第8章环境工程基本理论

8环境工程基本理论【学习指南】了解：环境管理的概念、环境标准的概念、环境监测的概念、环境影响评价的概念。熟悉：环境管理的手段、环境管理的职能、环境标准的制定原则、环境监测的目的、环境质量现状评价的程序。掌握：环境管理的内容、环境标准的分类、环境监测方法、环境影响评价的内容。

18.1环境管理8.2环境标准8.3环境监测8.4环境评价8环境工程基本理论28.1.1环境管理的基本知识8.1.2环境管理的职能8.1环境管理31.环境管理的概念环境管理是指为了保证人类生存与发展而对自然环境和社会环境质量所进行的各项管理工作。

狭义的环境管理主要是指控制环境污染的各种措施。各种措施包括制定法律、法规和标准，实施各种有利于环境保护的方针、政策，控制各种污染物的排放等。广义的环境管理是指按照经济规律和生态规律，运用经济、法律、技术、行政、教育和新闻媒介等手段，限制人类损害环境质量的行为，通过全面规划、合理布局，使经济发展与环境相协调，达到既要发展经济满足人类的基本需求又不超出环境的允许极限。环境管理是协调社会经济与环境的关系，最终实现可持续发展。8.1.1环境管理的基本知识42.环境管理的内容（1）制订环境质量标准，确定环境质量的指标体系（2）对环境质量进行监控、测试和评价（3）编写环境质量报告书5（1）根据环境管理的范围来划分1）资源环境管理2）区域环境管理3）部门环境管理（2）根据环境管理的性质来划分1）环境计划管理2）环境质量管理3）环境技术管理3.环境管理的类型6

环境问题要想得到控制和解决，必须对环境问题的特点、环境与发展的关系等进行分析研究，从实际出发，制定出符合中国国情的环境管理方针政策。（1）为促进经济持续发展服务（2）研究解决环境问题（3）环境与发展的环境管理战略8.1.2环境管理的职能7（1）行政手段（2）法律手段（3）经济手段（4）技术手段（5）宣传教育手段（6）非管制手段1.环境管理的手段8（1）环境影响评价制度（2）“三同时”制度（3）排污收费制度（4）环境保护目标责任制（5）排污申报登记和排污许可证制度（6）城市环境综合整治定量考核制度（7）污染集中控制制度（8）污染限期治理制度3.环境管理的制度9（1）宏观指导（2）统筹规划（3）组织协调（4）监督检查（5）提供服务5.环境管理的职能108.2环境标准8.2.1环境标准的基本知识8.2.2环境标准的实施111.环境标准的概念环境标准是有关控制污染、保护环境的各种标准的总称。是国家为了保护人民群众健康、社会财产安全和促进经济社会发展，防治环境污染，促进生态良性循环，同时又合理利用资源，促进经济发展，根据环境政策和有关法规，在综合分析自然环境特征，考虑生物和人体的承受能力，以及控制污染的经济可能性和技术可行性的基础上，对环境中污染物的允许含量和污染源排放污染物的数量、浓度、时间、速率（限量阈值）和技术规范所做的规定。环境标准是环境保护法规体系的组成部分，是环境管理特别是监督管理的基本手段和依据。8.2.1环境标准的基本知识12环境标准体系的各种标准互相联系、相互依存、互相补充，具有良好的配套性和协调性。我国环境标准依据其性质和功能分为六类：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、环境标准样品标准和环境保护其它标准。它由政府部门制定，属于强制性标准，具有法律效力。环境标准分为两级：国家标准和地方标准。国家标准是国家对环境中的各类污染物，在一定条件下的允许浓度所做的规定适用于全国范围。地方标准是地方政府参照国家标准而制定的，地方标准是国家标准的补充、完善和具体化。2.环境标准的分类13国家标准适用范围分为地方标准饮用水水质标准大气控制标准渔业用水水质控制标准农田灌溉水环境要素分为噪声控制标准海水土壤控制标准地面水固体废物控制标准环境质量标准

污染物排放标准按照用途分为污染物控制技术标准污染警报标准基础方法标准14

（1）环境质量标准

环境质量标准是指在一定时间和空间范围内，对环境质量的要求所做的规定。它是在保护人体健康、维持生态良性循环的基础上，对环境中污染物的允许含量所做的限制性规定。它是国家环境政策目标的体现，是制定污染物排放标准的依据，也是环境保护部门和有关部门对环境进行科学管理的重要手段。按照环境要素和污染要素分为大气、水质、士壤、噪声、放射性和生态环境质量标准等。环境质量是各类环境标准的核心15

（2）污染物排放标准

污染物排放标准是为了实现环境质量标准目标，结合技术经济条件和环境特点，对排入环境的污染物或有害因素的控制所做的规定。它是实现环境质量标准的主要保证，也是对污染进行强制性控制的主要手段。国家污染物排放标准按其性质和内容分为部门行业污染物、通用专业污染物、一般行业污染物、地方污染物四种排放标准。16

（3）环境基础标准

环境基础标准是指在环境保护标准化工作范围内，对有指导意义的符号、代号、图式、量纲、指南、导则、规范等所做的国家统一规定，是制定其它环境标准的基础，处于指导地位。主要有以下几种：管理标准：环境保护名词术语标准：环境保护图形符号标准：环境信息分类和编码标准：17（4）环境方法标准

环境方法标准是指在环境保护工作范围内以抽样、分析、试验、统计、计算、测定等方法为对象制定的标准。污染环境的因素繁杂，污染物的时、空变异性较大，对其测定的方法可能有许多种，但从监测结果的准确性、可比性考虑，环境监测必须制定和执行国家或部门统一的环境方法标准。统一的方法标准,才能得出统一、正确的标准数据和测量数值,在进行环境质量评价时才有可比性和实用价值.18

（5）环境标准样品标准

环境标准样品标准是对环境标准样品必须达到的要求所做的规定。它是为了在环境保护工作中和环境标准实施过程中校准仪器、检验监测方法，进行量值传递由国家法定机关制作的能够确定一个或多个特性值的材料和物质。可以用来评价分析方法,也可以评价分析仪器、鉴别灵敏度和应用范围，还可以评价分析者的水平，使操作技术规范化.是分析质量考核中评价实验室各方面水平、进行技术仲裁的依据.19

（6）环境保护的其它标准

环境保护的其它标准是指除上述标准以外，对在环保工作中还需统一协调的技术规范，如仪器设备标准、环境管理办法、产品标准等所做的统一规定。特别需要指出的是环境基础标准、环境方法标准、环境标准样品标准只有国家标准。

20（1）以国家的环境保护政策、法规为依据，以保护人体健康和改善环境质量为目标，促进环境效益、经济效益、社会效益的统一。（2）环境标准既要科学合理，又要便于实施，同时还要兼顾技术经济条件。（3）环境标准应便于实施与监督，并不断修改、补充，逐步充实、完善。（4）各类环境标准、规范之间应协调配套。（5）积极采用和等效采用适合我国国情的国际标准。环境标准的制定原则21

（1）环境标准是环保法规的重要组成部分和具体体现，其具有法律效力，是执法的依据。（2）环境标准是推动环境保护科学进步及清洁生产工艺的动力。（3）环境标准是环境监测的基本依据。（4）环境标准是环境保护规划目标的体现。（5）环境标准具有环境投资导向作用。（6）环境标准在提高全民环境意识，促进污染治理方面具有十分重要的作用。3.环境标准的作用22国家标准制定程序一般为：编制标准制定项目计划→组织拟定标准草案→征求意见稿→送审稿→报批稿→局长专题会审议→局务会审议→标准编号、批准、发布。制定环境标准的程序238.2.2环境标准的实施

1.环境标准实例

1863年英国为防治大气污染而制定的《碱业法》可以视为环境保护标准的最早代表

1956年由国家卫生部、国家建委颁发的《工业企业设计暂行卫生标准》为我国环境标准的雏形

1973年我国制定并颁布的《工业三废排放试行标准》居世界之先

1979年由国家卫生部、国家建委、国家经委、国家劳动总局共同修订成《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)。中国环境标准代码介绍如下：GB—国家标准；GB/T—国家推荐标准；GB/Z—国家指导性技术文件；GHZB—国家环境质量标准；GWPB—国家污染物排放标准；GWKB—国家污染物控制标准；HJ—国家环保总局标准；HJ/T—国家环保总局推荐准。

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（1）水质标准

水环境质量标准：地表水环境质量标准（GB3838—2008）；海水水质标准（GB3097—1997）；农田灌溉水质标准（GB5084—2005）；渔业水质标准（GB11607—89）；生活饮用水卫生标准（GB5749—2006）；生活饮用水水源水质标准（CJ3020—1993）等。污染物排放标准：污水综合排放标准（GB8978—1996）；造纸工业水污染排放标准（GB3544—2008）；钢铁工业水污染排放标准（GB13456—92）等。25

（2）大气标准

中国现已颁布并执行的大气标准：环境空气质量标准（GB3095-1996）；大气污染物综合排放标准（GB16297—1996）；保护农作物的大气污染物最高允许浓度（GB9137—88）；锅炉大气污染物排放标准（GB13271—2001）等。（3）噪声标准

中国现已颁布的噪声标准：城市区域环境噪声标准（GB3096—2008）；工业企业厂界噪声标准（GB12348—2008）；建筑施工场界噪声限值（GB12523—90）；机场周围飞机噪声环境标准（GB9660—88）；汽车定置噪声限值（GB16170—1996）。26（1）制定环境标准的管理条例（2）建立、健全管理机构（3）加强环境标准的宣传（4）加强监督检查（5）与环境评价配合加强环境标准的实施2.环境标准的实施278.3.1环境监测的基本知识8.32环境监测的实施8.3环境监测281.环境监测的概念环境监测是环境保护工作的眼睛，是环境保护技术的重要组成部分，是弄清污染物的来源、分布、数量、动向、转化规律的重要手段。环境监测就是运用现代科学技术手段对代表环境污染和环境质量的各种环境要素（环境污染物）的监视、监控和测定，从而科学评价环境质量及其变化趋势的操作过程。环境监测信息的捕获、传递、解析、综合及控制。8.3.1环境监测的基本知识29环境监测的目的是为了客观、全面、及时、准确地反映环境质量现状及发展变化趋势，为环境保护、环境管理、环境规划、污染源控制、环境评价提供科学依据。（1）与环境质量标准比较，评价环境质量优劣。（2）根据掌握的污染物分布和浓度、污染速度和发展趋势以及影响程度，追踪污染源，确定控制和防治方法，评价保护措施的效果。（3）根据长期积累的数据和资料，为研究环境容量、实施总量控制、目标管理、预测预报环境质量提供依据。（4）收集环境本底值及其变化趋势数据，积累长期监测资料，为保护人类健康、合理使用自然资源、改善人类环境、为制订和修改环境法规、环境质量标准等服务。（5）揭示新的环境问题，确定新的污染因素，为环境科学研究提供方向。（6)为制定环境法规、标准、规划、环境污染综合防治对策以及环境科学的研究提供基础数据。2.环境监测的目的30（1）监视性监测（2）特定目的监测（3）研究性监测按监测对象分类可分大气污染监测、水质污染监测、土壤污染监测、生物污染监测、固体废物污染监测、生物与生态因子监测、噪声和振动监测、电磁辐射监测、放射性监测、热监测、光监测、卫生（病原体、病毒、寄生虫等）监测等。3.环境监测的分类31环境监测32（1）代表性（2）完整性（3）可比性（4）准确性（5）精密性（6）监测方法快速灵敏、简便适用、选择性好、方法标准化。4.环境监测的要求331.环境监测方法与程序（1）环境监测方法（2）环境监测方法的选择环境样品试样数量大，组成复杂并且污染物的含量差别很大，根据样品和待测组分的情况选择适宜的测定方法。尽可能选择采用国家现行的环境监测标准统一分析方法；含量较高的污染物，可选择准确度较高的化学分析法，含量低的污染物，根据条件选择适宜的仪器分析法；采用具有专属性的单项成分测定仪；连续性自动测定仪；选用同时具有分离和测定的分析方法。8.3.2环境监测实施34环境监测程序

环境监测的程序为调查现场与收集资料，确定监测项目，布设监测点及选择采样时间和方法，环境样品的保存，分析测试环境样品，处理数据和上报结果。35

环境监测工作的成果就是监测数据。由于人员的技术水平、仪器设备、地域等差异，难免出现调查资料互相矛盾、数据不能利用的现象，造成大量人力、物力和财力的浪费。错误的数据必然导致错误的判断和错误的决策，人们常说错误的数据比没有数据更可怕。开展质量控制工作是实现监测数据具有准确性、精密性和可比性的重要基础。只有取得合乎质量要求的监测结果，才能正确地指导人们认识环境、评价环境、管理环境和治理环境。2.环境监测质量控制的意义368.4.1环境质量评价8.4.2环境质量现状影响评价8.4环境评价371.环境质量评价的概念环境质量评价就是按照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说明、评价和预测，合理的划分等级或类型，并在空间上按环境污染的程度和性质划分不同的污染区域。目的是分析区域环境质量现状及变化趋势，准确反应出目前环境污染状况，对重点污染源的治理提出要求，为环境规划、环境管理以及环境质量评价提供科学依据。8.4.1环境质量评价38要想深刻认识环境方面存在的主要问题，把握环境的总体特征，针对区域环境的错综复杂情况，在进行环境质量评价过程中，必须设计一个科学合理的程序。环境质量现状评价的程序一般为确定评价的对象、地区范围，进行评价的目的，根据评价目的确定评价精度，广泛的理解，综合防治的内查。2.环境质量现状评价的程序39

（1）污染源评价（2）确定环境监测的项目（3）监测网点的布设、监测（4）建立环境质量综合评价（5）建立环境污染数学模型（6）环境污染趋势预测研究、防治建议3.环境质量现状评价的内容40（1）幂函数法（2）叠加法（3）均值法（4）方根法（5）几何均数法4.环境质量现状评价的方法41

1997年4月国家环保局在第一批13个城市进行了空气质量现状的试报,6月5日在当地新闻媒体和电视台正式对外公开公报

开展城市空气污染周报工作,公布空气污染指数(API)是为了反映我国城市大气环境状况,提高群众环境保护意识,并使我国的环境保护工作尽快与国际接轨的重要战略步骤;也是各级人民政府加强环境管理,接受公众对环境保护工作监督,提高政府综合决策能力,树立可持续发展形象的重要措施.中国城市空气质量评价42

空气污染指数分级浓度限值污染指数污染物浓度/(mg/m3)APITSPSO2

NOx5001.0002.6200.9404000.8752.1000.7503000.6251.6000.5652000.5000.2500.1501000.3000.1500.100500.1200.0500.050

当浓度低于此水平时,不计算该项污染物的分指数.

注：各城市可按本地区情况选择评价污染物.43

空气污染指数(API)的计算

当第I种污染物浓度时,其分指数式中：Ii--第I种污染物的污染分指数；

Ci--第I种污染物的浓度监测值；

Ii,j--第I种污染物j转折点的污染分项指数值；

Ii,j+1--第I种污染物j+1转折点的污染分项指数值；

Ci,j--第j转折点上I种污染物(对应于Ii,j)浓度限值；

Ci,j+1--第j+1转折点上I种污染物(对应于Ii,j+1)浓度限值。

污染指数的计算结果只保留整数,小数点后的数值全部进位.

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API的确定

各种污染物的污染分指数都计算出来以后,取最大者为该区域或城市的空气污染指数API,则该项污染物即为该区域或城市的空气中的首要污染物.

其中,Ii--为第I种污染物的分指数;n--为污染物的项目数.3．示例

假定某地区TSP的监测值为0.325mg/m3,其污染指数的计算如下：按照上表所示,TSP实测浓度0.325mg/m3,介于0.300和0.500mg/m3之间,即按照污染指数的分段线形关系的第2段进行计算,此处浓度限值C1,2=0.300mg/m3,C1,3=0.500mg/m3,而相应的分指数值I1,2=100,I1,3=200,则TSP的污染分指数为：

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这样,TSP的分指数为113;用相似方法由其他污染物的监测浓度计算分指数分别为105(SO2)和75(NOx),则总体上取污染指数最大者报告该地区的空气污染指数:API=max(113,105,75)=113

首要污染物为总悬浮颗粒物(TSP).46

空气污染指数(API)及相应的空气质量级别空气污染空气质空气质量对应空气质量

指数(API)量级别描述的适用范围

0~501优自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区

51~1002良为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区

101~2003轻度污染特定工业区

201~3004中度污染

3005重度污染

471.环境影响评价概念环境影响评价是一种预断性的评价，是指对拟议中的建设项目、区域开发计划和国家政策实施后可能给环境带来的影响（后