面以污水土地处理适宜性的评价和有害废物填埋场选址作为例子。
1.污水土地处理适宜性的评价
利用GIS技术对污水处理区域进行合理评价,主要包括以下几个步骤:
①从城镇居住环境和水系资源的保护出发,利用GIS的Buffer功能建立这些区域的缓冲带,同时根据当地的实际情况,从技术的角度出发,提取一些非评价区,例如,海拔高于100米的区域。
②根据当地实际,利用特尔斐法确定影响土地处理能力的各个因素和权重,划分评价等级,建立评价体系。
③从GIS分层数据库中提取影响要素图(coverage),经格式转换成统一的格栅图,然后进行图幅叠置,计算每个格栅内的分值。然后根据分值大小将评价区域划分为适宜、较适宜、可适宜、不适宜四级。
将适宜性评价等级图与非评级区域进行裁剪,然后将其转换为矢量图,得到最后结果图。
2.有害废物填埋场选址
利用GIS进行有害废物填埋场选址,一般需要做以下一些工作: (1)场址环境背景资料的收集与管理 (2)场址基本条件的量化分析与空间分析 (3)填埋场选址的地理信息综合评判
①选择评价目标、建立系统的层次结构模型。 ②建立评价因子数据库。
③定量和定性指标权重的确定。根据层次分析法的方法,建立判断矩阵,进行一致性检验,确定权重。
④综合评判。
四、GIS在环境影响预测模型中的应用 1、GIS和环境模型研究结合的必要性
2、GIS在环境影响预测模型研究中的主要应用范围 (1)数据的前期处理 (2)模型开发
(3)数据的后期处理和结果的输出
本章要点
本章对环境影响评价的一般技术和方法作了系统论述,这些方法包括环境影响识别方法、预测方法、综合评价方法。
一个工程项目的环境影响因子是复杂的,既有自然环境方面,又有社会环境方面,在影响识别中可以由专家咨询,借助核查表法来完成。
环境预测方法在随后的各类环境要素的影响评价中有专门的阐述,这些预测方法主要有:数学模式法、物理模拟法、对比法与类比法、专业判断法。
目前在环境影响综合评价方法上用得较多的是指数法。随着计算机技术的发展和普及,GIS将在环境影响评价工作中发挥越来越大的作用。
本章练习
1.怎样理解环境影响识别的概念?环境影响识别包括哪些基本内容? 2.环境影响综合评价有哪几种方法?试比较各种方法的优缺点。
答案提示:
1.环境影响识别就是要找出所有受影响(特别是不利影响)的环境因素,以使环境影响预测减少盲目性,环境影响综合分析增加可靠性,污染防治对策具有针对性。
环境影响识别的基本内容:(1)环境影响因子识别:受影响的环境要素的各种因子(或参数)的识别,包括自然环境影响因子识别和社会环境影响因子识别;项目不同阶段环境影响的识别,包括建设阶段环境影响因子识别、生产运行阶段环境影响因子识别和服务期满环境影响因子识别。(2)环境影响程度的识别。
2.环境影响综合评价方法很多,主要有指数法、矩阵法、图形叠置法和网络法。
指数法可以评价环境质量好坏与影响大小的相对程度。采用同一指数,还可作不同地区、不同方案间的相互比较。指数评价法有单因子指数评价、多因子指数评价和环境质量综合指数评价等方法。其中单因子指数分析评价是基础。
矩阵法是一种半定量分析方法,类似于一个环境影响总清单,把各种作用因子和生态因子相互之间的复杂关系包容在一个矩阵中,为项目计划者、设计者和环境管理人员提供一份系统、直观、简明的资料,有助于从复杂矛盾中看出重要的起主导作用的因素。
图形叠置法易于理解,能显示影响的空间分布,并且容易说明项目的单个的和整个复合影响与受影响地点居民分布的关系,也可决定有利和不利影响的分布。图形叠置法的经验表明,对各种线路(如管道、公路相高压线等)开发项目进行路线方案选择时,这种方法最有
效。
网络法是用原因-结果的分析网络来解释和描述拟建项目的各项“活动”和环境要素之间的关系。除具有相关矩阵的功能外,可识别间接影响和累积影响。
第四章 地表水环境影响评价
学习指导
学习目标与要求
通过本章的学习,学生应当了解地表水体的污染和自净过程,了解地表水环境影响评价的工作程序,了解河流和湖泊各种水质预测模型的适用条件及水质模型的标定方法。本章重点内容是地表水水质预测模型的确定、影响的识别、影响的预测与影响评价。
学习重点
1.水体自净过程
2.常用河流水质预测模型 3.水质模型参数的标定方法
4.常见开发行动对地表水环境影响的识别 5.水环境影响评价等级的确定方法 6.水环境功能分区和水环境评价标准 7.评价因子的筛选方法 8.水质现状评价方法
9.地表水环境影响预测点、预测时期、预测阶段的确定原则 10.污染源和水体的简化方法
11.地表水环境影响评价方法、评价内容
12.消除和减轻地表水环境负面影响的对策和措施 学习难点
1.水体自净过程
2.水质模型的应用 3.消减措施
第一节 地表水体的污染和自净
水环境:地球表面的各种水体(如海洋、河流、湖泊、水库以及埋在土壤岩石空隙中的地下水)。
水体:水汇集的场所,又称水域。
地表水体的环境质量:是由水质、底部沉积物和水生生物等三部分的状况决定的。 水环境是环境要素中最复杂的一个系统。 全面研究水环境应包括水质、底质和水生生物。
本章重点介绍由开发行动排放污染物对地表水体水质影响的评价。 一、水资源
地球水体分为淡水和咸水,淡水主要来自陆地冰雪,体积0.414×108km3;咸水主要贮存于深海,体积为13.386 × 108km3。全球水循环主要通过地表径流、蒸发、水汽输送和降水等作用实现。
二、水体污染
概念:人类活动和自然过程的影响可使水的感官性状(色、嗅、昧、透明度等)、物理化学性质(温度、氧化还原电位、电导率、放射性、有机和无机物质组分等)、水生物组成(种类、数量、形态和品质等),以及底部沉积物的数量和组分发生恶化,破坏水体原有的功能,这种现象称为水体污染。与自然过程比较,人类活动是造成水体污染的主要原因。
按排放形式不同,可格水体污染源分为两大类:点污染源和非点污染源。污染源排放出各种类型污染物。
1.点污染源
是指由城市和乡镇生活污水和工业企业通过管道和沟渠收集和排入水体的废水。 点污染源源强估算
点污染源排放废水量和污染物可从管道或沟渠中直接量测流量和采样分析组分浓度确定,但需投入大量人力、物力。在经费和其他条件有限制时,常采用排污指标(如排放系数)推算方法:
居住区生活污水量:
Qs?qNKs86400
式中:Qs—— 居住区生活污水量,L/s;q —— 每人每日的排水定额,L/(人.d);
N —— 设计人口数,人; KS ——总变化系数(1.5~1.7)。 工业废水量: Q ? mMK i
s
3600t式中:m —— 单位产品废水量,L/t; M —— 该产品的日产量,t;
Ki —— 总变化系数,根据工艺或经验决定;t —— 工厂每日工作时数,h。 2.非点污染源(面源)
概念:分散或均匀地通过岸线进入水体的废水和自然降水通过沟渠进入水体的废水。 主要包括城镇排水、农田排水和农村生活废水、矿山废水、分散的小型禽畜饲养场废水,以及大气污染物通过重力沉降和降水过程进入水体等所造成的污染废水。
估算非点源污染负荷有两种途径:第一种是在对水土流失过程及其主要制约因素进行大量调查基础上,通过对非点源污染物输出过程的模拟来研究区域污染物对接受水体的输出总量;另一种是采用直接或间接途径估算非点污染源总径流量和平均径流污染物浓度以计算总污染负荷量。
(1)城市非点污染源负荷估计
基本程序:首先估计暴雨径流大小(径流深度和径流面积的乘积),确定暴雨冲刷率,估计径流冲刷到受纳水体的沉积物负荷,再根据沉积物中污染物浓度计算污染物负荷,或根据固体废物与污染物的统计相关关系计算污染物负荷。
(2)农田径流污染负荷估算:
第一种方法:避开污染物在农田表面实际迁移过程变化,通过采集和分析各个集水区径流水样计算进入某一水环境中某种污染物总量。
第二种方法: 考虑降雨径流经过农田土壤层时引起侵蚀,有机和无机污染物随颗粒物一起冲入水体,计算表面侵蚀引起的沉积物负荷和单位沉积物上的污染物量,可推算进入水体污染物量。
两种方法均可通过实际调查,先算出样方污染负荷,然后按面积比例推算区域的总污染负荷。所谓样方是指区域中有代表性的地块。
3.水体污染物
由点源和非点源排入水体的主要污染物可分为:耗氧有机污染物、营养物、有机毒物、重金属、非金属无机毒物、病原微生物、酸碱污染物、石油类、热量和放射性核素等。