环境管理学第04章.ppt

第四章 环境管理的技术方法 第一节 环境管理技术方法的基础保证 环境管理 人类社会 自然环境 物质流 环境 社会系统 物质载体 自然科学 工程科学 环境标准环境统计 环境监测 目的和任务 特点和分类 程序与方法 质量保证 一 环境监测 是环境管理工作的一个重要组成部分 它通过技术手段测定环境质量要素的代表值以把握环境质量的状况 这是获取环境管理基础数据的基础性工作 一 环境监测的目的和任务 污染源的监测 环境质量的监测 分类 研究性监测污染事故监测仲裁监测 环境要素监测污染源的监测 特殊目的监测 常规监测 三 环境监测的程序和方法 确定监测项目 现场调查 资料收集 监测点布设 采样时间和方法的确定 结果报告 数据处理和分析 环境监测的程序 环境标准是有关保护环境 控制环境污染与破坏的各种具有法律效力的标准的总称 它是由国家按照法定程序批准的技术规范 是国家环境政策在技术方面的具体体现 也是执行各项环境法规的基本依据 一 环境标准基本概念 环境标准是为了保护人群健康 社会物质财富和维持生态平衡 对大气 水 土壤等环境质量 对污染源的监测方法以及其他需要所制定的标准 中华人民共和国环境保护标准管理办法 我国环境标准体系 六类 二级 两种执行规定 环境质量标准污染物排放标准环境基础标准环境方法标准环境标准物质标准环境保护仪器设备标准 国家级标准地方级标准 强制性标准推荐性标准 二 环境标准的制定 保证人体健康 国际 国家相关标准和协定 综合资源管理 区域经济环境规划 制定环境标准需要的基础数据和参考资料数据 与生态环境和人类健康有关的各种科学基准值 环境质量的目前状况 污染物的背景值和长期的环境规划目标 当前国内外各种污染物处理技术水平 国家的财力水平和社会承受能力 污染物处理成本和污染造成的资源经济损失等 国际上有关环境的协定和规定 其他国家的基准 标准值 国内其他部门的环境标准 如卫生标准 劳保规定 科学原理 排放标准的制定 以经济上适用的污染物综合治理技术为依据 概念和特点 统计的内容 应用 三 环境统计 一 环境统计的概念 环境统计是用数字表现人类活动引起的环境变化及其对人类的影响的反映 环境统计包括为了取得和环境统计资料而进行的设计 调查 整理和统计分析等各项工作 统计数字资料 统计数字报告 环境统计 结果 二 环境统计的内容 联合国统计司1977年提出 环境统计的范围包括土地 自然资源 能源 人类居住区和环境污染五个方面 但对各国的环境统计没有提出统一的指导意见 我国环境统计工作目前主要采用布置环境统计报表的办法 进行环境调查 收集必要的基础资料 基层填报单位根据国家环境保护局颁发的环境统计报表制度和要求 依据本单位的原始记录 台帐和内部报表等原始资料填报环境统计报表 各级政府环保部门负责收集 审查 汇总基层环境统计报表并逐级上报 同时各自得到所需要的环境统计资料 为取得完整环境统计资料 还应采取多种方式 从多种渠道取得相关资料 补充环境统计调查表的不足部分 根据环境管理工作一需要 还可组织普查 典型调查 重点调查及抽样调查等多种形式进行环境调查 2001年建立的 十五 环境统计报表制度 发布了 环境统计报表填报指南 和与之相配套的 十五 全国环境统计信息系统 统计软件 环境统计报表制度分为综合年报制度和专业年报制度两个部分 综合年报制度由各级环保部门的综合统计部门组织实施 以反映环境状况 污染防治和生态保护为主要内容的年报制度 它的调查对象是全社会有污染排放的企事业单位和污染治理单位 综合年报1 基层报表 综合年报2 综合 统计 报表 专业年报制度各级环保部门的业务在主管部门具体实施 以反映各项环境管理制度和环境管理执行情况为主要内容的年报制度 它的填报对象是各级环保部门 由各级环保部门的综合统计部门统一上报 专业年报 种类繁多 中国石油天然气集团公司环境统计报表 实例1 综合年报 环年基表 中国石油天然气集团公司环境污染与破坏事故报告速报表 排污口 废水 排放原始记录 排污口 废气 排放原始记录 固体废弃物排放及处置情况原始记录 噪声污染源原始记录 废水治理设施运行情况原始记录 三废 综合利用原始记录 环境污染与破坏事故原始记录 废气污染物排放统计台帐 1 废水污染物排放统计台帐 2 三 环境统计在环境管理工作中的应用 环境统计分析报告 环境统计分析的结果 一般是用环境统计分析报告 包括数字 曲线和图表 的形式 向政府 企业和公众及研究人员提供的丰富的环境信息 环境统计资料 环境统计分析 政府 企业 公众 研究人员 调查 揭示 数据资料中包含的环境变化与经济发展的内在联系和规律 第二节 环境管理的实证方法 人类社会 自然环境 实验 调查问卷 案例研究 实地研究 无干扰 文本分析 实证研究 环境管理的规律 一 实验方法 一 实验方法 三 环境统计的应用 一 实验方法对于管理科学的重要性 实验 假设 经验 科学 实验 假设 实验 再假设 的发展轨迹 管理也是一门科学 管理科学也要进行科学实验 其重要性相对于自然科学而言是一样的 阅读材料 1 泰勒的铁锹试验和金属切割实验 泰勒的铁锹铁锹试验 1880 1900年310台不同的机器 把80万磅钢铁切成碎屑 记录了50000次试验数据 总结出影响工作效率的12项因素 以及各因素间的数量关系 并设计出一把专用快速计算尺 在此基础上制订工艺规范和劳动定额 新工人比十年以上老工人的生产效率还高2 9倍 20万 企业获得了 比为实验所支付的要多得多的收入 金属切割实验 2 梅奥的霍桑实验 工业文明的人类问题 人际关系学 物质激励 与 精神激励 对比试验 3 勒温实验 被动参予 A组采用讲演方式 B组采用讨论加实习方式 主动参予 3 32 三 环境统计的应用 二 环境管理实验方法的主要步骤 环境管理实验方法具有双重特性 管理科学实验 环境科学实验方法 企业管理工商管理 环境化学环境生物学环境物理学环境地学 环境管理实验 实验室实验 现场实验 实验设计 提出实验问题 明确实验目的 选择实验对象 给出实验假设 相关实验因素的控制 预备实验 实验实施 实验分析 环境管理实验方法的主要步骤 阅读材料 环境管理学的实验建议 1 校园废旧一次性电池回收实验的建议 数量不多使用周期较长电池重量和体积不大价值也不大 一次 电 池 传统上的回收废纸 饮料瓶 一次性餐盒的办法 大学校园最佳回收方案 上海市华东师范大学2006年一个初步问卷调查研究表明 2 其他环境管理实验的建议和说明 小区生活垃圾分类问题 公园草坪上遗留垃圾问题等 超市塑料袋问题 一次性筷子问题 下水道井盖被盗问题 城市小广告问题 废纸回收问题 破坏绿化问题 三 环境统计的应用 三 实验方法的注意事项 实验结果社会调查结果 参考组 对比组 精心设计进行实验 自愿受试 保守受试者的私人机密 对受试者无害 让受试者知情等 注意事项 注意事项 实验方法的注意事项 二 问卷调查法 调查问卷 案例研究 实地研究 文本分析 二 问卷调查法 问卷调查方法 通过设计 发放 回收问卷 获取某些社会群体对某种社会行为 社会状况的反映的方法 研究者可以通过对这些问卷的统计分析来认识社会现象及其规律 国际上通用的管理科学规范研究方法之一 阅读材料 问卷调查在环境管理中的主要应用领域 1 环境现状调查2 环境问题调查3 环境公众参与4 环境民意调查5 环境价值评估 环境管理领域应用问卷调查方法开展的工作 另如 环境市场调查 环境产品调查 环境政策调查等 环境管理对策方案 二 调查问卷的设计 封面信 指导语 问题及答案 编码及其他资料 只提问题不给答案 调查问卷 既提问题又给答案 1 问卷的结构 调查问卷 1 问卷的结构 内容不能过于复杂 围绕研究的问题和被调查对象进 行问卷设计 问题总数不能过多 被调查者可能出现的主观障碍 分析 和排除 和客观 障碍 与问卷设计相关的各种 明确 因素 探索工作 设计初稿 修改印制 3 问卷设计的步骤 试用 6 问题的数量及顺序数量不宜太多问卷不宜太长 20分钟内 容易回答 感兴趣和熟悉的问题在前客观性的问题在前关于态度 意见 看法的主观性问题在后 一致 4 题型及答案设计问题填空式 是否式 多面选择式 矩阵式 表格式等答案穷尽性和互斥性 5 问题的语言及提问方式简短 明确 通俗 易懂 阅读材料 张家浜整治后生态效益的调查问卷 三 问卷调查的实施 结构访问 自填问卷 1 问卷调查方法的选择 个别发送法邮寄填答法集中填答法 当面访问法电话访问法 2 问卷调查的组织与实施 调查员的挑选 调查员的训练 联系被调查对象 对调查进行的质量监控 四 调查结果的数据处理和分析 将原始观测数据转换成清晰 规范的数字 代码 供后续定量分析使用 其主要工作是编码 分类 将数据输入计算机系统 数据处理 利用计算机统计软件 从问卷调查得到的数据中发现变量的特征 变化规律及变量之间关联的分析过程 在数据分析中 常采用各种统计学分析方法和软件进行 数据分析 阅读材料 问卷调查中常用的数据统计分析方法和软件简介 三 实地研究方法 调查问卷 案例研究 实地研究 文本分析 三 实地研究方法 一 实地研究方法概述 一种深入到研究对象生活背景中 以参与观察和无结构访谈的方式收集资料 并通过这些资料的定性 定量分析来理解和解释现象的研究方法 参与观察 指研究者必须深入到研究对象所处的真实社会生活之中 通过看 听 问 想 甚至体验 感受 领悟等进行观察 实地研究方法 研究方式 观察 访谈 实地研究的主要方式 正式访谈非正式访谈 二 实地研究的主要步骤 总结分析 记录 取得信任建立友善 获准进入 选择实地 实地研究方法的主要步骤 正式的 合法的身份以及单位的介绍信 上级领导的推荐介绍等 关键人物 或 中间人 帮助研究者通过自身努力进入被研究对象的生活世界 观察记录访谈记录 四 无干扰研究方法 调查问卷 案例研究 实地研究 文本分析 四 无干扰研究方法 研究方式 三大类无干扰研究方法 文本分析方法 历程比较分析方法 二 文本分析方法将文件中的文字和图象信息从零碎和定性形式转换成系统和定量形式的一种研究方法 与问卷调查和实地研究方法不同 文本分析方法是利用他人为了其他目的而收集或编写的研究资料 借以达到自己的研究目标 三 现有数据统计分析方法该方法能够从现有的统计数据中发现问题 提出假设 通过统计分析进行检验和解释 非常有利于发现研究对象中存在的现实问题 相对而言 比较容易地做出有创新性和发现性的成果和结论 现有的统计数据 研究报告 官方统计资料 信息调查研究机制和咨询公司的数据库 四 历史比较分析方法通过系统地收集和客观评价以往事件的有关资料 用以验证涉及因果关系 相关关系的问题假设 起到解释当前事件和预测未来事件的作用 事件研究方法 五 案例研究方法 五 案例研究方法 案例研究方法通过对一个或多个案例进行调查 研究 分析 概括 总结而发现新知的过程 案例研究方法是通过对相对小的样本进行深度调查 归纳 总结现象背后的意义和基本规律 它是与实验方法 问卷调查方法相并列的一种管理科学研究方法 案例研究目前使用的具体方法 案例研究方法 报告检验 分析数据 搜集数据 选择案例 建立框架 案例研究方法的主要步骤 第三节 环境管理的模型方法 一 环境模拟模型 一 环境模拟模型 环境模拟模型利用定量化的指标和数学模型对环境社会系统中的人类社会活动行为及其引起环境变化情况进行模拟和模仿 以便科学和准确地描述环境社会系统的运行状况和规律 为环境管理提供技术依据 一 人类社会环境行为的模拟 人口数量发展的模拟 常用的指数模拟模型 式中 Nt是t年的人口总数 Nt0为t0年人口基数 k为人口增长率 能够精确模拟的人类社会行为比较少 例 环境要素模拟有较多成熟模拟模型 多称为环境质量模拟模型 这些模型根据环境要素的运动 迁移 转化规律 模拟出它们在人类社会活动影响下的变化情况和趋势 为科学和定量地了解 认识人类社会活动对环境的影响提供了技术依据 二 环境要素的模拟 例 大气和水环境模拟模型 其理论基础都是三维的流体动力学模型 C是污染物浓度 Ex Ey Ez分别为x y z方向上的湍流扩散系数 ux uy uz分别为x y z方向上的流速分量 K为反应速率常数 式中 二 环境预测模型 二 环境预测模型 环境预测依据调查或监测所得到的历史资料 运用现代科学方法和手段给出未来的环境状况和发展趋势 为防止环境进一步恶化和改善环境的对策提供依据 一 预测与预测模型 所谓预测 是指预测者根据历史资料对未来所作的推断 常用预测方法方法 常指环境数学模型 是用一个或一组数学方程 包括代数方程 微分方程或差分方程等 来表示所预测的环境社会因素随时间变化的形式或环境社会系统各要素之间的关系 来计算环境社会系统未来的变化与状态 达到环境预测的目的 环境预测模型 二 主要的环境预测模型 趋势外推预测模型 专家系统预测模型 因果关系预测模型 四大环境预测模型 5 其他环境预测模型 三 环境评价模型 三 环境评价模型 环境评价是从人类社会的环境需要出发 按照一定的环境标准和评价方法对环境的优劣及其满足人类需要的程度进行评估 预测环境质量的发展趋势及评价人类活动对环境的影响 环境评价一般也称为环境质量评价 从时间上可分为回顾评价 环境现状评价和环境影响评价 一 环境评价模型概述 通过一些定量化的指标来反映环境客观属性及其对人类社会需要的满足程度 并将这些定量化的指标利用数学手段构建起相应数学模型 从而定量评价和反映环境的优劣和满足人类社会需要的程度 并评价和预测人类活动对环境的影响 二 环境指数评价模型 I 单因子环境质量指数 P 污染物在环境中的浓度 S 该污染对人类影响程度标准 1 单因子指数评价模型 单因子指数评价模型的表达式 类型数学表达式 2 多因子环境指数评价模型 代数叠加型均值型加权型加权平均型突出极值型 类型数学表达式 突出极值型2幂指数型向量模型均方根型极值型 Q为多环境要素的综合评价指数 Wk为第k个环境要素的权重 N为参加评价的环境要素的数目 3 综合指数评价模型 综合指数评价模型的表达式 三 其他环境评价模型 四 环境规划模型 四 环境规划模型 一 环境规划模型概述 环境规划模型是在环境模拟 预测和评价模型的基础上 进一步选用一些反映人类社会未来活动和行为的强度 性质的定量化指标构建的数学模型 对这些模型可利用数学优化或经济优化方法计算出一组规划方案的最优解或满意解 作为在时间和空间上合理安排人类社会活动和行为的环境规划方案 二 主要环境规划模型 线性规划模型非线性规划模型动态模型 1 数学规划模型 线性规划模型的一般表达式为 线性规划模型 maxz为目标函数 一般指规划所要达到的最优化目标 X为决策变量向量 X x1 x2 xn T 由n个决策变量构成了向量 是规划的备选方案 b为资源向量 b b1 b2 bn T 由m个资源变量构成了向量 C为价值向量 C c1 c2 cn 由目标函数中决策变量的系数构成 A为系数矩阵 由m个线性约束条件常数构成 图解法单纯形法 非线性规划模型的一般表达式为 非线性规划模型 x x1 x2 xn T为n维欧氏空间En的向量 代表一组决策变量 f x hi x gi x 均为决策向量x的函数 没有普遍适用的算法 动态规划模型 动态规划模型 核心思想 最优性原则 适用于多阶段的环境规划问题 2 费用效益分析通过分析 计算和比较各个规划方案的费用和效益 从中选择净效益最大的方案 提供给决策者 费用 效益分析模型建立和运行步骤 三 其他环境规划模型 突变模型 环境博弈模型 单目标和多目标规划模型 确定型和不确定性规划模型 总量控制和分配模型 环境投入产出模型 第四节 环境管理的信息方法 一 环境信息 环境信息是在环境管理的研究和工作中应用的经收集 处理而以特定形式存在的环境知识 它们可以是数字 图像 声音 也可以是文字 影像等以及其它表达形式 二 环境管理信息系统 二 环