生态环境质量现状评价(共12篇)
生态环境质量现状评价 篇1
近年来, 环境污染有加重的趋势, 但我国目前主要在城市环境保护中投入了大量的人力和物力, 对农村环境保护关注较少[1,2], 相关的研究和评价刚刚起步[3]。一方面, 农村环境污染具有排放主体分散性、随机性、不确定性等特征;另一方面, 目前的环境监测和评价方法主要是针对城市环境而设立的, 不适合应用于农村环境评价监测, 如何改进环境监测和评价标准, 是目前农村环境保护的重中之重。
1 农村环境质量概述
农村环境的种类与城市环境不同, 最主要的特点是功能分区不明显, 也完全区别于农业环境, 它更加侧重于人类的生活环境[4]。在这里提到的农村环境质量是指农村的土壤、空气、水等自然资源的环境质量, 同时也包括在这种环境中生产的农林牧副鱼等农产品的质量, 即与农村人口居住和生产生活密切相关的环境质量。
目前, 农村环境质量监测滞后于农村的发展, 许多监测项目不适合农村环境, 农村环境中污染较严重的项目监测有些还存在缺失, 而不严重的污染项目存在重复监测的情况[5]。
同时由于农村环境质量监测刚刚起步, 研究者仅仅初步构建相关的监测和评价方法, 有许多方面需要改进, 并且尚需投入大量的精力进行指标的细化, 以真实地反映农村人居环境和农村环境质量现状。
2 农村环境质量评价方法的建立
2.1 指标体系的建立
根据完整性原则、代表性原则、可操作性原则, 以及对泰州市典型农村地区基本情况的调查, 包括社会经济与自然概况、农业生产情况、水源地情况以及污染状况等, 确定了泰州市典型地区的农村环境质量的评价指标体系。指标体系由高到低分为“目标层”“准则层”“指标层”3 层, 指标层共计10 个指标 (表1) 。
2.2 农村环境质量评价方法
农村环境质量综合指数计算方法公式如下:
式 (1) 中, RQI为农村环境质量综合指数;Cenv为农村环境状况指数权重, 为0.6;Ienv为农村环境状况指标值;Ceco为农村生态状况指数权重, 为0.4;Ieco为农村生态状况指标值。
各指标层因子解释如下:
2.2.1 地表水环境质量指数。 以 《 地表水环境质量标准 》 (GB3838—2002) 为评价依据, 评价采用单因子标准指数法, 根据水质类别确定地表水水质指数:Ⅰ类对应指数100, Ⅱ类为90, Ⅲ类为80, Ⅳ类为40, Ⅴ类为20, 劣Ⅴ类为0。
2.2.2 饮用水源地水质指数。选择主要水源地开展监测评价。以《地表水环境质量标准》 (GB3838—2002) Ⅲ类为评价依据, 评价采用单因子标准指数法, 根据水质类别确定地表水水质指数:Ⅰ类对应指数100, Ⅱ类为90, Ⅲ类为80, Ⅳ类为40, Ⅴ类为20, 劣Ⅴ类为0。
2.2.3 环境空气质量指数。根据公式计算:
式 (2) 中, 根据《环境空气质量标准》 (GB3096—2012) 二级标准评价, A为1 h平均值超标个数;N为各点位的监测数据个数总和。
2.2.4 环境状况指标。由地表水环境质量指数、饮用水源地水质指数、环境空气质量指数、理化指标土壤环境质量指数、有机指标土壤环境质量指数、生活污水处理设施出水水质指数加权组成。各指标权重分别为0.20、0.20、0.25、0.20、0.15。
2.2.5土壤环境质量评价。采用单项污染指数法。计算公式:
式 (3) 中:Pip为土壤中污染物i的单项污染指数, Ci为土壤中污染物i的实测浓度, Sip为污染物i的评价标准。根据Pip值的大小, 将土壤污染程度划分为5 级, 评价分级标准见表2。
2.2.6 生态环境状况指数。根据 《农村环境质量综合评价技术规定》 (试行) 中的评价方法, 农村生态状况指数Ieco由生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数、人类干扰指数加权组成。各指标权重如下:生物丰度指数0.20, 植被覆盖指数0.20, 水网密度指数0.20, 土地退化指数0.15, 人类干扰指数0.15。
2.2.7 农村环境质量综合评价。根据农村环境质量指数大小, 将农村环境质量分为5 级, 即优、良、一般、较差、差 (表3) 。
3 泰州市农村环境质量状况监测与评价
3.1 典型村庄的选择
季市村位于靖江市季市镇中心, 河横村位于姜堰区沈高镇, 分别位于泰州市南部地区、中部地区。其中季市村占地8.8 万m2, 总人口1 328 人, 历史文化悠久, 村内有始建于明代洪武5 年, 距今有640 年以上历史的青龙寺, 有苏中地区第1 尊“药师佛”, 村中环境优美。该村对泰州地区农村生态环境研究具有典型性, 其生活方式得到了国内外环境保护机构的认可, 并且该村通过发展生态观光农业, 促进了该村的经济发展的同时保护了环境。
3.2 监测结果
3.2.1 饮用水源地质量监测结果。对泰州市三水厂、靖江市三水厂进行监测, 其监测结果通过单因子评价法, 进行评价分析, 评价分析的标准是依据国标GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准为依据。结果表明, 《地表水环境质量标准》 (GB3838—2002) 中27项指标, 总氮项目不计入评价, 该水源地的水质指数到达80, 符合国建地表水环境质量标准的Ⅲ类标准。
3.2.2 地表水环境质量监测结果及评价。 对靖江市上青龙港、下青龙港口, 姜堰区林场公路桥、洪林大桥进行了地表水环境质量监测, 监测的项目依据国标GB3838—2002《地表水环境质量标准》中规定的基本项目24 项, 地表水各项监测指标均达到《地表水环境质量标准》的Ⅲ类标准, 水质评价为良好, 地表水水质指数为80。
3.2.3环境空气质量监测结果及评价。对季市村、河横村的环境空气进行了监测, 所测指标PM10、二氧化硫、二氧化氮的浓度值都要优于国标《环境空气质量标准》 (GB3096—2012) 规定的环境空气质量二级标准, 环境空气质量指数为100。
3.2.4 土壤监测结果及评价。 姜堰区河横村选择了3 个基本农田监测点位, 1 个草莓园监测点位、1 个葡萄园监测点位, 靖江市季市村选择了1 个基本农田, 1 个种植园, 1 个商住区, 共计8 个监测点位。进行土壤环境质量监测的相关指标都优于国标《土壤环境质量标准》 (GB15618—1995) 所规定的土壤环境质量二级标准, 土壤环境质量指数为100。
根据上述方法进行计算, 河横村、季市村的环境状况指数均为92.0。
3.2.5 生态环境状况监测结果。根据Landsat8 TM卫星遥感影像解译结果显示, 泰州生态环境状况指数为65.15。
3.3 评价结果
对泰州市的农村进行了农村环境质量评价, 泰州市靖江市季市村和姜堰区沈高镇河横村的农村环境质量指数均为81.3, 按照农村环境质量分级评价标准, 评价的结果都为良。
4 结语
河横村、季市村均是以农田种植为主, 正在发展特色农业和生态旅游。环境质量评价结果说明, 农村环境处于良好级别, 属于轻微污染, 生态环境良好, 基本适合农村居民生活和生产。评价结果与现实情况基本符合。
农村环境污染具有排放主体分散性、随机性、不确定性等特征, 并且农村环境功能分区不明确等特点, 进行农村环境质量指数构建时, 使用农村生态环境质量状况、空气质量、地表水土壤环境质量等作为分项指数, 其在指数中所赋权重是否恰当, 尚需进一步验证。
目前, 农村环境质量评价相关研究欠缺, 目前的监测和评价方法亟待改进, 这也为环境监测工作者提出了问题和挑战, 需要在未来投入大量的精力进行研究。
参考文献
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生态环境质量现状评价 篇2
濠河水环境质量现状与评价研究
通过对濠河9个采样点水质样品的分析,结果发现除灰堆坝外,其余采样点的溶解氧均值均在4mg/L以上,而化学需氧量、氨氮、总磷的监测结果表明灰堆坝也显示较高含量水平.采用综合污染指数法对濠河水环境质量现状进行了评价,评价结果显示各采样点均处于中度污染状况,其中灰堆坝接近严重污染程度.
作 者:白晓龙 杨春和 刘威 杨百俐 邱晶晶 BAI Xiao-long YANG Chun-he LIU Wei YANG Bai-li QIU Jing-jing 作者单位:南通农业职业技术学院环境与资源系,江苏,南通,226007刊 名:广州化工英文刊名:GUANGZHOU CHEMICAL INDUSTRY年,卷(期):200937(9)分类号:X8关键词:濠河 水环境 综合污染指数 评价
浅析水环境质量评价方法 篇3
关键词:水环境质量;评价方法;污染指数;
中图分类号:S965.299文献标识码:A文章编号:1674-0432(2010)-07-0136-2
0 引言
随着国内经济发展,城镇建设和工业生产不断扩大,人们在工业及生活中的用水量急剧增加导致污废水排放量也大量增加,长此以往造成大量水体遭受工业废水和生活污水的污染。调查显示,国内七大水系2/3以上的监测段面不能满足Ⅲ类水质要求,且该现象有不断加重的趋势,大面积的水体污染不仅加剧了水资源短缺现象,并且已经严重影响了人类的正常生活及生产,因而对水环境进行有效控制迫在眉睫,而要实现对水环境的有效治理则首先应对其作出科学、准确的评价,找出影响水资源可持续发展的影响因素,其既是生态环境的基础性工作也是有效治理的前提。
1 水环境质量评价及其原则
水环境质量评价是对某区域内水体内各要素进行分析并作出定量的评价,并通过对评价结果进行分析来将区域内水环境质量变化及其发展趋势弄清,之后根据发展规律及趋势来为当地控制水污染和水环境系统工程的制定提供依据,为做好当地水环境规划及区划做好基础。总之,对区域内水环境进行质量评价是对区域内水环境污染进行防治的基础工作,也是改善区域内水环境质量而急需解决的问题,在水环境质量评价时应遵循全面性、独立相关性、可操作性、科学性及准确性原则。
2 水环境质量评价方法
2.1 污染指数评价法
将对水体进行的各项检测项目数据和评价标准作为分指数,并将这些数据通过数学运算而得到总污染指数,并用该指数来代表水体污染程度以作为对不同河流或同一河流不同时期的水质评价尺度,该种方法只适于对水体进行定量描述,其可基本反应污染性质及污染程度。该评价方法分为单因子污染指数法和综合污染指数法。
单因子污染指数法是将某污染物实测浓度与其评价标准相互比较来确定水质类别,其评价原则是将每个水质监测参数与国家相关标准进行比较,最后以最差的单向指标所属的类别作为确定综合水质类别的标准,因此该方法仅可反映出某种污染物的污染程度而不能反映出整个水体的污染程度;
综合污染指数法是在各单一因子污染指数的基础上,经过数学运算并处理后得到综合污染指数,并以该指数作为评价水质和对水质分类的依据,经常采用的方法有幂指数法、加权平均法、向量模法以及人们改进后的指数分级评分迭加法等,该类方法可对水体进行整体描述,也可较为准确的从总体上反映出水体的污染程度和污染性质,并且利于对同一水体在不同时间和空间范围做比较,因此该方法较为适用。
2.2 模糊评价法
任何区域内水环境本身都存在大量的不确定因素,因而对其中各指标级别及标准的确定也带有一定的不确定性,由此模糊数学被采用到水环境评价之中,该种评价方法的是根据对水体的监测数据来建立各因子指标并对各级标准的隶属程度来形成隶属矩阵,然后将各个因子的权重集与隶属度矩阵相乘来得到其模糊乘积,并且最终得到一个综合评判集,由于数学的特点即为对事物的判别与评价,并且该方法体现了水环境中客观存在的模糊性及不确定性,因此其具有一定的合理性,其具体方法是将各类污染物的超标情况进行加权,但实际上大多的污染物毒性及浓度间并非简单的比例关系,因而采用线性加权平均得到的最终的评判结果往往会出现失真、失效甚至跳跃的现象等而不符合实际情况,并且该种评价方法操作过程复杂、可操作性差,因此对各评价因素进行权重合理分配以及可比性问题是该种方法重点研究对象,目前采用的模糊评价方法主要为模糊聚类法、模糊距离法以及模糊贴近度法等。
2.3 灰色评价法
由于在水质评价时对水质的分级或对水体是否污染的问题并非类似黑与白的可明显进行判定的问题,且人们在对水环境进行检测时所得到的数据都是在有限的时间及空间范围内得到的,因而该类数据时不完全并不确切的,同时由于水质级别等本身为灰色概念因而整个水体环境本身也为一个本征性灰色系统,因此可将灰色系统原理用于水质综合评价中,即将某区域的水环境作为一个灰色系统,其中的部分信息已知,其余部分则未知,在实际应用中根据水体各因子的实测浓度与水质标准之间的关联度来确定整个水体的水质级别,对于不同水体则可通过其与相关标准的关联程度作为对其优劣评定的依据。常用的灰色评价法包括灰色聚类法、灰色贴近度分析法和灰色关联评价法等等。
灰色聚类则是通过监理与隶属函数类似的白化函数并将其进行聚类,并以其结果作为断定断面水质情况的依据;灰色贴近度是在灰色聚类的基础上衍生而来的,其是将聚类函数的分段计算变换为分段共斜率计算,并以此确定聚类元素与理想子集的贴近程度作为类别判定的依据;灰色关联法是将各污染因子的实测值排成实际序列,同时将标准值排成理想序列,之后用灰色关联度法计算两个序列之间的关联度,并根据关联度的大小来确定断面综合水质的级别,若将该理论在多断面的区域水环境质量评价中相应得到区域水质综合评价的灰关联分析法,随着对水体环境的影响因素研究的不断深入,其影响因素也不断增多因而其不确定性也不断加强,但该方法可充分的体现该水环境的不确定性,因而其在理论上是可行的,同时该方法简单和可比性较好的优点,但其分辨率一般较低。
2.4 物元分析法
物元分析法是將物元分析理论应用于水环境质量评价内,其首先根据各级水质标准监理经典域物元矩阵,之后根据各个污染因子的实际浓度来建立节域物元矩阵,然后建立各污染指标对不同水质标准级别的关联函数,并根据函数的数值大小来确定水体的水质级别,一般采取关联度最大值的对应级别来作为评价水质级别的标准,该种方法的关联度是建立在可拓集合基础上的取值区间的拓宽到实数轴,并且可拓集合的关联函数可用代数式表示,从而可以定量化的解决不相容问题,以便于从变化角度来识别变化中的事物,因此该种方法更能反应事物的本质状态,同时具有较高的分辨率。
2.5 层次分析法
层次分析法是将评价系统内有关方案中的各要素进行层层分解,而对同一层次的要求则以上一层要求为准则,之后进行两两判断比较,并经计算得出各要素的权重,最后根据最大权重来确定水质标准,其首先应建立指标体系和判断矩阵,之后进行归一化特征向量及进行一致性检验,最后计算综合评价指数。在一般应中忽略较最大值小的上一级别的层次权值,并且根本不考虑各层次权值间的关联性,因此该方法的评价结果往往分辨率较低,评价结果也不尽合理。
3 结语
国内大面积水域的水环境质量不断恶化,对水环境的治理迫在眉睫,为了更好的对其进行治理,对水环境质量评价的要求也越来越重要,随着对水环境研究的深入,水环境质量评价方法也多种多样,在实际应用中应结合具体水质情况选择评价方法才可得到预期效果。
参考文献
[1] 郦桂芬.环境质量评价[M].北京:中国环境科学出版社,1989.
生态环境质量现状评价 篇4
1 采样与方法
1.1 采样及样品处理
在调查海域内设置了10个水质和5个沉积物监测站位 (图1和表1) , 同时监测大港湾东海塘内两个养殖塘的缢蛏生物样。水质、沉积物、生物监测均在2009年8月进行。水质监测项目包括:pH值、DO、COD、活性磷酸盐、无机氮、石油类和重金属 (汞、砷、镉、铅) 。沉积物监测项目包括:多氯联苯、滴滴涕、硫化物、有机碳、石油类和重金属 (汞、砷、铜、铅、镉) , 生物样监测项目包括:粪大肠菌群、麻痹性贝毒、六六六、滴滴涕、石油类和重金属 (铜、铅、镉、汞、砷) , 样品的采集、贮存、运输和预处理及其实验室内的分析测定均按《海洋调查规范》[1]和《海洋监测规范》[2]中规定的方法进行。
1.2 评价方法与标准
1.2.1 评价方法
采用环境质量评价常用的单项评价标准指数法[3]。一般以评价因子的指数1.0作为该因子是否对环境产生污染的基本分界线, 小于0.5为未受玷污, 介于0.5~1.0之间为受到该因子玷污, 大于1.0, 表明该因子超过了评价标准中的规定值, 已经不能满足该区海洋功能区域划分的要求。其计算模式为:
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式中:Pi为第i项污染因子的标准数值;Ci为第i项污染因子的实测浓度;Si为第i项污染因子的评价标准值。
1.2.2 评价标准
根据温岭市海洋功能区划的要求, 该海域水质应达到《海水水质标准》 (GB3097-1997) [4]二类海水水质标准, 表层沉积物评价标准采用《海洋沉积物质量》 (GB18668-2002) [5]一类标准, 生物评价标准采用《海洋生物质量》 (GB18421-2001) [6]一类标准。
2 结果与讨论
2.1 水质现状及评价
大港湾海域水质现状监测结果见表2, 水质评价标准指数见表3。
各个站位的pH、DO、COD、无机氨、活性磷酸盐、石油类和重金属 (汞、砷、镉、铅) 变化幅度不是很大, 且各环境要素分布趋势不尽相同, 无明显的规律性。监测海区pH、DO、COD、石油类和重金属 (汞、砷、镉、铅) 等评价因子均达到了相应的功能区海水水质标准要求;活性磷酸盐和无机氮严重超标, 超标率分别为100%和80%。究其原因, 主要有以下两点:① 可能由于大港湾沿岸附近居民以养殖、捕捞为主要收入来源, 饲料的大量投放及居民生活废物一起分解所产生的氮、磷营养物质, 滨海镇和箬横镇当地没有污水处理厂, 当地的生产生活污水直接排入大港湾养殖区, 导致海区营养盐含量偏高;② 大港湾临近金清闸, 金清闸2009年排放量达1亿t余, 由于海水流动性较强, 可能临近海区污染物影响大港湾海域。
* (pH、汞、砷、镉、铅除外)
2.2 沉积物现状及评价
大港湾海域沉积物现状监测结果见表4, 沉积物评价标准指数见表5。
大港湾海域各站位的多氯联苯、滴滴涕、硫化物、有机碳、石油类和重金属 (汞、砷、铜、铅、镉) 含量变化幅度不是很大, 该海区沉积物质量总体较好, 除铜和砷外, 其他评价因子均符合海洋沉积物质量标准一类标准, 但是铜的超标率为100%、砷的超标率为40%。这可能与该海区所接纳不同废弃物的性质以及该海区沉积物环境质量中, 生物、化学等循环有关。
2.3 缢蛏生物现状及评价
大港湾缢蛏生物监测结果见表6, 生物评价标准指数见表7。
注:“—”表示未检出.
注:“—”表示未检出.
2个站位的粪大肠菌群、麻痹性贝毒、六六六、滴滴涕、石油类和重金属 (铜、铅、镉、汞、砷) 含量相差不是很大, 该海生物质量总体比较好, 除粪大肠菌群和铅外, 其他评价因子均符合海洋贝类生物质量标准一类标准, 粪大肠菌群和铅的超标率均为100%。这在很大程度上可能与该海区所接纳不同废弃物的性质以及该海区生物环境质量中, 生物、化学等循环有关。
3 综合分析
3.1 水质富营养化、有机污染程度分析
近海富营养化主要是由于营养盐类以及耗氧有机物的输入量出现动态平衡失调而引起的生态异常现象, 是发生赤潮的物质基础, 2007年、2008年和2009年大港湾海域连续发生大面积赤潮。本研究选用富营养化指数来衡量监测海区水质的富营养化状况, 富营养化指数 (E) 公式为
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式中:MCOD、MDIP和MDIN的单位均为mg/L:当E≥1时即为富营养化。
本研究选用的有机污染模式为单因子无量纲评价模式[7]:
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式中:A为水质指数;MCODa、MDINa、MDIPa和MDOa为标准值, 采用《海水水质标准》 (GB3097-1997) 一类标准。有机污染评价分级情况如表8所示。
监测海区各站位的富营养化指数 (E) 和水质指数 (A) 列于表9。由表9可知, 各站的富营养化指数在0.88~2.94之间, 有9个站位的富营养化指数大于1, 可见, 该海区富营养化程度较高。从有机污染角度分析, 各站位的水质指数在0.63~2.37之间。其中, 1个站位的水质指数在0~1之间, 污染程度为1级, 水质较好;5个站位的水质指数在1~2之间, 污染程度为2级, 水质开始受到污染;4个站位的水质指数在2~3之间, 污染程度为3级, 水质受到轻度污染。
3.2 沉积物中重金属的富集特征及潜在生态危害分析
根据研究表明, 水体中重金属不易降解, 能迅速由水相转入固定相 (悬浮物和沉积) , 最后进入沉积物中。在水系中重金属含量甚微, 而且随机性大, 易受各种条件 (水力、排放) 的影响。但沉积物中重金属含量由于累积作用比相应水相中的含量要高, 且表现出一定的分布规律。
本研究采用富集系数法来衡量监测海区沉积物中各种重金属指标在沉积物环境中的富集程度。其计算公式如下:
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式中:Cif为表层沉积物重金属i的污染指数;Cis为表层沉积物重金属i浓度的实测值;Cin为重金属的i的参照值, 即背景值 (选用国际上常用的工业化以前沉积物中重金属的全球最高背景值, 表10) 。
重金属各因子污染指数见表11。大港湾海域沉积物中重金属砷富集程度相对较大, 其各站污染指数均大于1。监测海区金属元素的平均富集程度由大到小依次为:砷>铜>铅>汞>镉。
多种沉积物的综合效应通过综合污染指数Cd来表示, 计算公式为:
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式中:Cd为综合污染指数, 是沉积物多种因子的污染指数Cif之和, 以选择的5种要素来评价沉积物的综合污染指数。
利用污染指数和综合污染指数对大港湾海域表层沉积物污染现状进行评价, 结果见表11。分析结果表明, 沉积物中的汞、砷、铅、镉、铜的平均污染指数为0.06~1.51, 其中汞的污染指数均小于1, 为低污染水平;砷的污染指数大于1, 小于3, 为中污染水平。其中, 砷和铜的平均污染指数分别为1.51和0.71, 明显高于其他污染因子, 是主要污染因子, 污染程度由大到小的排序依次为:砷>铜>铅>汞>镉。沉积物的综合污染指数为2.48~4.02, 均小于5, 均为低污染。
以往的环境评价中一般采用单因子评价方法, 未考虑环境因子、生物对污染的响应特征, 不能充分说明该区的实际污染水平, 本研究研究中的重金属污染要素符合Hakanson提出潜在生态风险参数法, 要求参与评价的参数不得少于5项的规定, 其计算公式为
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式中:Cif为重金属i的污染指数;Tir为单个污染物的毒性响应参数 (表10) 。污染指数反映了重金属的毒性水平和生物对重金属污染的敏感程度, 揭示了重金属对生物的危害, 评价标准表11。
多种污染物的潜在生态风险指数为undefined。Ri等级划分反映了某一特定环境中全部污染的影响, 进而通过潜在生态风险指数指出应该特别注意的物质, 这对于污染的控制尤为重要。单个污染物和多种污染物的潜在生态风险程度分级表12。
污染要素潜在生态风险因子Eir和风险指数Ri结果见表13。5种因子的平均Eir为1.9~22.64, 潜在风险低。其中, 砷的Eir明显高于其他污染要素, 是主要潜在生态风险因子, 潜在风险程度由大到小的排序依次为:砷>汞>铜>铅>镉。沉积物的综合潜在生态风险指数Ri为28.21~54.18, 潜在生态风险指数为低风险。
从表11和表13中可以看出, 污染程度和潜在风险程度的排列顺序并不一致, 这与张丽旭[8]和郑琳[9]等人的研究结果相一致。这可能是因为有些污染要素虽然污染程度比较高, 但其具有很强亲颗粒性, 容易被悬浮物迁移进入沉积物中矿化埋藏, 从而使他们对生物的毒性降低, 以至于使其潜在的生态风险程度降低[10], 因此, 只有把各污染物在沉积环境中的累积程度与其对海洋生态系统的潜在生态危害程度相结合, 才能全面反映沉积物中污染物的污染状况。
用某一污染要素各站Eir的平均值除以各站Ri的平均值, 可以计算除不同污染要素对Ri的总体贡献率 (图2) 。根据分析结果, 砷的贡献率最大, 为65.7%, 其次为汞, 铜、铅的潜在风险高于镉。
4 讨论
(1) 大港湾海域水质中的pH、DO、COD、石油类和重金属 (汞、砷、镉、铅) 等环境因子均符合相应功能区的海水水质标准;活性磷酸盐全部超标和无机氮80%超标。
(2) 监测海区沉积物中的多氯联苯、滴滴涕、硫化物、有机碳、石油类和重金属 (汞、铅、镉) 符合海洋沉积物质量标准一类标准;铜、砷的超标率分别为100%、40%。
(3) 监测海区缢蛏生物中的麻痹性贝毒、六六六、滴滴涕、石油类和重金属 (铜、镉、汞、砷) 符合海洋贝类生物质量标准一类标准, 粪大肠菌群和铅的超标率均为100%。
(4) 从水质富营养化程度及有机污染程度来分析, 大港湾海域水质富营养化程度较高, 约90%海区呈富营养化状态;该海区部分地区已受到轻度的有机污染。
(5) 污染指数分析结果表明, 大港湾海域沉积物中重金属砷、铜和铅污染程度相对较大;其金属元素的平均富集程度由大到小依次为:砷、铜、铅、汞、镉。
(6) 重金属的潜在生态风险参数分析结果表明, 大港湾海域沉积物中的重金属对海洋生态系统的潜在危害属于低级生态危害范围;其中, 各站的多种污染物的潜在生态风险指数由大到小依次为:10、3、1、7、5;重金属各元素潜在生风险参数由大到小的排序依次为:砷>汞>铜>铅>镉。
参考文献
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生态环境质量现状评价 篇5
六盘水双桥供水工程区生态环境质量现状调查与评价
从土地利用现状调查、土地生态系统现状调查(土壤类型及分布、水土流失现状)、动植物资源现状调查及景观生态学评价几个方面对双桥水库供水工程生态环境质量现状进行调查与评价.
作 者:张勇荣 马士彬 杨琴 ZHANG Yong-rong MA Shi-bin YANG Qin 作者单位:六盘水师范学院生物与地理科学系,贵州,六盘水,553004刊 名:六盘水师范高等专科学校学报英文刊名:JOURNAL OF LIUPANSHUI TEACHERS COLLEGE年,卷(期):200921(6)分类号:X802.2关键词:生态环境 土地利用 景观
生态环境质量现状评价 篇6
关键词:七里海;营养状态指数;水质;富营养化;天津
七里海湿地是1992年经国务院批准的天津古海岸与湿地国家级自然保护区,是世界著名的三大具有古海岸性质的湿地之一。湿地面积为95 km2,其中核心区面积为45 km2,涉及宁河县的俵口、七里海、潘庄、淮淀、造甲5个乡镇,25个行政村,8.7万人。七里海湿地拥有连片芦苇面积4 000 hm2,是天津最大的芦苇产地;拥有水产养殖水面3 000 hm2,是天津重要的水产品基地,也是当地农民重要的经济来源;拥有比较丰富的生物资源。七里海湿地对调节当地的气候和水分的循环、繁衍各种水生生物起着重要的作用。
1湿地水质质量调查评价方法
1.1监测站位
2012年天津七里海湿地共设置站位14个,其中东七里海6个,西七里海5个,生态园3个。具体监测站位见图1。采样时间确定为5、7、9三个月。
图1七里海湿地调查监测站位示意图
1.2监测内容和方法
调查监测内容包括pH、溶解氧、总磷、总氮、化学需氧量、氨氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮、可溶性磷酸盐、总碱度、叶绿素a、总硬度、钙离子、镁离子、盐度。
监测方法按照《渔业生态环境监测规范》SC/T 9102.1-2007 至SC/T 9102.4-2007进行。
1.3水质质量评价与富营养化评价
七里海湿地水质采用地表水环境质量标准(GB 3838)进行评价。
湿地水域富营养化评价采用营养状态指数TSI(Chla)进行评价。
营养状态指数-TSI(Chla)公式:
TSI(chla)=
10(6-2.04-0.68ln(chla)ln2)
式中: Chla表示叶绿素a含量(mg/m3)
营养状态指数TSI(Chla)分级评价标准:TSI≤37,贫营养型;37
2湿地水质质量现状分析与评价
2.1pH
5月份七里海湿地水质的pH值 8.07~921,月均值为8.63,2个站位超出地表水环境质量标准;7月份水质的pH值8.17~9.34,月均值为8.77,3个站位超出地表水环境质量标准;9月份水质的pH值 8.57~9.19,月均值为8.71,1个站位超出地表水环境质量标准。见图2。
图2湿地各站位水中pH值变化
2.2溶解氧
5月份七里海湿地水中溶解氧含量为1.6~19.20 mg/L ,月均值为9.92 mg/L ,1个站位超出地表水质量Ⅴ类标准,1个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,1个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,7个站位符合地表水质量Ⅰ类标准;7月份水中溶解氧6.08~13.44 mg/L,月均值为7.73 mg/L, 4个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,9个站位符合地表水质量Ⅰ类标准;9月份水中溶解氧4.8~14.08 mg/L,月均值为8.11 mg/L,1个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,2个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,10个站位符合地表水质量Ⅰ类标准。见图3。
图3湿地各站位水中溶解氧含量变化
2.3氨氮
5月份七里海湿地水中氨氮含量为0.5714~2.932 7 mg/L,月均值为1.169 8 mg/L,5个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,2个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,2个站位符合地表水质量Ⅴ类标准,1个站位超出地表水质量Ⅴ类标准;7月份水中氨氮含量为0.028 3~1.821 5 mg/L ,月均值为0.632 4 mg/L,9个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,3个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,1个站位符合地表水质量Ⅳ类标准;9月份水中氨氮含量为0.379~0.929 3 mg/L,月均值为0.565 1 mg/L,6个站位符合地表水质量Ⅰ类标准,7个站位符合地表水质量Ⅱ类标准。见图4。
图4湿地各站位水中氨氮含量变化
2.4总磷
5月份七里海湿地水中总磷含量为0.073 6~1.335 9 mg/L,月均值为0.350 8 mg/L,1个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,5个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,2个站位符合地表水质量Ⅴ类标准,2个站位超出地表水质量Ⅴ类标准;7月份水中总磷含量为0.045 5~1.089 6 mg/L,月均值为0.221 3 mg/L,2个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,10个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,1个站位超出地表水质量Ⅴ类标准;9月份水中总磷含量为0.025 4~0.776 3 mg/L,月均值为0.208 1 mg/L,1个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,9个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,2个站位符合地表水质量Ⅴ类标准,1个站位超出地表水质量Ⅴ类标准。见图5。
图5湿地各站位水中总磷变化
2.5总氮
5月份七里海湿地水中总氮含量为1.857 2~4.296 5 mg/L ,月均值为2.560 4 mg/L ,3个站位符合地表水质量Ⅴ类标准,7个站位超出符合地表水质量Ⅴ类标准。7月份水中总氮含量为1.092 1~3.566 4 mg/L,月均值为1.756 6 mg/L,6个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,3个站位符合地表水质量Ⅴ类标准,4个站位超出符合地表水质量Ⅴ类标准。9月份水中总氮含量为0503 4~4.404 9 mg/L,月均值为1.873 7 mg/L,2个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,5个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,6个站位超出符合地表水质量Ⅴ类标准。见图6。
nlc202309040025
图6湿地各站位水中总氮变化
2.6化学需氧量(COD.)
5月份七里海湿地水中COD含量为17.6~46.40 mg/L,月均值为26.98 mg/L,2个站位符合地表水质量Ⅲ类标准,5个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,2个站位符合地表水质Ⅴ类标准,1个站位超出符合地表水质量Ⅴ类标准。7月份水中COD含量为22.40~36.80 mg/L,月均值为29.94 mg/L,5个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,8个站位符合地表水质Ⅴ类标准。9月份水中COD含量为4.80~38.40 mg/L,月均值为24.57 mg/L,2个站位符合地表水质量Ⅱ类标准,7个站位符合地表水质量Ⅳ类标准,4个站位符合地表水质Ⅴ类标准。见图7。
图7湿地各站位水中化学需氧量变化2.7亚硝酸态氮
5月份七里海湿地水中亚硝酸态氮含量为0003 9~0.219 7 mg/L,月均值为0.061 9 mg/L;7月份水中亚硝酸态氮含量0.001 8~0.211 1 mg/L,月均值为0.031 9 mg/L;9月份水中亚硝酸态氮含量为0.000 7~0.228 9 mg/L,月均值为0.026 6 mg/L。见图8。
图8湿地各站位水中亚硝酸态氮变化
2.8硝酸态氮
5月份七里海湿地水中硝酸态氮含量为0031 5~0.571 9 mg/L,月均值为0.2094 mg/L;7月份水中硝酸态氮含量为0.002 6~0.267 6 mg/L,月均值为0.069 8 mg/L;9月份水中硝酸态氮含量为0.018 6~0.906 3 mg/L,月均值为0.209 4 mg/L。见图9。
图9湿地各站位水中硝酸态氮变化2.9总碱度(以CaCO3计)
5月份七里海湿地水中总碱度242.74~44545 mg/L,月均值为369.92 mg/L;7月份水中总碱度240.24~555.56 mg/L,月均值为41006 mg/L;9月份水中总碱度260.26~54054 mg/L,月均值为382.17 mg/L。见图10。
图10湿地各站位水中总碱度变化2.10总硬度(以CaCO3计)
5月份七里海湿地水中总硬度含量为110.78~204.96 mg/L,月均值为165.34 mg/L;7月份水中总硬度121.04~146.04 mg/L,月均值为134.41 mg/L;9月份水中总硬度88.37~136.01 mg/L,月均值为112.82 mg/L。见图11。
图11湿地各站位水中总硬度变化2.11钙离子
5月份七里海湿地水中钙离子含量为19.58~88.13 mg/L,月均值为53.04 mg/L;7月份水中钙离子含量为14.43~62.52 mg/L,月均值为27.02 mg/L;9月份水中钙离子含量为3.21~24.05 mg/L,月均值为6.99 mg/L。见图12。
图12湿地各站位水中钙离子变化2.12镁离子
5月份七里海湿地水中镁离子含量为66.24~131.52 mg/L,月均值为97.27 mg/L;7月份水中镁离子82.56~129.60 mg/L,月均值为10738 mg/L;9月份水中镁离子64.32~129.60 mg/L,月均值为105.25 mg/L。见图13。
图13湿地各站位水中镁离子变化
2.13可溶性磷酸盐
5月份七里海湿地水中可溶性磷酸盐含量为0.034 8~1.213 8 mg/L,月均值为0.264 7 mg/L;7月份水中可溶性磷酸盐0.004 5~0.901 2 mg/L,月均值为0.0974 mg/L;9月份水中可溶性磷酸盐0.010 1~0.618 5 mg/L,月均值为0143 5 mg/L。见图14。
图14湿地各站位水中可溶性磷酸盐变化2.14盐度
5月份七里海湿地水中盐度0.51‰~160‰,月均值为0.871‰;7月份水中盐度058‰~144‰,月均值为0.999‰;9月份水中盐度061‰~1.70‰,月均值为0.929‰。见图15。
图15湿地各站位水中盐度变化
2.15叶绿素a
5月份七里海湿地水中叶绿素a含量为2234~280.038 7 mg/m3,月均值为109.553 8 mg/m3;7月份水中叶绿素a含量为43.436~305.810 7 mg/m3,月均值为135.612 2 mg/m3;9月份水中叶绿素a含量为26.006 6~342.098 7mg/m3,月均值为125.789 2 mg/m3。见图16。
图16湿地各站位水中叶绿素a变化
3湿地水质营养状态指数
七里海湿地5月份水质营养状态指数为7007~94.88,月均值为92.31,水质为富营养型;7月份水质营养状态指数为76.60~95.74,月均值为91.96,水质为富营养型;9月份水质营养状态指数为71.57~96.84,月均值为90.31,水质为富营养型。七里海湿地各站位水质营养状态指数见图1-18。见图17。
图17七里海湿地各站位水中营养状态指数
4小结
通过对天津市七里海湿地水质质量的调查监测结果可以看出:
(1)天津七里海湿地由于受养殖和人类活动影响程度的不同,水的pH值、溶解氧、氨氮、总磷、总氮、化学需氧量分别达到地表水质量的不同等级标准,与彭士涛等[1]研究结果一致。
(2)天津七里海湿地水中总氮含量较高,含量较多的是氨氮,其次是硝酸态氮,亚硝酸态氮含量相对较低,氮污染物已经进入湿地水系,水的“自净”作用尚在进行。
(3)一般天然水中磷酸盐含量不高,在淡水中平均总磷含量为0.02 mg/L,天津七里海湿地水中总磷年均值在0.260 1 mg/L,是一般淡水中总磷的10倍,与付志茹,等调查结果一致。可溶性磷酸盐能被水生植物直接吸收,是引起富营养化的主要形态,天津七里海湿地水中可溶性磷酸盐总磷年均值在0.168 5 mg/L,是一般淡水中总磷的8倍,水体呈现富营养化,与付志茹调查结果一致。
(4)天津七里海湿地水的总硬度小于总碱度,水质存在负硬度;根据以碳酸钙浓度划分硬度,即碳酸钙浓度70~150 mg/L,为软水;150~300 mg/L,为中硬水,七里海湿地水属于软水或中硬水。
(5)从监测结果看,天津七里海湿地水质盐度超出0.5‰,属于半咸水,一般水中镁离子含量大于钙离子含量,我们调查监测结果与此一致。七里海湿地实测水中镁离子与钙离子的比值在2:1到1:1之间,符合水中溶解性固体总量大于1 000 mg/L 时,其镁离子与钙离子的比值在2:1到1:1之间的规律。
(6)采用营养状态指数评价七里海湿地水质,湿地水质呈富营养型。
参考文献:
[1]
彭士涛,张光玉,赵玉杰,等,天津典型地表水环境质量分析与评价,水道港口,2007,28(4):289-291
(收稿日期:2014-08-20;修回日期:2014-09-11)
生态环境质量现状评价 篇7
(一) 环境空气质量综合评价模型
1. 空气污染指数API (Air Pollution Index的英文缩写) 评价模型
式中:Ix为污染物x的污染分指数;Cx为污染物x的浓度监测值 (mg/m3) ;Ixj为第j转折点的污染分项指数值;Ixj+1为第j+1转折点的污染分项指数值;Cxj为第j转折点上污染物 (对应于Ixj) 的浓度限值 (mg/m3) ;Cxj+1为第j+1转折点上污染物x (对应于Ixj+1) 的浓度限值 (mg/m3) 。
取各种污染物的污染分指数最大者为该区域或城市的空气污染指数API, 该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。
API=max (I1, I2…Ix…In)
式中:n为污染物的项目数。
我国城市空气质量日报API分级标准如表1、空气污染指数范围及相应的空气质量类别如表2:
备注:当污染物浓度大于表中所列最大浓度值时, 对应的污染分指数为500。
2. 综合污染指数 (P) 评价模型
式中:P为综合污染指数;n为评价因子数;Pi为第i种污染物的污染指数;Ci为污染物i的年平均浓度 (mg/m3) ;Si为第i种污染物的评价标准 (mg/m3) ;fi为第i种污染物的污染负荷系数;i为1, 2, ……n污染物序号。
3. 空气质量定性评价指数模型[2]
式中:I为空气质量定性评价指数;Ci为i种污染物的年平均浓度 (mg/m3) ;Si为i种污染物的空气质量二级标准值 (mg/m3) ;n为评价污染物数, i=1, 2…, n。
根据城市环境空气中参与综合评价污染物的年均浓度, 按照空气质量定性评价指数公式计算城市环境空气质量定性综合评价指数, 按下表规定定性描述城市空气质量。
(二) 环境空气质量现状评价在监测工作中的应用
1. 空气污染指数的应用
空气污染指数 (API) 是一种定量反映和评价空气质量状况的指标, 它是在美国污染物标准指标 (PSI) 评价法的基础上加以简化, 将常规监测的几种空气污染物浓度简化成单一的数值形式, 并分级表示空气质量现状和空气污染程度的一种方法, 其优点是简便、直观。API一般用于环境空气质量的短期评价, 目前我国的“空气质量日报”和“国家环境保护模范城市考核指标”中均采用API。
例1:某地区2010年4月5日环境空气中SO2日均浓度为0.115 mg/m3、NO2日均浓度为0.086 mg/m3、PM10日均浓度为0.210 mg/m3, 则其污染指数的计算如下:
I PM10= ( (200-100) / (0.350-0.150) ) × (0.210-0.150) +100=130
I SO2= ( (100-50) / (0.150-0.050) ) × (0.115-0.050) +50=83
I NO2= ( (100-50) / (0.120-0.080) ) × (0.086-0.080) +50=58
由于PM10的分指数I PM10为130、SO2的分指数I SO2为83、NO2的分指数I NO2为58, 取污染指数最大者报告该地区的空气污染指数, 则:
API=max (130, 83, 58) =130
空气污染指数为130, 首要污染物为可吸入颗粒物 (PM10) , 空气质量状况为轻微污染。
API对各项污染物的分指数没有综合, 只报出分指数最大的污染物及其污染指数, 客观上淡化了其它污染物对环境空气质量的影响。如果仅仅根据API进行某个城市的空气质量评价, 其结果容易因为这一“屏蔽”现象的出现而使评价结果有失偏颇。我国幅员辽阔, 针对某个城市, 有其自身空气污染特点, 而国家规定的API指标只反映了SO2、NO2、PM10三项的污染状况, 如果仅用API评价某个区域空气质量状况, 代表性明显欠缺, 珠三角区域根据本地区特征, 已连续4年采用粤港珠江三角洲区域空气监控网, 监测因子除SO2、NO2、PM10外, 增加了臭氧 (O3) , 并用空气质量综合指数 (RAQI) 进行评价, 以便直观有效地反映珠江三角洲区域空气质量状况。
2. 综合污染指数的应用
环境空气综合污染指数是参与评价的污染物的单项因子的指数加和, 可用于评价城市空气质量总体状况、城市间空气污染程度的比较。空气综合污染指数数值越大, 表示空气污染程度越严重, 空气质量越差;单项污染物的分指数在综合指数中所占的比例 (即污染负荷系数) 越大, 其对综合指数的贡献越大, 对空气污染程度的影响越大。环境空气综合污染指数的优点是综合了参与评价的各项污染物, 且能明确体现出主要污染物和次要污染物。一般用环境空气质量的长期评价, 如环境空气质量年报。
例2:某市2009年SO2、NO2和PM10的年均浓度分别为0.071mg/m3、0.024mg/m3、0.104mg/m3, 选择SO2、NO2和PM10三项因子进行综合评价, 其综合污染指数及污染负荷系数分别为:
故2009年某市环境空气综合污染指数为2.52, 首要污染物为SO2, 污染负荷系数为0.47;次要污染物为PM10, 污染负荷系数为0.41;NO2污染负荷系数为0.12。空气质量定性评价指数为1.00, 环境空气质量状况为良。
(三) 结语
在环境监测工作中, 对环境空气质量现状综合评价方法的选择应具体分析, 空气污染指数 (API) 法简便、直观, 但只报出分指数最大的污染物及其污染指数, 客观上淡化了其它污染物对环境空气质量的影响, 一般用于环境空气质量日报等环境空气质量的短期评价。综合污染指数综合了参与评价的各项污染物, 且能明确体现出主要污染物和次要污染物, 一般用于环境空气质量年报等年度环境空气质量的年度评价, 对年度环境空气质量下定性结论可用空气质量定性评价指数。
摘要:举例说明环境监测工作中, 常用的环境空气质量现状综合评价方法:空气污染指数法、综合污染指数法及空气质量定性评价指数法的使用方法及适用范围, 以为环境管理工作提供科学依据。
关键词:环境空气,质量现状,综合评价,应用
参考文献
[1]关于发布《城市空气质量日报技术规定》的通知[K].中国环境监测总站办公室, 2000, 5.
生态环境质量现状评价 篇8
1 自然环境现状
1.1 地理位置与气候条件
洋县位于陕西省南部, 汉中盆地东缘, 地处东经107°11′~108°33′, 北纬33°02′~33°43′, 北依秦岭, 南靠巴山, 属北亚热带内陆性季风气候, 境内四季分明, 光照充足, 气候温和湿润。年均温14.5℃, 最高气温38.7℃, 最低气温-10.1℃。年均日照1 752.2 h, 年均降水839.7 mm, 年均无霜期239 d。
1.2 土地与生物资源
全县有耕地4.73万hm2, 园地0.45万hm2, 林地23.84万hm2。土壤呈中性偏碱, 保肥力中等, 土壤结构以块状、团块状和粒状为主。洋县境内生物种类繁多, 品种资源丰富。种植的农作物中, 以水稻、小麦和玉米为主的粮食作物11种, 以油菜为主的经济作物18种;林木树种有针叶用材树5种, 阔叶用材树40种, 庭院风景树7种, 灌木11种。县域内生态环境优美, 无污染, 建有长青华阳野生动物自然保护区, 是国家濒临灭绝动物朱鹮、大熊猫、羚牛、金丝猴的最后栖息地。
1.3 环境现状初步分析
洋县位于陕西南部, 汉中盆地东缘, 汉江横贯其中。境内土壤肥沃, 光照充足, 气候温和湿润, 工业化程度很低, 污染小, 生态环境优良, 适宜发展无公害农业生产。
2 环境质量监测情况
2.1 布点原则和方法
依据《无公害食品产地环境评价准则》 (NY/T5295—2015) 和《农田土壤环境质量监测技术规范》 (NY/T395—2000) 中不同类别作物采样基数/面积要求, 结合洋县粮食、油料等种植面积, 计算土壤总样数。调查中发现该区域农业生产中化肥、农药种类、用量等投入品施用习惯基本一致, 本次按照种植面积大体采用均匀布点。在具体到某一小区域内, 优先选择代表性强、有可能造成污染的地块布点, 同时将采样点覆盖到主要栽培作物种类。在洋县主要河流、较大规模的生产基地均采集水样。在洋县共布设大田土土壤采样点46个[1]。
2.2 采样时间和方法
采样时间为2015年3月13—14日。每个采样点采用梅花布点法, 随机采样, 多点混合, 采样分点数5个。农作物采样深度0~20 cm。洋县无公害基地周围5 km, 主导风向20 km以内没有工矿企业污染源, 按照规定空气可以免测[2]。
2.3 土壤监测项目与方法
依据《无公害食品产地环境评价准则》 (NY/T 5295—2015) 和《关于陕西省无公害产地环境免检批标的规定》 (陕农业发[2005]59号文件) 的要求, 选择p H值、阳离子交换量、铅、镉、砷、汞、铬7项土壤监测指标, 分析方法及使用仪器见表1。
2.4 检测结果
依据以上标准和方法, 对洋县所采集46个土样的相关指标进行分析检测, 检测结果详见表2。
3 区域环境现状评价
3.1 评价方法
评价采用单项污染指数与综合污染指数相结合的方法[3]。
3.1.1指标分类。
根据污染因子的毒理学特征和生物吸收、富集能力, 将无公害食品产地环境条件标准中的项目指标分为严控指标和一般控制指标2类, 严格控制指标见表3, 其他项目为一般控制指标。
3.1.2 严格控制指标评价。
严格环境指标的评价采用单项污染指数法, 计算公式为:
式中:Pi为环境中污染物i的单项污染指数;Ci为环境中污染物i的实测值;Si为污染物i的标准值。Pi≤1, 严格环境指标未超标, 继续进行一般控制指标评价;Pi>1, 严格环境指标超标, 判定为不合格, 则不再进行一般环境控制指标评价。
3.1.3—般环境指标评价。
一般环境指标的评价采用单项污染指数法。计算公式为:
式中:Pi为环境中污染物i的单项污染指数;Ci为环境中污染物i的实测值;Si为污染物i的标准值。Pi≤1, 未污染, 判定为合格, 不再采用综合指数法评价;Pi>1, 污染, 需继续采用综合污染指数法评价。
3.1.4 综合污染指数法。
综合污染指数计算公式为:
式中:P综为综合污染指数;Pi最大为污染物中污染指数的最大值;Pi平均为污染物中污染指数的平均值。P综<1, 未污染, 判定为合格, 适宜开发无公害食品;P综>1, 污染, 不适宜开发无公害食品。
3.2 评价标准和评价结果
3.2.1 无公害粮油作物基地的土壤环境评价标准。
无公害种植基地土壤环境评价依据《无公害食品产地环境评价准则》 (NY/T 5295—2015) 、《无公害食品大田作物产地环境条件》 (NY5332—2006) 等相关的规定, 综合选取其中严格指标进行评价, 土壤评价指标详见表4。
(mg/kg)
3.2.2 无公害种植业基地土壤环境评价结果。
采用单项污染指数法计算污染指数, 评价结果见表5。由表5可以看出, 各监测点土壤中各项参数检测结果均小于标准值的要求, 参数的单项污染指数均小于1, 表明该区域土壤质量良好, 符合无公害种植相关的环境质量要求[4]。
3.3 评价结论
综上所述, 可看出:该县生态环境良好, 自然资源丰富, 农业生产管理措施规范, 监测区域能满足《无公害食品产地环境评价准则》 (NY/T 5295—2015) 和《无公害食品大田作物产地土壤环境条件》 (NY 5332—2006) 要求。监测区域可作为无公害粮油作物生产基地。
4 无公害农产品质量控制对策
4.1 生态环境管理
坚持生态保护与发展并重, 依据地块地形、肥力等条件划分耕作区、林果区、牧区等, 尽可能减少农业生产对生态环境破坏、污染。新建项目实施前, 评估其对周边农业生产区域可能造成的污染和危害。加强工业“三废”和生活垃圾管理, 并进行无害化处理, 严禁直接排放到农业生产区域。
4.2 投入品管理
政府加强对种子、化肥、农药等投入品的管理, 并建立农业投入品的技术服务制度。严禁出售和使用国家明文规定的高毒、高残留禁用农药。在良种选择上, 应选择适宜当地栽培种植且达到国家先进水平的品种。农技部门推广测土配方施肥技术、冬翻灭虫技术、生态防治等技术, 减少农业化肥、农药使用量。要求农户建立农业投入品的采购和施用记录。
4.3 田间管理
建立田间管理科技服务制度。通过成立技术服务组、聘请专家等, 解决农业田间管理存在问题。通过技术培训、科技入户等, 引导农户进行科学种田。具体措施有:播种前采取深耕、翻晒等措施减少土壤中有害病菌和害虫, 减少农药使用;合理进行轮作, 改善土壤理化性状, 调节土壤肥力, 防止重茬和病虫害发生;根据植物生育期的需水特性、土壤墒情、天气情况等, 适时灌溉和排水, 合理控制土壤水分;制定农产品生产操作规程, 推广标准化种植。
4.4 农产品收获与包装、贮藏管理
农产品收获前对产品进行抽样检测, 严禁不合格农产品流入市场。对农产品进行分级包装, 要求包装箱洁净、无异味, 严禁与有毒物品混装和混运, 确保产品储藏运销不污染。做好农产品的生产和销售记录, 便于不合格产品溯源和召回。
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浅谈区域生态环境质量评价 篇9
关键词:区域,生态环境质量评价,可持续发展
生态环境是指以人类为中心的各种自然要素和社会要素的综合体, 也是我们人类社会发展循环经济以及与自然和谐相处的最基本条件。生态环境质量则是指在特定时空内, 生态系统总体或者部分生态环境因子组合对于人类生存、社会经济可持续发展的相符或适宜程度。生态环境质量评价则是在运用特定指标体系和质量标准前提下, 选用合适的方法来评价特定区域生态环境质量的优劣及其影响作用关系[1]。进入21世纪以来, 随着我国城市化进程的加快, 矿山的开采、化石能源的消耗、建筑业以及化学化工产业的高速发展在一定程度上给区域生态环境带来了较大的负面影响, 这些影响主要包括土壤资源的流失, 土地荒漠化, 大气、水资源的污染等生态环境因子的变化等, 运用生态环境质量评价可以综合评价水、土壤、大气等自然环境因子和社会环境因子的变化情况, 对于动态和定性分析评价区域社会环境与自然环境具有十分重要的意义。
1 生态环境质量评价方法
1.1 综合评价法
在综合评价区域生态环境质量的研究中综合评价法比较常用, 其具体的应用方法为层次分析法 (AHP法) [2]和灰色系统评估法[3]。层次分析法是通过模拟人脑对客观事物的综合分析, 进而有机结合定量分析与定性分析方法而形成的一种综合性分析方法;灰色系统评估法是一种定量描述某一评价对象对某个灰类的隶属度, 即通过将每个评价指标分类, 然后根据分类来确定隶属于各灰类的权函数, 对于多层次评价指标体系, 则以子系统权函数为基础, 对上一层次指标进行加权综合[3], 这样就能综合评价整个系统的生态环境质量。
1.2 人工神经网络评价法
人工神经网络法是指借助计算机的高速计算能力, 通过模拟人脑神经思维方式, 以具体和典型的样本为研究对象, 获得各个研究对象的相应权重, 然后构筑生态环境质量评价模型, 进而可以较为准确的评价某个特定区域的生态环境质量[4]。
1.3 指数评价法
指数评价主要是利用原始监测数据, 然后将统计值与评价的标准值进行比较, 二者之比所得的商值作为分指数, 接着应用数学综合分析法或者主成分分析法作为环境质量评定的尺度, 该方法可以体现生态环境质量评价的综合性、层次性和整体性。
1.4 物元分析法
此种方法主要思路为:首先根据具体的情况来构建环境标准物元、节域物元矩阵, 然后计算拟评价区域的环境因子与各评价指标或等级的综合关联度, 最后进行生态环境质量的综合评价[5]。
2 生态环境质量评价的意义及应用
2.1 可持续发展与生态环境质量评价
可持续发展战略是科学发展观的重要体现, 它的重要体现是达到社会、经济、生态环境和资源的全面、协调、可持续发展。在生态环境质量评价指标体系中, 把“社会、经济、环境和资源”的持续协调发展作为主要内容, 把生态平衡、自然保护、资源环境的永续利用等作为基本内容来研究, 以在经济发展与环境保护间取得最佳的平衡点, 也是衡量可持续发展的重要指标和基本手段。
2.2“3S” (RS、GPS、GIS) 技术与生态环境质量评价
遥感 (RS, remote sensing) 是指按照一定比例尺, 来立体模拟地面的实物, 可以客观、真实和连续记录地表物体分布以及样式等典型的信息特征。遥感影像可以动态、快速地获取区域环境的地物信息, 从而能够大范围、动态、周期性的对区域生态环境因子进行精确监测。不仅如此, RS技术还可获取研究对象的宏观综合数据信息, 全球定位系统技术 (GPS) 则可以获取采集点的准确空间位置, 地理信息系统技术 (GIS) 可以综合分析和整理所获得的相关数据, 实现观测对象空间位置的数据化并生成相应的专题数据图, 这样在生态环境质量评价中, 就会有针对性的获得环境质量动态监测数据, 从而生态环境评价的质量和准确度就会大大提升[6]。
3 结语
3.1评价生态环境的质量时应本着“适时适地”原则, 从生态系统的角度和观点出发, 结合区域人文及社会环境因子, 然后综合分析, 进而能够正确认识和分析区域的生态环境状况。
3.2在评价生态环境质量的指标中, 应优先选择“水土流失率、森林覆盖率、荒漠化指数、人口密度、人均水资源量、土地利用率、人均耕地面积、早涝保收面积、三废排放强度”等可持续发展战略中具有代表性的生态环境指标, 进而建立动态的生态环境质量评价指标体系, 从而达到客观准确地评价生态环境质量状况的目的。
3.3利用“3S”技术将自然环境、社会环境信息与图形信息有机地结合, 可以实现社会环境和生态环境的立体化和可视化, 进而实现人口、资源、环境和经济的协调可持续发展, 建设“绿水青山、绿色矿山和海绵城市”。
参考文献
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黑河流域生态环境现状调查与评价 篇10
关键词:生态经济,黑河流域,生态环境,现状,评价
黑河, 古时称“弱水”, 发源于祁连山, 是河西走廊最大的河流, 因发洪时挟带黑沙滚滚而来而得名。近几十年以来, 由于人类农耕、放牧等活动的过度影响和黑河水资源的不合理开发利用, 黑河流域生态环境被严重破坏, 造成水源涵养功能减退, 草原生态持续恶化, 物种生存环境恶化, 生物多样性被打破, 鼠害、毒草肆虐, 湿地面积减少, 雪线上升等。因此, 在黑河流域采取有效治理和生态补偿刻不容缓。
1 黑河流域概况
1.1 自然地理概况
黑河是我国西北地区第二大内陆河, 发源于祁连山中段, 东与石羊河流域相邻, 西与疏勒河流域相接, 北至内蒙古自治区额济纳旗境内的居延海, 与蒙古人民共和国接壤, 流经青海、甘肃、内蒙古三省 (自治区) 。
黑河流域有35条小支流, 分为东、中、西三个独立的子水系。黑河干流全长821km, 以莺落峡、正义峡为界划分上、中、下游。上游年降水量350mm, 是黑河流域的产流区。中游光热资源充足, 降水量少而蒸发量大, 部分地区土地盐碱化严重。下游地区大部为沙漠戈壁, 年降水量只有47mm, 属极端干旱区, 风沙危害十分严重, 为我国北方沙尘暴的主要来源区之一。
按照地貌分异, 可明显地区分为上游祁连山地、中游走廊平原和下游阿拉善高原三个地貌类型。上游担负着重要的水源涵养功能, 但由于长期以来乱砍滥伐和不合理利用土地, 天然植被严重退化, 水源涵养功能锐减;中游为人工绿洲区, 是黑河流域主要的水资源消耗区, 农业用水严重挤占生态用水, 局部河段水质污染加重, 对下游生态环境造成影响;下游面临着河道断流、湖泊干涸、水质恶化、植被退化、绿洲萎缩, 沙尘暴频繁、土地荒漠化加重等生态环境问题。
1.2 社会经济概况
黑河流域自上游至下游, 分别流经青海省的祁连县, 甘肃省的肃南、山丹、民乐、甘州、临泽、高台、金塔县 (市) 和内蒙古自治区的额济纳旗10个行政区域, 流域内人口约130余万人。上游地区以牧业为主, 人均收入较高;中游属灌溉农业经济区, 所占人口比重最大, 达到121.20万人;下游地区由于其地质特征, 既有农田、林草灌溉区, 又有荒漠牧业。
2 黑河流域水资源开发利用现状
2.1 黑河流域水资源现状及特征
黑河流域水量较为丰富, 如按水系分, 东部子水系水量最为丰富, 多年平均年径流量占整个流域的69%, 占地下水资源总量的67.0%, 中部、西部分别占5.5%、25.5%和9.4%, 23.6%。
黑河干流是黑河流域最大的河流, 莺落峡以上多年平均径流量16.0亿m3, 占黑河流域多年平均径流量的44.1%。径流自莺落峡出山后, 进入张掖盆地, 自产径流很少, 大部分水量被灌溉引用, 余水进入内蒙境内。讨赖河是黑河流域第二大河, 冰沟以上多年平均径流量约为6.23亿m3。径流出山以后进入酒泉盆地, 经过讨赖河灌区引用后, 汇入鸳鸯池水库和解放村水库, 供下游的金塔灌区引用。梨园河为黑河流域的第三大河流, 梨园堡以上多年平均径流量2.50亿m3, 占黑河流域多年平均径流量的6.7%, 出山以后, 大量径流被临泽灌区引用, 后汇入黑河干流。
黑河流域各河的径流补给是由降水和冰川补给组成, 河川径流以降水补给为主, 冰川补给为辅, 主要来自上游地区。上游降水较多, 又有冰川融水补给, 是主要的径流形成区;中游地区灌溉面积大, 是径流的利用区;最下游河流尾闾附近, 河川径流和地下径流以土壤潜水层蒸发和流入居延海水面蒸发而消耗殆尽, 是径流的消失区。
2.2 黑河流域水资源开发利用现状
1) 引水工程:在黑河干流 (含梨园河) 独立开口的取水口共有66处, 其中张掖市11处, 临泽县15处, 高台县36处, 下游鼎新灌区3处, 东风场区1处。设计引水能力267.7m3/s;
2) 灌溉工程:据调查统计, 黑河东部子水系灌区总有效灌溉面积26.14万hm2, 实灌面积27.17万hm2, 其中2万hm2以上灌区共有8处, 全部在甘肃境内;
3) 节水工程:为节约灌溉用水, 黑河流域特别是中游灌区大力推广喷灌、微灌和低压管灌等高效节水工程措施;
4) 分水方案:根据国务院批准的分水方案, 2000年黑河干流水量调度工作正式启动, 由相关部门统一调度, 分别将水送至额济纳旗的达莱库布镇, 和东、西居延海, 使进入下游地区的水量较往年有了大幅增涨。
3 黑河流域植被覆盖现状与变化
3.1 乔灌林现状与变化
黑河流域天然乔灌林主要分布在海拔2000m以上的中高山地和下游沿河地带。优势林种有青海云杉、祁连圆柏和山杨林;灌木林主要有高山柳、金露梅、锦鸡儿、银露梅等, 在冷龙岭以东海拔3000m以上, 还分布有杜鹃、甘肃瑞香等常绿灌木林。
流域下游主要分布胡杨、沙枣和红柳等荒漠河岸乔木林;在干旱低山丘陵和戈壁平原上, 主要建群灌丛植被有红砂、泡泡刺和麻黄;在基质疏松的沙质戈壁上, 主要生长梭梭、白刺、沙拐枣等灌丛。
祁连山天然林分布区也是流域主要水源涵养区, 根据第五次森林普查结果, 现状有林业用地约6067km2, 林地1668km2, 疏林地119km2, 灌木林4125km2。中游地区北部荒漠区的东大山是中游唯一天然林分布区, 在肃南、金塔也有红柳、胡杨天然林分布。下游林地以疏林和灌木林为主要成分。中游张掖市是流域干流的核心地区, 主要分布在南部祁连山区和东大山区。
流域中游地区大范围内以人工林为主, 尤其在中游走廊绿洲区, 以固沙防风防护林带、农田林网为主。近年来经济林逐步增加, 在流域人工林体系中, 以乔木林为主, 主要有杨树、沙枣;灌木以花棒、梭梭为主。走廊绿洲平原区人工林体系经“三北”防护林一、二期建设, 截止1995年, 张掖地区已建大型防风固沙基、支干林带15条, 治理绿洲内部和周围沙窝9处。金塔县境内已建防风护田基干林带和支干林带7条, 长达184km, 使走廊绿洲内已初步形成了片、带、网相结合, 乔、灌、草相搭配的绿洲灌溉农业区防护林体系。
但近30年以来, 从全流域角度来看, 天然林分布面积逐年减少, 近10年间减少7%以上, 人工林地面积呈现明显的递增趋势。人工林地面积变化从一个方面反映了区域人类抗御自然灾害、改善与保护生态环境的活动强度与发展趋向, 中游地区以农田防护林网和防沙固沙林为主的三北防护林建设已取得显著成绩, 人工林地面积年递增速度较快。与此同时, 流域下游地区限于水资源不断减少, 人工林地面积呈现递减趋势。
流域中游绝大部分地区人工林地均呈现较大幅度地增加趋势, 这是祁连山森林保护与建设所取得的显著成绩。但由于河流水量递减的影响, 下游额济纳旗荒漠绿洲区人工林生态体系却呈现递减态势。
3.2 草地现状与变化
流域中上游地区有沼泽草地类、低湿草甸草地类、干荒漠草地类、山地荒漠草地类、草原化荒漠草地类、荒漠草原草地类、山地草原草地类、山地草甸草原草地类、高寒草原草地类、山地草甸草地类、高寒草甸草地类共11类。其中干荒漠草地类和山地草甸草地类面积较多, 沼泽草地类面积最少。
流域中上游草地主要分布在境内的祁连山、大黄山、北山等山地、高山地带, 约占区内总草地面积的55%~65%, 在绿洲外围的广大荒漠区, 是走廊平原区主要的草地分布地带, 约占区内总草地面积的30%左右。从以上描述可以看出, 草地分布具有明显的地带性规律, 与气候和土壤分带规律相似。研究区内以肃南县草地分布多而集中, 占总面积的57%~60%, 其次为山丹县, 为半农半牧区;张掖、临泽、高台、酒泉、金塔等广大农业区, 则以荒漠草地为主。
流域下游额济纳旗境内, 包括金塔县北部的马鬃山区, 有低山草原化荒漠草地、高平原荒漠草地、河泛地低地草甸草地三种草地生态类型, 主要是以高平原荒漠草地为主, 利用率达到90%以上。
流域草地生态分布面积要远大于森林分布面积, 是植被生态的主体。上游地区草地分布面积占总土地面积的61.95%, 是绝对优势生态类型;经过祁连山自然保护区的禁牧封育, 高覆盖草地类型在上游地区呈现明显的恢复趋势, 呈现逐年递增趋势;低覆盖草地分布面积则有所减少, 其原因可能是两方面的, 一是低覆盖草地在经过封育后转化为高覆盖草地;二是上游地区近年来农耕发展和其他如居民与工矿用地的增加。
中游地区草地面积占总土地面积的25.23%, 其中高覆盖草地面积分布面积较少, 仅占总土地面积的4.35%, 低覆盖草地占20.89%。中游地区草地呈现大幅度递减态势, 主要原因, 应首推农耕面积的不断扩大, 主要源于对天然草地的开垦, 另外, 低覆盖草地的荒漠化, 也是造成草地面积锐减的原因之一。
下游地区草地生态是该区域经济社会稳定与发展的主要依托生态体系, 也是本区域生态环境最重要的指示物, 受水资源不断减少的影响, 成为全流域草地面积年均递减率最大的区域。
4 黑河流域土地荒漠化现状与发展态势
土地荒漠化是干旱内陆流域土地生态变化的主要问题, 包括土地沙质荒漠化、盐碱化及水土流失这三个方面的土地生态劣变, 是人类活动和气候变化对土地生态作用后引发的3个土壤环境退化的主要方向, 并与区域植被生态变化、沙尘灾害等环境问题关系密切。
4.1 流域土地沙漠化现状与发展态势
根据黑河流域1987年和2000年TM遥感影象数据资料, 采用国家863计划制定的区域生态环境遥感调查分类系统, 进行系统解译分析, 上游地区沙漠化土地主要集中在肃南县境内, 在祁连县也有零星分布, 面积虽小, 但发展速度迅猛。中游地区近30年来表现出强烈的沙漠化扩展态势。下游地区则是流域沙漠化土地的主要分布区。全流域范围内看, 中游地区已成为黑河流域土地沙漠化发展的主要区域。
4.2 流域土地盐碱化现状和发展态势
4.2.1 盐碱化土地分布现状
土地盐碱化主要集中分布在流域中下游地区。盐土主要分布于流域冲洪积扇下缘低洼、河岸阶地、河湖洼地等地带。中游主要是张掖、酒泉两地, 这类盐化土壤与人为活动关系不密切, 分布范围基本固定。
盐化耕地在全流域分布较为广泛, 张掖、酒泉都有分布, 以水盐化形式为主, 只有少部分属旱盐化形式。下游额济纳旗以盐化潮土、盐化林灌草甸土和林灌草甸土为主, 其中大部分属中度以上盐化耕地土壤, 因此可视为盐碱化耕地。
4.2.2 盐碱化土地变化特征
近30年以来, 流域土地盐碱化整体趋势不断加剧, 所占耕地面积比重不断增加, 而下游地区增速尤为迅速, 年均递增近2%。
4.3 流域水土流失现状和发展态势
流域中游地区水土流失面积达到全区总面积的62%。风力侵蚀为主的水土流失占全区总面积的60%。中游地区水力侵蚀、重力侵蚀主要发生于南部祁连山林牧区, 在甘州、临泽、高台三县 (区) 黑河、梨园河两岸也时有发生。另外, 中游地区水土流失还有少量的冻融侵蚀形式。区域水土流失区划分可分为南部土石山区、走廊平原区、北山风沙区。其中山丹马营、霍城南部, 民乐南古、新天至南丰南部, 张掖安阳、花寨南部, 高台新坝、红崖子南部, 肃南大部流失最为严重。
黑河干流已成为河西走廊3条流域中输沙量和含沙量最大的河流, 侵蚀模数是河西走廊其它河流侵蚀模数的3倍, 接近于黄河兰州以上河段的大部分河流的侵蚀程度。黑河流域较大的输沙量和侵蚀模数反映了流域内中上游地区较强的水土流失程度和中上游地区土壤退化趋于严重的趋势。
5 黑河流域主要生态环境问题
受气候和人类活动的影响, 黑河流域上中下游都不同程度地存在生态系统恶化问题。
上游主要表现为森林带下限退缩和天然林草退化, 生物多样性减少等。流域祁连山地森林区, 90年代初森林保存面积仅约100余万亩, 与建国初期相比, 森林面积减少约16.5%。森林带下限高程由1900m退缩至2300m。由于草地储草量降低, 载畜能力下降, 水源涵养林遭到破坏, 河流来水量锐减。
中游地区人工林网有较大发展, 在局部地带有效阻止了沙漠入侵并使部分沙化土地转为人工绿洲, 但该地区土地沙化总体上仍呈发展趋势, 沙化速度大于治理速度, 如高台县沙化速度是治理速度的2.2倍。同时, 由于不合理的灌排方式, 部分地区土地盐碱化严重, 局部河段水质污染加重。据统计, 张掖、临泽、高台三县有水盐化耕地面积约1.5万hm2。
下游地区的生态问题最为突出, 主要表现在:河道断流加剧, 湖泊干涸, 地下水位下降。黑河下游狼心山断面断流时间愈来愈长, 黑河下游断流时间由50年代的约100d延长至现在的近200d, 而且河道尾闾干涸长度也呈逐年增加之势。西居延海、东居延海水面面积50年代分别为267km2和35km2, 已先后于1961年和1992年干涸。20世纪60年代以来, 有多处泉眼和沼泽地先后消失, 下游三角洲下段的地下水位下降, 水质矿化度明显提高。水生态系统严重恶化。
天然林面积大幅度减少、草地严重退化和土地沙漠化和沙尘暴危害加剧等都是黑河流域目前面临的严重生态问题。黑河流域脆弱的生态环境, 一旦破环很难恢复, 因此, 在经济开发过程中, 应以生态建设与保护为主, 将生态效益放在首位, 大力倡导保护性开发。
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生态环境质量现状评价 篇11
关键词:环境空气质量 演变 评价差异
随着我国工业化和城镇化的快速发展,巨大的能源消耗使我国面临着严重的空气质量问题。尤其是近年雾霾天气频发,能见度较低等严重的环境空气问题。新的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)(以下简称新标准)于2012年正式发布,进一步明确了环境空气功能区分类、标准分级、污染物项目、污染物浓度限值、数据统计的有效性规定及实施与监督等内容,表明我国环境空气保护从控制污染物总量排放向全面提升环境空气质量转变,从控制单独污染物向控制复合型污染物转变的趋势。
1 我国环境空气质量标准的演变
1982年我国首次制定了《大气环境质量标准》(GB3095-1982),将大气环境质量分为三级,监测项目包括总悬浮微粒、飘尘、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)和光化学氧化剂(O3)六项内容。当时空气污染主要来源于燃料的燃烧,所以飘尘、SO2、NOX、CO为主要污染物。
1996年我国发布了《环境空气质量标准》(GB3095-1996)(以下简称旧标准),新增四项指标,分别是二氧化氮(NO2)、铅(Pb)、苯并[a]芘(B[a]P)、氟化物(F),并且将总悬浮微粒改成总悬浮颗粒物(TSP),飘尘改为可吸入颗粒物(PM10)。
2000年国家环保总局对GB3095-1996进行部分修改,取消了NOX,并且放宽了NO2和O3二级浓度标准限值。
《环境空气质量标准》(GB3095-2012)于2012年正式颁布。标准将雾霾天气的首要污染物PM2.5加入监测项目,再次将NOX列为监测项目。空气中镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、六价铬[Cr(VI)]重金属项目和氟化物(F)设为参考项目。
2 新旧环境空气质量评价标准的差异比较
本文对新旧环境空气质量标准的差异比较主要是对GB3095-1996、2000年GB3095-1996(修订版)和GB3095-2012从功能区划分、污染物项目及浓度限值、分析方法及数据统计有效性等几方面进行比较。
2.1 环境空气质量标准的变动
2.1.1 调整环境空气功能区的划分
新标准参考二级浓度限制标准,合并了原有环境空气三类区中的特定工业区与二类区中的一般工业区,将其统称为工业区。
2.1.2 调整污染物项目及浓度限值
旧标准中的API称为“空气污染指数”参与评价的污染物为:SO2、NO2和PM10三项,新标准中的AQI称为“空气质量指数”,除原来三项指标外还增加了PM2.5、CO和O3三项。新标准取消各类污染物的三类标准。SO2浓度限制没有变化,NO2和PM10的二级浓度的年平均值有所收紧,增加了O3、PM2.5浓度限值,将2000年取消的NOX项目重新纳入监测内容,并且NOX的限值是按照NO2在NOX中80%的比例规定,同时给出Cd、Hg、As、Cr(VI)的参考浓度限值。(详见表1)
2.1.3 提高了数据统计的有效性要求
新标准中对污染物数据统计有效性的最低要求有所提高,平均时段内的有效性数据由原来的16%-75%提升至75%-90%,新旧标准对比结果见表2。
表2 新旧标准中污染物浓度数据有效性的最低要求
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2.1.4 调整评价时段
旧标准中的API指数只是每天12时至次日12时的空气质量评价,新标准将评价时段调整为0时至24时,与自然天的计时方法相同,同时AQI指数可以衡量小时空气质量和日空气质量。
2.2 评价技术规范
新标准在达标判断依据和评价量化进一步明确。
2.2.1 达标判断依据将更加严格。旧标准下,城市环境空气质量是否达标只是依据污染物年平均浓度作为判断依据,新标准下将采用污染物年平均浓度和特定日的日均值百分位数共同判断达标情况。
2.2.2 评价结果定量化。新标准将旧标准中部分定性表述改为定量判断,以污染物变化率的3%进行界定。对定性的表达明确化。
3 新旧环境空气质量评价结果的差异
3.1 我国城市环境空气达标情况的变化
由于NO2、PM10的二级浓度限值的年平均收紧,使一些城市的评价结果由达标转为不达标。2012年我国325个地级以上城市SO2、NO2、PM10三项污染物监测结果显示,用旧标准评价达标率为91.4%,用新标准评价达标率仅为40.9%,达标率下降50.5%,164个城市由达标转为不达标。
3.2 日均值百分位数对城市环境空气达标率的影响
日均值百分位数的使用会出现年平均浓度达标但评价结果不一定达标的现象。在旧标准的评价体系下,2012年我国325个地级以上城市按《技术规范》评价,将有161个城市由达标转为不达标,达标率由91.4%降为41.8%,在新标准体系下,达标城市率将降为32.6%。
3.3 日评价结果变化
评价时段的变化虽然不会引起污染物年平均浓度的变化但是能引起日平均浓度变化,进而影响日达标率。另外,评价项目由3项加为6项,评价项目的增加使评价更为全面也更为严格,会使整体达标情况下降。
3.4 日评价结果与年评价结果的差异
环境空气质量标准中日平均浓度限制大于年平均浓度限制。在此标准下,一个城市虽然一年中的优良天数多,但年平均浓度评价结果超标现象可能依然存在,有的城市还可能出现日平均浓度均达到二级标准但年均浓度仍超标的现象。同时新标准对NO2和PM10年均值收严,但日平均值浓度限值并未变动,这就会使达标率降低,使日评价结果与年评价结果差异拉大。
4 结论
随着经济发展,污染情况变化,监测技术的提高和公众参与环保的程度加深,我国环境空气质量标准正在一步步完善。新标准下环境空气功能区重新划分,增加污染物项目,收严NO2和PM10二级浓度的年平均限值,提高污染物数据统计有效性的最低要求,引入日均值百分位数评价方法,分析方法及评价体系等方面进行大幅调整,体现了新标准的评价体系更加注重保护人体健康和对环境空气质量进行全面监测的发展趋势,强调空气质量监测和《评价规范》以及标准的权威性,新标准的颁布实施对于健全国内环境空气质量标准管理体系有积极意义,必将使我国环境空气质量评价管理更加科学化。
参考文献:
[1]GB3095-1996,环境空气质量标准[S].1996.
[2]GB3095-1996(修改版),环境空气质量标准[S].2000.
[3]GB3095-2012,环境空气质量标准[S].2012.
[4]丁俊男,王帅,赵熠琳,等.关于环境空气质量评价的一些思考[J].环境监测与预警,2014,4.
江苏省城市生态环境质量定量评价 篇12
生态环境评价始于20世纪80年代中期。随着人口的增长, 以及城市化和工业化进程的加快, 人类活动的范围和强度空前扩大, 人口、资源与环境的矛盾日益尖锐, 荒漠化、水土流失等生态环境问题更加突出, 城市的生态环境问题越来越受到人们的关注。
江苏省地处我国东部, 是我国社会经济最为发达的省份之一, 各项指标均在全国前列, 经济持续快速增长的同时也给环境造成了巨大的压力, 近年来大家普遍关注的太湖污染事件就是一个很好的例子。同时, 由于受自然条件、经济社会发展水平等方面的影响, 全省13个地级市的生态环境质量也存在着很大差异, 本文通过主成分分析和聚类分析方法对江苏省13个地级市的生态环境质量做了定量研究和分析, 并结合研究结果深入分析了不同地区影响生态环境的因素, 希望能对江苏省的生态环境保护和规划提供一定的可操作性的建议。
1 城市生态环境质量评价
1.1 城市生态环境
生态环境质量是指在一个具体的时间和空间范围内生态系统的总体或部分生态环境因子的组合体对人类的生存及社会经济持续发展的适宜程度[1]。
自然资源、生态环境是城市社会经济发展的基础。城市的经济发展模式、人的空间行为和生活方式的发展必然造成城市生态格局和过程的变化, 进而影响着城市及区域的自然过程[2], 自然生态格局与过程的变化反过来又会促进或制约经济发展模式和人的行为模式。因此, 城市生态环境是一个由人、自然环境、社会环境组成的复合系统, 以自然生态为基础, 包括经济、社会、环境、文化等诸多方面, 城市的资源现状和城市综合承载能力是其研究的主要课题。通过优化城市生态环境, 有助于城市人口、社会、产业、自然的协调发展, 优化城市空间布局、产业结构, 促进社会和谐、经济高效, 生态良性循环。
1.2 城市生态环境质量评价
生态环境质量评价就是根据特定目的, 选取合理的指标体系和评价标准, 运用恰当的方法, 对区域生态环境质量的优劣程度及其影响关系进行定性或定量的分析和判别。在某种意义上也就是环境质量的综合评价。
随着研究的不断深入, 城市生态环境定量评价的各种指标 (体系) 不断提出, 评价的方法也越来越成熟, 如层次分析法、因子分析法、模糊综合评判方法、人工神经网络评价法、景观生态学、遥感和地理信息系统等[3,4,5,6,7,8,9,10,11]。其中, 主成分分析法可以把复杂的城市生态系统所涉及的多要素进行最佳综合和简化, 又可以客观的确定各个指标的权重, 保证了评价的客观性和质量, 另一方面, 运用聚类分析方法, 通过因子分析得到的生态环境综合得分, 可以确定生态环境质量的评价等级。
2 江苏省城市生态环境质量综合评价
2.1 评价指标体系
作为一个复合生态系统, 城市生态环境不仅强调环境整洁优美, 生活安全舒适;而且要求空间布局合理, 基础设施完善, 最终实现经济高效、社会进步、生态持续、环境优美四者和谐发展。因此, 对于城市生态环境质量进行评价, 无疑应采用多指标评价的方法, 建立一个涵盖各子系统的指标体系。本文参照相关研究成果[12,13,14,15], 根据科学性、主导性、可操作性、相对稳定性等原则, 以2007年的江苏省统计年鉴以及江苏省13个地级市统计年鉴提供的相关数据为基础, 选取了6类、共26项指标 (见表1) 。
2.2 研究方法
利用统计分析软件SPSS13.0中的主成分分析的定量方法对2007年江苏省13个地级市的生态环境质量进行综合评价和归类比较。首先得到各主成分特征值、贡献率和累计贡献率 (见表2) , 根据特征值大于1的原则, 共提取4个主成分。根据表2累计贡献率可知, 前4个主成分累计方差贡献率为81.971%, 表明前4个主成分可以基本反映前述各原始变量的信息, 具有显著代表性, 符合进一步分析的要求。
对初始因子载荷矩阵进行方差最大法正交旋转后, 得到主因子旋转载荷矩阵, 以使各主成分具有命名解释性 (见表3) 。表3中的数值表示各个原有变量在各主成分上的载荷, 亦即代表各原始变量同各主成分间的相关程度。其绝对值越大, 两者间的相关性越大。
由表3可以看出, 26个原有变量中的“市区单位土地面积工业废气排放量”、“单位土地面积水资源拥有量”、“人口自然增长率”、“市区人口密度”、“单位耕地面积承养的人口”、“粮食人均占有量”、“单位地表水资源承养的人口”、“单位地下水资源承养的人口”、“单位耕地面积粮食产量”、“市区单位国民生产总值工业废气排放量”、“人均废气排放量”、“市区人均日生活用水量”、“工业废水排放达标量”等13个指标在第一主成分上的载荷比较高。也就是说, 第一主成分主要是综合了上述13个原变量以后所形成的一个新的因子变量, 而且它们中的绝大部分所表征的都是资源环境压力, 据此, 我们将第一主成分命名为“资源环境压力”因子。
在第二主成分上, 载荷较高的3个变量分别是“人均国民生产总值”、“从业人口百分比”及“在岗职工平均工资”。它们反映的信息基本上都是一个地区的社会缓冲能力, 因此我们把第二主成分命名为“经济缓冲能力”因子。
而“三产所占GDP比例”、“教育费用占总GDP的比例”、“每百人公共图书馆藏书”、“三废综合利用产品产值”和“每万人拥有高等院校在校学生数”等5个变量在第三主成分上的载荷最高, 说明第三主成分主要是综合了这5个变量的信息。这些变量所反映的基本上是居民的城市的人文环境, 据此我们将第三主成分命名为“人文环境”因子。
第四主成分上载荷较高的变量有5个, 分别是“耕地面积所占百分比”、“人均农业总产值”、“环境噪声达标区总面积”、“人均公园绿地面积”、“工业废水排放达标量”, 反映的是资源环境状态的信息。所以, 我们把第四主成分命名为“资源环境状态”因子。
根据4个主成分的得分, 并以各主成分的方差贡献率为权重, 即Fi=40.451F1+16.021F2+15.618F3+9.881F4, 计算出江苏省13个地级市生态环境质量的综合得分及排序 (见表4) 。
续 表
3 江苏省城市生态环境质量等级划分
3.1 评价等级划分
由于评价生态环境质量没有特定的标准值, 所以这里采取聚类分析的方法 (Q型聚类分析) , 对13个评价单元进行等级划分, 具体步骤如下: (1) 选取表4所示的13个地级市生态环境质量综合得分作为聚类指标。 (2) 采用欧式距离测度13个样本之间的样本距离。 (3) 选用最长距离法计算类间的距离, 并对样本进行归类, 得到江苏省城市生态环境质量聚类谱系图 (图1) 。
根据以上聚类分析结果 (如图1) 以及13个地级市的综合得分, 将江苏省13个地级市分为3个等级。 (1) 生态环境质量较好, 包括苏州市、南京市、无锡市等3个城市; (2) 生态环境质量中等, 共有常州市、南通市、镇江市、扬州市、泰州市、盐城市等6个城市; (3) 生态环境质量较差, 共有淮安市、宿迁市、徐州市、连云港市等4个城市。三种类型的空间分布状况如图2。
3.2 城市生态环境质量空间分异特征
根据空间展布, 我们可以发现这样的基本规律:江苏省城市生态环境变化的总趋势是由南向北逐渐变差。生态环境质量等级为较好的南京市、无锡市、苏州市分布于苏南一带, 而生态环境质量等级为较差的徐州市、连云港市、宿迁、淮安则分布于苏北一带, 苏中、苏南一带则分布着生态环境质量等级为中等的一些地级市, 包括盐城市、扬州市、南通市、常州市、泰州市。由此可见, 江苏省生态环境质量空间分布差异的特征是客观存在的。
4 评价结果分析
(1) 南京市、无锡市、苏州市等3个城市综合得分较高, 生态环境质量较好, 这和它们的自然条件、人文景观保护和城市规划有关。此类地区主要位于西南部丘陵平原区, 地区森林覆盖率高, 自然风貌保持完好, 旅游资源丰富。同时, 城市有较好的经济缓冲能力, 人才、资本、科技等方面竞争力比较强, 城市人工环境优美度以及城市环境舒适度方面优势也比较明显。今后要进一步推进生态城市的建设, 注重提高城市人居环境质量, 提升城市内涵品质, 以实现生态环境的良性发展、生态经济的高效发达、生态社会的和谐相融。
(2) 常州市、南通市、镇江市、扬州市、泰州市、盐城市等6个城市综合得分相对较低, 处于全省平均水平。这几个地区主要处于苏北南部和中部平原区, 水、土地和能源等基本自然资源相对不足;由于经济发展的需要, 仍然以粗放型的传统发展模式为主, 消耗了大量的土地、环境容量和能源资源, 造成了较为严重的环境污染;虽然城市具有较好的经济缓冲能力, 但城市的市政设施、城市道路、园林绿化等城市基础设施仍然落后于环境建设的要求, 影响了城市的人文生态景观。所以, 在今后的发展规划中要加强生态环境建设, 体现循环经济理念的生态体系, 构建和谐优美的人居生态环境体系、传承历史特色的生态文化体系, 以提高人民生活质量和环境质量为目的, 加快经济增长方式的转变。
(3) 淮安市、宿迁市、徐州市、连云港市等4个城市综合得分较低, 城市的生态环境质量远远落后于其它几个地区。这几个地区主要位于淮河以北的苏北丘陵平原区 (特别是黄泛平原区) 西北部的丘陵平原区, 受自然环境的制约, 造成了这些地区脆弱的自然生态环境条件, 环境容量小、稳定性较差。最主要的原因是由于不合理的产业格局, 造成了“结构性污染”, 严重影响了城市的生态环境质量。这些地区必须调整产业结构, 合理布局城市工业, 减少工业造成的结构性污染, 同时大力发展循环经济来解决经济发展和环境保护的矛盾与问题, 加大环保力度, 在工业化中要提倡清洁生产, 努力使经济社会发展与资源、环境承载力相适应, 实现可持续发展。
5 结 语
江苏省作为我国经济发展比较快的地区, 各项指标一直在全国前列, 伴随着长期经济的快速增长, 人口的迅速增加, 给环境带来了巨大的压力, 如何在保持经济持续增长的同时, 认识和整治生态环境质量一直是江苏省有关部门十分关心的一个重要问题。尤其现在, 在科学发展观和“以人为本”理念的指导下, 各个城市的发展不再仅仅满足于单纯的经济增长, 每个城市都在努力塑造良好的人居环境, 以提高区域居民的生活质量, 提升城市的综合竞争力。因此, 分析和研究江苏省的生态环境质量更有其特殊的意义。
城市生态环境是一个由人、自然环境、社会环境组成的复合系统, 影响其质量高低的因素涉及自然、经济、社会、文化的各个方面, 对城市生态环境质量进行评价, 显而易见应采用多指标综合评价方法。在坚持全面性、主导性、科学性的同时, 考虑到数据的可获得性, 本文选取了6类26项指标, 运用主成分分析方法对江苏省的生态环境质量进行了综合分析和评价。在此基础上, 采用系统聚类方法对全省13个地级市进行了生态环境质量类型划分。针对不同类型详细分析了各个地区影响城市生态环境质量的因素, 并提出了相应的解决策略。
摘要:文章选取耕地面积所占百分比、人均公园绿地面积等26项指标, 运用主成分分析方法, 对江苏省13个地级市的生态环境质量进行了综合评价。根据综合得分, 用聚类分析方法将13个地级市划分成了3种类型, 客观地阐述了江苏省生态环境质量的差异。最后, 详细分析了各个地区影响城市生态环境质量的因素, 并提出了相应的解决策略。
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