染源所排污染物的等标污染负荷之和 。
式中,n—— 污染物的种类数
i
i
i c
m
P?
n
i
in PP
1
7
等标污染负荷
③ 区域内某污染物的等标污染负荷 Pit,指该区域内所有污染源中污染物 i的等标污染负荷之和式中,Pin—— 第 n个污染源中污染物 i的等标污染负荷
④某区域的等标污染负荷 Pm,系该区域内所有污染源的等标污染负荷之和式中,m—— 污染源的个数
“某污染源等标污染负荷比”:
“某污染物等标污染负荷比”:
m
n
nm PP
1
m
n
init PP
1
%100
m
n
n P
PK
%1 0 0
m
it
it P
PK
8
排毒系数
① 污染物 i的排毒系数 Fi,计算公式:
式中,Fi—— i污染物的排毒系数
mi—— i污染物的排放量
di—— i污染物的评价标准
di是污染物的毒性指标,其值可根据慢性中毒作用阈剂量,急性中毒致死量或半致死量确定 。
对废水,di= i污染物的慢性中毒阈剂量 ( mg/kg) × 成人平均体重 ( 55 kg)
对废气,di= i污染物的慢性中毒阈浓度 ( mg/m3) × 成人每日呼吸空气量 ( 10m3/d)
排毒系数含义,假设每日排放的 i污染物长期由全部被人们吸入或摄入,可引起发生慢性中毒效应的人数 。
i
i
i d
m
F?
9
排毒系数
② 某污染源的排毒系数 Fn,该污染源所排污染物的排毒系数之和。
式中,n—— 污染物的种数
③ 区域内某污染物的排毒系数 Fit,指该区域内所有污染源中污染物 i的排毒系数之和 。
式中,Fin—— 第 n个污染物源中污染物 i的排 毒系数
m—— 污染物的个数
④ 区域总排毒系数 Fm,区域内所有污染源排毒系数之和 。
式中,m—— 污染物的个数
n
i
in FF
1
m
n
im FF
1
m
n
init FF
1
10
排毒系数
“某污染源排毒系数分担率”:
“某污染物排毒系数分担率”:
%1 0 0'
m
n
n F
FK
%1 0 0'
m
it
it F
FK
11
二、环境质量现状评价方法
(一)环境质量评价的基本要素:
1、评价参数
2、监测数据
3、评价标准
4、评价权重
5、环境质量分级
12
(二)数理统计法:
监测数据 统计分析 统计值
(基础资料) (基础数据资料)
不足之处:
①不能综合
②非专业人员不能接受
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(三)环境质量指数法环境质量指数,各评价因子的监测数据,经统计处理后求得其代表值,代入专门设计的计算式,并以环境卫生标准(或环境质量标准)作为评价标准,通过数学计算换算成无量纲的相对数,以对评价对象进行定量描述和评价。这种数量指标就叫“环境质量指数”,也称“环境污染指数”。
环境卫生标准监测数据 环境质量指数计算式 无量纲的评价指数
( 经统计处理后代表值 )
定量、客观地评价环境质 量
14
1、环境质量指数的概念环境质量指数,(environmental quality index)
各评价参数的监测数据,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,通过数学计算换算成无量纲的相对数,以对评价对象进行定量描述和评价。这种数量指标就叫“环境质量指数”,也称
“环境污染指数”。
环境标准监测数据 环境质量指数计算式 无量纲的评价指数
( 经统计处理后代表值 )
定量,客观地评价环境质量
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大气质量指数 分指数单要素环境 水质指数质量指数 土壤质量指数 综合质量指数环境 噪声污染指数等质量指数总环境质量指数:在分指数和综合指数的基础上再加以综合 。
2、环境质量指数的分类
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⑴可以对多个环境要素、多个评价参数综合评价。
⑵结果表示简单明了,适用于向政府管理部门和公众提供环境质量状况的信息。
⑶环境质量指数具有可比性,可用于比较不同时期的环境质量状况,比较不同地区的环境质量状况,比较环境治理前后环境质量改变,考核治理效果。
3、环境质量指数的优点
4,分指数的计算分指数 Ii表示单一污染物对环境产生等效影响的程度 。
★ 评分法,将各污染物参数按其监测值大小定出评分 。
★ 比值法,是污染物的实测浓度 Ci与该污染物的评价标准 Csi的比值 。
① 污染危害程度随浓度增加而增加的评价因子:
分指数为:
② 污染危害程度随浓度增加而降低的评价因子:
分指数为:
Ci,max为某污染物浓度最大值
③ 具有最低和最高容许限度的评价因子:
分指数为:
某污染物评价标准最高值与最低值的平均值 。
Csi―― 某污染物评价标准的最高值或最低值 ( 若取最低值,求出的分指数应取绝对值 ) 。
si
ii
C
CI?
sii
ii
i CC
CCI

m a x,
m a x,
sisi
sii
i CC
CCI

5,综合指数的计算综合指数 Pj 表示多种污染物对环境产生的综合影响程度 。 它是以分指数为基础,通过各种数学关系式综合求得的 。 常用数学关系式有:
① 算术平均法:
Pj —— 某要素的 综合指数 。 n—— 参加评价的污染物即评价因子的项目数 。
② 加权平均法,
Wi—— i污染物的权重值
③ 平均值与最大值平方和的均方根法
Imax—— 各污染物中的最大分指数
④ 几何均值法
n
i
ij InP
1
1
iij WInP 1

2
1 2
1
2
m a x


n
i
i
j
InI
P
n
i ij
InIP
1m a x
1
19
三、环境质量评价方法应用
(一 ) 大气质量评价
1,比值算术均数型大气质量指数南京市城区环境质量评价( 1973)
n
i i
i
S
C
n
Q
1
1=
大气
n
i i
i
S
C
nP 1
1
地面水大气质量指数 I1

n
i i
i
n
n
S
C
nS
C
S
C
S
C
I
12
2
2
1
1
1
,,,m a x?
2,兼顾最高分指数和平均分指数的环境质量指数
3,大气污染超标指数大气污染超标指数 I2
22
2
2
12 nEEEI
例:假设某市大气监测项目包括 SO2,NO2
总悬浮颗粒和铅四种污染物。全部监测数据包括 SO2日平均浓度; SO2一次测定浓度; NO2一次测定浓度;飘尘日平均浓度;
铅日平均浓度。
大气污染超标指数 I2
式中,ES,EN,EP,EL—— SO2,NO2总悬浮颗粒、铅的超标分指数
2222
2 LPNS EEEEI
,超标分指数,等于该污染物全年监测数据中超过(或等于)
卫生标准的历次高浓度的累计总和与该污染物的卫生标准之比。
计算公式如下:
式中,S1—— 污染物日平均最高允许浓度
A1—— 某污染物全年日平均测定数据中,超过 ( 或等于 ) 该污染物日平均最高允许浓度 ( S1) 的历次高浓度累计总和
S2—— 污染物一次最高允许浓度
A2—— 某污染物全年各次测定数据中,超过 ( 或等于 ) 该污染物一次最高允许浓度 ( S2) 的历次高浓度累计总和
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
L
L
LL
P
P
PP
N
N
NN
S
S
S
S
S
SS
S
A
E
S
A
E
S
A
E
S
A
S
A
E

α1,α2是校正系数,全年实际取得的监测数据与当地监测计划中要求的数据数目不一定一致,故引进了校正系数。
按照当地监测计划,某污染物全年 应取得日平均浓度数据(个 )
该项污染物全年实际 取得的日平均浓度有效数据(个)
按照当地监测计划,某项污染物全年 应取得的监测数据(个)
该项污染物全年实际 取得的一次测定有效数据(个)
1
1
1 'N
N
2
2
2 'N
N
大气质量指数 I1及 I1分指数值、大气污染超标指数 I2及超标分指数值可同时标在“大气质量玫瑰图”上,通过各监测点的,大气质量玫瑰图,可以一目了然地看出各点大气质量状况的差异。
2
1
1
1
2
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
12









L
L
L
P
P
P
N
N
N
S
S
S
S
S
S S
A
S
A
S
A
S
A
S
A
I
大气污染超标指数:
28
4,分段线性函数型大气质量指数
美国的“污染物标准指数( PSI)”(1976)
中国城市“空气污染指数( API)”(1998)
空气污染指数( API)的计算:
污染物的分指数:可由其实测浓度按照分段线性方程计算。
当 i污染物浓度 ≤≤时,其分指数计算式为:
式中:
—— 第 i种污染物的污染分指数
—— 第 i种污染物的浓度监测值
—— 第 i种污染物 j转折点的污染分项指数值
—— 第 i种污染物 j+1转折点的污染分项指数值
—— 第 j转折点上 i种污染物(对应于)浓度限值
—— 第 j+1转折点上种污染物(对应于)浓度限定值
jijiji
jiji
jii
i IIICC
CCI
,,1,
,1,
,

30
6,幂函数型环境质量指数
■ 美国 橡树岭大气质量指数 ( ORAQI)
选择的评价因子为,SO2,NO2,CO,O3和颗粒物质 5项污染物 。
计算式:
式中,Ci—— 任一项污染物的实测 24h平均浓度
Si—— 该污染物相应的评价标准
5.7,1.37值是根据以下两个假设条件确定的 。
① 当大气中各污染物的实测浓度均相当于美国清洁区未受污染的背景浓度时,ORAQI等于 10;
② 当各污染物的实际均高达相应的评价标准的浓度时,ORAQI
等于 100。
37.15
1
7.5?


i i
i
S
CO R A Q I
31
美国,橡树岭大气质量指数( ORAQI),
橡树岭大气质量指数与大气环境质量分级分级 优良 好 尚可 差 坏 危险
ORAQI >20 20~ 39 40~ 59 60~ 79 80~ 99 ≥100
32
(二)水环境质量评价
1,比值简单叠加型环境质量指数
“有机污染综合评价值( A),( 1981)

oiS
iS
O
i
O
i
O
i
DODO
DODO
NNH
NNH
C O D
C O D
B O D
B O DA


3
3
33
2,比值算术均数型水质指数
水质综合污染指数(上海)
污染断面的综合污染指数
n
i i
i
S
C
nP 1
1
地面水
m
j
jPmP
1
1
34
4,评分加权征询法质量指数
Brown水质指数( 1970)
Wi—— i参数的权重
qi_—— 根据 i参数的实测值从该参数评分曲线查得的水质评分
9
1i
iiqWW Q I
35
(三)室内环境质量评价太原市公共场所指数综合评价法:
1,确定评价指标
2,建立分级标准
3,统一指标方向性,使其均成为逆向指标
4,计算分指数 Ii
5,计算综合指数 P )1()2( )1(m i n )(5.0 ijij ijiii SS SCII
)( kSIIP avav
36
统一方向
Xi 为监测值,当 Xi超过优限值时,按优限值计,
当 Xi超过劣限值时,按劣限值计 。
ii ZC iX
Zi 的取值规则:
① 逆向指标 Zi=0
② 正向指标 Zi取优限值
③ 双向指标 Zi取优限值的平均值 。
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(四)土壤环境质量评价
1,分级污染指数
① 非污染,Ci≤Xa,Pi≤1;
② 轻污染,Xa < Ci< Xc,1< Pi < 2;
③ 中度污染,Xc < Ci< Xp,2< Pi < 3;
④ 重度污染,Ci≥ Xp,Pi>3。
Xa (土壤污染起始值 )
Xc (土壤轻度污染起始值 )
Xp (土壤重度污染起始值 )
a
i
i X
CP?
pp
pi
i XX
XCP
3
ac
ai
i XX
XCP
1
cp
ci
i XX
XCP
2
38
(四)土壤环境质量评价
2,内梅罗污染指数( 1973,美国 Nemerow提出 )
2
22




的最大值的平均值
i
i
i
i
j
S
C
S
C
PI
39
(五)生态环境质量评价生态环境状况指数( Ecological Index,EI)
EI = 0.25× 生物丰度指数 + 0.2× 植被覆盖指数
+0.2× 水网密度指数 + 0.2× 土地退化指数 +
0.15× 环境质量指数
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(六)综合叠加型总环境质量指数
■ 北京西郊环境质量综合评价指数
P=∑P i=P大气 +P地面水 +P地下水 +P土壤
■ 南京市城区环境要素综合质量指数
Q=∑M iQi
■ 海域水体质量综合评价( 1979)
F=0.6F水 +0.4F底
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环境健康效应评价研究方法
(一)环境流行病学调查 分析居民健康状况与环境质量之间是否存在联系
( 1)环境暴露评价
( 2)人群健康效应评价
(二)危险评价 评价环境污染的健康效应
“环境污染健康影响评价”,对现有的环境污染包括长时间污染物排放或突发事故引起的环境污染对健康造成影响进行评价。
方法:调查;定性、定量评价
(三)健康经济损失评价评价环境污染对健康造成的影响所引起的个人和社会经济损失。
人力资本法,V总 = V1(死亡损失) +V2(医疗费用) +V3(误工损失)
支付意愿法
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第十二章 环境质量评价第三节 环境影响评价
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一、环境影响评价的概念
“环境影响评价( environmental impact
assessment,EIA)
是指对拟议中的建设项目、区域开发计划和国家政策实施后对环境产生的影响进行的系统性识别、预测和评估。
目的:鼓励在规划和决策中考虑环境因素,避免或减少拟建项目对环境及人类健康的直接、间接影响。
44
二、我国环境影响评价制度
■ 五十年代,对新建、扩建、改建的工程项目从选址到设计的各方面进行预防性卫生监督。
■ 1973年,第一次全国环境保护会议,通过“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、依靠群众、大家动手、保护环境、造福人民”环保工作方针。
■ 1979年颁布的《中华人民共和国环境保护法 (试行 )》中规定,,一切企业、事业单位的选址、设计、建设和生产,都必须注意防止对环境的污染和破坏。在进行新建、改建和扩建工程中,必须提出环境影响的报告书,经环境保护部门和其他有关部门审查批准后才能进行设计。”
■ 1989年颁布的,中华人民共和国环境保护法,中规定:
,建设污染环境的项目,必须遵守国家有关建设项目环境保护管理的规定 。 建设项目的环境影响报告书,必须对建设项目产生的污染和对环境的影响作出评价,规定防治措施,经项目主管部门预审并依照规定的程序报环境保护行政主管部门批准 。 环境影响报告书经批准后,
计划部门方可批准建设项目设计任务书 。,
■ 1998年,我国,建设项目环境保护管理条例,规定:
■ 2002年 10月 28日,九届全国人大常委员会第三十次会议通过了
,环境影响评价法,共有 5章 38条 。 主要内容包括对各种发展规划和建设项目的环境影响评价的内容,程序以及相应的法律责任 。
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我国的环境影响评价制度的特点:
1、具有法制强制性
2、纳入基本建设程序
3,评价的对象不仅侧重于单项建设工程,还包括对发展规划的环评。
4、与,三同时,制度紧密衔接
1989年颁布的《中华人民共和国环境保护法》中规定:,建设项目中防治污染的设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。”
5、实行持证评价和评价机构审查制度三、环境影响评价的内容和程序
基本内容,建设方案的具体内容; 建设地点的环境状况; 方案实施后在建设施工期及建成后对自然环境和社会环境造成有利和不利的影响; 防止环境污染的措施及经济技术可行性论证。
程序,①确定评价对象; ②制定环境影响评价计划草案 ③环境保护部门审核评价计划草案,评价项目的经费限额; ④制定环境影响详细评价方案; ⑤环境要素预测和评价;研究搜集自然环境和社会环境的基本资料根据课题要求开展环境监测、污染物迁移转化规律的研究,并进行数据统计处理,编制系统的环境质量图,以预测建设想么对未来环境的影响; ⑥完成分组报告,提出评价结论; ⑦编写环境影响综合评价报告; ⑧将环境影响报告书提交环境保护部门审批。
建设项目环境影响报告书基本内容,①拟建项目概况; ②拟建项目周围地区的自然、社会、经济以及人群健康等状况; ③拟建项目对周围地区环境影响的预测和评价,对人群健康的影响等; ④防止或减轻拟建项目对周围环境和人群健康影响的对策和措施; ⑤环境影响经济损失分析 ;⑥对建设项目实施环境监测的建议; ⑦ 评价结论和建议。
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四、环境影响评价的方法科学的预测预防方法的精确性取决于:
1.对拟建项目各项基础资料、环境参数、现有环境质量现状的掌握程度
①拟建项目工程概况
②周围地区环境状况
③人群健康资料
④环境质量状况
2.正确地采用预测模式,
①数学模式
②类比分析
③模拟实验
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五、环境健康影响的评价环境健康影响评价( envirormental health
impact assessment,EHIA)
对由发展政策和拟建项目可能所产生的环境质量变化引起人群健康影响及其安全性进行预测和评价。