如何评估生态环境的影响？

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：酸化影响效应的大小在很大程度上依赖于接收酸化物质的生态系统性质，属于区域影响。对于危险废物生态毒性，《巴尔赛公约》将其定义为通过生物体内积累毒性和（或）对生物系统的毒性效应，给环境造成立即或延迟的不良影响。

一般的LCA方法中，生态影响常分为全球变暖、臭氧消耗、光化学氧化剂形成、酸化、富营养化、生态毒性影响几类^{[132-134，177]}。

1.全球变暖

全球变暖指全球平均气温的升高及其引发的次级效果，例如海平面上升、降雨量变化、农业分布的改变、恶劣气候的增加、热带疾病疫情的扩大以及其他对人体健康和生态自然资源的影响。

全球变暖现象主要是由温室气体增加引起的。温室气体指引起温室效应的气体，如CO₂、CH₄、N₂O、CFCl₃、CF₂Cl₂、CFCl₂CH₃、CCl₄、CH₃CCl₃等。

政府间气候变化专业委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）以红外线辐射强度为类型参数，建立了全球变暖潜能值（Global Warming Potential，GWP）模型。GWP是描述充分混合的温室气体辐射特性的指数，它反映了不同时间，这些气体在大气中的混合效应以及它们吸收向外发散的红外辐射的效力。温室气体GWP值，是瞬时排放的1kg痕量物质相对于1kgCO₂气体造成的时间累积辐射胁迫效应的比值。

IPCC评估的累积时间尺度有20年、100年和500年，通常采用100年时间尺度的GWP值。根据GWP特征化因子，将每种温室气体的LCI结果折合成二氧化碳当量，再对各种气体的计算结果进行合并，就得到以二氧化碳当量总数表达的参数结果。

2.臭氧消耗

太阳辐射中紫外线对高层大气（15～25km）氧分子进行光化作用而生成臭氧，臭氧能吸收200～300nm的阳光紫外线辐射，因此臭氧层被破坏可使阳光中紫外线辐射到地球表面的量大大增加，从而产生一系列严重的危害。例如会破坏包括DNA在内的生物分子，增加罹患皮肤癌、白内障和免疫系统疾病的几率。同时紫外线辐射增加会破坏植物生长，造成粮食减产。

破坏臭氧的物质主要有15种氯氟烷烃（CFC）、3种哈龙、40种含氢氯氟烷烃（HCFC）、34种含氢溴氟烷烃（HBFC）、四氯化碳（CCl₄）、甲基氯仿（CH₃CCl₃）和甲基溴（CH₃Br）等。

不同物质的臭氧耗竭潜力（Ozone Depletion Potential，ODP）通常以CFC-11当量表征，将每种臭氧耗竭物质（ODS）的LCI结果折合成CFC-11当量，再对各种气体的计算结果进行合并，就得到了以CFC-11当量总数表达的参数结果。

ODS的影响途径类似，但由于在大气中的寿命差异，存在影响滞后的时间差别^[135]，这种基于时间差的特征化模拟给参数结果的可比性带来困难，同时也存在时间尺度的确定问题^[136]。现在一般不考虑ODS的寿命期差异，而采用IPCC公布的稳态ODP。

3.光化学氧化剂形成

汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NO_x）等在阳光（紫外光）作用下会发生光化学反应生成二次污染物。参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物（其中有气体污染物，也有气溶胶）所形成的烟雾污染现象，称为光化学氧化剂烟雾。光化学氧化剂的污染是区域性的污染问题。

光化学烟雾成分复杂，其中的O₃、PAN、丙烯醛和甲醛等二次污染物对动物、植物和材料有害。人体主要伤害包括眼睛和黏膜受刺激、头痛、呼吸系统疾病等，同时还会影响植物的生长，降低植物对病虫害的抵抗力，另外也会造成橡胶等材料的老化、脆裂等。

对于光化学氧化剂的形成，以乙烯为参照物对光化学氧化反应潜能（Photochemical Ozone Creation Potential，POCP）进行评价。

4.酸化

含杂质硫的煤在燃烧中将排放酸性气体SO₂，燃烧产生的高温能促使助燃的空气发生部分化学变化（氧气与氮气化合），生成酸性气体NO_x，它们在高空中被雨雪冲刷、溶解，成为了酸雨。形成酸雨的物质主要包括：SO_x，NO_x，HF，H₂S，氨等。

酸化影响是指污染物的释放可能对导致酸性降雨产生一定的作用和贡献，度量酸化程度大小的指标主要是酸化潜力（AP），以引起环境酸化的物质折合成SO₂作用时的权重系数表示。酸化影响效应的大小在很大程度上依赖于接收酸化物质的生态系统性质，属于区域影响。

5.富营养化

富营养化（Eutrophication）是在人类活动的影响下，含氮和含磷物质过多排入水体，引起藻类大量繁殖，过多地消耗水中的氧，使鱼类、浮游生物缺氧死亡而造成水质污染的现象。水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自未加处理或处理不完全的工业废水，以及生活污水、有机垃圾、家畜家禽粪便和农施化肥，其中最大的来源是农田施用的大量化肥。

评价中一般以水体中的NH⁺₄、PO^3-₄离子含量作为富营养化的计算参数。

6.生态毒性

生态毒性（Ecotoxicity）分为化学物质生态毒性和危险废物生态毒性，生态毒性影响取决于其对环境中生物体暴露部分起毒性作用的能力。

对于化学物质生态毒性的评估方法和指标的研究，美国欧盟等发达国家和地区起步较早，主要是通过水生生物和陆生动物等的毒性试验，以LC₅₀（半致死剂量）/EC₅₀（半数有效剂量）等急性毒性指标、生物可降解性、生物富集系数等累积效应表征。

对于危险废物生态毒性，《巴尔赛公约》将其定义为通过生物体内积累毒性和（或）对生物系统的毒性效应，给环境造成（或可能造成）立即或延迟的不良影响。目前危险废物生态毒性评估指标主要有4类：①水生毒性，即以鱼类LC₅₀、无脊椎动物EC₅₀、藻类和细菌IC₅₀（病毒选择指数）；②生物降解性试验指标；③非生物降解性试验指标；④生物富集或生物积累性试验指标。

如何评估生态环境的影响？

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