91-环境质量现状评价统计

第九章环境质量现状评价统计9环境质量现状评价统计•9.1污染源综合评价•9.2大气环境质量评价•9.3水环境评价•9.4土壤评价9.1污染源综合评价•定义污染源综合评价是指比较评价种类繁多的污染物和污染源对环境污染的贡献，或确定污染环境的主要污染源和主要污染物的一类工作。•常用评价方法–等指标数法–排毒指数法–环境影响潜在指数法9.1.1等标指数法•定义指根据污染物浓度和排放标准评价污染状况的一组指标。包括等标指数（I）、等标污染负荷（P）、等标污染负荷比（K）。9.1.1.1等标指数（I）•作用：说明污染物排放超标的情况。•等标指数指污染物实际排放浓度（量）与污染物的排放浓度（量）标准的比值。或式中Ci——污染物实测浓度C0i——污染物排放浓度标准Qi——污染物实际排放量Q0i——污染物排放量标准iiiCCI0iiiQQI09.1.1.2等标污染负荷（P）•作用：说明污染物对污染源的实际贡献量。•等标污染负荷（P）指污染物实际排放量与排放浓度标准的比值，或指污染物等标指数（I）与介质实际排放量之积。Pi=式中：Pi——等标污染负荷Ci——污染物的实测浓度C0i——污染物的排放浓度标准Qi——含污染物的介质（废水、废气、废渣等）实际排放量iiiQCC0利用等标污染负荷（P），可以进一步说明污染源对区域污染、区域对全域污染的贡献以及比较污染物对区域和全域污染的实际贡献。（1）污染源等标污染负荷（Pn）（2）区域污染源等标污染负荷（Pm）（3）全区域（或全流域）污染源等标污染负荷（P）（4）污染物的总等标污染负荷（Pi总）9.1.1.3等标污染负荷比（K）•作用：此指标确定污染物和污染源对环境污染状况的贡献率。•等标污染负荷比指等标污染负荷占其相应的等标污染负荷总量的百分比，据此可以确定主要污染物、主要污染源、主要污染区域。（1）污染物的等标污染负荷比（Ki）Ki=Ki较大者，对环境污染贡献率大。Ki最大者，就是该污染源最主要的污染物。（2）污染源等标污染负荷比（Kn）Kn=Kn较大者，对区域环境污染贡献率大。Kn最大者，就是该区域最主要的污染源。（3）区域等标污染负荷比（Km）Km=Km较大者，对全区域环境污染贡献率大。Km最大者，就是全区域最主要的污染区域。（4）全区域污染物等标污染负荷比（Ki总）Ki总=Ki总较大者，对全区域环境污染贡献率大。Ki总最大者，就是全区域最主要的污染物。%100niPP%100PPi%100niPP%100PPi总9.1.2排毒指数法•定义其指根据污染物浓度和毒性标准评价污染危害的一组指标。。•分类–排毒指数（F）–排毒指数比（R）9.1.2.1排毒指数（F）•定义排毒指数指即污染物实测浓度与污染物毒性标准之比。•计算公式式中Ci——污染的实测浓度Di——污染物的毒性标准（或对人、对动物的毒性剂量）•毒性标准–废水Di＝污染物慢性中毒阈剂量(mg／kg)×成人平均体重–废气Di＝污染物慢性中毒阈剂量(mg／kg)×人体每日呼吸空气量–渔业用水Di＝污染物对鱼类的毒作用剂量(mg/kg)×日需水量（2.5kg）iiDCFi•排毒指数（1）污染源排毒指数Fn（i＝1，2，3，…，n）（2）区域排毒指数Fm（n＝1，2，3，…，m）（3）全区域排毒指数F（m＝1，2，3，…，m）niiF1FnmnnF1FmmnnF1F9.1.2.2排毒指数比（R）•作用确定污染物和污染源对环境污染危害的贡献率。•计算公式排毒指数比指排毒指数占其相应的排毒指数总量的百分比，据此可以确定主要危害污染物、主要危害污染源、主要危害污染区域。（1）污染物排毒指数比（Ri）Ri＝（2）污染源排毒指数比（Rn）Rn＝（3）区域排毒指数比（Rm）Rm＝（4）全区域污染物排毒指数比（Ri总）Ri总＝%100niFF%100FFn%100FFm%100FFi总9.1.3环境影响潜在指数法•定义将污染物、污染源状况与承受污染的具体环境结合起来进行污染源评价，可以更为客观地评价污染源。此类评价方法带有指明污染源对环境潜在影响的意义，称为环境影响潜在指数法。•分类目前被较广采用的有水环境影响潜在指数和大气环境影响潜在指数。9.1.3.1水环境影响潜在指数•计算公式式中Pi(水)——污染物水环境影响潜在指数mi——污染物日绝对排放量C0i——污染物的排放标准浓度aj——水体功能用废水水量分配系数Kij——污染物的环境功能系数•环境功能系数（Kij）其指污染物的排放标准浓度（C0i）与污染物的水体功能标准浓度（Cs）之比。Kij越大，表明污染物（源）对功能水体的污染威胁越大。jiiijaCmK0)i(P水CsCi0ijK9.1.3.2大气环境影响潜在指数•计算公式式中Pi(气)——污染物的大气环境影响潜在指数mi——污染物的日平均绝对排放量C0i——污染物的排放标准浓度K——环境区域系数βh——排气筒高度系数区域环境系数（K）是描述不同区域环境类型、风速条件下污染物影响能力的调整系数，对应不同K值的区域环境，污染物的影响能力不同。排气筒高度系数（βh）是描述不同排气筒口高度时污染物污染能力的调整系数，对应不同βh值的排气筒，污染物的影响能力不同。hiiCmK0)i(P气9.1.4三类污染源评价方法的比较表9.1给出了对三类评价方法的一种比较分析。表9.1污染源评价方法对比等标指数法排毒指数法环境影响潜在指数法评价思路标准偏离性生物危害性环境影响性评价依据排放标准生物毒性标准排放标准、环境标准环境关联度小较大大技术经济难度小大较大应用推广难度小大较大适用评价类型瞬时、短期、近期短期、近期、积累近期、远期、积累9.2大气环境质量评价9.2.1大气质量常规评价方法目前，大气质量常规评价仍以指数为基本工具，常用的有指数均值法、格林综合指数法、PINDEX法、PSI法。9.2.1.1大气质量指数均值法•定义其采集二氧化硫、氮氧化物、飘尘等污染物的测定结果，计算其单项质量指数，进而计算指数均值以评价大气质量。由于大气污染物检出值常有极大的偏态性，往往采用中位数代表其平均水平。•计算公式，，式中Ci——污染物监测的全年日平均中位数值C0i——污染物的质量标准值Pi——污染物的单项质量指数X——污染物单项指数(Pi)中的最大值——污染物单项指数(Pi)的平均值I——综合大气质量标准niiPnP1)(1PXIiiCC0iPP9.2.1.2格林大气污染综合指数法•定义此方法主要适用于冬季或燃煤使用量大的区域的大气质量评价，选择SO2及烟尘两种污染物浓度计算综合指数。•计算公式I1＝=89.0×（9.27）I2＝=26.6×（9.28）I＝0.5（I1+I2）（9.29）式中I1——SO2分指数I2——烟尘分指数I——污染综合指数s——SO2实测日平均浓度(mg/L)c——烟雾系数实测日平均值(COH单位／1000英尺)a1、a2、b1、b2——相关常数通常认为，当I25时，大气质量良好；25I50时，大气质量具有潜在危害；I50时，大气质量处于警报水平。11bsa431.0s22bca576.0c9.2.1.3PINDEX法•定义选择颗粒物质、NO2、SO2、CO、O3等常见的5种大气污染物监测值计算污染指数。•计算公式式中Pi——污染物的单项质量指数Ci——污染物的实测浓度C0i——污染物的质量标准浓度51PINDEXiiPiiCC0iP9.2.1.4PSI法（污染物标准指数法）表9.7污染物标准指数（PSI）与各污染物浓度的关系和PSI的分级PSI污染水平污染物浓度（）质量分级对健康的一般影响要求采取的措施颗粒物(24h)SO2(24h)CO(8h)O3(1h)NO2(1h)SO2×颗粒物500显著危害10000262057.512003750490000很危险病人和老年人提前死亡，健康人出现不良症状，影响正常活动关闭门窗人群停留室内，避免交通，尽量减少体力消耗，400紧急875210046.010003000393000危险健康人出现明显症状，降低运动耐受力，提前出现某些疾病病人和老年人停留在室内，一般人群避免户外活动，避免体力消耗。300警报625160039.08002260261000很不健康心脏病症状显著加剧，肺病症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人普遍出现症状老年人、心脏病、肺病患者应停留在室内，并减少体力活动200警戒37580017.0400113065000不健康易感人症状有轻度加重，健康人群出现刺激症状心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体力消耗和户外活动100质量标准26036510.3160[1][1]中等5050%质量标准75[2]80[2]5.080良好3/mg9.3水环境评价9.3.1综合污染指数此指数由北京大学关伯仁在1974～1975年官厅水系评价中提出。（i＝1，2，…，n）式中K——综合污染指数Ck——统一标准(常定为0.1)C0i——污染物地面水标准最高允许浓度(mg／L)Ci——污染物地面水实测浓度(mg／L)n——污染物个数niiikCCC10K9.3.2布朗水质指数（WQI）式中WQI——水质指数(其值在0～100之间)qi——污染物的质量指数(qi＝)Wi——污染物的权重值n——污染物个数常纳入指数计算的污染物及其权重值为：溶解氧，0.7；大肠菌密度，0.15；pH，0.12；BOD5，0.10；硝酸盐，0.10；磷酸盐，0.10；温度，0.10；混浊度，0.08；总固体，0.08。iiCC0niiiqW1WQI9.3.3罗斯（S.L.Ross）水质指数•主要内容在常规监测的12个参数中选取4个参数作为计算河流水质指数的评价参数。4个参数是BOD、NH3-N、DO和悬浮固体，并对这4个参数分别给予不同的权重系数，见表9.11。同时按表9.12所示的参数分级值，给每个评价参数打分。表9.11不同参数的权重系数参数BODNH3-NDO悬浮固体权重系数合计权重系数332210表9.12各参数的分级值悬浮固体BODNH3-NDODO浓度/(mg/L)分级浓度/(mg/L)分级浓度/(mg/L)分级饱和度/%分级浓度/(mg/L)分级0～1010～2020～4040～8080～150150～300＞300201814106200～22～44～66～1010～1515～2525～50＞5030272418126300～0.20.2～0.50.5～1.01.0～2.02.0～5.05.0～10.0＞10.03024181263090～10580～90105～12060～80＞12040～6010～400～101086420＞98～96～84～61～40～l1086420•计算公式在计算水质指数时，先根据各参数的实测浓度值查表9.12，得出各参数的分级值，再按下式计算：式中WQI——罗斯水质指数。•罗斯计算法要求值用整数表示，小数点以后的数值全部进位。他将河流水质分为11个等级（水质指数为0～10）。河流水质指数为0表示水质最差，类似腐败的原始污水；对天然纯净状态的水，规定水质指数为10。表9.13罗斯水质指数分级标准权重值分级值WQIWQI值108630水质状况纯净轻度污染污染严重污染水质类似腐败的原始污水9.3.4内梅罗（N.L.Nemerow）污染指数•此方法不仅考虑到一般水质标准，而且考虑到污染最严重的一种水质指标的状况及其对水质的影响，此法应用较广。式中PIj——j种用途水的水污染指数，mg/L；Si,j——水质评价参数(污染物)i的j种用途水的水质评价标准，mg/L；Ci——水质评价参数i的实测浓度，mg/L；n——水质评价参数的项目数。•内梅罗建议选取以下14项作为计算水污染指数的评价参数，即温度、颜色、透明度、pH值、大肠杆菌数、总溶解固体、悬浮固体、总氮、碱度、氯、铁、锰、硫酸盐、溶解氧。•将水的用途分为三类：a.人类接触使用的（PI1），包括饮用、游泳、制造饮料等；b.间接接触使用的(PI2)，