地质环境质量评价昆明理工大学:李峰概论地质环境质量评价的兴起与发展(国内外研究简况)环境科学是一门新兴的综合性科学,国外出现于20世纪50年代;环境质量评价在国外始于20世纪60年代,70年代发展起来,成为环境科学的重要分支;地质工作者在60年代发现并研究一些地方病(如克山病、大脖子病、氟病等)我国于1977年颁布《中华人民共和国环境保护法》,建设项目的环境质量评价开始制度化,公布了20多个环境质量标准和排放标准,但侧重于污染环境质量评价;20世纪80年代以来,环境地质问题日趋突出,环境地质学得以发展。本世纪初《地质灾害防治办法》(1999)、《地质灾害防治条列》(2003)颁布,各地相继颁布20《地质环境保护条例》(云南2001年7月)。工程建设项目地质环境影响和地质灾害评估制度化。地质环境质量评价成为环境地质学中的前沿教学参考书1、《环境影响评价》西安建筑科技大学史宝忠,冶金工业出版社,1994年,2、《建设项目环境影响评价》史宝忠等编,中国环境科学出版社,1994年3、《环境地质学》4、《地质环境质量评价理论与应用》周爱国,中国地质大学出版社,1998年5、《城市地质工作概论》孙培善主编,地质出版社,2004年6、《地质环境质量评价方法汇编》,2006年环境质量包括两部分:1)自然环境质量•按自然环境要素可分为大气、水、土壤、岩石等环境质量;•按性质可分为物理环境质量(气候、水文、地质、地貌等)、化学环境质量(物质组成、元素含量等)、生物环境质量(生物群落组成、结构和质量等)2)社会环境质量包括政治的、经济的、文化的和美学等的环境质量2、环境问题环境问题—由自然条件的差异和人类活动造成的环境质量下降,统称环境问题。按发生原因,环境问题可分两大类:第一环境问题(原生环境问题)--因自然条件差异而产生的环境问题。第二环境问题(次生环境问题)--人类的社会生产活动对自然环境造成的不良影响而引起的环境质量问题。次生环境问题按影响范围的不同可分两类:(1)区域环境问题包括:人为释放的有害物质直接或间接危害人体健康,使生态环境恶化。如水、土、气污染等。资源开发和大型工程活动造成环境变化。如土壤退化、水土流失、崩滑泥石流等。(2)全球性环境问题矿产资源短缺;土地沙漠化;臭氧层破坏;全球性气候变化;3、环境质量变化的特点(1)人类活动造成的环境质量变化有从量变到质变的阶段性:人为作用→环境参数变化→环境质量变异。(2)人类活动造成的环境质量变化,有的是直接的、有的是间接的;其相关模式有的是呈线形关系的,有的是呈非线形关系的;环境影响有“时滞效应”和正负“反馈效应”。(3)环境质量变异是多环境因素综合作用的结果,具多元函数关系。(4)各种环境参数的变化,只有当超出人或生命物体的适应能力的上、下限时,才有可能造成环境危害,产生环境变异。(5)环境质量的变化是一个缓慢的自然过程,但危害可能是突变的(如CTB);环境质量一旦变异,难以恢复,甚至无法恢复。二、环境质量评价的内容1、环境质量评价的概念环境质量评价—就是对环境质量的优劣进行定量描述。即按一定的评价标准和方法对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定和预测。环境质量评价包括以下几个关键问题:正确认识环境分析构成环境的要素选择各要素的评价因子正确获取评价因子的性状数值选择适当的评价标准采用适当的数学模型进行归纳综合将定量化的数据转化为定性的语言2、环境质量评价的目的环境质量评价要解决的问题:1)区域环境是否受到破坏和污染,程度如何?2)区域环境质量分区。3)确定造成环境破坏和污染的原因和途径。4)提出环境问题的综合防治方案。环境质量评价的目的是:(1)是各级政府和有关部门制定经济发展规划、能源政策,确定大型工程项目及区域发展规划的基础资料;(2)为各级环境部门制定环境规划、实施环境保护措施提供科学依据。城市环境质量评价•按评价区域分类水域或流域环境质量评价海域环境质量评价区域环境质量评价自然环境质量评价(地下水、土壤、大气等)社会环境质量评价•按评价对象分类污染环境质量评价农业环境质量评价景区环境质量评价化学环境质量评价物理环境质量评价•按评价参数分类生物环境质量评价生态环境质量评价卫生学环境质量评价4、环境质量评价的程序和内容(1)程序一般包括四个阶段:系统准备→系统分析→系统设计与计算→系统评价(详见框图)系统准备系统分析系统设计计算资料整理、分析、性状数据提取评价方法和途径环境质量标准建立数学模型选择定权方法计算权值技术人员配备、客观条件准备搜集基础资料、环境调查、系统监测系统评价计算权值代入数据计算评价结果分析环境质量分级分区、环境质量图编绘档案建立、数据存储环境保护措施环境质量评价报告书编写环境质量评价的工作程序图环境质量评价的内容环境质量评价的精度第二节、环境背景与污染源调查一、环境背景调查1、环境背景调查的内容环境背景—是指没有受到人类活动干扰的自然状态。环境背景调查应取得的环境背景参数包括以下三个:环境本底值—指未受到人类活动影响的自然环境物质的组成量。环境背景值—一个地区内相对清洁地区监测得到的质量参数平均值。环境基线值—一个地区进行日常监测时,获取的各部分(或地段)的环境质量参数实际值。可作为该区区域环境质量变化的参照系。环境背景调查的内容很多,主要包括以下5方面:1)气象水文背景调查;2)地质地貌调查;3)土壤及生物背景调查;4)社会经济结构调查5)经济社会发展规划调查2、环境背景值的调查环境背景值的主要通过调查采样和分析获得,采样方法常有以下三种:1)网格法2)环境单元法3)无污染区采样法环境背景值调查的样品应满足一定的数量,以便确定样品数值的出现频率与分布规律,当其分布符合正态规律时,常用均值法求某种物质的背景值:niixnx11二、污染源调查1、污染源与污染物的概念污染源—即污染物的来源或环境物的发生地。污染物—是指以不适当的浓度、数量、速率、形态和途径进入和作用于环境系统,并对环境系统产生污染或破坏的物质或要素。2、污染源的类型(1)按污染物来源的分类(2)按污染物特性的分类(3)按对环境要素(4)按污染源的影响的分类形态特征分类生活性污染源生产性污染源人为污染源、矿泉等)、地震、泥石流、岩溶非生物污染源(如火山、鼠、病原体等)生物污染源(如蚊、蝇自然污染源染源等)车、飞机、轮船等的污交通污染源(汽车、火疗、商业等的污染源)生活污染源(住宅、医肥、农业废弃物等)农业污染源(农药、化、食品业的污染源)动力、化学、造纸印纺工业污染源(如冶金、生物污染源土壤污染源水体污染源大气污染源线源(如管道泄漏等)面源(如酸雨等)放点等)点源(如烟囱、污水排3、污染物的分类(1)按污染物特性的分类a.物理污染物:包括声、光、热、辐射、电磁波等b.化学污染物:包括COx、NOx、CnHn、亚硝胺、氰化物、苯类、油类、重金属、有机物等c.生物污染物:病毒、病菌、霉素、寄生卵等d.综合污染物:烟尘、废渣、致病机体等(2)按污染物的存在形态分类可分为阳离子态、阴离子态、分子态、简单有机物、复杂有机物、颗粒物等。(3)按污染物的控制标准分类a、水环境污染物:包括感官指标、毒理指标、卫生指标、综合指标等。b、大气环境污染物4、污染源的调查与评价(1)污染源的调查方法分三个阶段:普查—针对污染源进行全面调查,包括产生污染的企业、特性、类型及分布等;详查—针对重点污染源进行现场监测和物料平衡计算;建立档案—建立污染源调查档案,作为环境管理的基础资料。(2)污染源排放量的计算Ⅰ、物料平衡计算方法A=B-(a+b+c+d)A—污染物的总排放量;B—生产过程中使用或生成的某种污染物的总量;a—进入主产品结构中的该污染物总量;b—进入副产品、回收品中的该污染物总量;c—生产过程中分解、转化掉的该污染物总量;d—采取净化措施处理掉的该污染物总量Ⅱ、排污系数法据单位产品排出污染物数量估计总排放量的方法:Gi=M×RiGi—为某污染物的排放量(t/d)M—为产品产量(t)Ri—为某污染物的单位时间单位产品排放量[t/(t.d)]Ⅲ、实地监测法即在污染源现场实测,对废水、废气、废渣测其排放量和某种污染物浓度,据此求出该污染物的总排放量。(3)污染源评价污染源评价首先要确定三个特征数:a、等标污染指数—是所排放的某种污染物浓度超过标准值的倍数,简称超标倍数。它反映污染物的排放浓度与评价标准之间的关系。计算模式为:Nij=Cij/CojCij—为i个污染源中第j个污染物浓度;Coj—为第j个污染物的评价标准值。b、等标污染负荷—排放介质稀释(或浓缩)到排放标准时的体积。计算公式为:Pij=Cij×Qij/CsjPij--第i个污染源中第j种污染物的等标污染负荷;Cij--第i个污染源中第j种污染物的实测浓度;Qij--第i个污染源中第j种污染物的介质排放量;Csj-第i个污染源中第j种污染物的排放标准C、污染负荷比—是确定污染物和污染源中对环境所起作用程度的参数:Kij=Pij/PjKij—第i个污染源中第j种污染物的污染负荷比;Pj---评价区内所有(m个)污染源中第j种污染物的总等标负荷:评价区内所有(m个)污染源中第j种污染物的总污染负荷比(Kj)为:评价区内所有(m个)污染源中第i个污染源的总污染负荷比(Ki)为:Pi--评价区内所有(m个)污染源中第i个污染源的总等标负荷miPijPj1niPjPjKj1/miPijPiKi1/miPijPi1(4)、主要污染物和污染源的确定按评价区内污染物的污染负荷比(Kj)大小排列,并由大至小累计百分比,将累计百分比大于80%左右的污染物作为评价区的主要污染物。按评价区内污染源的污染负荷比(Ki)大小排列,并由大至小累计百分比,将累计百分比大于80%左右的污染源作为评价区的主要污染源。第三节、环境质量标准一、环境质量标准的概念与分类环境质量标准—是为保护人群健康、社会财物和生态系统的良性循环,对环境中的污染物(或有害因素)水平及其排放源、人类对环境的破坏行为应规定的限量阀值或技术规范。环境标准的分类(1)按标准级别的分类:(2)按标准的性质分类:(3)按标准控制的对象和形式分类:际情况作的补充项目)地方标准(各地结合实用水标准”)年我国颁布的“生活饮国家标准(如际饮用水标准”)年世卫组织制定的“国国际标准(如19851971针、建议等)参考标准(如指南、方法律性标准方法标准基础标准行业标准污染物排放标准环境质量标准二、我国的环境标准体系我国的环境标准体系由三类二级组成:三类:环境质量标准;污染物排放标准;基础标准与方法标准。二级:国家标准;地方标准。在三类标准中,各自的内容不同:环境质量标准:①各类环境中有害物质的允许浓度;②各类环境状态变化的界限值(如Ⅰ类水→Ⅱ类水时某元素的界限值)。污染物排放标准:对污染物进行控制所规定的允许排放标准。基础标准与方法标准:前者包括名词术语、符号代号、标记方法、标准编排等的规定;后者包括分析方法、取样方法、标准制定程序、模拟公式、操作规程、工艺规程、设计规程和施工规程等。我国1998年出版的环境质量标准汇编,其中包括22项环境质量标准,61项污染物排放标准,相关的基础标准和方法标准也在其中三、环境基准环境基准—制定环境保护准则和各种环境质量标准的背景性基础资料。如水质方面的环境基准主要有以下几方面:1)人体健康与水质关系的基准:要求水质对人体健康是无害的。2)影响水质感官性状的基准:水质恶化后,其色、嗅、味不但使人感到不快,还影响水质及应用。3)影响鱼类及水生生物正常生长及水体自净作用的水质基准。4)影响农作物正常发育生长的水质基准。5)其他。如工业用水质基准Thereisoneearth!