第十四章
第一节 环境容量分析方法
知识点一、基本概念
环境容量:指人类和自然环境不致受害的情况下或者具体来说是在保证不超出环境目标值的前提下,区域环境能够容许的污染物最大允许排放量。特定的环境(如城市、水体等)的容量与该环境的社会功能、环境背景、污染源位置(布局)、污染物的物理化学性质以及环境自净能力等因素有关。
环境容量是确定污染物排放总量指标的依据,排放总量小于环境容量才能确保环境目标的实现。按照根据区域环境质量目标确定污染物总量控制的原则要求,并提出污染物总量控制方案。在提出污染物总量控制方案的工作内容要求时,应考虑到集中供热、污水集中处理排放、固体废物分类处置的原则要求。
(1)大气环境容量与污染物总量控制主要内容:
①选择总量控制指标:二氧化硫、氮氧化物。
②对所涉及的区域进行环境功能区划,确定各功能区环境空气质量目标。
③根据环境质量现状,分析不同功能区环境质量达标情况。
④结合当地地形和气象条件,选择适当方法,确定开发区大气环境容量(即满足环境质量目标的前提下污染物的允许排放总量)。
⑤结合开发区规划分析和污染控制措施,提出区域环境容量利用方案和近期(按5午计划)污染物排放总量控制指标。
(2)水环境容量与废水排放总量控制主要内容:
①选择总量控制指标因子:cod、氨氮。
②分析基于环境容量约束的允许排放总量和基于技术经济条件约束的允许排放总量。
③对于拟接纳开发区污水的水体,如常年径流的河流、湖泊、近海水域,应根据环境功能区划所规定的水质标准要求,选用适当的水质模型分析确定水环境容量 [河流/湖泊:水环境容量,河口/海湾:水环境容量/最小初始稀释度,(开敞的)近海水域:最小初始稀释度;对季节性河流,原则上不要求确定水环境容量。
④对于现状水污染物排放实现达标排放,水体无足够的环境容量可资利用的情形,应在制定基于水环境功能的区域水污染控制计划的基础上确定开发区水污染物排放总量。
⑤如预测的各项总量值均低于上述基于技术水平约束下的总量控制和基于水环境容量的总量控制指标,可选择最小的指标提出总量控制方案;如预测总量大于上述两类指标中的某一类指标,则需调整规划,降低污染物总量。
(一)大气环境容量的基本属性
在给定的区域内,达到环境空气保护目标而允许排放的大气污染物总量,就是该区域大气污染物的环境容量。
特定地区的大气环境容量与以下因素有关:
(1)涉及的区域范围与下垫面复杂程度。
(2)空气环境功能区划及空气环境质量保护目标。
(3)区域内污染源及其污染物排放强度的时空分布。
(4)区域大气扩散、稀释能力。
(5)特定污染物在大气中的转化、沉积、清除机理。
a-p值法是最简单的大气环境容量估算方法,其特点是不需要知道污染源的布局、排放量和排放方式,就可以粗略地估算指定区域的大气环境容量,对决策和提出区域总量控制指标有一定的参考价值,适用于开发区规划阶段的环境条件的分析。
利用a.p值法估算环境容量需要掌握以下基本资料:
(1)开发区范围和面积。
(2)区域环境功能分区。
(3)第i个功能区的面积si
(4)第i个功能区的污染物控制浓度(标准浓度限值)ci。
(5)第i个功能区的污染物背景浓度cib。
(6)第i个功能区的环境质量保护目标ci0。
水环境容量是水体在环境功能不受损害的前提下所能接纳的污染物的最大允许排放量。水体一般分为河流、湖泊和海洋,收纳受体不同,其消纳污染物的能力也不同。
按以下方面计算水环境容量:
(1)对于拟接纳开发区污水的水体,如常年径流的河流、湖泊、近海水域应估算其环境容量。
(2)污染因子应包括国家和地方规定的重点污染物、开发区可能产生的特征污染物和受纳水体敏感的污染物。
(3)根据水环境功能区划明确受纳水体不同断(界)面的水质标准要求;通过现有资料或现场监测弄清受纳水体的环境质量状况;分析受纳水体水质达标程度。
(4)在对受纳水体动力特性进行深入研究的基础上,利用水质模型建立污染物排放和受纳水体水质之间的输入响应关系。
(5)确定合理的混合区,根据受纳水体水质达标程度,考虑相关区域排污的叠加影响,应用输入响应关系,以受纳水体水质按功能达标为前提,估算相关污染物的环境容量(即最大允许排放量或排放强度)。
知识点一、基本原理
承载能力分析基于许多环境和社会经济系统中存在固有的限制或阈值这一事实。生态学意义上的承载能力定义为“维持种群和生态系统正常功能的最大压力阈值”。在社会学意义土,一个区域的承载能力是当提供公众期望的服务水平(包括生态服务)时能够维持的人类活动总和。当一个拟议规划产生的累积影响超过一个环境资源、生态系统或人类社会的承载能力,后果是严重的。
承载能力分析能够识别有关环境资源和生态系统的阈值(作为发展的限制)以及提供各种机制来监测剩余承载能力的容许使用量。承载能力分析是从识别潜在限制因素(例如,一个流域允许受纳的,按一定条件分布的bod5排放总量)开始的;
根据各种限制因素的数值限制(阈值)列出数学方程来描述资源或系统的承载能力。通过这种方法,可以根据限制因素的剩余能力来系统地评估一个规划施加于资源的允许总体影响。
承载能力分析对评价一项规划的以下各种类型的影响更为适用:
◇基础设施或公共设施;
◇空气和水体质量;
◇野生生物数量;
◇自然保护区域的休闲使用;
◇土地利用。
常用的环境承载力分析的方法和步骤如下:
①建立环境承载力指标体系,一般选取的指标与承载力的大小成正比关系;
②确定每一指标的具体数值(通过现状调查或预测);
③针对多个小区或同一区域的多个发展方案对指标进行归一化。m个小区的环承力分别为e1,e2,…em,既,每个环境承载力由九个指标组成皆
④第i个小区的环境承载力大小用归一化后的矢量的模来表示:
⑤根据承载力大小来对区域生产活动进行布局或选择环境承载力最大的发展方案作为优选方案。
知识点一、累积影响的类型
累积影响分析应当从时间、空间两个方面进行。
累积影响的形式:
1.复合影响
某些具有相同或类似环境影响的规划加总所带来的影响有时往往超过单个规划影响的总和。
2.最低限度及饱和限度影响
当环境弹性达到一定的临界状态后,环境质量将大幅度下降。一个典型的例子就是当一条小溪的污染物浓度超过其本身的自净能力后,小溪的自净能力将消失,小溪的污染将更加严重。
3.诱发影响和间接影响
一项规划往往会连带引起很多的开发和基础设施建设。例如,交通规划可以引发一系列的资源开发、产业集聚、城镇布局与空间结构改变等影响。
4.时间和空间的拥挤影响
也就是说,还没有足够的时间和空间来弥补一项开发所带来的影响,另一项开发又开始进行了。最典型的例子就是林业采伐周期,林业采伐周期过短,将导致土地生产能力的下降。
常用的累积影响评价方法有专家咨询法、核查表法、矩阵法、网络法、系统流图法、环境数学模型法、承载力贫析、叠图法/gis、情景(幕景)分析法、生态系统分析法等。下面是国外累积影响评价示例。
1.幕景分析法应用示例:居住区开发规划eia
在加拿大canmore镇的eagle terrace居住区开发规划eia中采用了幕景分析法来评价累积影响。该项目位于banff国家公园东边的bow山谷,毗邻该镇附近的现有居住小区obow山谷的一部分从20世纪起经历了人类的广泛开发。山谷野生生物栖息地受到的累积或蚕食型损失以及道路、居住区建设对野生生物栖息地的阻隔受到了人们的关注。
评价中设定了四种幕景:①原始幕景,将山谷中现有的所有开发行动移去,代表山谷开发前的情况;②现状幕景,即山谷现状,包括现有的居住、道路和其他开发;③可预见的将来幕景,包括现状幕景中的开发行动和正在建设中的项目以及有
较大可能进行的项目;④依照规划的全部建设(full build)幕景,包括幕景③中的所有开发行动和eagle terrace居住区开发项目(ceaa,1997)。
2.核查表法应用示例:公路规划累积影响评价
表11-1是一个地区公路网规划的环境影响核查表,用多种定型的符号表示每种潜在性影响的后果。
表11-1 识别一个假想的公路规划累积影响的核查
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