環(huán)境損害鑒定評(píng)估技術(shù)研究綜述

於方，張衍燊，趙丹，徐偉攀，齊霽，劉靜

（環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院，北京100012）

鑒定綜述Review

環(huán)境損害鑒定評(píng)估技術(shù)研究綜述

於方，張衍燊，趙丹，徐偉攀，齊霽，劉靜

（環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院，北京100012）

隨著新環(huán)境保護(hù)法以及環(huán)境刑事犯罪、環(huán)境公益訴訟、環(huán)境侵權(quán)民事訴訟相關(guān)司法解釋的出臺(tái)，環(huán)境管理部門在處置環(huán)境糾紛和環(huán)境事件以及環(huán)境訴訟部門在判罰環(huán)境案件時(shí)，均面臨大量的與環(huán)境損害相關(guān)的專業(yè)性問題，環(huán)境損害鑒定評(píng)估、環(huán)境損害司法鑒定工作在這樣的背景下得到確立并快速發(fā)展。本文全面分析了環(huán)境損害鑒定評(píng)估工作可能采用的技術(shù)方法或手段，重點(diǎn)對(duì)13種調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)方法、溯源技術(shù)方法、模型技術(shù)方法、環(huán)境價(jià)值量化技術(shù)方法的研究進(jìn)展與應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了介紹，為環(huán)境損害鑒定評(píng)估從業(yè)人員提供基本方法與工具參考。

環(huán)境損害鑒定評(píng)估；調(diào)查監(jiān)測(cè)；溯源；模型；價(jià)值量化

Abstract:Great progress has been made in China’s environmental legislation.New environmental laws were enacted,as well as legislative explanations regarding criminal cases of environmental pollution,environmental public interest litigations and tort litigations.Meanwhile,both environmental administrations and justice departments are facing increasing technical challenges in assessing environmental damages and handling the disputes when environmental incidents occur.The field of environmental damage assessment has been advanced with the push from practical needs in China.The research reviews methodologies applied in the field and focuses on thirteen commonly used methods in the process of damage assessment, including survey and monitoring,tracing contamination,modeling and quantifying damage and the application of the relevant methodologies.The goal of the review is to provide an inclusive toolbox and reference for practitioners in environmental damage assessment.

Keywords:environmental damage assessment;survey and monitoring;trace contamination;model;quantifying damage

1 引言

由于環(huán)境中的污染物質(zhì)來源廣泛，性質(zhì)各異，它們進(jìn)入環(huán)境中以后，相互之間以及它們與環(huán)境要素之間往往會(huì)發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)或者生物化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)，還會(huì)基于其自身的物理、化學(xué)與生物特性，發(fā)生遷移、擴(kuò)散、富集等現(xiàn)象，從而使得損害過程變得異常復(fù)雜。如何在訴訟或者其他非訴訟糾紛處理中科學(xué)地確定污染損害責(zé)任的大小，特別是如何科學(xué)客觀地判斷環(huán)境污染或破壞與環(huán)境損害之間的因果關(guān)系，確定環(huán)境損害的賠償數(shù)額，成為環(huán)境管理、環(huán)境司法、環(huán)境責(zé)任保險(xiǎn)理賠面臨的現(xiàn)實(shí)問題，環(huán)境損害鑒定評(píng)估工作正是在這樣的技術(shù)需求背景下應(yīng)運(yùn)而生。

在我國(guó)和環(huán)境損害鑒定評(píng)估[1]非常相近的另外一個(gè)概念是環(huán)境損害司法鑒定[2]，本文認(rèn)為這兩個(gè)概念的實(shí)質(zhì)是基本相同的，所使用的技術(shù)方法也基本一致，只是前者主要服務(wù)于環(huán)境管理和責(zé)任保險(xiǎn)等非訴活動(dòng)，后者主要服務(wù)于環(huán)境司法的訴訟活動(dòng)，兩者的主要區(qū)別在于其使用主體和服務(wù)對(duì)象的差異[3]。本文主要針對(duì)環(huán)境損害鑒定評(píng)估活動(dòng)中涉及的技術(shù)方法進(jìn)行回顧性綜述，為環(huán)境損害鑒定評(píng)估從業(yè)人員提供技術(shù)參考，為環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程和環(huán)境經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的研究人員提供研究思路。

2 環(huán)境損害鑒定評(píng)估的技術(shù)分類

環(huán)境損害鑒定評(píng)估的基本工作程序包括鑒定評(píng)估準(zhǔn)備、損害調(diào)查確認(rèn)、因果關(guān)系分析、損害實(shí)物量化、損害價(jià)值量化、恢復(fù)效果評(píng)估[4]。

環(huán)境損害鑒定評(píng)估準(zhǔn)備階段主要用到的技術(shù)方法包括資料收集分析、現(xiàn)場(chǎng)踏勘、座談走訪、文獻(xiàn)查閱和問卷調(diào)查；損害調(diào)查確認(rèn)階段除了上述技術(shù)方法外，主要利用環(huán)境監(jiān)測(cè)和生物調(diào)查的手段獲取受損生態(tài)和環(huán)境的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上確定損害類型、范圍和程度，如果涉及污染物性質(zhì)鑒別，則需要借助資料檢索、分析檢測(cè)、毒理學(xué)等實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)污染物的基本理化性質(zhì)、危險(xiǎn)特性和毒性進(jìn)行判別；因果關(guān)系分析主要針對(duì)污染物來源、遷移路徑、受體暴露風(fēng)險(xiǎn)和損害機(jī)制，或破壞行為與生態(tài)損害之間的作用機(jī)制開展分析推定，常用到的技術(shù)方法包括同位素技術(shù)、示蹤技術(shù)、指紋圖譜技術(shù)、污染運(yùn)移概念模型、生態(tài)破壞機(jī)理模型；環(huán)境損害實(shí)物量化選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)物量化指標(biāo)，利用對(duì)比分析、統(tǒng)計(jì)分析、空間分析和模型模擬等技術(shù)方法對(duì)損害的程度以及時(shí)間和空間范圍進(jìn)行物理量的表征；環(huán)境價(jià)值量化用到的主要技術(shù)方法包括基于環(huán)境恢復(fù)的替代等值分析法和基于環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的環(huán)境價(jià)值量化法；環(huán)境恢復(fù)實(shí)施效果評(píng)估主要采用環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物調(diào)查和問卷調(diào)查等方法開展。

以上提到的各類技術(shù)方法在不同工作階段會(huì)交叉應(yīng)用，本文按照上述技術(shù)方法的基本用途將其分為調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法、溯源技術(shù)和方法、模型技術(shù)和方法、價(jià)值量化技術(shù)和方法四類，選擇環(huán)境損害鑒定評(píng)估經(jīng)常用到的環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物調(diào)查、遙感影像分析、同位素法、指紋圖譜技術(shù)、替代等值分析、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)技術(shù)與大氣污染源受體模型、土壤和地下水污染運(yùn)移模型、生態(tài)損害模擬模型，以及多變量統(tǒng)計(jì)模型等13種技術(shù)方法給予重點(diǎn)介紹。

3 調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法

3.1 資料收集分析

資料收集分析是環(huán)境損害鑒定評(píng)估的重要技術(shù)手段，主要為環(huán)境損害鑒定評(píng)估工作提供基礎(chǔ)背景信息，為生態(tài)環(huán)境基線的確定、環(huán)境損害的確認(rèn)提供依據(jù)，也為溯源或因果關(guān)系提供線索。通過收集和分析歷史資料，掌握評(píng)估區(qū)域的背景信息（如自然條件、環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境敏感點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局以及自然資源狀況等）、基線信息（如自然地理生態(tài)、生態(tài)環(huán)境狀況歷史數(shù)據(jù)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量信息）、環(huán)境污染和生態(tài)破壞信息（如污染源數(shù)量、位置，污染物排放時(shí)間、方式、去向、頻率等，污染物種類、排放量、排放濃度等）、受體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量信息（如衛(wèi)星圖片、航拍圖片、環(huán)境質(zhì)量變化等）和污染清理情況。查閱資料、檢索文獻(xiàn)、人員訪談是資料收集分析的基本工作手段。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)踏勘

現(xiàn)場(chǎng)踏勘和人員訪談對(duì)于了解和核實(shí)污染環(huán)境或破壞生態(tài)行為的事實(shí)、初步掌握環(huán)境損害的范圍和程度具有重要意義。調(diào)查人員應(yīng)根據(jù)環(huán)境損害的具體情況，結(jié)合環(huán)境損害鑒定評(píng)估的需求，開展現(xiàn)場(chǎng)踏勘和人員訪談，填寫現(xiàn)場(chǎng)踏勘和人員訪談?dòng)涗洷怼－h(huán)境損害鑒定評(píng)估中，對(duì)于污染環(huán)境行為造成的生態(tài)環(huán)境損害，應(yīng)以污染源、污染物的遷移途徑、受損生態(tài)環(huán)境損害的區(qū)域?yàn)橹饕奶た狈秶?；?duì)于破壞生態(tài)行為造成的生態(tài)環(huán)境損害，應(yīng)以受損或退化的生物所在的區(qū)域和生態(tài)系統(tǒng)為主要踏勘的范圍?，F(xiàn)場(chǎng)踏勘的對(duì)象包括污染來源的現(xiàn)場(chǎng)勘查，污染物遷移路徑的勘查與分析，由于污染造成的環(huán)境影像范圍、程度和潛在影響區(qū)域的勘查與分析，區(qū)域地形地貌、水文地質(zhì)、環(huán)境敏感點(diǎn)等的現(xiàn)場(chǎng)勘查，受影響生物種群、群落的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查以及生態(tài)系統(tǒng)變化的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)。人員訪談的對(duì)象包括當(dāng)?shù)卣賳T、環(huán)境保護(hù)行政主管部門人員、相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜摇⑵髽I(yè)或場(chǎng)地所有者、熟悉現(xiàn)場(chǎng)的第三方、實(shí)際或潛在受害人員。主要的方法包括現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、監(jiān)測(cè)分析、面談或電話訪談、問卷調(diào)查等?，F(xiàn)場(chǎng)踏勘過程中，可采用現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)手段對(duì)區(qū)域環(huán)境中的大氣、地表水、土壤、沉積物、地下水等進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，同時(shí)保存不低于20%比例的樣品，以備復(fù)查。

3.3 環(huán)境監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)分析是環(huán)境損害司法鑒定中普遍應(yīng)用的方法，對(duì)于環(huán)境損害調(diào)查確認(rèn)、溯源分析、因果關(guān)系分析和損害程度量化均起到重要的作用。獲取準(zhǔn)確可靠的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于環(huán)境損害鑒定評(píng)估至關(guān)重要。環(huán)境監(jiān)測(cè)需要根據(jù)研究目的制定并實(shí)施適當(dāng)?shù)牟蓸雍头治鲇?jì)劃，這一過程包括確定問題、確定總體和決策單元、確定置信區(qū)間、優(yōu)化抽樣方案以及現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制等。

常規(guī)的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作已有一系列標(biāo)準(zhǔn)方法和技術(shù)規(guī)范可以參考，但其目的是服務(wù)于環(huán)境管理，而環(huán)境損害鑒定評(píng)估中的監(jiān)測(cè)分析有其自身的一些特點(diǎn)：（1）樣品需要有足夠的代表性，要能在時(shí)間、空間上反映污染源、遷移途徑和損害受體的情況。一般要根據(jù)實(shí)際情況靈活布點(diǎn)，局部加密并合理選擇對(duì)照點(diǎn)位，有時(shí)也會(huì)根據(jù)污染物性質(zhì)在不同季節(jié)開展多次監(jiān)測(cè)。（2）對(duì)于一些特殊檢測(cè)項(xiàng)目，需要使用非標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。環(huán)境監(jiān)測(cè)分析要求數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、精密度和可比性，一般必須使用環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)方法和標(biāo)準(zhǔn)樣品。但由于環(huán)境污染問題復(fù)雜多樣，而標(biāo)準(zhǔn)的制定相對(duì)滯后，在面對(duì)一些沒有標(biāo)準(zhǔn)方法的檢測(cè)項(xiàng)目時(shí)，需要采用其他相對(duì)穩(wěn)定可靠的檢測(cè)方法。

目前，對(duì)環(huán)境樣品中污染物的分析，多采用化學(xué)分析方法和儀器分析方法。近年來很多新技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析中已經(jīng)得到應(yīng)用。色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，對(duì)復(fù)雜污染物質(zhì)的篩選提供了強(qiáng)力支撐，能分離識(shí)別更多種類的污染物質(zhì)[5]；生物監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠反映污染因素對(duì)環(huán)境影響的綜合效應(yīng)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析領(lǐng)域也有應(yīng)用[6]。

3.4 生物調(diào)查

按照生物種類，調(diào)查對(duì)象包括植物、動(dòng)物和微生物；按照生態(tài)系統(tǒng)，調(diào)查對(duì)象包括陸域生態(tài)系統(tǒng)和水域（海洋）生態(tài)系統(tǒng)。環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了全國(guó)植物物種、動(dòng)物物種、淡水生物、海洋生物、微生物資源調(diào)查的試行技術(shù)規(guī)定，每個(gè)種類下還有分類更加詳細(xì)的分類規(guī)定，海洋局、林業(yè)局、農(nóng)業(yè)部也發(fā)布過類似的技術(shù)規(guī)定[7]。本文從生態(tài)環(huán)境損害鑒定評(píng)估的實(shí)用性和常用性出發(fā)，列舉一些技術(shù)和方法。在實(shí)地的調(diào)研中，應(yīng)該根據(jù)受損的生態(tài)系統(tǒng)類型和調(diào)查的對(duì)象，查閱對(duì)應(yīng)的調(diào)查手冊(cè)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保野外收集數(shù)據(jù)的質(zhì)量，能夠真實(shí)的反映受損生物資源或生態(tài)系統(tǒng)的狀況。

3.4.1 陸域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查

陸域生態(tài)系統(tǒng)植被的調(diào)查方法通常包括樣方法、樣線法和樣點(diǎn)法。樣方法選擇代表調(diào)查區(qū)植被特征的基本采樣單元開展調(diào)查，根據(jù)調(diào)查對(duì)象確定樣方面積，一般喬木和大型灌木層100～400 m2，灌木層16～36 m2，草本層1～4 m2。樣線法是在樣地內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量、一定長(zhǎng)度的樣線開展調(diào)查，在樣線兩側(cè)0.5m范圍內(nèi)記錄每種植物的個(gè)體數(shù)量。草地通常選擇6條10 m的樣線，灌木通常選擇10條30 m的樣線，喬木通常選擇10條50m的樣線[8]。樣點(diǎn)法多用于固定觀測(cè)點(diǎn)的定期觀測(cè)。

調(diào)查對(duì)象根據(jù)生物資源或生態(tài)系統(tǒng)的特征確定，以典型的森林系統(tǒng)為例，包括喬木層、灌木層和草本層，具體調(diào)查指標(biāo)見表1。實(shí)踐中可以根據(jù)受損的森林生態(tài)系統(tǒng)類型增減調(diào)查指標(biāo)，比如，對(duì)于熱帶雨林還應(yīng)對(duì)藤本植物和附生植物進(jìn)行調(diào)查，而在一些半干旱地區(qū)，則可能只有灌木和草本。

表1 森林生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查對(duì)象和內(nèi)容

獸類調(diào)查難于植被調(diào)查，傳統(tǒng)上多采用樣線（帶）、樣方調(diào)查法，由于動(dòng)物的移動(dòng)性，現(xiàn)在多采用紅外相機(jī)自動(dòng)拍攝、蹤跡判斷和衛(wèi)星定位追蹤等技術(shù)和方法，結(jié)合種群模型估測(cè)種群密度。調(diào)查內(nèi)容主要是動(dòng)物種群的參數(shù)，如密度、性別比、年齡結(jié)構(gòu)、出生率、死亡率、遷出率和遷入率，以及生活史參數(shù)[9]。

鳥類的調(diào)查方法更加多樣，除了樣點(diǎn)法、樣線法和紅外相機(jī)自動(dòng)拍攝之外，還有直接計(jì)數(shù)法、標(biāo)圖法、網(wǎng)捕法、鳴聲錄音回放法。鳥類的調(diào)查對(duì)鳥類分類的要求較高，對(duì)調(diào)查數(shù)量也有一定的要求。比如，要了解林地鳥類種群，至少要布設(shè)10 km樣線或者50個(gè)樣點(diǎn)[10]。

3.4.2 水域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查

水域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查涉及湖庫(kù)、河流、河口及海域等不同水體類型，調(diào)查對(duì)象包括水體、沉積物以及生物種群或群落，如細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和植物、浮游動(dòng)物、大型藻類、大型水生植物、大型底棲動(dòng)物、魚類、水鳥、水生脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物，調(diào)查指標(biāo)包括水體理化指標(biāo)、水文指標(biāo)、生境指標(biāo)和生物指標(biāo)。

國(guó)際上有關(guān)水生生物常用的調(diào)查方法主要包括英國(guó)淡水生態(tài)研究所“河流無脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)及分類系統(tǒng)”（RIVPACS），澳大利亞在英國(guó)RIVPACS方法基礎(chǔ)上，開發(fā)了“澳大利亞河流評(píng)價(jià)計(jì)劃”，歐盟執(zhí)行現(xiàn)有的AQEM/STAR技術(shù)指南，包括水文地貌（河流生境）以及魚類、大型底棲動(dòng)物、硅藻及大型水生植物方案。美國(guó)EPA、NOAA、USGS為配合資源保護(hù)和恢復(fù)法案的實(shí)施，制定了20余個(gè)相關(guān)指南，其中，對(duì)于河流制定了“溪流和淺河快速評(píng)估方案：著生藻類、大型底棲動(dòng)物和魚類”（RBP）、“深水型（不可涉水）河流生物評(píng)價(jià)的概念與方法”（EMAP）以及針對(duì)湖庫(kù)的生物評(píng)價(jià)及生物基準(zhǔn)技術(shù)指南文件，指南強(qiáng)調(diào)生境評(píng)估和物理參數(shù)的調(diào)查分析[11]。我國(guó)在借鑒國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別針對(duì)河流、湖庫(kù)水生態(tài)以及內(nèi)陸水域魚類和水生維管植物的生物多樣性監(jiān)測(cè)或觀測(cè)技術(shù)導(dǎo)則[7]。

總體來說，不同的水體類型應(yīng)進(jìn)行不同類型的分區(qū)監(jiān)測(cè)，一般將湖庫(kù)劃分為入口區(qū)、深水區(qū)（或湖心區(qū)）、出口區(qū)、沿岸帶，或污染區(qū)和相對(duì)清潔區(qū)等不同區(qū)域，根據(jù)斷面的方向，每隔一定距離設(shè)置樣點(diǎn)，或在斷面的中部和靠岸的左、右兩側(cè)分別設(shè)置若干樣點(diǎn)；而河流則劃分為河口區(qū)、下游河段、中游河段、上游河段，以及匯口區(qū)進(jìn)行設(shè)置，采樣點(diǎn)可根據(jù)河流寬度、流速、底質(zhì)類型等靈活設(shè)置。而溪流和可涉水河流在布點(diǎn)樣時(shí)，由于生物物種分布與生境高度相關(guān)，棲息地環(huán)境異質(zhì)性程度越高，監(jiān)測(cè)布點(diǎn)需越加密。

對(duì)于突發(fā)水環(huán)境事件的水域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查，在布設(shè)點(diǎn)位時(shí)應(yīng)遵循連續(xù)性和代表性的原則，連續(xù)性是指生物觀測(cè)的點(diǎn)位盡可能與水文測(cè)量、水質(zhì)理化指標(biāo)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位相同，代表性是指對(duì)于污染的水體，應(yīng)該在一定范圍內(nèi)加大采樣密度。此外，除了目標(biāo)點(diǎn)位外，還應(yīng)該分別在事故點(diǎn)的上下游100～1000m處各設(shè)置至少3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位或斷面；對(duì)于大范圍的區(qū)域性調(diào)查，至少應(yīng)設(shè)置10個(gè)點(diǎn)位。

3.5 遙感影像分析

計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字成像技術(shù)、圖像處理技術(shù)及數(shù)字制圖技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球地位系統(tǒng)在環(huán)境損害鑒定評(píng)估中的廣泛應(yīng)用，主要利用歷史遙感影像所呈現(xiàn)的信息對(duì)污染環(huán)境或破壞生態(tài)行為的發(fā)生時(shí)間及其造成的損害的時(shí)空范圍進(jìn)行邏輯或一致性推斷。

航空攝影、地形測(cè)繪和攝影測(cè)量技術(shù)可以可視化分析自然和人為特征的空間關(guān)系，并反映簡(jiǎn)單而定量的歷史條件的變化。衛(wèi)星或航空?qǐng)D片可以提供特定時(shí)間地球表面客觀詳細(xì)的特征記錄，因此，在環(huán)境損害鑒定評(píng)估中具有非常重要的價(jià)值。衛(wèi)星或航空?qǐng)D片可以采用攝影測(cè)量技術(shù)收集精確的測(cè)量和位置信息，也可以采用專門遙感影像解譯技術(shù)獲取植被死亡率、漏油損失、水體生態(tài)質(zhì)量等信息。此外，也可以通過衛(wèi)星或航空?qǐng)D片掌握?qǐng)龅氐奈恢谩⒎秶?、歷史變化等重要信息[12]。

地理信息系統(tǒng)（GIS）用于管理、分析和展示地理信息。在環(huán)境損害鑒定評(píng)估中可用于污染來源分析，污染范圍和運(yùn)移分析，非點(diǎn)徑流模擬和應(yīng)急響應(yīng)支持等。地理信息系統(tǒng)能夠驗(yàn)證環(huán)境觀測(cè)、其他影像及歷史信息之間的空間關(guān)系[13]。

全球定位系統(tǒng)（GPS）是基于衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)，可為地球表面絕大部分地區(qū)提供高精度的三維位置信息。使用便攜式GPS接收機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)分析人員可以輕松記錄泄漏地點(diǎn)，采樣位置和其他環(huán)境特征的位置。全球定位系統(tǒng)不僅采集空間信息，還可用于評(píng)估和量化現(xiàn)有數(shù)字地圖數(shù)據(jù)的空間精度，并為現(xiàn)有航空照片和其他遙感數(shù)據(jù)提供控制點(diǎn)。

4 溯源技術(shù)與方法

污染物識(shí)別和溯源方面，分析化學(xué)方法仍是目前主要使用的技術(shù)手段。分析化學(xué)方法具有較好的準(zhǔn)確度和精密度，能夠有效的鑒定分析污染物質(zhì)的成分，并進(jìn)行定量。除了傳統(tǒng)的分析方法，近年來新興的儀器分析方法如二維色譜法、同位素分析法也已經(jīng)運(yùn)用到了環(huán)境損害鑒定評(píng)估領(lǐng)域中。

4.1 常用的污染物表征識(shí)別方法

無機(jī)物的表征識(shí)別，包括陽(yáng)離子分析和陰離子分析。陽(yáng)離子分析主要有化學(xué)分析法、原子吸收光譜法、發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；陰離子分析主要有化學(xué)分析法和離子色譜法[14]。金屬陽(yáng)離子的檢測(cè)，傳統(tǒng)方法為原子吸收法，具有靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，但也有樣品測(cè)定時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)等缺點(diǎn)。目前，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）和電感耦合等離子體發(fā)射質(zhì)譜法（ICP-MS）已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

有機(jī)物方面，色譜法以及色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)則被廣泛使用。根據(jù)污染物的揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性等性質(zhì)，氣相色譜一般用于揮發(fā)性物質(zhì)，液相色譜一般用于高沸點(diǎn)或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)。二維色譜技術(shù)是近年來發(fā)展的新興色譜技術(shù)[15]。與傳統(tǒng)的一維色譜相比，具有峰容量大、分辨率高、靈敏度高、分析時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，特別適用于復(fù)雜樣品的分析，目前在環(huán)境損害鑒定評(píng)估領(lǐng)域已有應(yīng)用實(shí)例[16-17]。

4.2 同位素法

同位素組成的測(cè)定包括兩類。一是測(cè)定全部物質(zhì)的總同位素，二是使用色譜分離后，測(cè)定個(gè)別物質(zhì)的同位素組成[18-19]?？偼凰卦诃h(huán)境損害鑒定評(píng)估研究中已有應(yīng)用[20-21]，但在近二十年，個(gè)別化合物的同位素比值有更為廣泛的應(yīng)用[22-24]。

同位素在環(huán)境損害鑒定評(píng)估中的應(yīng)用可分為兩大領(lǐng)域：與穩(wěn)定同位素有關(guān)的研究和與放射性同位素有關(guān)的研究。放射性同位素通常用于識(shí)別污染物的排放年代，而穩(wěn)定同位素則通常用來進(jìn)行污染物溯源、評(píng)價(jià)污染物的自然衰減點(diǎn)和程度。環(huán)境損害鑒定評(píng)估中常用于沉積物和地下水測(cè)年的放射性同位素包括137Cs、210Pb、3H，14C等。穩(wěn)定同位素在環(huán)境研究中的應(yīng)用范圍比放射性同位素更為廣泛。

4.3 指紋圖譜技術(shù)

指紋圖譜是指某些復(fù)雜物質(zhì)，采用一定的分析手段，獲得能夠顯示其特征的譜圖。和傳統(tǒng)的特征物質(zhì)圖譜相比，指紋圖譜包含更多的信息，更具有專一性。分析化學(xué)中的光譜、色譜、色譜-質(zhì)譜以及分子生物學(xué)中多種方法都可以進(jìn)行指紋圖譜分析。

在環(huán)境損害鑒定評(píng)估領(lǐng)域中，指紋圖譜技術(shù)廣泛應(yīng)用于原油泄漏中的溯源。使用氣相色譜（GC）和氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS），對(duì)泄漏物質(zhì)和疑似來源中特定化合物的分子分布進(jìn)行相關(guān)性分析[25-26]。需要考慮的是，某些情況下，由于蒸發(fā)、氧化、溶解、生物降解等過程，污染物中組分發(fā)生了變化，導(dǎo)致GC和GC-MS數(shù)據(jù)可能含糊不清、和原始來源相比不具有一致性[27-28]。例如，在原油泄漏的最初幾小時(shí)內(nèi)，由于蒸發(fā)作用，揮發(fā)性物質(zhì)去除較快；如果泄漏發(fā)生在水環(huán)境中，短鏈烷烴和一些水溶性高于石蠟的芳香族化合物等水溶性較強(qiáng)的組分會(huì)溶解在水中[29]；同時(shí)，生物降解也會(huì)影響個(gè)別化合物的分布[30-31]。

5 模型技術(shù)與方法

5.1 大氣污染源受體模型

受體模型是大氣環(huán)境損害鑒定評(píng)估因果關(guān)系分析所主要依靠的模型工具。從20世紀(jì)70年代出現(xiàn)至今，經(jīng)歷了近40年的發(fā)展，受體模型作為源解析的一種重要手段，已應(yīng)用于城區(qū)、區(qū)域乃至全球大氣環(huán)境相關(guān)科學(xué)研究和決策支持[32-33]。近年，隨著環(huán)境損害鑒定評(píng)估技術(shù)體系的逐步建立，受體模型也逐步應(yīng)用于中小尺度大氣污染損害鑒定評(píng)估技術(shù)研究之中。受體模型不要求對(duì)污染源進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，不過多依賴于氣象資料和大氣化學(xué)的特性參數(shù)，可以通過分析大氣顆粒物化學(xué)成分和物理特性來推斷污染物來源，給出污染物對(duì)各類排放源的分擔(dān)率，該方法適合于環(huán)境損害鑒定評(píng)估工作的要求，結(jié)果也可作為大氣環(huán)境損害鑒定的依據(jù)。

目前的研究方法主要包括化學(xué)質(zhì)量平衡法（CMB）、因子分析法（FA）、正交矩陣因子分解法（PMF）、主成份分析法（PCA）、富集因子法（EF）、多元線性回歸法（MLR）、投影尋蹤回歸法（PPR）、粗集理論（RS）、基于遺傳算法（GA）以及混合方法等[34]。其中，化學(xué)平衡法（CMB）是相對(duì)發(fā)展成熟，應(yīng)用廣泛的一種方法[35]?；瘜W(xué)質(zhì)量平衡法通過物種豐富度和源貢獻(xiàn)的分析組合，定量評(píng)價(jià)各種源對(duì)污染物中各元素的濃度貢獻(xiàn)值，化學(xué)質(zhì)量平衡法基于質(zhì)量守恒，原理清晰，解析結(jié)果與實(shí)際較吻合，適用于解析污染源數(shù)目多的體系[36]。化學(xué)質(zhì)量平衡法也是美國(guó)EPA推薦應(yīng)用于大氣污染物源解析的方法，其系統(tǒng)軟件已發(fā)展到CMB8.0。目前化學(xué)質(zhì)量平衡法在大氣顆粒物的源解析應(yīng)用上比較廣，在大氣環(huán)境損害評(píng)估技術(shù)研究中也有嘗試。

5.2 土壤和地下水運(yùn)移模擬模型

5.2.1 土壤中污染物運(yùn)移模擬模型

土壤中污染物的運(yùn)移主要包括土壤中蒸汽的運(yùn)移和液體的運(yùn)移。

土壤中蒸汽運(yùn)移模型主要用于評(píng)估土壤中揮發(fā)性有機(jī)污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)以及修復(fù)過程中污染物的去除，在各類健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件（RBCA、CLEA、HERA）中都有體現(xiàn)。蒸汽運(yùn)移的主要機(jī)制是擴(kuò)散和平流。用于描述土壤中蒸汽入侵的模型很多[37-43]，主要基于反映污染物在土壤中的氣相擴(kuò)散、炭吸附和生物降解過程的方程建立。

土壤中污染物隨水分的運(yùn)移涉及吸附解吸、對(duì)流彌散、氧化還原、生物降解、作物吸收、揮發(fā)、淋溶等一系列物理化學(xué)和生物過程。描述包氣帶中溶質(zhì)運(yùn)移的數(shù)值模型主要包括代表水流運(yùn)動(dòng)的Richards方程和代表溶質(zhì)運(yùn)移的對(duì)流-彌散方程，以上述兩個(gè)方程及其改進(jìn)方程為基礎(chǔ)，不同領(lǐng)域的研究人員開發(fā)出了多種數(shù)值模型，用來模擬包氣帶中污染物的運(yùn)移，WAVE、CTSPAC等模型主要用于解決農(nóng)業(yè)問題，VS2D、SUTRA、HYDURS-1D等模型主要用于解決水文問題，F(xiàn)EMWATER、2DFATMIC等模型主要用于解決環(huán)境問題，TOPOG_Dynamic、WAVES等模型主要用于解決生態(tài)問題[44-49]。這些模型基于需要解決問題的差異，涉及的介質(zhì)不同，如非飽和土壤、飽和土壤、地下水、植物和大氣等；包含的過程不同，如水分運(yùn)移、溶質(zhì)運(yùn)移、熱運(yùn)移、碳運(yùn)移、微生物運(yùn)移等；采用的數(shù)值方法也不同，如有限單元法、有限差分法、混合有限單元和有限差分法等[50]。其中，HYDURS-1D模型經(jīng)過不斷改進(jìn)和完善，得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在飽和帶和非飽和帶污染物的運(yùn)移方面。模型應(yīng)用的難點(diǎn)主要在于水分運(yùn)動(dòng)參數(shù)和溶質(zhì)運(yùn)移參數(shù)的獲取，包括吸附動(dòng)力學(xué)參數(shù)、彌散系數(shù)和生物降解系數(shù)等。

5.2.2 地下水中污染物運(yùn)移模擬模型

地下水中污染物運(yùn)移模型的建立包括概念模型構(gòu)建、校準(zhǔn)和靈敏度分析等步驟，主要用于預(yù)測(cè)污染羽的擴(kuò)散情況以及根據(jù)污染羽的現(xiàn)狀反演污染源的釋放和污染歷史[51-54]。國(guó)外開發(fā)了許多功能多樣的地下水?dāng)?shù)值模擬軟件，包括Visual MODFLOW、FEFLOW、GMS、Visual Groundwater、Processing-MODFLOW、HydroGeo Analyst、Groundwater Vistas、WHIUnSat Suite、ArcWFD等，其中國(guó)內(nèi)最常用的是Visual MODFLOW、FEFLOW、GMS等。對(duì)于小區(qū)域污染場(chǎng)地的溶質(zhì)遷移問題，所研究污染物濃度相對(duì)較低，考慮到高精度、不追求計(jì)算速度的特殊要求，適于選用基于有限元的FEFLOW作為數(shù)值模擬模型的軟件平臺(tái)；針對(duì)大區(qū)域的水流、水位等問題，不細(xì)考慮復(fù)雜的地質(zhì)條件，要求較高的計(jì)算速度，采用Visual MODFLOW比較合適[55]。

地下水模型模擬的關(guān)鍵因素包括邊界條件和污染物降解參數(shù)的確定。邊界條件取決于水力傳導(dǎo)性、地下水流梯度、水位高差等信息。污染物降解參數(shù)受一系列與微生物有關(guān)的生物地球化學(xué)機(jī)制影響。求解地下水模型的方法有解析法、數(shù)值法和物理模擬法，數(shù)值法是目前求解模型所用的主要方法，包括有限差分法、有限單元法、邊界單元法和有限體積法等，其中有限差分法和有限單元法最常用[56]。

5.3 多元統(tǒng)計(jì)模型

環(huán)境損害鑒定評(píng)估工作經(jīng)常面臨污染源不明確、僅有污染受體基本信息的情況，僅用化學(xué)分析方法難以確定污染源與污染事實(shí)之間的關(guān)系，可以通過統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析驗(yàn)證，更有效地識(shí)別污染源。在統(tǒng)計(jì)分析手段中，多元統(tǒng)計(jì)模型具有應(yīng)用簡(jiǎn)單、不需要預(yù)知污染源的組成、對(duì)污染源監(jiān)測(cè)依賴度低的特點(diǎn)，可以通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中隱含的聯(lián)系和規(guī)律，從大量數(shù)據(jù)信息中提取出有用的信息，進(jìn)而分析污染源與事實(shí)之間的關(guān)系，同時(shí)多元統(tǒng)計(jì)分析可以提供定量化、精細(xì)化、多元化的分析過程和結(jié)果表達(dá)，可以有效支持環(huán)境損害鑒定工作中的因果關(guān)系分析[57]。

多元統(tǒng)計(jì)模型分為主成分分析線性回歸法、絕對(duì)因子多元線性回歸法、非負(fù)約束因子分析法、正定矩陣因子分解模型等模型方法[58]。多元統(tǒng)計(jì)模型判定污染來源及貢獻(xiàn)在美國(guó)損害評(píng)估相關(guān)工作中已經(jīng)得到應(yīng)用，比如在賓夕法尼亞洲的汽車電池回收設(shè)施附近住宅土壤中的鉛污染評(píng)估中，研究人員利用多元統(tǒng)計(jì)模型確定了場(chǎng)地污染來源，以及造成的污染貢獻(xiàn)[59]。

統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的建立具有一定的條件，且分析結(jié)果存在一定的不確定性，因此有特定的適用條件。多元統(tǒng)計(jì)模型要求污染源組成和貢獻(xiàn)率相對(duì)穩(wěn)定，同時(shí)單一污染物的通量變化與其濃度成正比，因此更多適用于歷史累積型環(huán)境損害的因果關(guān)系分析和污染源貢獻(xiàn)率計(jì)算。對(duì)于突發(fā)環(huán)境事件或者源強(qiáng)不穩(wěn)定的環(huán)境損害類型并不適用，如何結(jié)合GIS、大數(shù)據(jù)等技術(shù)完善并優(yōu)化多元統(tǒng)計(jì)分析因果關(guān)系模型是下一步環(huán)境損害鑒定評(píng)估技術(shù)研究的方向。

5.4 生態(tài)毒理模型

生態(tài)毒理模型主要解決有毒物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境對(duì)組成生態(tài)系統(tǒng)的生物種群和生物群落所產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)問題，通常包括分布暴露評(píng)價(jià)和生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)兩部分。其中，分布暴露模型表征化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的濃度與生物體內(nèi)的負(fù)荷，效應(yīng)模型將環(huán)境介質(zhì)中化學(xué)物質(zhì)的濃度轉(zhuǎn)化成對(duì)生物個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)乃至生物圈的影響或效應(yīng)，前者回答污染物在環(huán)境介質(zhì)中的分布與濃度和生物體內(nèi)的富集與蓄積問題，后者回答污染物是否會(huì)對(duì)生物受體產(chǎn)生急性或慢性影響。

常用的分布暴露模型包括用于模擬環(huán)境的外暴露與預(yù)測(cè)生物體內(nèi)暴露兩類，前者如基本質(zhì)量平衡模型、逸度模型、多介質(zhì)平衡分配模型，以及大尺度的區(qū)域、洲際乃至全球尺度模型，后者如生物吸收與毒代動(dòng)力學(xué)模型、毒效動(dòng)力學(xué)模型，以及生物富集與食物網(wǎng)模型。有學(xué)者針對(duì)該領(lǐng)域開展了大量研究，Thomann等[60]分析了不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的數(shù)據(jù)，建立了食物鏈模型，將其應(yīng)用于Erie湖大尺度的規(guī)劃，模型顯示，隨著食物鏈營(yíng)養(yǎng)級(jí)的遞增，潛在的有毒物質(zhì)的濃度升高；Seip[61]將濃縮因子、分泌、流體分布納入到數(shù)學(xué)模型中，建立了藻類對(duì)重金屬的吸收數(shù)學(xué)模型；Christensen等[62]基于擴(kuò)散方程，用Eulerian模型描述了污染物質(zhì)（硫）在氣體和流體中的擴(kuò)散。

生態(tài)效應(yīng)模型研究污染物對(duì)不同生物層級(jí)年齡結(jié)構(gòu)、時(shí)滯、遷移、種內(nèi)種間競(jìng)爭(zhēng)、取食行為以及功能響應(yīng)的影響，如Lam等[63]基于流體力學(xué)，研究了水體中自由鉛離子對(duì)藻類、無脊椎動(dòng)物和魚的毒害效應(yīng)；Kohlmaier等[64]研究運(yùn)用臨界點(diǎn)模型，計(jì)算由于空氣污染（連續(xù)累積的污染物排放）對(duì)工業(yè)區(qū)的杉木病害的影響；Schaalje等[65]通過修改標(biāo)準(zhǔn)化年齡結(jié)構(gòu)模型（Standard age-structured Models），建立了昆蟲種群模型，揭示了殺蟲劑對(duì)昆蟲種群的影響。生態(tài)效應(yīng)模型還用于大尺度的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，如Naito等[66]利用綜合水生態(tài)系統(tǒng)模型（CASMSUMA）評(píng)估了日本湖區(qū)污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，該模型對(duì)于確定水生生態(tài)系統(tǒng)中污染物的生態(tài)防護(hù)水平提供了很好的基礎(chǔ)。AQUATOX模型早年被廣泛用于北美地區(qū)水體中有機(jī)氯農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯及酚類化合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，松花江硝基苯污染事件和大連石油泄漏事件也曾用該模型對(duì)事件的生態(tài)影響進(jìn)行模擬[67]。近年來，改進(jìn)的AQUATOX模型已經(jīng)很好的應(yīng)用于美國(guó)的自然資源損害評(píng)估案例，在墨西哥灣漏油事故中模擬溢油事故造成的近岸物理生境改變，研究確認(rèn)近岸海水的環(huán)境基線。此外，AQUATOX和CASM還用于輔助獲得生態(tài)效應(yīng)閾值或環(huán)境基線閾值[68]。

5.5 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估模型

對(duì)于生態(tài)破壞類型的事件，還需要對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)進(jìn)行評(píng)估。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指生態(tài)系統(tǒng)在過程中所形成的維持人類賴以生存的自然環(huán)境條件和效用。盡管在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的分類上還存在爭(zhēng)議，但是由聯(lián)合國(guó)的千年評(píng)估[69]（MA，2005）提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分類得到了廣泛的認(rèn)可。該評(píng)估將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)歸納為支持服務(wù)、供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)和文化服務(wù)四大類。支持服務(wù)作為基礎(chǔ)，支撐起其余的三類服務(wù)。

陸地上的森林、草原和濕地三大生態(tài)系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)所提供的服務(wù)在類型和數(shù)量上有巨大的差異。反映在生態(tài)破壞的事件的則需要注意區(qū)分生態(tài)系統(tǒng)的核心功能和服務(wù)[70]（NOAA，NRDA，1997），將受損的生態(tài)系統(tǒng)放在區(qū)域的大背景中考慮，首先選取生態(tài)系統(tǒng)的核心服務(wù)作為評(píng)估對(duì)象。比如在評(píng)估森林生態(tài)系統(tǒng)的破壞事件中，森林的固碳釋氧功能在城市生態(tài)系統(tǒng)中顯得尤為重要，在干旱/半干旱地區(qū)，應(yīng)該把森林的防風(fēng)固沙服務(wù)作為首要的評(píng)估內(nèi)容；在評(píng)估濕地生態(tài)系統(tǒng)的破壞事件中，調(diào)蓄洪水和凈化水質(zhì)的功能和服務(wù)在城市的濕地中顯得格外的重要。在進(jìn)行損害評(píng)估的時(shí)候，生態(tài)系統(tǒng)的核心服務(wù)在所有服務(wù)中所占的比例最大，其受損程度應(yīng)作為評(píng)估重點(diǎn)。

根據(jù)聯(lián)合國(guó)SEEA生態(tài)實(shí)驗(yàn)賬戶框架[71]，供給服務(wù)的物理量是生態(tài)系統(tǒng)提供的產(chǎn)品，一般包括農(nóng)、林、牧、漁的產(chǎn)品。調(diào)節(jié)服務(wù)以水源涵養(yǎng)為例，通常利用公式法或模型法進(jìn)行計(jì)算，公式法是利用水量平衡方程，設(shè)定水循環(huán)是閉合的回路，涵養(yǎng)的水量等于降雨量減去蒸發(fā)量和徑流量，模型法以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與權(quán)衡綜合評(píng)價(jià)模型[72]（Integratevaluation of Ecosystem Services and Tradeoffs tool，InVEST）中的產(chǎn)水量子模型為代表，該模型由美國(guó)斯坦福大學(xué)、世界自然基金會(huì)和大自然保護(hù)協(xié)會(huì)聯(lián)合開發(fā)。

6 損害量化評(píng)估技術(shù)與方法

6.1 替代等值分析

在損害量化技術(shù)方法方面，20世紀(jì)70～80年代損害評(píng)估方法研究集中在傳統(tǒng)社會(huì)福利經(jīng)濟(jì)學(xué)的貨幣化評(píng)價(jià)方法。90年代后，囿于傳統(tǒng)環(huán)境價(jià)值評(píng)估技術(shù)存在的不確定性和實(shí)施成本高的問題，基于環(huán)境恢復(fù)的實(shí)物量評(píng)估方法的替代等值分析法成為環(huán)境損害量化的主流化、法規(guī)化方法。

替代等值分析方法[73]以恢復(fù)受損環(huán)境為目標(biāo)制定恢復(fù)方案或評(píng)估恢復(fù)費(fèi)用，保證實(shí)施恢復(fù)手段后環(huán)境所擁有的資源和所提供的生態(tài)服務(wù)與污染或破壞發(fā)生前等量、或好于污染或破壞發(fā)生前的基線狀況。該方法的關(guān)鍵在于確定因生態(tài)環(huán)境損害而導(dǎo)致的資源或服務(wù)的類型和數(shù)量的損失（該損失隨時(shí)間變化），以及彌補(bǔ)該損失所采取的措施類型及其數(shù)量[74]。

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的不同，替代等值分析方法分為資源等值分析方法、服務(wù)等值分析方法和價(jià)值等值分析方法?；趯?shí)物量恢復(fù)的理念，應(yīng)優(yōu)先采用資源對(duì)等法和服務(wù)對(duì)等法，即對(duì)環(huán)境和資源的恢復(fù)應(yīng)與受損的環(huán)境和資源具有可比性，要盡量采用與受損的環(huán)境、資源和服務(wù)的類型和質(zhì)量相同或相似的環(huán)境、資源和服務(wù)進(jìn)行恢復(fù)。當(dāng)找不到與受損的環(huán)境、資源和服務(wù)具有可比性的修復(fù)對(duì)象，則采用價(jià)值對(duì)等法。

根據(jù)恢復(fù)目標(biāo)和階段的不同，生態(tài)環(huán)境恢復(fù)分為基本恢復(fù)、補(bǔ)償性恢復(fù)和補(bǔ)充性恢復(fù)。由于基本恢復(fù)的實(shí)施時(shí)間，即期間損害的持續(xù)時(shí)間會(huì)影響補(bǔ)償性恢復(fù)的規(guī)模與成本，因此，在方案比選時(shí)應(yīng)綜合考慮兩個(gè)方案的時(shí)間與成本因素，合理確定基本恢復(fù)與補(bǔ)償性恢復(fù)方案。需要注意的是，當(dāng)受損的環(huán)境無法恢復(fù)至基線時(shí)，基本恢復(fù)也會(huì)采用替代性恢復(fù)方案。

6.2 生態(tài)環(huán)境恢復(fù)技術(shù)

生態(tài)環(huán)境恢復(fù)是一項(xiàng)復(fù)雜且長(zhǎng)期的過程，技術(shù)的選擇不僅與損害場(chǎng)地或區(qū)域的污染破壞特征有關(guān)，在某種程度上更取決于相關(guān)方對(duì)于恢復(fù)方案實(shí)施成本和時(shí)間的接受度。本文主要基于自然生態(tài)和污染破壞特性對(duì)恢復(fù)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)證進(jìn)行討論。生態(tài)環(huán)境恢復(fù)根據(jù)處置階段，可以人為地劃分為污染控制、環(huán)境修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)三個(gè)過程，如圖1所示。實(shí)踐中，污染控制、環(huán)境修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)三者密不可分，甚或合二為一或合三為一。應(yīng)綜合考慮總體修復(fù)/恢復(fù)目標(biāo)、修復(fù)策略、自然地理?xiàng)l件、修復(fù)/恢復(fù)技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)各種可行技術(shù)進(jìn)行合理組合，注重污染控制、環(huán)境修復(fù)、生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)和技術(shù)之間的銜接。

圖1 生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的階段劃分

污染控制通常發(fā)生在應(yīng)急處置階段，一般以污染物急性暴露基準(zhǔn)為控制目標(biāo)，為防止污染物擴(kuò)散遷移、保障人體健康和生態(tài)安全而采取的污染清理、筑壩攔截、引流導(dǎo)流等主動(dòng)處置措施以及人員疏散、禁止用水、環(huán)境監(jiān)測(cè)等被動(dòng)防護(hù)措施。其中，主動(dòng)措施主要用于水環(huán)境事件，包括以水利工程調(diào)度為主的稀釋方案，結(jié)合筑壩攔截工程利用吸附、氧化分解、化學(xué)沉淀等化學(xué)技術(shù)的水體修復(fù)方案，針對(duì)藻類泛濫和石油泄漏采用的物理回收清除方案，其目的都是快速減輕污染或生態(tài)破壞的危害。

環(huán)境修復(fù)通常指應(yīng)急終止后，為進(jìn)一步阻隔污染、降低環(huán)境中污染物濃度，將環(huán)境污染引發(fā)的人體健康或生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)降至可接受風(fēng)險(xiǎn)水平而開展的必要的、合理的行動(dòng)或措施，一般以環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、慢性暴露風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)值或風(fēng)險(xiǎn)篩選值為控制目標(biāo)。環(huán)境修復(fù)通常主要針對(duì)土壤、地下水和沉積物開展，土壤通過阻隔填埋、淋洗洗脫、固化穩(wěn)定化等物理化學(xué)技術(shù)以及生物通風(fēng)和植物修復(fù)等生物技術(shù)進(jìn)行修復(fù)；地下水通過多相抽提、原位阻隔、原位還原氧化、微生物等技術(shù)修復(fù)；沉積物主要通過疏浚、抽取等技術(shù)治理修復(fù)。

生態(tài)恢復(fù)是指采取必要的、合理的措施將生態(tài)環(huán)境及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)恢復(fù)至基線水平，并針對(duì)期間損害制定替代性恢復(fù)方案，最終保證被恢復(fù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定、健康和可持續(xù)性。生態(tài)恢復(fù)重在重建或恢復(fù)受損生態(tài)系統(tǒng)的功能和服務(wù)，根據(jù)受損生物或生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，可以分為個(gè)體、種群、群落、生境和生態(tài)系統(tǒng)等不同水平的恢復(fù)。生態(tài)恢復(fù)模式與技術(shù)的確定要考慮受損類型及程度以及當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、氣候條件、排水、植被情況以及人文環(huán)境，結(jié)合自身系統(tǒng)特征及退化影響因子綜合確定。

不同的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)目前已經(jīng)在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用于礦區(qū)、森林、草地和濕地等不同類型的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。復(fù)墾是露天礦地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的一個(gè)有效途徑，國(guó)內(nèi)外都有大量的實(shí)踐案例[75-76]，Wong[77]通過植物萃取、根須過濾、植物穩(wěn)定進(jìn)行了重金屬礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的有效恢復(fù)，選擇多種重金屬耐受性好、且能夠容忍干旱和營(yíng)養(yǎng)貧瘠等生長(zhǎng)條件的合適植物品種尤為重要。Reis[78]和Zahawi等[79]將聚種技術(shù)成功應(yīng)用于巴西和哥斯達(dá)黎加區(qū)域熱帶或亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，這種技術(shù)可以通俗地理解為通過人工干預(yù)的方式，把生態(tài)環(huán)境被破壞前的物種重新聚集起來，如，建造動(dòng)物庇護(hù)所和植物種子庫(kù)、移位培植幼苗組、建造人工棲息地等手段。在中歐和西歐濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)案例中綜合應(yīng)用了回濕、去營(yíng)養(yǎng)化和重新引入物種等多種技術(shù)，利用被恢復(fù)地區(qū)的水分保持模型與水質(zhì)模型分別對(duì)水量和水質(zhì)進(jìn)行分析，保證濕地水的數(shù)量和質(zhì)量符合總體恢復(fù)方案的要求[80]。此外，實(shí)驗(yàn)室模擬或場(chǎng)地實(shí)驗(yàn)是生態(tài)恢復(fù)的有效輔助手段，通過模擬被恢復(fù)場(chǎng)地的地形地貌，可以估算出需要種植的植被品種和數(shù)量，需要引入的外來品種和本地生物種的比例，以及需要挖掘改造的溪流濕地，并通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M測(cè)試出被恢復(fù)地區(qū)的生物多樣性和功能[81]。仿自然地貌生態(tài)修復(fù)法就是一種基于被恢復(fù)區(qū)域最初自然形態(tài)的實(shí)驗(yàn)室模擬恢復(fù)技術(shù)，它利用計(jì)算機(jī)及數(shù)學(xué)物理技術(shù)設(shè)計(jì)出與自然地理形態(tài)非常近似的人工修復(fù)模型，對(duì)徑流路徑、地形地表整理、表土疏松和播種以及灌溉和養(yǎng)護(hù)等自然生態(tài)恢復(fù)全過程進(jìn)行人工模擬設(shè)計(jì)，并按照設(shè)計(jì)模型施工[82-83]。上述提到的植被恢復(fù)、種子庫(kù)恢復(fù)、面源削減以及仿自然地貌自然生態(tài)修復(fù)等技術(shù)在我國(guó)森林、草地、濕地、礦區(qū)等生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)中也得到了廣泛應(yīng)用[84-85]。

常用的陸地水域生態(tài)恢復(fù)技術(shù)包括生態(tài)溝渠、生態(tài)壩等水文連通恢復(fù)技術(shù)和地貌修飾基本生境恢復(fù)技術(shù)，人工魚巢、珍稀種群培育等物種恢復(fù)技術(shù)，以及人工鳥巢招引、生物食物鏈構(gòu)造等水禽生境恢復(fù)技術(shù)；在海洋生態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)用了清除淤泥、調(diào)節(jié)淡水流量、人工魚礁、基質(zhì)改造等恢復(fù)技術(shù)[86]。

與國(guó)際相比，我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程技術(shù)存在側(cè)重人工修復(fù)、自然恢復(fù)以及人工促自然恢復(fù)重視不夠，缺少生態(tài)恢復(fù)重建的生態(tài)結(jié)構(gòu)功能綜合成效評(píng)估方法，以及自然恢復(fù)與人工促自然恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)閾值，恢復(fù)對(duì)象層次相對(duì)單一等問題，亟待開展相關(guān)內(nèi)容的研究與實(shí)踐。

7 結(jié)語

本文所討論的技術(shù)方法既有資料收集、文獻(xiàn)檢索、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物調(diào)查、分析化學(xué)等傳統(tǒng)的工作方法和手段，也有遙感影像分析、同位素分析、指紋圖譜、污染運(yùn)移模型、生態(tài)毒理模型、替代等值分析等近10～20年得到快速發(fā)展的新興方法和技術(shù)，如何從工作實(shí)際出發(fā)，科學(xué)、合理、靈活地使用這些技術(shù)方法，是今后需要環(huán)境損害鑒定評(píng)估從業(yè)人員共同探索和努力的方向。

環(huán)境損害鑒定評(píng)估幾乎涉及與環(huán)境相關(guān)的所有學(xué)科，環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、生態(tài)學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的很多研究成果在環(huán)境損害鑒定評(píng)估工作中可以得到很好的應(yīng)用，同時(shí)在環(huán)境損害鑒定評(píng)估實(shí)踐中也可以發(fā)現(xiàn)自然科學(xué)、工程科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和資源環(huán)境法學(xué)需要深入研究的課題，工作與學(xué)術(shù)相互促進(jìn)，將極大推動(dòng)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展以及研究成果向環(huán)境管理與環(huán)境司法應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。

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（本文編輯：馬棟）

Review on the Assessment of Environmental Damage

YU Fang,ZHANG Yan-shen,ZHAO Dan,XU Wei-pan,QI Ji,LIU Jing
（Chinese Academy for Environmental Planning,Beijing 100012,China）

X21

Adoi∶10.3969/j.issn.1671-2072.2017.05.004

1671-2072-（2017）05-0018-12

2017-09-12

於方（1972—），女，研究員，主要從事環(huán)境損害與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究。E-mail:yufang@caep.org.cn。