环境质量评价课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2.环境质量评价,2.1 环境质量评价的对象和内容,2.1.1 环境质量评价的概念,2.1.2 环境质量评价的对象,2.1.3环境质量评价的内容,2.1.4 环境质量评价评价程序,2.2 环境质量评价方法,2.2.1 污染源调查与评价,2.2.2 环境质量指数评价法,2.环境质量评价2.1 环境质量评价的对象和内容,1,环境质量评价：,是利用近期的环境监测数据，对照环境质量评价标准，评价环境系统的内在结构和外部状态对人类以及生物界的生存和繁衍的适宜性程度。,2.1 环境质量评价对象和内容,2,.1.1 概念,环境质量评价是对环境质量与人类社会生存和发展需要满足程度进行评定。,环境质量评价：是利用近期的环境监测数据，对照环境质量评价标准,2,环境质量评价的对象是,环境质量与人类生存发展需要之间的关系,，也可以说环境质量评价所探讨的是环境质量的社会意义。,环境质量评价包括：,水环境质量,环境空气质量,土壤环境质量,声环境质量,生态环境质量,2,.1.2 环境质量评价的对象,环境质量评价的对象是环境质量与人类生,3,2,.1.3 环境质量评价的内容,内容,水环境,自然环境,社会环境,土壤环境,生态环境,地质环境,大气环境,人口,政治、法律文化、教育,宗教信仰,生活环境,经济状况,2.1.3 环境质量评价的内容内容水环境自然环境社会环境土壤,4,环境质量现状评价包括如下内容：,污染源调查与评价；,环境污染物监测项目的确定；,环境监测网点的布设；,获得环境监测数据；,建立环境质量指数系统进行综合评价；,得到环境质量现状评价结论。,环境质量现状评价包括如下内容：,5,2,.1.4 环境质量评价程序,现状分析和评价阶段,现状监测阶段,准备工作阶段,评价报告书编制阶段,2.1.4 环境质量评价程序现状分析和评价阶段现状监测阶段准,6,2.2.1.1 污染源概述,污染源：,通常是指向环境排放或者释放有害物质或者对环境产生有害影响的场所、设备和装置。,污染物：,任何以不适当的浓度、数量、速度、形态和途径进入环境系统并对环境产生污染或者破坏物质和能量，通称为污染物。,2.2 环境质量评价方法,2,.2.1 污染源调查与评价,污染物的分类,一次污染物,二次污染物,2.2.1.1 污染源概述2.2 环境质量评价方法2.2.,7,2.2.1.2 污染源分类,按产生性质：,自然污染源；人为污染源,按对环境要素影响：,大气污染源；水体污染源；土壤污染源；生物污染源,按污染物性质：,物理性污染源；化学性污染源；生物性污染源,按生产行业：,工业污染源；农业污染源；交通运输污染源；生活污染源,2.2.1.2 污染源分类,8,2.2.1.3 污染源调查目的和内容,污染源调查的目的是用其污染物的种类、数量、方式、途径以及污染源的类型和位置，判断出主要的污染物和主要污染源，为环境评价与环境治理提供依据。,污染源调查的内容包括：,工业污染源,生活污染源,农业污染源,2.2.1.3 污染源调查目的和内容,9,2.2.1.4 污染源调查方法,（1）普查与详查,污染源调查一般采用普查与详查相结合的方法。,（2）污染物排放量的估算,物料平衡法,排污系数法,实测法,G,t,投入的物料量,P产品包含这种 物料的量,Q 物料流失量,Q,污染物排放量,Q污染物排放量,K经验排放系数,W单位时间产量,Q排污量,C污染物算术平均浓度,q烟气或废水流量,2.2.1.4 污染源调查方法Gt投入的物料量Q污染物,10,2.2.1.5 污染源评价,（1）等标污染负荷与等标污染负荷比,第i个污染源的第j种污染物的等标污染负荷定义为：,第i个污染源的等标污染负荷P,I,：,区域的等标污染负荷P：,第j种污染物占工厂的等标污染负荷比：,G,ij,第i个污染源中第j种污染物的年排放量,S,j,第j种污染物的评价标准,2.2.1.5 污染源评价Gij第i个污染源中第j种污染,11,第i个污染源占区域的等标污染负荷比,（2）主要污染物的确定,将累计百分比大于80%的污染物确定为该污染源的主要污染物。,（3）主要污染源的确定,将累计百分比大于80%的污染源确定为该区域的主要污染源。,第i个污染源占区域的等标污染负荷比,12,环境质量指数：,是一个有代表性的、综合性的数值，它表征着环境质量的整体优势。,环境质量分级：,根据环境质量指数，按照一定的数学方法，将表征环境质量的各种数值综合归类，就可确定所评价的环境质量所属的等级，这一过程叫做环境质量分级。,2.2.2.1环境评价指数的设计原则,指数与代表评价因子相关的原则,指数的可比性原则,指数的直观易懂原则,指数的可累加原则,2,.2.2 环境质量指数评价法,环境质量指数：是一个有代表性的、综合性的数值，它表征着环境质,13,2.2.2.2 环境质量指数评价方法,（1）单因子评价指数,根据所选用的评价标准、计算方法和评价因子的观测值获取方式不同，将单因子指数分为以下几类：,采用环境质量标准绝对值为评价标准,采用环境质量标准相对值为评价标准,采用环境质量相对百分数,采用经验公式直接计算,例：二氧化硫污染指数和烟尘浓度污染指数计算公式：,C,j,第j种评价因子在环境中的观测值,S,j,第j种评价因子的评价标准,2.2.2.2 环境质量指数评价方法Cj第j种评价因子在,14,（2）多因子环境质量分指数,多因子环境质量分指数：,对于每一个待评价的环境要素，通常都需要对该要素中的多个因子的单因子评价指数进行综合，将多因子目标值组合成一个指数，这就是该环境要素的多因子环境质量分指数。,根据综合的方法将分指数划分为以下几类：,累加型分指数,幂函数累加型分指数,兼顾极值的累加型分指数,其他多因子指数,（2）多因子环境质量分指数,15,累加型分指数,简单累加式环境质量分指数,矢量累加式环境质量分指数,加权累加式环境质量分指数,W,j,各单因子评价指数对应的权系数,或者,累加型分指数Wj各单因子评价指数对应的权系数或者,16,幂函数累加型分指数,兼顾极值的累加型分指数,在计算分指数时不仅考虑I,j,的平均值，还应当兼顾中I,j,的最大值maxI,j,，例如内罗梅型多因子指数,W,j,各单因子评价指数对应的权系数,a、b分别为系数和指数,幂函数累加型分指数Wj各单因子评价指数对应的权系数,17,其他多因子指数,橡树岭大气质量指数,美国大气污染指数,上海大气质量指数,I,1,二氧化硫指数,I,2,氮氧化物指数,I,3,一氧化碳指数,I,4,臭氧指数,I,5,颗粒物指数,I,6,二氧化硫指数与颗粒物指数的乘积,C,j,参与评价的污染物24h环境平均浓度,S,j,相应的大气质量评价标准,其他多因子指数I1二氧化硫指数Cj参与评价的污染物24,18,应用单个因子观测值的统计资料,应用单个因子的环境容量,S,i,评价标准,B,i,环境背景值,V,i,环境可容纳量,i,某因子观测值的标准差,分指数计算中加权系数的确定,式中，U,i,=1/V,i,由于可容纳量越大，所容许的污染物的数量也就越大，因此评价时其权重系数就可以降低。,应用单个因子观测值的统计资料Si评价标准i某因子观测值,19,应用环境化学或环境毒理学研究结果,从环境化学和环境毒理学角度来看，多种污染物的影响具有相加、协同、拮抗等联合作用，国家颁布的污染物环境质量评价标准则综合考虑了这方面的结果。,专家调查评分方法,主成分分析法,S,i,第i种评价因子的评价标准,应用环境化学或环境毒理学研究结果Si第i种评价因子的评价标,20,（3）多要素环境质量综合因子,最常用的权值确定的方法有：,专家评分法,模糊综合评判法,层次分析法,主成分分析法,（3）多要素环境质量综合因子,21,这种方法是T.L.Saaty于1980年提出的。,专家调查评分重要性标度：“两两比较法”,构造多因子比较矩阵,设有n个需要比较的因子X,1,，,X,2,，,X,n,，环境专家对它们进行两两因子之间的重要程度比较，将结果写成矩阵形式：,该矩阵是一个互反性判断阵，矩阵元素存在关系a,ii,=1、a,ij,=1/a,ji,那么两两比较的次数为n(n+1)/2,因子权重系数的确定,式中，W的分量就是对应于n个因子的权重系数,基于专家评分法的层次分析法,这种方法是T.L.Saaty于1980年提出的。基于专家评分,22,求解特征值和特征向量,和积法,方根法,一致性检验,求解特征值和特征向量,23,（4）环境质量指数的分级方法,总分法,（4）环境质量指数的分级方法,24,加权求和法,模糊数学法,模糊集合的概念,特征函数：,对于一个集合，若存在一个子集A，则空间任一元素x属于A或不属于A，二者必居其一，用函数表示为A(x)，叫做集合A的特征函数。,模糊集合：,设给定论域U，U上的一个子集A，对于任意元素xU，都能够确定一个函数,A,(x)0,1，用以表示x属于A的程度。,A,(x)称为x对A的隶属度。由于常用的模糊子集是离散形式，故A可以表达为：,W,i,对应因子的权重系数,加权求和法Wi对应因子的权重系数,25,模糊集合运算,相等：,余：,域U上模糊子集A的余记为 ，其隶属度为,并,：,域U上两个模糊子集A和B的并集，记作AB，若令C=AB，则,交：,域U上两个模糊子集A和B的交集，记作AB，若令C=AB，则,代数积：,域U上两个模糊子集A和B的代数积，记作AB，若令C=AB，则,代数和：,域U上两个模糊子集A和B的代数和，记作A B，若令C=A B，则,模糊集合运算,26,模糊关系和模糊矩阵复合运算,模糊关系：,两个域X、Y的积集记作XY，定义XY的一个模糊子集R，R称为X与Y的一个模糊关系，写成R：XY0,1,其关系可以用隶属函数,R,(x,y)来表示。,模糊矩阵,：,优 良 中 差 劣,空气,水体,土壤,生物,在该模型矩阵中，r,ij,表示第i个要素被评为第j级环境质量的可能性，即i对j的隶属度。,模糊关系和模糊矩阵复合运算优 良,27,模糊矩阵运算：,把模糊矩阵的乘法运算称为模糊矩阵的运算。目前模糊矩阵的复合运算有四种模型：,模型1记作M1(,)：,例：有两个模糊矩阵A、B,模糊矩阵运算：把模糊矩阵的乘法运算称为模糊矩阵的运算。目前模,28,模型2记作M2(,)：,例：仍用上例，则有,模型3记作M3(,)：,例：仍用上例，则有,模型2记作M2(,)：,29,模型4记作M4(,)：,例：仍用上例，则有,比较四种模型的计算结果，M4(,)不能突出主要因素，在环境评价中不宜采用，其他三种均可采用。,模型4记作M4(,)：,30,模糊综合评价,模糊综合评价的步骤：,建立评价对象的因素集U，因素就是参与评价的n个因子的数值,建立评价集V，其中V是与U相应的评价标准分级的集合,找出因素域U与评价域V之间的模糊关系矩阵R，R称为单因素评价矩阵。,综合评价。由于对U中各因素有不同的侧重，需要对每个因素赋予不同的权重，可表示为U上的一个模糊子集A。则综合评价为：,模糊综合评价,31,本章小结,学习要点：,1.污染源调查方法及污染物排放量的估算；,2.等标污染负荷与等标污染负荷比，如何确定主要污染物和主要污染源；,3.单因子评价指数和多因子环境质量分指数的分类；,4.分指数计算中加权系数的确定方法；,5.环境质量指数的分级方法。,难点,本章小结学习要点：难点,32,1、2章习题,1.我国环境标准是如何分级和分类的？,2.污染物排放量的估算有哪三种方法？,3.如何根据污染源的等标污染负荷数值确定区域的主要污染源？如何根据污染物的等标负荷数值确定污染物的主要污染物？,4.在分指数计算中加权系数的确定方法有哪些？,5.有5个监测点检测值超标的集合，其水质超标的集合为A，空气质量超标的集合为B，即,试根据模糊集合的计算方法确定水质超标或空气质量超标的模糊集合和水质超标且空气质量超标的模糊集合。,1、2章习题1.我国环境标准是如何分级和分类的？,33,