环境规划的原理与方法

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,*,第五章 环境规划的原理与方法,环境规划的概念,环境规划的原则和类型,环境规划的工作程序和主要内容,环境规划的基本方法,第一节,环境规划的概念,一、,环境规划的基本概念,环境规划的含义,环境科学大辞典,（,1991,），环境规划是人类为使,环境,与,经济,社会协调发展而对自身活动和环境所做的时间和空间的合理,安排,。,环境规划是指在一定的时期、一定的范围内整治和,保护环境,，达到预定的环境目标所做的总的,布置和规定,。,环境规划是对不同地域和不同空间尺度的,环境保护,的未来行动进行规范化的,系统筹划,，是为实现预期环境目标的一种综合性手段。,环境规划的目的和基本原理,环境规划的,目的,：以,最小,的投资获取,最佳的环境效益,，实现预期的环境目标，促进环境、经济和社会的可持续发展。,环境规划的,原理,：在保证实现环境目标或不超过环境容量的前提下，使所有,效益和损失的总和为最大。,环境规划的最优化模型,目标函数,(,max,或,min)Z=,f,(,x,),约束条件,G(,x,),（,或,）,B,非负条件,x,0,式中,max,（,min,）,最优化，根据具体问题，可取最大（,max,）,或最小（,min,）,值；,Z=,f,(,x,),目标函数，一般是总投资费用、年费用、总收益、年收益或净收益等；,x,决策变量响亮，可以是环境投资、污染物削减量等；,G(,x,),约束转换系数；,B,环境资源或环境质量限制向量。,目前所进行的环境规划主要以经济损失（环境投资）最小或经济效益最大或满足环境标准为目标。, 环境规划的作用,环境规划是协调经济社会发展与环境保护的重要手段,环境规划将环境与经济社会发展总量结合盐业，直到有效预防的效果。环境规划是环境决策在时间、空间上的具体安排，是规划管理者对一定时期内环境保护目标和措施所作的上体规定，是一种带有指令性的环境保护方案。其目的是在发展经济的同进保护环境，使经济与社会协调发展。,环境规划是实施环境保护战略的重要手段,环境保护战略中介提出了方向性、指导性的原则、方针、政策、目标、任务等方面的内容，而要把环境保护战略落实，则需要通过环境规划来实现。,环境规划是实施有效管理的基本依据,环境规划制定的功能区划、质量目标、控制指标和各种措施及工程项目，提供了环境保护工作的方向和要，可指导环境建设和环境管理活动的开展，对有效实现环境科学管理起决定性的作用。, 环境规划的特点,综合性：,环境规划涉及的领域广泛，影响因素众多、对策措施综合、部门协调复杂。现在，环境规划越来越成为涉及自然、工程、技术、经济、社会相结合的综合体，也是多部门的集成产物。,环境规划在方法学方面，对环境、经济、社会及科学与工程的多学科相结合要求也很突出，需要发挥多学科技术的综合优势。,区域性：,环境问题的地域性特征十分明显，环境规划必须注重“因地制宜”。,环境的行政管理是解决环境问题的主要手段，因此，行政区域管理层次和地域范围就成为环境规划区域划分的主要依据。,动态性,环境问题及其影响因素都随时间发生不断变化，因此环境规划具有较强的时效性。,信息密集,环境规划过程覆盖了不同类型、来自不同部门、存载于不同的介质之上、表现出不同形式的信息，是一项信息高度密集的智能活动。,政策性强,环境规划从最初总产量、课题总体设计至最后的决策分析、制定实施计划的每一技术环节中都面临从各种可能性中进行选择的问题，而选择的重要依据和准绳是我国现行的有关环境政策、法规、制度、条例和标准。因此，环境规划离不开我国和地方的环境政策。,二、,环境规划与相关规划的关系,与国民经济发展规划的关系,环境规划被纳入国民经济和社会发展规划，成为国民经济发展规划重要的组成部分和重要内容；,环境规划是经济社会发展规划的基础。,与城市总体规划的关系,城市规划是国民经济与社会发展在空间上进行布局和安排一种手段，生态与环境问题是城市规划必须研究和解决的重要内容之一。,环境规划是城市总体规划的不可缺少的组成部分。,三、,环境规划在我国的发展,1975,年，联合国欧州经济委员会在鹿特丹召开经济规划的生态对象讨论会,我国“六五”规划,1982,年 山西能源重化工基地综合经济规划,1992,年 联合国环境与发展大会,中华人们共和国环境保护法,第二节 环境规划的原则和类型,一、,环境规划的原则, 促进环境与经济社会协调发展的原则, 遵循经济规律和生态规律的原则, 环境承载力有限的原则, 因地制宜、分类指导的原则, 强化环境管理的原则,二、,环境规划的类型, 按规划的主体划分, 按规划的层次划分, 按规划的要素划分, 按时间跨度划分, 按环境与经济的制约关系划分,一、,环境规划的原则, 促进环境与经济社会协调发展的原则,保障环境与经济社会协调、持续发展是环境规划最重要的原则。,环境规划必须将环境、经济和社会作为一个大系统来规划，从环境的系统性和整体性出发，将经济、社会和自然系统作为一个整体来考虑，研究经济和社会的发展对环境的影响、环境质量和生态平衡对经济和社会发展的反馈要求与制约，进行综合平衡，遵循经济规律和生态规律，做到经济建设、城乡建设、环境建设同步规划、同步实施、同步发展，使环境与经济、社会发展相协调。, 按规划的要素划分,污染防治规划,区域（或地区）污染防治规划,部门污染防治规划,环境要素污染防治规划,生态规划,生态环境建设规划,自然保护规则, 按时间跨度划分,长期环境规划,中期环境规划,短期环境规划, 按环境与经济的制约关系划分,经济制约型规划,环境与经济协调发展型规划,环境制约型规划,三、中国环境管理的机构体系,1.,环境管理行政机构,包括国家、省、市、县、乡五级。,国家环境保护总局是国家一级环境管理行政机构。该局设办公厅、规划与财务司、行政体制与人事司、科技标准司、污染控制司、自然生态保护司、核安全与辐射环境管理司、环境影响评价管理司、环境监察局、国际合作司,11,个职能机构。,各省、市、自治区环境保护局的机构设置与总局基本相应，地、市级和县环境保护行政主管部门的内设机构简化，乡、镇级常为无下设机构的环保办公室。,其他的国家机关就各自的业务范围设置相应的环境与资源保护部门，如国家林业局内设森林资源管理司、野生动植物保护司、植树造林司等。,2.,环境管理立法机构,我国现行的立法机构是,全国人民代表大会环境与资源保护委员,(,简称,全国人大环资委,),，是全国人民代表大会所属的专门委员会之一，受全国人民代表大会的领导。,第三节 环境规划的工作程序和主要内容,一、,环境规划的基本程序,环境规划因对象、目标、任务、内容和范围等不同，编制环境规划的侧重点各不相同，但规划编制的基本程序大致一样，主要包括：,编制环境规划工作计划、现状调查和评价、环境预测分析、确定环境规划目标、制定环境规划方案、环境规划方案的审批、环境规划方案的实施等步骤。,二、,环境规划的主要步骤和内容, 编制环境规划的工作计划,在开展规划工作前，有关人员要根据环境规划目的和要求，对整个规划工作进行组织和安排，提出规划编写提纲，明确任务，制定详实的工作计划。, 环境、经济和社会现状调查和评价,经济和社会发展概况调查,经济和社会发展规划是制定环境规划的前提和依据；但经济和社会发展又受到环境因素的制约，经济和社会发展要充分考虑环境因素，满足环境保护要求。因此，区域经济和社会发展规模、速度、结构、布局应在环境规划中给以概要说明，以阐述经济发展对资源需求的增大和伴生的环境问题，以及人口、技术和社会变化带来的消费需求增长及其环境影响。,环境调查, 环境特征调查,主要有,自然环境特征,(,地质地貌、气象和水文、土壤、土地利用、生物资源、生态习性等,),；,社会环境特征,(,人口数量、密度分布，产业结构和布局，产品种类和产量，经济密度，建筑密度，交通公共设施，产值，农田面积，作物品种和种值面积，灌溉设施，渔牧业等,),；,经济社会发展规划,(,如规划区内的短、中、长期发展目标，包括国民生产总值、国民收入、工农业生产布局及人口发展规划、居民住宅建设规划、工农业产品产量、原材料品种及使用量、能源结构、水资源利用等,),。, 生态调查,主要有环境自净能力、土地开发利用、气象、绿地覆盖率、人口密度、经济密度、建设密度、能耗密度等。,首先是选定生态因子，按要求进行生态登记；然后进行生态特征分析，包括自然生态子系统、社会生态子系统和经济生态子系统。, 污染源调查,包括工业、农业、生活、交通运输、噪声、放射性和电磁辐射等污染源。,污染源调查主要需获得以下几方面的资料或数据：污染水域排污的排污口分布,(,要求绘图,),；各污染源的主要污染物年排污量及污染负荷量；按行业计算的工业污染源排污系数；各污染源的排污分担率及污染分组率；本区域内的主要污染物及重点污染源。, 环境质量调查,主要调查区域大气、水及生态等环境质量，大多可从环境保护部门及工厂企业历年的监测资料获得。,环境污染现状调查。分为江河湖泊、地下水、海域、大气环境、土壤等污染现状及分布；另外，还应对城镇污染现状作专项调查，如大气、饮用水水源、固体废弃物、噪声及电磁污染等,生态破坏现状调查。当前主要调查土地荒漠化、水土流失、沙尘暴出现的频率及影响范围，土地退化的状况，森林、草原破坏现状，生物多样性的锐减及海洋生态破坏现状等。, 环境保护措施的效果调查,主要是对环境保护工程措施的削减效果及其综合效益进行分析评价。,在制定区域环境规划时，要对城乡建设的现状及发展趋势进行调查并作概况分析，参照城乡建设总体规划和实地调查，搞清建设过程中可能出现的问题及对土地和水资源等的需求,。, 环境管理现状调查,主要包括环境管理机构、环境保护工作人员业务素质、环境政策法规和标准的实施情况、环境监督的实施情况等。,环境质量评价,按一定的评价标准和评价方法，对一定区域范围内的环境质量进行定量的描述，以便查明规划区环境质量的历史和现状，确定影响环境质量的主要污染物和主要污染源，掌握规划区环境质量变化规律，预测未来的发展趋势，为规划区的环境规划提供科学依据。主要内容如下。, 污染源评价,通过调查、监测和分析研究，找出主要污染源和主要污染物及污染物的排放方式、途径、特点、排放规律和治理措施等。, 环境污染现状评价,根据污染源结果和环境监测数据的分析，评价环境污染的程度。, 环境自净能力的确定,根据环境监测数据的分析，评价环境自净的程度。, 对人体健康和生态系统的影响评价,主要包括环境污染与生态破坏导致的人体效应、经济效应及生态效应。, 费用效益分析,调查由污染造成的环境质量下降带来的直接、间接的经济损失，分析治理污染的费用和所得经济效益的关系。, 环境预测分析,社会和经济发展,预测,重点是人口预测，包括人口总数、人口密度及分布等；经济发展预测包括能源消耗预测、国民生产总值预测、工业部门产值预测及产业结构和布局预测等内容。, 资源供需预测,主要有水资源的供需平衡分析、土地资源的供需平衡分析、生物资源供需平衡分析、矿产资源供需分析等。, 污染源预测,包括大气污染源预测、废水排放总量及各种污染物总量预测、污染源废渣产生量预测、噪声预测、农业污染源预测等。,污染源的预测必须结合区域产业发展的趋势，包括产业结构调整情况、区域产业布局情况、区域人口和城市功能分区等，提出环境污染源排放量和分布变化趋势。, 环境质量预测,根据污染源预测结果，在预测主要污染物增长的基础上，结合区域环境模型，分别预测环境质量的变化情况，包括大气环境、水环境、土壤环境等环境质量的时间、空间变化。, 生态环境预测,包括城市生态环境预测、农业生态环境预测、森林环境预测、草原和沙漠生态环境预测、珍稀濒危物种和自然保护区现状及发展趋势的预测、古迹和风景区的现状及变化趋势预测。, 环境污染和生态污染造成的经济损失预测,就是根据环境经济学的理论和方法，调查和计量因环境污染和生态破坏而带来的直接和间接经济损失。, 确定环境规划目标,环境目标是在一定的条件下，决策者对环境质量所想要达到的状况或标准，是特定规划期限内需要达到的环境质量水平与环境结构状态。,环境目标一般分为,总目标,、,单项目标,、,环境指标,三个层次。,总目标是指区域环境质量所要达到的要求或状态。,单项目标是依据规划区环境要素和环境特征及不同环境功能所确定的环境目标。,环境指标是体现环境目标的指标体系，是目标的具体内容和环境要素特征和数量的表述。, 确定环境目标的原则, 考虑规划区域的环境特征、性质和功能要求, 所确定的环境目标要有利于环境质量的改善, 要体现人们生存和发展的基本要求, 要掌握好“度”，使环境目标和经济发展目标能够同步协调，能够同时实现经济、社会和环境效益的统一。, 环境功能区划与环境目标的确定,环境功能区是依据社会发展需要和不同区域在环境结构、环境状态和使用功能上的差异，对区域进行合理划分。,环境功能区划中应考虑以下原则：, 环境功能与区域总体规划相匹配，保证区域或城市总体功能的发挥；, 根据地理、气候、生态热点或环境单元的自然条件划分功能区，如自然保护区、风景旅游区、水源区或河流及其岸线、海域及其岸线等。, 根据环境的开发利用潜力划分功能区，如新经济开发区、生态绿地等。, 根据社会经济的现状、特点和未来发展趋势划分功能区，如工业区、居民区、科技开发区、教育文化区、开放经济区等。, 根据行政辖区划分功能区。, 根据环境保护的重点和特点划分功能区，特别是一些敏感区域，可分为重点保护区、一般保护区、污染控制区和重点整治区等。,在区域环境规划的综合环境功能区划中，常划分的几类区域：, 特殊（重点）保护区,：包括自然保护区、重要文物古迹、风景名胜、重要文教区、特殊保护水域或水源地、绿色食品基地等保护区等。, 一般保护区,：主要包括生活居住区、商业区等。, 污染控制区,：现状的环境质量尚好，但需严格控制污染的工业区。, 重点治理区,：受污染较严重或受特殊污染物污染的区域。, 新建经济技术开发区,：根据环境管理水平确定，一般应该从严要求。, 生态农业区,：应满足生态农业的相关要求。, 提出环境规划方案, 拟定环境规划草案,根据国家或地区有关政策和规定，区域环境保护战略和环境目标及区域技术政策、法规、标准，在环境目标及环境预测结果基础上，结合区域或部门的财力、物力和管理能力的实际情况，为实现规划目标拟定出切实可行的规划方案。, 优选环境规划草案,在对各种草案进行系统分析和专家论证的基础上，筛选出最佳的环境规划草案。, 形成环境规划方案,根据环境规划目标和规划任务的要求，对优选出的环境规划草案进行修正、补充和调整，形成最后的环境规划方案。, 环境规划方案的申报与审批,环境规划的申报与审批，是把规划方案变成实施方案的基本途径，也是环境管理中一项重要工作制度。环境规划方案必须按照一定程序上报有关决策机关，等待审核批准。, 环境规划方案的实施, 切实把环境规划纳入国民经济和社会发展计划中,保护环境是发展经济的前提和条件，发展经济是保护环境的基础和保证。, 强化环境规划实施的政策与法律的保证,政策与法律是保证规划实施的重要方面，尤其是在一些经济政策中，逐步体现环境保护的思想和具体规定，将规划结合到经济发展建设中，是推进规划实施的重要保证。, 多方面筹集环境保护资金,把环境保护作为全社会的共同责任。, 实行环境保护的目标管理,环境规划是环境管理制度的先导和依据，而管理制度又是环境规划的实施措施与手段。, 强化环境规划的组织实施，进行定期检查和总结,环境管理的手段主要是行政管理、协调管理和监督管理，建立与完善组织机构，建立目标责任制，实行目标管理，目标的定量考核，保证规划目标的实现。,第四节 环境规划的基本方法,环境规划,主要,包括,环境,预测,、环境,区划,、环境,规划优化,或,系统模拟,等环节。,环境规划,工作的,关键,是合理选用各种,规划方法,，将其组成一个方法体系，恰当运用,环境区划技术,、,环境预测技术,等一系列技术，以完成规划任务。,一、,环境预测技术和方法,内容和基本程序、方法、常见类型、,二、,环境功能区划主要技术,大气环境、水环境、声学环境功能区划,三、,总量控制技术,宏观总量控制模型、水域允许纳污量、大气污染物总量控制,一、环境预测技术和方法, 环境预测内容和基本程序,环境预测是通过已取得的,情报资料,和,监测统计数据,，对,未来未知,的,环境前景,进行的,估计,和,推测,。进行环境预测，就是把环境作为预测对象，置于一定的时间、空间中，研究在未来一定时期经济、社会活动对环境的影响，回答环境要素和系统将达到的运动状态及可能出现的结果。,环境预测是,环境决策的依据,，也是,制定环境规划的基础,。, 环境预测的内容, 能源、资源消耗的增长，土地利用，资源开发的规模和速度，预测供求矛盾及其对环境的影响；, 社会经济发展对环境产生的各种影响及污染源的变化情况；, 大气环境、水环境、土壤环境等环境要素污染状况的变化；, 开发活动可能造成的生态破坏；, 环境污染与破坏造成的经济损失和对人体健康的损害；, 主要污染物的削减量。, 环境预测的一般程序, 确定预测的目的和任务；, 收集和分析有关资料；, 选择预测方法；, 建立预测模型；, 进行预测计算；, 对预测结果的鉴别和分析, 环境预测的方法,根据预测结果一般可分为两类：即,定性预测,和,定量预测,。两者相互补充，结合使用。, 定性预测方法,预测者利用,直观,的材料，根据掌握的专业知识和丰富的实际经验，运用,逻辑思维方法,对环境变化做出定性的预计推断和环境交叉影响分析。包括专家会议法；,德尔菲法、主观概率法、 层次分析法（,AHP）,。, 专家会议法,:,又称“集合意见法”，是将有关人员集中起来，针对预测的对象，交换意见预测环境变化情况。, 德尔菲法：,又称“专家调查法”、“函询调查法”，是专家意见法的一种。包括五个基本步骤：,a.,设计调查表,；,b.,发放调查表实施调查；,c.,回收调查表进行统计处理,；,d.,将所有,调查对象对每项指标权重的平均估计值及本人估计值的离差反馈给每个参加调查者,，进行,第二轮调查,；,f.,收回调查表进行统计处理。, 主观概率法,:,前两种方法相结合的方法。即允许专家在预测时可以提出几个估计值，并评定备选值出现的可能性；然后计算各个专家预测值的期望值；最后，对所有专家预测期望值取平均值，得到预测结果。, 层次分析法,（,analytic hierarchy process,AHP,）,：,利用,递阶层次结构,和,矩阵方程,将,思维过程数学化,，采用,1-9,标度构造判断矩阵，通过求解矩阵特征向量及最大特征根，最终求得低层因素相对目标层的相对重要性,权重值,，以决定其影响程度。, 定量预测方法,以,运筹学,、,系统论,、,控制论,、,系统动态仿真,和,统计学,为基础，根据历史数据和资料，应用,数理统计方法,来预测事物的未来，或者利用事物发展的因果关系来预测事物的未来，叫定量预测。常用的定量方法有,时间序列法,、,回归分析法,、,环境系统的数学模型,等。, 时间序列法,：,又叫历史延伸法或外推法。,时间序列是指同一,变量,按事件发生的先后顺序排列起来的一,组观察值或记录值,。在时间序列变量分析的基础上，运用一定的数学方法建立预测模型，使时间趋势向外延伸，从而预测未来市场的发展变化趋势，确定变量预测值。,构成时间序列的要素有两个：一是,时间,，其二 是与时间相对应的,变量水平,。,环境系统的数学模型：,依据科学定律，或者依据数据的统计分析，或者两者兼而有之。包括,代数方程模型,、,微分方程模型,等。,(3),回归分析法,：,通过对历史资料的统计与分析，寻求,变量之间相互依存的相关关系,的一种数量统计方法。,回归模型中的,因变量,和,自变量,之间必须有因果关系；自变量与因变量间必须具有,强相关关系,，自变量间必须具有弱相关关系；自变量的预测值较准确且易得到；正确选定回归模型的形式；回归模型必须通过各种检验后才能用于预测。,回归预测法的基本步骤,为：进行因素分析，确定回归模型的,自变量,；绘制散点图，构造回归模型的,理论形式,；利用最小平方法估计模型参数，,建立模型,；对建立的,回归模型,进行,检验,，检验的方法包括,S,检验和相关检验等；利用检验后的回归模型,进行预测,。, 环境监测的常见类型, 社会经济发展预测, 人口预测,人口是环境规划和环境预测的基本参数之一。通常，,人口预测,的,变量,主要采取直接影响人口自然变动的,出生率,、,死亡率,和社会变动的,迁移率,等参数。,人口预测通常用的,经验模型,基本形式为,式中,N,t,t,年的人口总数；,N,0,t=t,0,年时即,预测起始年,的,人口基数,；,e,自然对数的底，,e=2.718,K,人口增长系数或人口自然增长率,，其计算方法是：在一定时空范围内，,人口自然增长数,(,出生人数减死亡人数,),与,同期平均人口之比,，并用千分比表示。而,平均人口数,是指计算,期初人口总数和期末人口总数之和的二分之一,。,经济预测,国内生产总值,(,GDP),预测是经济预测的重要内容，,GDP,指一国,所有常住单位在一定时期内所生产的,最终物质产品和服务的价值总和,。通过大量的回归分析，,GDP,预测的常用经验模型形式是,式中,t,年,GDP,数；,t,0,年即预测起始年的,GDP,数；,a,GDP,年增长速率，,%,规划期,GDP,的平均年增长率是国民经济发展规划的主要指标。环境预测可直接用它来预测有关的参数。, 大气污染预测,包括两方面：一是,大气污染源的源强,预测，主要是大气污染物,排放量,预测；二是,大气环境质量,预测，即对污染物排放所造成的大气环境影响进行预测。, 大气污染源源强预测,源强是研究大气污染的基础数据，就是污染物的排放速率。对瞬时点源，源强是,点源一次排放的总量,；对连续点源，源强就是点源在,单位时间里的排放量,。预测源强的一般模型为：,式中,源强，对瞬时排放源以,kg,或,t,计，对连续稳定排放源以,kg/h,或,t/d,计；,W,i,燃料的消耗量，对固体燃料以,kg,或,t,计，对液体燃料以,L,计，对气体燃料以,100,m,3,计，时间单位以,h,或,d,计；,净化设备对污染物的去除效率；,某种污染物的排放因子；,i,污染物的编号。,如二氧化硫排放量预测：,若将燃烧量记为,W,，,煤中的全硫分含量记为,S,，,根据硫燃烧的化学反应方程式，可计算吨煤燃烧后二氧化硫的排放量，即：,G,SO,2,=1.6,WS,式中,G,SO,2,二氧化硫排放量，,t/,年；,W,燃煤量，,t/,年；,S,煤中的全硫分含量，,%,。,烟尘排放量预测：,G,尘,=,WAB,(1-,),式中,G,尘,烟尘排放量，,t/,年；,A,煤的灰分，,%,；,B,烟气中烟尘占灰分的百分数，,%,；,W,燃煤,量，,t/,年；,除尘效率，,%,。,若有二级除尘器，,=(1-,1,)(1-,2,)，,下标,1,和,2,表示第一级和第二级除尘效率。, 大气环境质量预测,大气环境质量预测主要是预测大气环境中,污染物的含量,，常见的方法有,箱式模型,、,高斯模式,等。,高斯模式是一种适用于预测环境空气质量的常用方法。它是在,大气污染物浓度分布符合正态分布,时导出的，建立高斯扩散模式的基本假设如下：,烟气扩散时，烟流中心轴附近污染物比它的外侧要高，浓度分布在水平和垂直方向均呈高斯分布；,在湍流扩散场中，平均风速不随地点、时间而变化，流场是定常的；,污染源为连续的、均匀的排放；,在扩散过程中，污染物是保守的，即污染物在大气中不发生沉降、分解和化合，地面对其起全反射作用，不发生吸收和吸附作用。,一般高斯扩散模式,(,高斯烟流模式,),数学形式为,：,式中：,Q,污染物排放源强，,g/s;,C,某种污染物在大气中预测浓度，,mg/m,3,;,平均风速，,m/s,；,H,烟流中心距地面的高度，,m,；,用浓度标准差表示的,y,轴上的扩散系数，,m,；,用浓度标准差表示的,z,轴上的扩散系数，,m,。,扩散系数的估算方法很多，常用,帕斯奎尔扩散曲线法,。,应用,一般高斯模式可以求出下风向任一点的污染物浓度,。,水污染预测,包括两个方面的内容，一是,水污染物的排放状况,，二是污染物的,迁移转化规律及水质未来的变化趋势,。, 水污染源的预测,a.,工业废水排放量预测,式,中,W,t,预测年工业废水排放量,;,W,0,基准年工业废水排放量,;,r,w,平均风速,，,m/s,；,t,基准年至某水平年的时间间隔,；,预测工业废水排放量的关键是求出,r,w,，,如果资料比较充足，可采用统计回归方法求出,r,w,，,如果资料不太完善，则可结合经验判断方法估计,r,w,。,为了使预测结果比较准确，一般常采用滚动预测的方式进行。,b.,工业污染物排放量预测,式,中,W,i,预测年份某污染物排放量，,t,;,q,i,预测年份工业废水排放量，万立方米,;,q,o,基准,年工业废水排放量，万立方米,；,C,o,含某污染物废水工业排放标准或,废水中污染物浓度,，,mg/L；,W,o,基准,年某,污染物,排放量,，,t,污染防治技术进步对污染物排放量的作用，可用,技术进步减污率,表示，它表示由于治理技术进步使污染物减少的程度。,c.,生活污水量预测,式中,Q,生活污水量， 万立方米,;,A,预测年份人口数，万人,;,F,人均生活污水量,，,L/(d.,人,),；,0.365,单位换算系数。,一般预测年份人均生活污水量可用人均生活用水量代之，根据国家有关标准换算。预测年份人口可采用地方人口规划数据。当没有人口规划数据时，可根据基准年,人口增长率,计算获得。,A,0,基准年人口,;,p,人口增长率；,m,规划年与基准年的年数差值。, 水环境质量预测,水质量预测的模式各不相同，目前尚处于发展、形成阶段，其方法可分为,水质相关法,和,水质模型法,两类。,a.,水质相关法,水质相关法是将,水质参数,与,影响该水质参数的主要因素,建立相关关系，以此作为水质参数预测的方法。如将流量作为影响水质的主要因素，与水质参数建立相关关系，称为流量相关法。,如某水域中溶解有机碳,DOC,与,月平均流量建立关系，该曲线呈上升趋势，即流量越大，,DOC,的输送率也越大。这种模型中假设难降解的有机污染物与流量无关，是一常数；而易降解的有机污染物随流量呈指数衰减，则,河流的有机污染物总量,预测可表达为：,L,t,=,L,R,+,L,a,exp(-,K,n/Q,),式中,L,t,有机污染物总量，,kg/s;,L,R,难降解有机污染物量，,kg/s;,L,a,易,降解有机污染物量，,kg/s,；,K,降解系数；,Q,流量，,m3/s；,n,比例常数,。,a.,水质模型法,水环境污染预测最基本的问题就是要找出,污染排放变化与水质控制点处污染物浓度之间,的相关关系，来预测区域未来的水环境质量。,应用水质模型法预测水质通常要根据水质模型条件和要求，将水域划分为,若干预测单元,。如在一维水体条件下可把,水质、水量变化处作为节点,划分区段，并使区段内的水质参数一致；进一步利用一套实测资料推求模型的参数，以建立确定的水质模型。此外，还应利用另一套实测资料进行模型验证，分析其误差。若误差在允许范围内，即可在水质预测中应用。,例如,完全混合的河流水质预测方法,当河流流量稳定，背景浓度稳定，污染物流量与浓度也稳定时，污染物排放河流后能与河水完全混合，此时的,河流水质预测模型,为,C=(Q,0,C,0,+qC,i,)/(Q,0,+q),式中,C,河流下游某断面污染物浓度，,mg/L;,Q,0,河流上游断面河水流量，,m,3,/s;,C,0,河流上游断面污染物浓度,，,mg/L,；,C,i,废水中的污染物浓度，,mg/L,；,q,废水流量，,m,3,/L。,该模型适用于相对窄而浅的河流，河流为稳态、均匀河段定常排污，即河流过水断面、流速及污染物排入量不随时间变化，污染物为难降解的有机物、可溶性盐类、悬浮固体情况下的预测。,若考虑污染物的削减，上式可表示为,C=(1-k)(Q,0,C,0,+qC,i,)/(Q,0,+q),式中,k,污染物削减综合系数,。,K,值可,根据上、下断面水质资料及排污口、支流来水水量、水质资料反推计算,k =1-C(Q,0,+q)/(Q,0,C,0,+qC,i,), 固体废弃物污染预测方法, 工业固体废弃物产生量预测,工业固体废弃物有不同的种类，分别对其进行预测。常用的预测方法有三种：,系数预测,法、,回归分析法,、,灰色预测法,。,a.,系数预测法,W=PS,式中,W,预测年固体废弃物排放量，万吨,/,年,;,P,固体废弃物排放系数，即单位工业产量的固体废弃物产生量,;,S,预测的年产品产量，,万吨,/,年,；,b,.,回归分析法,根据固体废弃物产生量与产品产量或工业产值的关系，可建立一元回归模型，如下,y,=,a+b,x,若,固体废弃物产生量受多种因素影响，还可建立多元回归模型进行预测。,c.,灰色预测法,固体废弃物产生量灰色预测是根据,历年固体废弃物产生量序列,来建立灰色预测模型。其基本方法与大气、水环境污染预测相似。, 城市垃圾产生量预测,与工业固体废弃物预测一样，城市垃圾产生量预测也常采用排放系数预测法、回归分析法、灰色预测法。如，利用排放系数的预测方法如下：,W,生,=,f,生,N,式中,W,生,预测年,城市垃圾产生总量,，万吨,/,年,;,f,生,排放系数，,kg/(,人,.,d);,N,预测的年人口总数。, 固体废弃物的环境影响预测,一般是进行某种模拟试验，根据试验来建立预测模型，再进行相应环境问题的预测。常用的一般方法可采用,大气、水影响预测模型，及因果关系分析法,等。, 噪声污染预测方法,包括交通噪声预测和环境噪声预测, 交通噪声预测方法,常用的有,多元回归预测方法,，即根据用车流量、道路宽度、本底噪声值与交通噪声等效声级之间的关系，建立多元回归预测模型。其二是,灰色预测方法,，即根据历年噪声等效声级值，通过原始数据生成处理，建立灰色预测模型。此外，还可采用,随机车流量预测方法,。, 环境噪声预测方法,常用的主要有两种，一是,多元回归预测方法,，通过车流量、固定噪声源、本底噪声与噪声等效声级之间的关系，建立多元回归预测模型；另一种为,灰色预测方法,，即根据历年环境噪声值，建立灰色预测模型。,二、环境功能区划主要技术,区域环境功能区划一般分两个层次，即综合环境区划与单要素环境区划。,综合环境区划,依据,区域环境,特征，服从,区域总体规划,，满足各个要求，并充分考虑,土地利用,现状、发展趋势，根据第三目标、保护级别而确定，常用,专家咨询法,，辅助,数学计算分析,。,单要素环境区划,是以综合环境区划为基础，结合每个要素自身的,特点,加以划分，主要分项是,大气,环境区划、,水,环境区划及,噪声,环境区划等。, 大气环境功能区划,大气环境功能区划根据保护目标确立,一类,、,二类,、,三类,区域及其相应的,环境质量要求，,划分的功能区数目一般不限，但不宜过细。,各分区,在相应目标下的,污染物总量,及其计算方法如下：,式中,a,总量下标,；,k,某,污染物下标,；,i,功能区编号,；,n,功能区总数,；,A,ki,第,i,功能区,面积某,污染物,的,总量控制系数,，,10,4,t/(a.km);,S,总量控制区面积；,S,i,第,i,功能区面积,。, 水环境功能区划,水环境功能区划,分为,两个层次：,水环境功能区划,和,水环境控制单元,。,根据保护目标的要求，,地表水分成,如下的,水环境保护功能区类型：,自然保护区及源头水、生活饮用水水源区；水产养殖区，包括珍贵鱼类及经济鱼类的产卵、索饵、回游通道，历史悠久或新辟人工养殖保护的渔业水体、自然水域；旅游区、游泳区、景观功能区、划船功能区、水上运动区等；工业用水区的自然水体；农业灌溉区；排污口附近混合区等。,计算各功能区和控制单元的水污染物控制总量，应选择适宜的水质模型和模型参数。, 声学环境功能区划,声环境要素,主要是指对城镇、村庄、居住区等敏感的要素，但污染源的影响范围一般较小，区域间相互影响较轻，划分的区域空间相对较小，根据,城市区域环境噪声标准,的分类方法进行划分，其范围可参照区域土地利用规划功能区范围，落实到相应的网格区上。,三、总量控制技术, 宏观总量控制模型,宏观总量控制,是研究,规划区,污染物的产生、治理、排放规律和治理资金的需求与经济、人口发展的协调关系以及从,宏观上,把握经济、人口的发展对环境的影响，提出对策，促进环境与社会经济的协调发展。,污染物宏观总量控制,，由,废水,宏观总量控制、,废气,宏观总量控制、,固体废弃物,宏观总量控制及,环境经济分析,及其相应的,宏观控制模型,等部分,构成,。,具体,污染物的总量控制模型,主要由以下几方面分别建立：,污染物,产生量,；污染物的,治理量,；污染物,回收利用量,；污染物,排放量,；污染物,治理投资,；,回收利用效益,或,综合利用效益,等。, 水域允许纳污量,水域允许纳污量,，是在给定水域和水文、水力学条件、排污口位置情况下，满足水域某些功能而确定的,水质标准最大排放量,，称为该水域所能容纳污染物质总量，通称水域允许纳污量或,水环境容量,。,水环境容量的计算,，根据,水文,条件、水域,功能,要求、,污染物性质,、污染物,排放方式,、,环境背景状况,建立符合要求、可靠的模型，确立合理的参数，进行计算。,实施总量控制分为,目标总量控制,和,容量总量控制,：,目标总量控制,是从,污染源可控性,出发，强调,控制目标,，,技术,、经济可靠，一般称为,最佳适用方法,；,容量总量控制,是从,纳污水体允许纳污量,出发，强调,环境目标,，,环境,、经济、技术三效益统一。, 大气污染物总量控制,大气污染物总量控制,是从,功能区,划分、,环境质量目标,出发，考察,污染物排放,与功能区,大气质量关系,，分析达到功能区环境空气质量要求的,途径,和,措施,，编制,达标方案,，进行,效益费用分析,，协调与综合目标,可达性,及目标,调整,等。,建立大气总量控制的,技术要点,是：,建立,控制,规划模型,；开列,污染源清单,，确定,受体模式,；,控制点,的优化，确定和,规划方案,优化；综合平衡确定,大气环境质量目标,。,常用的具体,空气质量模型,有,TSP,扩散,-,沉积,模型；,颗粒污染物受体,模式；,SO,2,扩散,模式；配套的相关参数的处理及确定方法，建立相应的模式参数等。,