水环境质量评价工作的核心问题,是研究水环境质量的好坏,并以其是否适宜人类生存和发展作为判别的标准。就自然环境而言,地球表面不同地带及不同地区的水环境质量是有很大差异的,从热带到寒带,从湿润地区到荒漠地区,各地的环境质量是不同的。一般说来,可将环境质量评价划分为回顾评价、现状评价和预断评价这三种类型。......
2023-06-24
水环境评价是水环境管理工作的主要手段之一,也是进行水质规划的基础工作。水环境评价包括水质评价、水资源在天然状态下及其开发利用对生态环境、社会环境和自然环境影响的评价。
1.水质评价
水质评价或称水环境质量评价,就是根据不同的要求,按一定的原则和方法,将水质调查、监测资料与相应的水体质量标准进行比较,对某一地区的水体质量进行合理划分,定出等级或类型,并按污染的性质和浓度划出不同的污染区。评价的目的在于准确地反映水体环境质量或污染情况的现状,指出将来发展的趋势,为规划和管理水体环境,保护水体,防治污染提供信息。因此,水质评价是水环境保护工作中的一项重要内容。
水质评价建立在对水环境污染现状的调查及监测研究的基础上,按照一定的目的和要求,总结环境污染的实际情况,分析其内部规律,并加以评价分类。所以它是环境污染调查、监测的总结部分。
水质评价一般包括现状评价和预断评价。现状评价是确定水体污染的实况,为防治污染提供方便;预断评价是对将来可能形成或进一步发展的污染预先作出估价,是水质规划和工程设计的依据。
(1)水质标准:水质标准是由政府颁布的一种法规,目的在于保障人类健康,保证正常工作和生活条件,以及保护自然生态环境。为了做好水质管理工作,必须制定合理的水质标准,对于天然水体,应该制定什么样的水质标准,曾经历了不同的认识阶段。20世纪60年代,对排放到天然水体中的污染物限制很严,并主张修建大量污水处理厂,实行所谓“零排放”。这不仅耗资巨大,在许多国家和地区难以实现,而在多数情况下也是不必要的,因为任何天然水体,一般来说对污染物质都具有一定的自净化能力,有些物质适量地存在于水中,也不会产生不良影响。因此,近年来人们普遍认识到保护水体的目标应该是使受污染的水体恢复到符合人们需要的最有利的用途。对于饮用水、农业、渔业或工业给水及旅游、娱乐用水等,都重视当地的具体情况,制定不同的地区用水标准。即对不同用途的水库或河段,应有不同的、相应的质量要求,制定出合理的水质标准。
在防治水体污染的范围内,各国水质标准大致可分为这样四类:水环境质量标准、水污染物排放标准、水污染物控制技术标准及水污染警报标准。这里仅就我国已制定的有关前两类的一些主要水质标准作一简单介绍,至于水污染控制技术标准则是为达到污染物排放标准而必须采取的污染控制措施所作的一种辅助规定,水污染警报标准则是水环境污染恶化到必须向社会发出一定警报的标准。
1)水环境质量标准:这是为控制和消除污染物对河流水质的污染,根据水环境总目标和近期目标而提出的。在一定时期内要求保持或达到的水环境目标。GB3838—2002《地面水环境质量标准》见表4-2。
表4- 2 地表水环境质量标准基本项目标准限值单位:mg/L
续表
对各类不同用途的水质要求如下:
①地面水水质卫生要求及地面水中有害物质最高浓度:在1979年我国TJ36—79《工业企业设计卫生标准》中作了规定,这些规定的作用在于监测工业废水和生活废水对地面(江、河、湖、库)的污染情况,保证地面水感官性状良好,不传染病毒,不影响水体的正常自净过程和鱼类生活。
②生活用水水质:对于生活用水的水质标准,首先,考虑流行病学上安全可靠,即要求饮用水中不含各种病原细菌及寄生虫卵,以预防疾病的传播;其次,化学组成上对肌体无害,即要求水中所含有害或有毒物质的浓度对人体健康不会产生有害或不良影响;再次,感官性状良好,即要求对人体的感官无不良刺激。
③工业用水水质标准:工业用水大致分为三类,相应制定了不同的水质标准。冷却用水,主要应用于各种设备的冷凝器里。要求防止在器壁上产生水垢或附着其他物质及免受侵蚀;锅炉用水,要求尽可能不含悬浮物质,硬度及溶解氧含量也应较低;生产技术用水,主要用于产品生产过程的处理、清洗和原料等用水,由于产品性质和工艺过程不同,对水质的要求也各不相同。
④农田灌溉水质标准:灌溉用水除了取决于本身的化学成分,同时还与地区的气候特征、土壤含盐及其种类、土壤的渗透性、作物类别、灌溉制度及排水设施等因素有关。水中氮、磷、钾的含量越高,对作物越有利,但它们之间的比例应适当。
废水和污水灌溉在国外已有几十年上百年的历史,但大多需经过二级处理后才用于灌溉,实践证明,污水灌溉虽具净化污水、提供肥料的好处,但同时也会出现环境卫生条件变差、土壤盐碱化、污染土壤的问题,我国对城市污水灌溉农田也制定了水质标准。目前我国灌溉污水多未处理,应加以控制。
⑤渔业水质标准:要求保证与鱼类生活有关的溶解氧和氮、磷、硅等营养物质的含量、控制有毒物质的污染,防止水体富营养化。
2)水污染物控制排放标准:为了达到水环境质量标准,限制污水排放是主要手段。我国已制定了工业“废水”排放标准。对于能在环境或植物体内蓄积,对人体健康产生长远影响的有害物质,在车间或车间处理设备排出口应符合“工业废水最高容许排放浓度”的要求。对于其长远影响小于上述有害物质者,在工厂排出口的水质应符合“工业废水最高容许排放浓度”的规定。
工业废水和生活污水应该经必要的处理才能排入地面水体,当其排入地面水体后,下游最近用水点(一般为排出口下游最近的城镇取水点上游1000m 断面处)的水质应符合“地面水水质卫生要求”,并低于地面水中有害物质的最高允许浓度。在城镇取水点的上游1000m 及下游100m 的范围内,不得排入工业废水和生活污水。
从工业废水最高允许排放浓度可知,现行工业废水排放标准有一定缺陷:①没有规定污染物排放的数量,因此,一些厂矿企业可能用清水稀释排放,造成表面达到标准,实则既浪费资源,又增加了污染量。尤其对重金属污染,稀释是不起作用的;②没有考虑污染源的多少,因此可能造成各单个排放口都满足浓度标准,但总体不能满足水环境标准;③没有考虑地区和河流的特点提出不同的排放标准。
所谓总量控制是由水环境质量标准求得河流水环境容量,从而确定控制水污染物排放标准的方法。其表达方式是以污染物浓度与污水量的乘积或纯污染物总量。由于总量控制考虑从河流的污染特征、自净能力来推求河段各排放口容量,从而确定各厂矿的排污控制要求,因而具有明显的科学性和优越性。
浓度控制标准还涉及采用计算河流流量标准问题,一般认为计算排放标准的河流安全流量可采用频率为5%(20年一遇)的枯水,有水文站的河段可选择近10年来最枯月(或最枯连续7天)平均流量的实测资料。
(2)河流水质评价:我国河流天然水质总体状况比较好,矿化度和总硬度均比较低。但随着工农业的发展,河川径流正日益受到严重污染。在1995年水利部进行的第二次中国水资源质量评价工作中,根据全国1800 多个水质监测断面的资料,按照国家GB3838—2002《地表水环境质量标准》,对近700条河流,约10 万km 河长的水质进行了评价。结果表明:全国综合评价河长为98614km,其中水质为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类的河长分别为6042km、25773km 和20993km,分别占评价河长的6.1% 、26.1% 和21.3%;水质为Ⅳ、Ⅴ类和超Ⅴ类的河长分别为27171、8163和10472km,分别占评价河长的27.6%、8.3%和10.6%。污染河长(即水质为GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类、Ⅴ类及超Ⅴ类河长的总和,下同)45806km,已占评价河长的46.5%。与1984年水利部完成的第一次我国水资源质量评价相比,10年间,综合评价河长中,污染河长增加了一倍多。
江河水质分布规律大致为:下游水质劣于上游,干流水质好于支流,流经城市的河段水质最差;南方河流水质整体上优于北方河流,东部发达地区的水质差于中西部地区的水质。从流域分布来看,污染最严重的依次是淮河流域、黄河流域、海河流域和松辽河流域。长江流域的太湖地区污染也十分严重。
从水质分类评价来看,全国的水质污染以耗氧有机污染为主。在全国约9.55 万km的评价河长中,耗氧有机污染河长占33.8%,其中严重污染(超Ⅴ类)河长为8305km,占8.7%。在各流域片中,耗氧有机污染相对严重的为海河和淮河,污染河长均超过评价河长的50%。全国有毒及易积累物质类的污染次之,在9.2万km的评价河长中,污染河长占31.6%,其中严重污染河长3810km。全国有毒及易积累物质类污染较严重的是黄河、松辽河、淮河和海河流域。
根据全国水环境监测网160 个重点河段1997年12个月水质测报结果分析,1997年度全国重点河段近半数河流受到不同程度污染,北方河流水污染明显重于南方河流,工业发达城市近岸水域污染突出,水污染总体水平比1996年度又有加重。八大流域片中,长江流域、浙闽诸河流域片、珠江流域及西南诸河、内陆河流域片60%以上的重点监测河段水质尚好。松辽、海河、黄河三流域及淮河干流的重点河段水质明显劣于上述各流域片,水质尚好的重点河段数都在30%以下,其中辽河、淮河干流重点河段水质达标不足15%。全国各流域片中水污染严重的重点河段主要有:辽河流域的浑河抚顺段、太子河本溪段;海河流域的滦河、洋河,安阳河的重点河段;黄河流域流经西安、太原、西宁等城市的河段;淮河流域干流、支流颍河;长江流域支流上的重点城市河段成都、贵阳、合肥、大运河、黄浦江上海段;珠江流域的南盘江、珠江三角洲地区的重点河段等。超标项目是以代表有机污染水平的氨氮、高锰酸盐指数、生化需氧量为主,其中又以氨氮超标最为突出,特别是在枯水期该项目超标明显多于丰水期。与1996年相比,全国各流域片重点河段水污染程度皆呈不同程度的加重趋势。淮河干流、珠江流域、浙闽诸河流域(片)重点河段水污染程度明显加重,污染河段增长比例已达10%。1997年度重点供水源地水质总体良好,80%以上的监测断面水体达到地面水Ⅲ类标准,水质较差的是海河流域的官厅水库和白洋淀,超标项目以氨氮、高锰酸盐指数为主。
(3)湖泊、水库水质评价:从50 个主要湖泊水质综合评价的结果看(见表4-3),Ⅰ类水质湖泊1个,占湖泊调查总面积的0.1%;Ⅱ类水质湖泊9个,占24.7%;Ⅲ类水质湖泊13个,占23.6%;Ⅳ类水质湖泊7 个,占5.4%;Ⅴ类水质湖泊5 个,占26.6%;超Ⅴ类水质湖泊15个,占19.6%。也就是说,湖泊75%以上水域的水质受到不同程度的污染,主要污染物为CODMn、矿化度、非离子氨等。从地域分布看,南方城市湖泊及东北平原湖泊的有机污染(CODMn)和西北干旱地区湖泊盐碱化(高矿化度)问题比较突出。评价中的鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖、巢湖五大淡水湖总体水化学状况未超过Ⅲ类,但湖岸边局部地区污染严重。
表4-3 主要湖泊水质综合评价
资料来源:水利部水文司.中国水资源质量评价.1995。
从50个主要水库水质综合评价的结果看(见表4-4),没有Ⅰ类水质的水库;Ⅱ类水质的水库33 个,占水库调查总数的66%;Ⅲ类水质的水库9 个,占水库调查总数的18%;Ⅳ类水质的水库2个,占水库调查总数的4%;Ⅴ类水质水库6个,占水库调查总数的12%。也就是说,有1/3 水库的水质受到不同程度的污染。主要污染物为CODM n、非离子氨、汞。其中小型水库污染较大型水库严重。
表4-4 主要水库水质综合评价
资料来源:水利部水文司.中国水资源质量评价.1995。
(4)地下水水质评价:由于大量未经处理的废污水通过河流或渗坑渗入地下水;垃圾、废渣中的污染物通过降雨渗入地下水;城市郊区、农村大量化肥和农药的使用以及使用污水灌溉;环境地质的影响及地下水的过量开采,致使地下水遭受污染。
根据1995年《中国水资源质量评价》报告,西北5 省、自治区(新疆、甘肃、青海、宁夏、内蒙古)评价的69个城市中,地下水质为Ⅰ类的城市已不复存在,Ⅱ类水质的城市有10 个,占评价城市总数的14.5%,Ⅲ类水质的城市有22 个,占评价城市总数的31.9%,Ⅳ、Ⅴ类水质的城市有37个,占评价城市总数的53.6%,即有1/2 以上的城市污染严重,超标项目有总硬度、亚硝酸盐氮、硫酸盐、氨氮、硝酸盐氮、氯化物等。乌鲁木齐、西宁、银川、呼和浩特、兰州、石嘴山、集宁、包头、天水等30 多个城市地下水污染严重。
海河流域对2015 眼地下水监测井的水质评价表明:仅有628眼井水质符合生活饮用水卫生标准,占评价总井数的31.2%,即有2/3以上的监测井水质不符合生活饮用水卫生标准。超标项目有总硬度、矿化度、锰、铁、氟化物、氯化物、硫酸盐、挥发酚、铅、硝酸盐氮、汞等。符合农灌水标准的监测站井有1411 眼,占评价总井数的70% ,符合农灌水标准但不符合生活饮用水卫生标准的站井有783 个,占评价总井数的38.86% ,不符合农灌水标准的站井为604 个,占评价总井数的30%,超标项目有pH、氯化物、矿化度、氟化物、镉、铅、汞等。根据国家GB/T14848—93《地下水质量标准》的综合评价。海河流域地下水符合Ⅰ—Ⅲ类水质标准的站井数为443 眼,占评价总井数的22.0% ,符合Ⅳ和Ⅴ类水质标准的站井数分别为880眼和692 眼,分别占评价总井数的43.7% 和34.4%。在评价的271亿m3 的地下水资源量,水质较好、适宜生活饮用的Ⅰ—Ⅲ类水量为100亿m3,占总量的37%,水受到一定污染,但仍适宜农灌的Ⅳ类水量为101.0亿m3,占总量的37.2%,水质极差、污染严重的Ⅴ类水量为70.53 亿m3,占总量的25.9%。表明海河流域近2/3的地下水量已受到污染。流域内的北京、天津、石家庄、唐山、保定、邢台、邯郸、沧州、大同、安阳、新乡、德州等大、中城市地下水污染严重,一些供水水源地已受到了污染和影响,地下水污染的范围和程度呈继续扩大和加重的趋势。
评价结果表明:我国西北5省(自治区)和海河流域地下水资源无论是城市或是区域(农村、牧区),浅层(潜)水或深层(承压)水均遭到不同程度的污染,局部地区(位于周围、排污河两侧及引污灌溉区)和部分城市的地下水环境污染比较严重,且地下水污染呈上升趋势。
(5)工业废水排放估计:
1)工业废水排放量:工业废水排放量一般统计资料多限于县及县以上大中工业,乡镇工业大多未能统计,当估计全国工业废水排放量(WWI)时,需对上述统计资料乘以系数1.33,同时可采用国内生产总值(GDP)的第二产业部分(GDPS)作参照系列。以每万元GDPS 的WWI 为工业废水排放系数(CWDP)。据此,作为列举,对我国1980~1997年的工业废水排放量进行了估算,各指标均按1990年不变价格计算。计算结果如表4-5 所示。
2)工业废水中化学耗氧量(COD)排放量:按环保部门数据列如表4-6 所示。1986年乡镇工业COD 排放量是按1986~1997年乡镇工业总产值增长率和1989年COD值估算插补的。
(6)城镇生活排水估算:
1)城镇生活污水量:表4-7 给出1981~1997年的生活污水排放量、城镇人口、城镇平均每人生活污水排放量。
2)生活污水COD排放估算:对生活污水COD的排放量,可先按人口估算COD的产出量,再扣除污水处理中的削减量,来估计其排放量。对COD的产出量,有如下资料:
表4-5 工业废水排放现状
资料来源:国家统计局.中国统计年鉴.北京:中国统计出版社,1998;国家环保局.中国环境年鉴.北京:中国环境科学出版社,1993~1998;国家环保局.中国环境统计资料汇编.北京:中国环境科学出版社,1981~1990。
括号内数据来源:水利部.六大流域入河排污口调查成果汇总报告提纲,1993;1997年括号内数据来源:水利部.1997年中国水资源公报,1998。
表4-6 工业废水中COD 排放量现状
续表
资料来源:国家统计局.中国统计年鉴.北京:中国统计出版社,1998;国家环保局.中国环境年鉴.北京:中国环境科学出版社,1993~1998;国家环保局.中国环境统计资料汇编.北京:中国环境科学出版社,1981~1990。
1993年括号内数据来源:水利部.六大流域入河排污口调查成果汇总报告提纲.1993;1997年括号内数据来源:水利部.1997年中国水资源公报.1998。
表4-7 城镇生活污水排放量现状
资料来源:国家统计局.中国统计年鉴.北京:中国统计出版社,1988;国家环保局.中国环境年鉴.北京:中国环境科学出版社,1993~1998;国家环保局.中国环境统计资料汇编.北京:中国环境科学出版社,1981~1990。
1997年生活污水排放量来自:水利部.1997年中国水资源公报,1998。
我国建筑部门规定的住宅排水污染物浓度,对COD来说,厕所为300~360mg/L,厨房为900~1350mg/L,沐浴为120~135mg/L,盥洗为90~120mg/L。若以这4 项浓度的中间值平均,则COD浓度为422mg/L。生活污水COD浓度的中常值为400mg/L。
用COD浓度400mg/L 乘以废水量来估算COD的产出量。经过污水处理,COD的削减量用下式计算:
式中 W——COD的削减量,万t;
a ——污水处理率;
V——污水量,亿m3;
C0——污水原始浓度,mg/L;
Cc——污水处理后的排放浓度,mg/L。
以1997年为例,当年全国平均城市集中污水处理率a 为24%,污水量V 为186.9 亿m3,C0 取为400mg/L。根据GB8978—1996《污水综合排放标准》,二级污水处理厂出水COD按一级标准Cc 为60mg/L,按二级标准为120mg/L,平均取100mg/L。计算得1997年城镇生活污水COD产出量为747.6万t,处理削减量为134.6万t,COD排放量为613万t,每人每日产出COD55.4g,排放COD45.3g。
(7)流域排污量估算:仍以1997年为例,将1997年废污水排放和COD排放的各流域片的情况分别列如表4-8所示。1997年各流域片废污水排放量均依据1997年水利部的资料。工业废水中的COD先按“六大流域入河排污口调查成果汇总报告”中各流域污水COD平均浓度(另三流域片用前述的全国平均浓度)乘工业废水量作初步估算,再按总量进行修正。生活污水中的COD按污水量与污水处理率(按1996年数略提高)进行估算。
GDP中第二产业部分(GDPS)和城镇人口(CRN)均按1995年各流域片工业总产值(一般工业和乡村工业)和城镇人口比例分配。
污径比为废水总量与水资源量之比;水资源负荷为排放COD总量与水资源量之比。水资源量指地表水年径流量,东南流域片未包括台湾省。
表4-8 1997年各流域片废污水排放情况(1990年价格)
资料来源:水利部.1997年水资源公报,1998。
(8)农村生活排水和面源污染估算:农村人畜粪便等生活污水一般用化粪池或沼气池沤成有机肥料,施于农田,大部分水分通过蒸散发损耗。与城镇生活污水相比,人均数量少,排入江河的也少,数量不好估计。
农业生产大量使用农药、化肥,导致的面源污染问题也相当突出。面源污染主要有两部分:
1)在降雨产生径流时,水经过地表或渗过土壤以后流入河流,水携带土壤中的化肥、有机肥、农药等成分一起进入河流形成污染物质。据估计,化肥施用量约10% 会随径流进入河流。1980~1996年全国化肥施用量如表4-9 所示。
2)洪水漫溢出槽时,会将淹没区地表的人畜粪便、淹死的动物尸体等带入河中形成污染。随着防洪能力的提高,这方面的污染会逐渐减少。
2.其他水环境要素评价
除水质外,其他水环境要素如地表水体的排、滞洪涝水的能力、水土流失情况和水的供需形势等,也应作出相应评价。
表4-9 全国化肥施用量
资料来源:国家统计局.中国统计年鉴.北京:中国统计出版社,1997。(www.chuimin.cn)
地表水体(主要指河流)的允许安全泄量通常指在河道中不致发生漫溢或堤防漫顶的允许最大流量,超过这个流量就会导致洪灾的发生。一般多按洪水频率分析的结果,即某河段的安全泄量是相当发生频率多少年一遇的洪水,如20年一遇、50年一遇等,有的河段则按历史上某一年曾发生过的大洪水为标准,例如1954年洪水或1958年洪水等。对设有蓄滞洪区的河流,蓄滞洪区一般也按洪水标准运行,即当河道内出现接近河道安全泄量标准的洪水且仍继续上涨时,就启用蓄滞洪区(通常为河道外的某流域片较低的土地,平时尚可进行正常生产),而蓄滞洪区本身也有一个安全蓄滞洪容积的问题,超过这个安全蓄滞洪容积,则蓄滞洪区也不能保证河段的安全,因此总的河道安全泄洪量(包括有或没有蓄滞洪区)可以看作是某个地区防御洪水的能力。同样,对易涝地区农田的排涝标准,也可视为该地区防御涝水的能力,超过后即有涝灾发生。
水土流失是使水环境恶化的重要方面。在水土流失地区,土地退化,土壤肥力下降,土层变薄,甚至出现“石化”现象,给当地人民带来恶化的生活环境及贫困。水土流失又造成河道、湖泊、水库的淤积。水土流失的严重程度可以用土壤侵蚀强度来表达。按照我国的有关规定,常年土壤侵蚀模数在2500t/km2 以下的属轻度侵蚀区,2500~5000t/km2 的地区属中度侵蚀区,5000~8000t/km2 的地区属强度侵蚀区,8000~15000t/km2 的地区属极强度侵蚀区,侵蚀模数大于15000t/km2 的地区属剧烈侵蚀区。
关于水致疾病的水质标准已见于地面水环境质量(水质)标准中。
在反映当地水资源供需形势方面的指标,联合国有些文件资料中推荐以人均占有年径流量(作为水资源量的代表)为指标,并推荐瑞典的弗肯马克(M.Falkenmark)所建议的指标,即当人均每年占有水资源量在10000~1670m3 时,会在旱季出现水资源供需问题,或出现水质问题;若人均占有年水量在1670~1000m3 时,会感到用水紧张;若少于1000m3,则会出现缺水现象。
综上所述,水环境容量标准可按水质标准、安全泄洪标准、排涝标准、土壤侵蚀模数和人均年占有水量几个方面进行统计,在1996年出版的《水资源学概论》中,曾参照国内外的现行情况及经验,提出如下建议(见表4-10)。
对于有些生态环境、社会环境的内容与水环境的关系,不好规定具体定量指标和标准,且不同地区内容上差异也较大,只能根据具体评价地区单独制定,其指标也以比较模糊的好、较好、一般、较差、差的等级来评定。
3.水资源工程的环境影响评价
(1)环境影响评价的目的和要求:水资源工程的环境影响评价是评价人类的活动(如兴修水工程及由此引起的其他方面的发展等)所引起的环境改变及其影响。水工程的兴建和运用,对其周围和影响范围内的自然环境和社会环境必然产生各种影响,使其发生明显的变化,环境影响评价涉及社会、经济、物理、化学、生物、生态等十分广泛的自然科学与社会科学领域。
表4-10 水环境容量标准(建议)
① 参照中华人民共和国国家标准GB50201—94《防洪标准》拟定。
水工程对环境的影响可归纳为两个方面。自然环境方面,工程兴建对水文条件的改变,对水域床底形态的冲淤变化,对水质、小气候、地貌、土壤和地震的影响,对动植物、对水域中细菌、藻类、鱼类及其他水生物的影响,对景观和对上、中、下游及河口的影响等。社会环境方面,工程兴建对人口迁移、土地利用、人群健康和文物古迹的影响,以及防洪、发电、航运、灌溉、旅游等所产生的环境效益。这些影响可作如下概括:
1)完全不能接受的影响。如淹没重要建筑物和森林(如大城市、重要的历史纪念物、自然公园、栖息稀有种群的森林等)。
2)有条件接受的影响。如居民点、土地和矿藏淹没等。
3)可以接受的或自然的影响。这种影响既不是有利的,也不是不利的,如不能生产的沼泽地的充水等。
工程与环境是互为影响的,修建工程既可影响环境,又是环境的组成部分。修建水资源工程总是以改善某一环境问题为目的,如解决洪涝灾害,供水发电和航运以改善人的生活质量,美化环境等。因此,在分析工程对环境的影响时,既要考虑工程兴建后引起环境的改变,同时又要考虑环境对工程设计和运行管理的制约与要求。环境影响的空间范围、程度和评价的时间尺度随水工程规模、特点和地理位置的不同而异。从空间范围讲,一般考虑对工程所在地区、相邻地区以及更大范围的影响等。对于重要工程,评价的时间尺度一般分为施工期、完建期以及运行后的25~50年等。
环境影响评价依据工程的时、空关系可分为两大类。从时间关系讲,对已建工程进行环境影响评价称回顾评价;对在建工程进行环境影响评价称现状评价;对拟建工程预测其未来的环境影响称预测评价。一般讲,环境影响评价多指预测评价。从空间关系分,可分为单一工程的环境影响评价和几个工程联合运转的环境影响评价,乃至流域全部工程联合运行的流域规划环境影响评价。
总之,环境影响评价的目的和要求是应全面反映工程对生态环境的各种影响,既要充分反映有利影响一面,也要实事求是地反映其副作用和负作用,即不利影响的一面,并对不利影响提出应采取的对策措施,使有利影响得到充分发挥,不利影响得到减免和减缓。
(2)建设项目的工程分析:在进行环境影响评价时,首先要对建设项目进行工程分析,以了解工程对环境可能产生的影响。下面先介绍对工矿企业建设项目的工程分析。
1)工程分析的原则:若建设项目的规划、可行性研究和设计等文件中的资料、数据等能够满足工程分析的需要和精度要求时,应通过复核校对后予以采用。对于工程项目可定量表述的内容如污染物排放量等,应通过分析尽量给出定量的结果。
2)工程分析的对象:主要从下述几方面分析建设项目与环境影响有关的情况。
①通过对工艺过程各环节的分析,了解各类影响的来源,污染物的排放情况,废水、废气和废渣的治理、回收、利用措施及其运行与污染物排放间的关系等。
②通过对建设项目资源、能源、废物等的装卸、搬运、储藏、预处理等环节的分析,掌握与这些环节有关的环境影响来源的各种情况。
③分析由于建设项目的建设和运行,使当地及附近地区交通运输量增加所带来的环境影响。
④通过拟建项目对土地的开发利用,了解土地利用现状和环境间的关系,以分析开发利用带来的影响。
3)工程分析重点:工程分析应以工艺过程为重点,并不可忽略污染物的不正常排放(简称不正常排放)。资源、能源的储运、交通运输及场地开发利用是否分析及分析的深度,应根据工程、环境的特点及评价工作等级决定。
4)建设项目实施过程的阶段划分与工程分析:根据实施过程的不同阶段可将建设项目分为建设过程、运行等阶段进行工程分析。所有建设项目均应分析生产运行阶段的环境影响,包括正常排放和不正常排放两种情况。对随着时间的推移,环境影响可能增加较大的项目,它的评价工作等级、环境保护要求又均较高时,可将生产运行阶段分为运行初期和运行中后期,其划分视具体工程特性而定。
在建设项目实施过程中,由于自然或人为原因所酿成的事故,属风险事故。是否进行环境风险评价,应视工程性质、规模、建设项目所在地环境特征以及事故后果等因素确定。
目前环境风险评价的方法尚不成熟,资料的收集及参数的确定尚存在诸多困难,在有必要也有条件时,应进行建设项目的环境风险评价或环境风险分析。
5)工程分析的方法:当建设项目的规划、可行性研究和设计等技术文件不能满足评价要求时,应选用适当的方法进行工程分析,如类比分析法、物料平衡计算法、查阅参考资料分析法等。
类比分析法时间长,工作量大,所得结果较准确。在评价时间允许,评价工作等级较高,又有可资参考的相同或相似的现有工程时,应采用此方法。如果同类工程已有某种污染物的排放系数时,可以直接利用。
物料平衡计算法以理论计算为基础,比较简单。但计算中设备运行均按理想状态考虑,所以结果有时偏低。此方法具有一定局限性。
查阅参考资料分析法最为简便,但所得数据准确性差。当评价时间短,且评价工作等级较低时,或在无法采用以上两种方法的情况下,可采用此法,此方法还可以作为以上两种方法的补充。
上述工程分析的原则、方法和内容,基本适用于水工程建设项目,如施工区的工程分析。不过,水工程一般不排污,而且主要是对生态环境产生影响。针对水工程建设项目主要是改变水沙情势这一特点,工程分析应着重于对水沙情势影响的大小,如水库大小、调节性能、水资源的利用程度等的分析。
(3)环境现状调查:
1)调查的一般原则:根据建设项目所在地区的环境特点,结合各单项影响评价的工作等级,确定各环境要素的现状调查范围,并筛选出应调查的有关参数。环境现状调查时,首先应搜集现有的资料,当这些资料不能满足要求时,可进行现场调查和测试。在环境现状调查中,对与评价目的有密切关系的部分(如大气、地面水、地下水等)应全面、详细,对它们的环境质量现状应有定量的数据并作出分析或评价,对一般自然环境与社会环境的调查,应根据评价地区的实际情况适当增删。
2)调查的方法:调查的方法主要有三种,即:收集资料法、现场调查和测试法、遥感法。环境现状调查时,应首先通过收集资料的方法获得现有的各种有关资料。现场调查法可以针对需要,直接获得第一手资料,以弥补收集资料的不足。遥感法可从整体上了解一个区域的环境特点,弄清人类无法到达地区的地表环境情况,但此法不宜用于微观环境状况的调查。而且,主要是分析已有的航空或卫星照片。
3)环境现状调查的内容:
①地理位置:建设项目所处的经、纬度、行政区位置和交通位置(位于或接近的主要交通线),并附平面图。
②地质:概要说明当地的地质状况,即:地层概况、地壳构造的基本形式(岩层、断层及断裂等)以及与其相应的地貌、物理与化学风化情况,当地已探明或已开采的矿产资源情况。评价与地质条件密切相关的建设项目的环境影响时,对与建设项目有直接关系的地质构造,如断层、断裂、坍塌、地面沉陷等,要进行较为详细的叙述,一些特别有危害的地质现象,如地震,也应加以说明。
③地形地貌:简要说明建设项目所在地区海拔高度,地形特征,周围的地貌类型(山地、平原、沟谷、丘陵、海岸等)以及岩溶地貌、冰川地貌、风成地貌等情况。崩塌、滑坡、泥石流、冻土等有危害的地貌现象若不直接或间接威胁到建设项目,可概要说明其发展情况。当地形地貌与建设项目密切相关时,还应附建设项目周围地区的地形图,详细说明可能直接对建设项目有危害或将被项目建设诱发的地貌现象的现状及发展趋势。
④气候与气象:建设项目所在地区的主要气候特征,年平均风速和主导风向,年平均气温,极端气温与月平均气温(最冷月和最热月),年平均相对湿度、年平均降水深、降水天数、降水深极值、日照、主要的天气特征(如梅雨、寒潮、雹和热带风暴)等。
⑤地面水:地面水资源的分布及利用情况,地面水各部分(河、湖、库)之间及其与海湾、地下水的联系,地面水的水文特征及水质现状以及地面水的污染来源(点源和面源情况)。
⑥地下水:地下水的开采利用情况、地下水埋深、地下水与地面水的联系以及水质状况与污染来源。若需进行地下水环境影响评价,还应进一步调查地下水水质的物理、化学特性,污染源情况,水的储量与运动状况,水质的演变与趋势,水源地及其保护区的划分,含水层特性,承压水状况等。
⑦大气环境质量:说明建设项目周围地区大气环境中主要的污染物质及其来源,大气环境质量现状。如需进行建设项目的大气环境影响评价还需增加有关内容。
⑧土壤与水土流失:建设项目周围地区的主要土壤类型及其分布,土壤的肥力与使用情况,土壤污染的主要来源及其质量现状,水土流失现状及原因等。当需要进行土壤环境影响评价时,还应进一步调查:土壤的物理、化学性质,土壤结构,土壤一次、二次污染状况。水土流失的原因、特点、面积、元素及流失量等。
⑨动植物与生态:建设项目周围地区的植被情况(如覆盖率、生长情况),有无国家重点保护的或稀有的、濒危的或作为资源的野生动植物,当地的主要生态系统类型(森林、草原、沼泽、荒漠等)及现状。若需要进行生态影响评价还应进一步调查项目地区主要的动植物清单,生态系统的生产力、物质循环状况、生态系统与周围环境的关系以及影响生态系统的主要因素。
⑩水生生物及鱼类:影响范围内水生生物种类数量、珍稀水生物、鱼类产卵场、种类等,以及其繁殖、洄游习惯。
⑪噪声:一般可不叙述环境噪声现状,如需进行此类评价,应根据噪声影响预测的需要决定现状调查的内容。
⑫社会经济:简要叙述居民区的分布情况及分布特点,人口数量和人口密度等。建设项目影响区域现有厂矿企业的分布状况、工业结构、工业总产值及能源的供给与消耗方式等。可耕地面积,粮食作物与经济作物构成及产量,农业总产值以及土地利用现状。建设项目所在地区公路、铁路或水路方面的交通运输概况。
⑬文物与景观:文物指遗存在社会上或埋藏在地下的历史文化遗物,包括具有纪念意义和历史价值的建筑物、遗址、纪念物或具有历史、艺术、科学价值的古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟、石刻等。景观一般指具有珍贵价值必须保护的特定的地理区域或现象,如自然保护区、风景游览区、疗养区、温泉以及重要的政治文化设施等。要说明建设项目周围具有哪些重要文物与景观,其相对位置、基本情况以及国家或当地政府的保护政策和规定。如建设项目需进行文物或景观的影响评价,还应进一步叙述文物或景观易受哪些物理的、化学的或生物学的影响,目前有无已损害的迹象及其原因,景观外貌特点,自然保护区或风景游览区中珍贵的动植物种类,以及文物或景观的价值(包括经济的、政治的、美学的、历史的、艺术的和科学的价值等)。
⑭人群健康状况:当建设项目规模较大时,应进行一定的人群健康调查,在调查时,根据建设项目的特性选定指标。
⑮其他:根据当地环境情况及建设项目特点,决定是否调查电磁波、振动、地面下沉等项目。
(4)环境影响预测。环境影响预测的结果直接影响对策措施和决策的正确性,是环境影响评价中最重要的环节。
1)预测的原则:应预测建设项目对已确定的评价项目产生的影响,预测的范围、时段、内容及方法,根据评价工作等级、工程与环境的特性、当地的环保要求而定,应充分考虑到建设项目可能产生的环境影响。
2)预测的方法:尽量选用通用、成熟、简便并能满足准确度要求的预测方法。目前使用较多的预测方法有数学模型法、物理模型法、类比调合法、机理分析法和统计法。
①数学模型法能给出定量的预测结果,但需一定的计算条件和输入必要参数、数据。选用数学模型要注意模型的应用条件,根据实际情况应对模型进行修正并验证,如水质、局地气候、泥沙情势等的预测。
②物理模型法定量化程度较高,再现性好,能反映比较复杂的环境特征,但需要有合适的试验条件和必要的基础数据,且制作复杂的环境模型需要较多的人力、物力和时间。在无法利用数学模型法预测而又要求预测结果定量精度较高时多选用此方法,如滑坡、泥沙、冲淤、风险等的预测常用物理模型法。
③类比调查法属于半定量方法,当无法取得足够的参数或数据,不能采用前述两种方法进行预测时,可选用此方法。
④机理分析法能定性地反映建设项目的环境影响。当某些环境影响很难定量估测(如对文物与景观的环境影响)或无法采用上述方法时,可选用此方法。
预测范围的大小取决于评价工作的等级、工程和环境的特性,一般情况下,预测范围等于或略小于现状调查的范围。在预测范围内应布设适当的预测点,通过预测这些点所受的环境影响,由点及面反映该范围所受的环境影响。预测点的数量与布置,因工程和环境的特点、当地的环保要求及评价工作的等级而不同。
水工程预测项目范围,也因工程规模、特点和地理位置而异,不同的环境要素所研究的影响范围也不尽相同。一般来说,考虑的范围除工程直接影响的地区外,还要包括一定范围的邻近地区,甚至要涉及对全流域和相邻流域的影响。
3)预测的内容:不同的建设项目环境预测的内容不完全相同,下面主要介绍水资源工程的预测内容。
水资源工程环境影响预测环境因子的选择,一般按自然环境和社会环境的因子初选一部分或大部分进行环境影响识别,再对其中重要的因子进行预测。
主要环境因子的预测内容包括:
①局地气候:预测建坝引起降水、温度、湿度、风和雾的变化及其对农业生态、城市生态、人民生产生活环境的影响。
②水温:预测水库内水温分布、水库泄水温度状况及坝下河道水温沿程状况变化及影响。
③水质:预测工程兴建后水环境容量的改变,岸边污染物扩散能力的变化,富营养化问题及坝下水质的变化,并参照水质标准,根据用水要求评价。
④土壤:预测工程兴建后土地资源的变化和影响,如水文条件改变而导致土壤沼泽化、次生潜育化、次生盐渍化等;工程移民如迁建用地、改土、改造低产田等活动对土壤和土地资源的影响,以及移民安置区土地承载容量变化;土壤物质进入水体,淤积数量变化,土壤物质对水质的影响。
⑤环境地质:预测工程兴建后地质条件的改变和影响,如诱发地震、库岸稳定和水库渗漏等。
⑥陆生植物:预测工程兴建后对植物,特别是珍稀植物的种、种群、群落和具有经济、历史、景观、科研价值的植物以及各种植物分布的影响;对植物、森林覆盖率的影响等。
⑦陆生动物:对野生动物、珍稀动物和重要经济物种的影响;对动物栖息地的影响。
⑧水生生物:包括对栖息环境影响,如水库水温分层对库区和水库下游的水生生物的影响;水文条件变化对鱼类产卵场的位置和底栖动物生长的影响;阻隔鱼类洄游通道;水质变化对水生生物的影响;对水生生物直接影响,如对浮游植物、浮游动物、高等水生生物、底栖生物和鱼类的影响以及对其物种资源、种群、群落、重要经济水生动植物、珍稀水生动植物的影响。
⑨人群健康:针对工程兴建后环境状况变化,预测可能引起某些疾病流行、发展和演变等情况及对人群健康的影响,常见的病有自然疫源性疾病、地方病、介水传染病、虫媒传染病等。
⑩移民:从移民环境容量预测环境的承载能力,从移民安置规划预测移民对环境的影响。
⑪景观与文物古迹:预测工程建设引起的景观特性变化,并把受影响区域看成一个自然综合体,评价其布局的变化及影响程度,如重要风景名胜是否受到干扰、破坏、淹没、消失及其程度,包括受保护建筑的建设年代、地理位置、优美程度、稀缺程度、游人数量等。对文物古迹的预测与评价主要是工程建设对文物古迹的淹没、损失、干扰和妨碍观赏的影响等。
⑫施工环境:预测工程施工对水质、大气、噪声、废渣、地质、地貌、土坝、陆生动植物、景观与文物、人群健康的影响。
(5)环境影响评价:环境影响评价包括单项评价和多项评价(综合评价)。
单项评价方法及其应用原则:单项评价方法是以国家、地方的有关法规、标准为依据,评定与估价各评价项目的单个质量参数的环境影响。评价时应叠加环境质量现状值。在评价某个环境质量参数时,应对各预测点该参数的预测值进行全面评价。单项评价应突出重点,对影响较大的环境质量参数,应尽量评定与估价影响的特性、范围、大小及重要程度。
多项评价方法及其应用原则:多项评价方法适用于各评价项目中多个质量参数的综合评价。采用该法时,可以选择适当的质量参数进行评价。特别当建设项目有多个待选厂址时,要应用各评价项目(如大气环境、地面水环境、地下水环境等)的综合评价结果进行分析和比较。
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