第五章環境影響評價方法第一節環境影響評價識別方法第二節環境影響預測方法第三節環境影響綜合評價方法第一節環境影響評價識別方法

環境影響識別基本內容

識別方法第一節環境影響評價識別

環境影響概述

“環境影響”可以定義為“因人類活動引起的物理、化學、生物、文化、社會、經濟系統的變化”，環境影響識別就是要保證所有必須考慮的環境因素全部包括在內。

定性分析方法定量分析方法

第一節環境影響評價識別

環境影響識別基本內容

如何識別這些影響大致可從以下三方面分析：

環境影響因子識別

環境影響類別識別

有利影響和不利影響可逆影響與不可逆影響短期影響和長期影響直接影響和間接影響環境影響程度識別

第一節環境影響評價識別識別方法

Little、Walton和Lewis等人在1971年提出了將可能受開發方案影響的環境因子和可能產生的影響性質，在一張表上一一列出的識別方法，故也稱“列表清單法”、或“一覽表法”。

簡單型清單

描述型清單：比簡單型清單多環境因子如何度量的準則。分級型清單：在描述型清單基礎上又加上對環境影響程度進行分級（如表5-3所示）第一節環境影響評價識別識別方法

矩陣法疊圖法網絡法

第二節環境影響預測方法主觀預測方法統計預測方法數值模擬預測方法數學分析預測方法物理模擬預測方法第二節環境影響預測方法主觀預測方法

主觀預測方法

對比法與類比法

對比法：此法通過對工程興建前后，對某些環境因子影響機制及變化過程進行對比分析。

類比法：一個未來工程（或擬建工程）對環境的影響，可以通過一個以知的相似工程興建前后對環境的影響訂正得到。專家咨詢法

第二節環境影響預測方法統計預測方法

時間外推預測法

此類方法常用于自身隨時間變化具有一定規律，不需考慮其它因素對其影響的事物的預測；或由于影響因素太多，無法確定主要影響因素的事物的預測，如：某城市的人口、能耗的長期預測。具體方法根據預測對象與時間變化的關系，又可分為：

單一關系的線形外推法：Y(t)=a+bt

可線形化的非線形外推法：Y(t)=a+bf(t)f(t)=sint,lnt

復雜關系的外推法：Y(t)=a+bt+cf(t)

有上下限的生長曲線外推法：Y(t)=L/(1+a)

諧波分析與周期分析法：Y(t)=

自回歸預測方法：

(擬合方程)(預測方程)

第二節環境影響預測方法統計預測方法

多元相關分析預測法

此類方法常用于那些自身變化無明顯規律，主要受其它因素影響的事物的預測。例如：城市空氣質量的預測，由于目前還無法建立理論分析模式，只能在相關分析基礎上，選擇出對預測對象而言信息量最大的預測因子，建立起經驗預測模式，一般了用多元回歸方程把預測對象與預測因子聯系起來：

y=a+

式中的為各個預測因子，若是Y的前一時段的因子，則是完全預測模式；若是與Y同時段的因子，它們本身需用其它預測方法（如數值天氣預報）預測出來，則是MOS（模式輸出系統）預測方法。為模式參數，同樣可用收集來的歷史和現時數據資料通過擬合剩余方差分析，最小二乘法計算確定。第二節環境影響預測方法統計預測方法

聚類分析預測法

此類方法建立在樣本的相似分析基礎上。各樣本可以視為多維空間內的一個點或一個向量，相似程度可用二樣本點見的距離、二樣本向量之間的交角表達，根據各個樣本兩兩間的相似分析，在一定的相似水平上分出類來，聚類好的那些類別對應一定的環境影響，需作預測的樣本最相似于哪一類樣本即可作出預測。第二節環境影響預測方法統計預測方法

模糊預測方法

以上方法預測得到的預測對象Y是確定的。但現實世界中許多問題存在不確定性。為了解決此類問題，可引入隸屬度，便可得到模糊集預測方法（如模糊聚類分析）。總結：統計分析方法的核心是數據擬合處理。此類方法應用好壞的關鍵在于：

收集的原始數據的數量和質量

擬合函數的選用預測公式的參數確定與信度檢驗

第二節環境影響預測方法

數值模擬預測方法

白箱模型又稱機理模型，即人們對于預測對象的內部結構、特性參數、運動變化機制已經了解得十分清楚的模型。例如人們對污染物的濃度預測，可通過質量（能量）平衡研究建立相應微分方程，再求其解來完成預測。根據物質質量守衡原理和梯度輸送理論，污染物在液體介質中的運動規律可以寫成如下形式：

式中：c為污染物質的平均濃度，x，y，z為三個方向上的坐標，u，v，w為三個方向上的速度分量，為三個方向上的擴散系數，t為時間，為污染物源、匯強度（+為源，-為匯）。

第二節環境影響預測方法數學分析預測方法

用于環境預測的解析模式，與數值模式一樣，可分為0維、一維、二維、三維，以及穩態、非穩態。應用時必須注意模式推導過程中所用的假設條件以及尺度分析，這些條件也是模式使用的限制條件。但現實世界的環境影響問題總與以上條件有所差異，即原型與模式在以上因素存在差異，這是模式質量（誤差）的主要決定因素（來源）。模式參數（如擴散參數）的確定可以采用類比的方法、數值實驗逐步逼近的方法、現場測定的方法和物理實驗的方法。前二個方法屬統計方法；后二個方法屬物理模擬方法，常用的有示蹤劑測定法、照相測定法、平衡球測定法與風洞、水渠實驗方法。但所得模式參數，與原型中的實際參數是有差別的，此差別是模式質量問題的又一重要因素。與預測質量最直接相關的影響因素是輸入數據的質量，包括源、匯項數據（如源、匯強度）、環境數據（如風速、水速、氣溫、水溫）以及用于模式參數確定的原始測量數據（如監測數據）的質量，這些數據必須經過嚴格的質量把關檢查。以上三項誤差的存在，決定了環境預測結果的誤差或不確定性。一般嚴格的環境影響預測，要求有這方面的討論，以讓決策者對預測結果有一個比較全面的認識。此討論有時可用模式驗證形式進行。第二節環境影響預測方法物理模擬預測方法

幾何相似運動相似熱力相似動力相似這類方法的最大特點是采用實物模型（非抽象模型）來進行預測。方法的關鍵在于原型與模型的相似。相似通常要考慮：

物理模擬的主要測試技術有：示蹤物濃度測量法光學輪廓法

第三節環境影響綜合評價方法指數法

矩陣法

圖形疊置法

網絡法

第三節環境影響綜合評價方法指數法

普通指數法

一般的指數分析評價。先引入環境質量標準，然后對評價對象進行處理，通常就以實測（或預測值）C與標準值CS的比值作為其數值:Pi＝C/Cs

單因子指數法的評價可分析該環境因子的達標（Pi<1）或超標（Pi>1）及其程度。顯然，Pi值越小越好，越大越壞。在各單因子的影響的評價已經完成的基礎上，為求所有因子的綜合評價，可引入綜合指數，所用方法便謂：“綜合指數法”，綜合過程可以分層次進行，如：先綜合得出大氣環境影響分指數，水體環境影響分指數，土壤環境影響分指數，然后再綜合得出總的環境影響綜合指數：式中，i為分指數，用以表示環境要素；n為分綜合指數；J為因子數，im為第i個分指數所含的因子總數，以上綜合方法是等權綜合，即各影響因子的權重完全相等。第三節環境影響綜合評價方法

指數法

或在此基礎上再作函數運算（為了便于評分）。

式中Wij為權重因子，根據有關專門研究或專家咨詢確定。

P值求得后，又可根據其數值與健康，生態影響的綜合評價，例如格林空氣污染指數。橡橋空氣質量指數，英哈巴爾水質指數均有此功能。指數評價方法可以評價環境質量的好壞與影響大小的相對程度。采用同一指數，還可以作為不同地區不同方案間的相互比較。一般的各影響因子權重不同的綜合方法可采用如下公式：第三節環境影響綜合評價方法

指數法

巴特爾指數法

巴特爾指數不是引入環境質量標準，而是引入評價對象的變化范圍，把此變化范圍定為橫坐標，把環境質量指數定為縱坐標，且把縱坐標標準化為0~1，以“0”表示質量最差，“1”表示質量最好。每個評價因子，均有其質量指數函數圖，各評價因子若已得出預測值，便可根據此圖得出該因子的質量影響評價值。第三節環境影響綜合評價方法矩陣法

矩陣法由清單法發展而來，不僅具有影響識別功能，還有影響綜合分析評價功能。它將清單中所列內容，按其因果關系，系統加以排列。并把開發行為和受影響的環境要素組成一個矩陣，在開發行為和環境影響之間建立起直接的因果關系，以定量或半定量地說明擬議的工程行動對環境的影響。這類方法主要有相關矩陣法、迭代矩陣法兩種，下面僅介紹相關矩陣法。第三節環境影響綜合評價方法圖形疊置法這種能直觀表示各種單個影響和復合影響的簡單方法具有不少優點。疊圖法易于理解，更重要的是能顯示影響的空間分布，并且容易說明項目的單個的和整個復合影響與受影響地點居民分布的關系，也可決定有利和不利影響的分布。疊圖法的經驗表明，對各種線路（如管道、公路和高壓線等）開發項目進行路線方案選擇時，采用此方法是最有效。綜合顯示不但能評價線路的影響，而且還能指出產生影響最少的路線，因此疊圖法是一種能為線路開發鑒定出最少破壞的非常有用的“搜索”方法。第三節環境影響綜合評價方法網絡法

網絡法的原理是采用原因——結果的分析網絡來闡明和推廣矩陣法。

圖5-3影響網絡的基本框架

行動計劃一級二級 三級行動各個組成部分（原發）影響第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法模糊數學評價法

模糊集合理論是1965年美國自動控制專家札德（L.A.Zadeh）教授首先提出來的。模糊數學是建立在集合論基礎上的，對于一個普通的集合，若存在一個子集A，則空間中任一元素x，要么x屬于A，要么x不屬于A，二者必居其一，用函數表示為

A(x)=1x∈A0x∈A

A（x）稱為集合A的特征函數（或隸屬函數），只取0，1兩值。第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法模糊集合概念

模糊將特征函數推廣到模糊集中的[0，1]區間，即可對模糊集合作如下定義，用以說明模糊的概念。

定義：設給定論載U，U上的一個模糊子集A，對于任意元素x∈U，都能確定一個函數μA（x）∈[0，1]，用以表示x屬于A的程度。μA（x）稱為x對A的隸屬度。

由于我們常用的模糊子集是離散形式，A可以表示為：

A={μA

（x1）/x1,μA(x2),……,μA(xn)/xn}x1,x2……,xn∈U

例如，論域X={0，1，2，3，4，5，6}，模糊子集為A={0/0，0.2/1,0.6/2,1/3,0.6/4,0.1/5,0/6}第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法模糊集合運算

與普通集合相似，模糊集合中也有幾個基本運算，主要是“相等”、“余”、“并”、“交”、“代數積”、“代數和”相等余（即NOT）并（即OR）交（即AND）代數積代數和第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法模糊綜合評價

模糊綜合評價數學模型的建立，一般可歸納為四個步驟:建立評價對象的因素集U={u1,u2,…,un}。因素就是參與評價的個因子的數值指標。建立評價集V={v1,v2,….vn}。V是與U中相應評價標準分集的集合。找出因數論域U和評價論域V之間的模糊關系矩陣R:U，稱為單因數評價矩陣。于是，（）構成一個綜合評價模型，或稱為綜合評價空間。綜合評價第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法[例2-3]以松花江水質為例說明最常用的線形函數為隸屬函數所確定的模糊關系矩陣。松花水質分級標準見表5-7。表5-7松花水質分級標準表/（mg/l）項目Ⅰ級水標準Ⅱ級水標準Ⅲ級水標準Ⅳ級水標準Ⅴ級水標準DO7.05.03.02.01.0BOD1.52.03.05.08.0COD2.03.05.08.010.0酚0.0020.0050.010.020.03CN-0.0010.0020.0050.010.02根據DO的五級標準可做出其五個級別的隸屬函數:0x≤5(x-5)/25<x<71x≥7

Ⅰ級水

y1={(x–3)/23<x<5(7–x)/25<x<70x≤3,x≥7Ⅱ級水

y2={x-22<x<3(5–x)/23<x<50x≤2,x≥5Ⅲ級水

y3={X-11<x<2(3–x)2<x<30x≤1,x≥31x≤1(2–x)1<x<20x≥2（5-37）Ⅳ級水

y4={Ⅴ級水

y4={第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法從表可知，一級水DO指標定為7.0mg/L,如果實際情況下DO是7.1mg/L，則劃為一級水，如果DO為6.9ml/L，則劃為非一級水，但7.1與6.9相差很小。如果用DO隸屬函數來刻劃這條界限，就可以明確的計算出DO=7.1mg/L隸屬一級水的程度達到100%，而DO=6.9mg/L時，隸屬一級水的程度大于95%，相應的，隸屬二級水的程度則是5%。設實測的五項指標數值為{2.69/DO，2.50/BOD，7.73/COD，0.0076/酚，0.0040/CN-}，則由所對應的隸屬函數可計算出一個55的模糊關系矩陣：

R=第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法權重系數模糊子集A中表示單因數在所有因數中所起作用大小的度量。權重系數的確定在前面的有關章節已作過介紹，用各種方法確定權系數都有一定的優缺點。一般而言對具體的單因子支書到分指數的綜合過程中，根據數據的統計性質或環境化學性質等定權較方便；而從環境要素分指數到環境質量綜合評價指數的過程中，專家評分法及層次分析法等能在更高的層次上把握環境質量的優劣程度。在松花江水質評價中，水質環境要素評價確定權重系數時直接考慮其評價標準。由于單因子指數在水質評價分指數中的權重與某項因子分級標準無直接關聯，因此，可以將五級標準的中間標準或其平均值定義劃分“清潔”與“污染”之間的分界點。此時，權重系數由下式計算得到第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法

=（Si1+Si2+Si3+Si4+Si5）/5

式中=W+

WDO與其他幾項Wi的定義不同，因為DO在水質特征上與其他幾項指標不同，DO值越高，水質越好。Sij為第i個指標的第j個評價標準值。最終的權重系數計算過程見表5-8。第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法表5-8松花江水質評價權重系數的計算結果由此可得，A={0.30，0.14，0.31，0.13，0.12}

項目DOBODCOD酚CN-ΣWi=4.46Ci2.692.507.730.00760.0040Si3.603.905.600.01340.0076Wi1.340.641.380.570.53ai0.300.140.310.130.12第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法層次分析方法

近來，基于專家評分法的層次分析法（AnalyticHierarchyProcess）正得到人們的重視。與專家評分法直接確定權值系數相比，T.L.Saaty于1980年提出的層次分析法更具科學性、系統性、完整性和層次性。該方法所需數據量少、評分花費的時間短、計算工作量小、易于理解和掌握，現在已經成為系統科學中常用的決策分析工具。該方法在環境質量評價中的初步應用介紹如下：第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法（1）專家調查評分重要性標度

確定權值的專家調查評分法，其方法是對單個因子相對于分指數的重要性評估后，直接計算出相對重要性并經歸一化后得到權值系數。層次分析法的基礎也是專家調查評分，但對比評分和計算權什系數方法不同。

極為重要記為9

重要得多記為7

重要記為5

稍重要記為3i,j比較一樣重要記為1

稍次要記為1/3

次要記為1/5

次要得多記為1/7

極為次要記為1/92,4,6,8用于重要性標度之間的中間值。

第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法（2）構造多因子比較矩陣

設有n個需要比較的因子x1、x2、……xn，和評分者（環境專家或公眾代表）對話，進行兩兩因子之間重要程度的比較，可得到如下結果：

x1x2…xnx1a11a12…a1nx2a21a22…a2n……………

xn

an1an2…ann將結果寫成矩陣得到比較矩陣AA=[aij]n×n

該矩陣是一個n階互反性判斷矩陣，矩陣元素有：aii=1,aij=1/aji，即進行兩兩比較的次數為n(n-1)/2。

第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法（3）因子權重系數的確定

對比較矩陣A先計算出特征值λmax

，然后求出其相應的規范化的特征向量W,即

AW=λmaxW

（5-51）

W的分量（w1,w2,…,wn

）就是對應于n個因子的權重系數。第三節環境影響綜合評價方法動態系統模擬法（4）求解特征值和特征向量

和積法

步驟為：

n

對A按比例規范化aij=aij/∑aiji=1

n再按行相加求和數

Wi=∑aij

j=1

n再規范化，即得權重系數Wi:Wi

=

Wi/∑Wii=1

方根法步驟為：

nn

按行元素求幾何均值，得Wi=∏aij

j=1n規范化，即得權重系數WI:Wi=Wi/∑Wi