环境质量综合评价应用方法探讨

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摘要：本文以《地表水环境质量评价办法》（试行）及《环境质量综合评价技术导则》（讨论稿）为基础，简述了现有的环境质量综合评价的基本方法，并对各种方法的适用条件进行了说明，最后分析了环境质量综合评价的发展方向。

关 键 词：环境；评价；方法；

Abstract：This article by "the surface water environment quality evaluation the way"and the comprehensive environmental quality assessment technical guideline " as the foundation, this paper expounds the existing environmental quality evaluation basic methods, and various methods of applied conditions are illustrated, and finally analyses the environment quality evaluation development direction.

Key words: environment; evaluation; methods.

中图分类号：X820.2 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）03-00

环境质量综合评价是按照一定的目的，对一个区域的环境质量进行总体的定性和定量的评定。这种评价工作通常是在各种单要素评价的基础上综合归纳的，所以称为环境质量综合评价。环境质量综合评价按照评价范围大小，可以分为国家环境质量评价、城市环境质量评价和特定区域（行政区域、自然区域、特定功能区）环境质量评价等；按照评价的目的不同，可以分为污染程度评价、质量状况评价和变化趋势评价等；按照环境要素的种类，可以分为地表水环境综合评价、环境空气质量综合评价、声环境质量综合评价、地下水环境综合评价、生态环境质量综合评价、土壤环境质量综合评价等。本文从环境要素角度重点对地表水、环境空气和噪声环境质量综合评价的方法及其适用范围进行了较为深入的探讨，下面就相关情况说明如下：

1 地表水环境质量评价

1.1评价方法

目前对于地表水环境质量综合评价的方法主要根据《地表水环境质量评价办法》（试行）的有关规定执行。

1.1.1断面、河段水质状况定性评价：

断面、河段水质类别与水质定性评价分级的对应关系见表1。

表1断面、河段水质定性评价标准

1.1.2河流水质状况定性评价：

在描述河流整体水质状况时，按照断面类别比例法计算出各水质类别所占的百分比。河流水质类别比例与水质定性评价分级的对应关系见表2。

表2河流水质定性评价标准

1.1.3 主要污染指标的确定

1.1.3.1 断面主要污染指标的确定

评价时段内，断面水质为“优”或“良好”时，不评价主要污染指标。断面水质超过Ⅲ类标准时，先按照不同指标对应水质类别的优劣，选择水质类别最差的前三项指标作为主要污染指标。当不同指标对应的水质类别相同时计算超标倍数，将超标指标按其超标倍数大小排列，取超标倍数最大的前三项为主要污染指标。当氰化物或铅、铬等重金属超标时，优先作为主要污染指标。

1.1.3.2 河流主要污染指标的确定方法

将水质超过Ⅲ类标准的指标按其断面超标率大小排列，一般取断面超标率最大的前三项为主要污染指标。

1.2 评价因子选择

根据《地表水环境质量评价办法》（试行）的要求，地表水水质评价指标为：《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）表1中除水温、总氮、粪大肠菌群以外的21项指标。水温、总氮、粪大肠菌群作为参考指标单独评价（河流总氮除外）。

1.3 各类指标评价方法选择

1.3.1 总体水质评价

1.3.1.1 总体水质类别

对于本指标的评价过程为：①主要是对全年（月、季等）所有参与监测的数据进行数学平均值计算；②衡量《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中相应的水质标准（与功能区类别对应），对水质总体类别、超标污染物的种类及超标倍数作出具体评价。

1.3.1.2 主要污染物

对于本指标的评价过程为：①将所有参与监测的断面评价时段内所有监测数据进行数学平均计算；②对断面的平均值衡量《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中相应的要求水质标准看其是否超标，将超标断面个数除以断面总数即为断面超标率；③最后将断面超标率最大的三项污染物定为主要污染物。

1.3.1.3 综合污染指数

对于该指标的评价过程为：①首先计算各项污染物的污染分指数（参照本文中1.2章节的计算公式进行）；②将所有污染物的污染分指数相加得到综合污染指数；③将主要污染物的污染指数除以综合污染指数得到主要污染物的污染分担率。

1.3.2 断面水质评价

1.3.2.1 断面水质类别

对于该指标的评价过程为：①将所有参与监测的断面评价时段内所有监测数据进行数学平均计算；②对各个断面的平均值衡量《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中相应的要求水质标准；③对各个断面的水质类别作出评价。

1.3.2.2 各断面主要污染指标

对于该指标的评价过程参照1.3.1.2主要污染物的计算方法。

1.3.2.3 主要污染指标及污染指数沿途变化情况

对于该指标的评价过程为：①对主要污染指标的浓度和污染指数（污染指数计算方法同1.3.1.3）进行计算和统计；②将主要污染指标的浓度及污染指数分别用图表的形式表示出来（一般情况采用折线图或方块图的形式表示）。

1.3.3 各水期水质评价

1.3.3.1 水质类别

对于该指标的评价过程为：①将各个水期参与监测的所有断面的监测数据分别进行数学平均值计算；②将各个断面的平均值衡量对应的标准要求，③作出水质类别评价。

1.3.3.2 综合污染指数

对于该指标的评价过程为：①对各个水期污染指数（污染指数计算方法同3.1.3）进行计算和统计；②将污染指数分别用图表的形式表示出来。

1.3.4 水质变化趋势分析

1.3.4.1 单因子浓度比较

评价某一个监测断面在不同时段的水质变化时，可直接比较主要污染指标的浓度值，并以折线图表征其比较结果。

1.3.4.2 水质类别比例比较

对不同时段的某一河流的时间变化趋势进行评价，可直接进行各类水质类别比例变化的分析，并以图表表征。

1.3.4.3 多时段的变化趋势评价

分析监测断面、河流多时段的水质变化趋势及变化程度，应对评价指标值与时间序列进行相关性分析，可采用Spearman秩相关系数法，检验相关系数和斜率的显著性意义，确定其是否有变化和变化程度，变化趋势可用折线图来表征。

2 环境空气质量评价

2.1 评价标准及评价指标

2.1.1 评价标准

环境空气质量评价标准值的选用根据不同的评价目的分别按以下规定执行：《环境空气质量标准》（GB3095-1996）规定的浓度限值标准；在城市空气质量评价中统一以国家二级标准为依据；城市空气质量日报、预报评价中空气污染指数（API）分级限值根据《空气质量日报技术规定》（中国环境监测总站综字[2000]026号）中的要求执行。

2.2.1常用评价指标

2.2.1.1 平均浓度值：指评价对象（监测点、功能区、城市、地区或全国，下同）各监测项目的浓度平均值。

2.2.1.2 空气质量级别：按《环境空气质量标准》（GB3095-1996）的浓度限值所确定的空气质量级别。

2.2.1.3 质量级别比例：评价对象中达到各级的数量占总数的百分比。

2.2.1.4 达标天数或达标频率：在评价时段内，评价对象达到国家质量日均值标准二级的天数或污染指数（API）达到100的天数，或达到国家质量日均值标准二级的天数占总有效监测天数的百分比。

2.2.1.5 主要污染物：按规定的方法确定的影响评价范围空气质量最重要的评价项目。

2.2.1.6 百分位数浓度：指评价时段内监测项目浓度分布在10、25、50（中位数）、75、90百分位的浓度值。

2.2.1.7 空气污染指数（API）：在空气质量日报、预报中按规定方法计算的污染指数。

2.2 评价因子选择

2.2.1 统一评价项目

根据《环境质量综合评价技术导则》（讨论稿）的要求，城市环境空气功能区达标评价评价项目为：二氧化硫、可吸入颗粒物、二氧化氮三项。

2.2.2 选择性评价项目

除统一评价项目外，根据各地实际监测能力和管理的需要可新增加评价项目，如降尘、硫酸盐化速率、一氧化碳、臭氧及挥发性有机物等项目。但选择性项目可不作达标评价，也可以不参与空气质量级别评价。

2.3 各类项目评价方法选择

2.3.1 短期空气质量评价

短期空气质量评价主要指标为空气质量级别、空气污染指数（API）及主要污染物：（1）对一天的总体空气质量进行评价，首先对全天的各项污染物浓度进行平均计算，然后将浓度值衡量环境空气质量标准中相应的标准限值，得到相应的空气质量级别；（2）空气污染指数主要是表征短期的空气污染状况，首先对全天的各项污染物浓度进行评价计算，然后根据API指数计算公式计算出API指数，最后将API指数衡量API指数分级表，得到对应的污染级别；（3）主要污染物，将参与评价的各项污染物浓度进行计算，以各项目污染分指数最大者为主要污染物。

2.3.2 中长期空气质量评价

中长期环境空气质量评价主要指标有质量级别比例、达标天数或达标频率、主要污染物及百分位数浓度：（1）质量级别比例，首先衡量环境空气质量标准，计算评价时段内每日的空气质量级别，然后对每日的空气质量级别进行分类，并计算百分率；最后将各级别的百分率统计成表或绘制成图；（2）达标天数或达标频率，首先衡量环境空气质量标准，计算评价时段内每日的空气质量是否达标，然后将达标的天数进行统计即为达标天数，最后将达标天数除以评价总天数即为达标频率；（3）主要污染物，年度及长期质量评价中，按各项污染物的污染分指数排序，最大者为主要污染物；（4）百分位数，是用于表示环境空气污染物浓度和有关统计指标分布状态的一种较为常见的简单方法。分析有关项目在评价时段内高、低浓度的分布规律和浓度水平，有助于评价特别环境条件下空气质量特征，其计算过程主要是将样本数为N的数据按大小顺序排列，则第P百分位数的值等于第{P[(N+1)/100]}个数的值。中位数即为第50个百分位数，例数为偶数，取两个中间值的算术平均值作为中位数，当{P[(N+1)/100]}不为整数时，用线性插入法从两个相邻的数中计算出第P百分位的值。

2.3.3 变化趋势分析

2.3.3.1污染物平均浓度变化程度的判别方法（两时段比较）

（1）当评价的同一点位、功能区、城市两时段的污染物浓度值按照环境空气质量分级限值对照，出现级别变化时，即两时段的污染物浓度值处于不同级别的浓度区间时，则可判定其质量为“变好”（降一级）或“变差”（上升一级）。

（2）当浓度在级别值之内变化时，后时段的浓度变化等于或大于表4-5中规定的D值时，判断为“变好”（D为负值）、“变差”（D为正值）。

（3）当浓度值在级别内变化，而且D值小于规定的浓度差值时，则判别为“基本不变”。

表3 浓度变化定性评价判别限值（降尘：吨/平方千米；其他mg/m3）

2.3.3.2日达标率或质量级别天数比例比较

评价点、功能区、城市区、城市的各项污染物（臭氧、降尘、硫酸盐化速率除外）日均浓度达标率或达二级天数变化时，按以下规定判别变化的趋势和程度。

臭氧用超标小时数或出现小时浓度超标天数的变化进行比较。

（1）设G为后时段与前时段污染物浓度日均值达标（二级）率之差或达标二级的天数之差；

G=G2-G1

D为后时段与前时段污染物浓度日均值超过三级标准的比例之差或空气质量劣于三级的天数比例之差：

D=D2-D1

G和D可正，可负。

判别依据

G-D＞0，表示变好；G-D＜0，表示变坏。

当0.0≤＜3.0%，变化不大；当3.0%≤G-D＜10.0%，略有变化；当G-D≥10.0%，显著变化。

2.3.3.3多时段趋势分析

（1）多时段（日变化、月变化、年变化多年变化）污染趋势分析中，每个时段比较的空间和时间范围应该一致，保证时间和空间的可比性。

（2）计算评价指标的质量数据的样本和样本数应该一致，计算方法也应该一致。

（3）多时段趋势评价主要是对长期的质量变化趋势作出客观的评判，趋势的表述为：“基本稳定”、“污染加重趋势”和“污染减轻趋势”三种

（4）多时段污染趋势统计分析推荐采用spearman秩相关系数法。讲至少5个时间序列的评价指标值依次从前到后排列，计算秩相关系数rs,并见其绝对值同spearman秩相关系数统计表中的临界值Wp进行比较，当：

rs为正值时，指标为上升趋势；

rs为负值时，指标为下降趋势

rs＞Wp时为显著变化；

rs≤Wp时为基本稳定。

3 声环境质量评价

3.1 评价标准

各类区域噪声环境质量评价执行《声环境质量标准》（GB3096-2008）相应的标准，具体限值见表4：

表4 声环境质量标准

城市噪声达标区评价中工业企业厂界噪声、建筑施工场界噪声和机场周围飞机噪声、铁路边界噪声标准分别执行《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）、《建筑施工场地噪声限值》（GB12523-2008）、《机场周围飞机噪声环境标准》（GB9660-2008）、《铁路边界噪声限值及测量方法》（GB12525-1990）。

道路交通噪声评价标准参照《城市区域环境噪声标准》（GB3096-2008）中的交通干线两侧区域的限值指标70dB（A）执行。

3.2 评价指标

3.2.1 等效连续声级：在规定的时间内A声级的能量平均值，又称等效连续A声级，以LAeq表示，由于环境标准中都用A声级，故常用LAeq表示。当测量是采样测量，而且时间间隔一定时，计算公式为

3.2.2 累计百分声级：在规定的时间T内，有N%时间的声级超过某一LPA值，这个LPA值叫累计百分声级。如在1小时内，有95%的时间超过的A声级，表示为L95。

3.2.3 区域环境噪声平均值：城市建成区环境噪声网络监测的等效声级算术平均值。

3.2.4 城市交通干线噪声平均值：城市建成区交通干线各路段监测数据，按其长度加权的等效声级平均值。

3.2.5 环境噪声达标区覆盖率（%）：城市建成区内，已建成的环境噪声达标区面积占建成区总面积的百分比。

3.3 各类评价项目方法选择

3.3.1 区域环境噪声

区域环境噪声的声环境噪声状况评价一般采用面积加权平均的计算方法进行。其首先是采用网格测量法测的数据，对全市各测点监测结果进行统计平均，然后将每个测点的监测结果（昼间等效声级和夜间等效声级）按照相应的要求按照面积加权计算，计算公式为：

3.3.2 道路交通噪声

对评价区域内各路段监测结果进行统计平均，其中Leq、Ln、平均车流量和平均路宽采用长度加权平均。采用5dB分贝分级，统计不同声级下的覆盖路段长度及其所占比例。不作达标评价，但需计算超过70分贝的路段长度及其监测总长度的比例。

3.3.3 功能区噪声

3.3.3.1 环境噪声达标区评价

区域环境噪声平均等效声级达到该区域所执行的环境噪声标准，区域内90%以上的固定噪声源的边界噪声，达到该区域所执行的标准限值，未达到标准的固定噪声源，起排放的噪声不得超过该区域执行标准的5分贝；区域内建筑施工噪声不超过《建筑施工场界噪声限值》；区域环境噪声和固定源噪声均需昼夜监测，只有昼、夜均达到标准，才能视为噪声达标；环境功能达标区达标率为达标功能块的数量占该类功能区所有监测功能块的比例。

3.3.4 趋势分析

对于噪声功能区噪声、区域环境噪声和道路交通噪声随时间变化的趋势分析，具体依据为：当平均等效声级升高1分贝以上时（含1分贝），污染程度加重；当平均等效声级降低1分贝以上时（含1分贝），污染程度减轻；当平均等效声级变化在1分贝以内时（不含1分贝），污染程度稳定。

4 结语

随着社会经济的发展、居民生活水平的提高，环境质量及环境污染问题越来越受到人们的关注，对环境质量的要求也越来越高。环境质量综合评价是个复杂的系统，涉及到很多学科，需要各学科之间相互交叉渗透，达到互补的作用。近年来，随着计算机技术的不断发展壮大，与之相关的许多新方法也得到了广泛的应用，面对繁杂多样的方法，应结合研究区实际情况，选择适当的方法才能得到预期的效果。

参考文献：

[1] 梁洪志;浅谈水环境质量评价方法.基础理论研讨，2002，18(5)。

[2] 王猛;地表水环境质量综合评价应用方法探讨.广东化工,2011,12(96)

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。