城市環(huán)境質(zhì)量評價研究現(xiàn)狀和展望

文_陳瑩 鹽城市大豐生態(tài)環(huán)境局江蘇鹽城

1 環(huán)境質(zhì)量評價概述

環(huán)境質(zhì)量評價在傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)和地理學(xué)中已經(jīng)有評價的傳統(tǒng)，主要是對一定區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境或資源進(jìn)行專項評價，但由于城市發(fā)展過程中對生態(tài)環(huán)境的破壞日益嚴(yán)重，各種環(huán)境污染問題影響越來越大，環(huán)境質(zhì)量評價開始有了新的定義，人們也增加了這方面的系統(tǒng)研究，環(huán)境質(zhì)量指數(shù)開始被定義為評價環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。在具體的分類方面，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類體系，常用的是按照環(huán)境要素劃分的大氣質(zhì)量評價、水質(zhì)評價、土壤質(zhì)量評價等，環(huán)境要素的評價方法包括單要素評價和綜合質(zhì)量評價。目前比較常用的環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)是區(qū)域性的環(huán)境要素評價，比如，對城市城區(qū)的大氣質(zhì)量、農(nóng)村的土壤質(zhì)量、城市區(qū)域內(nèi)流經(jīng)河流的水質(zhì)評價等。其中，城市區(qū)域評價的內(nèi)容主要包括污染源、環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境效應(yīng)三部分，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行環(huán)境綜合質(zhì)量評價，從而提出更有效的防治處理方案，實現(xiàn)更科學(xué)的規(guī)劃管理，具體的評價方法除了環(huán)境指數(shù)法外，還包括基礎(chǔ)方法如數(shù)理統(tǒng)計法。

2 城市環(huán)境質(zhì)量的影響因素分析

城市環(huán)境質(zhì)量的變化與工業(yè)化的發(fā)展存在很大的關(guān)系，最初階段無工業(yè)污染時，環(huán)境質(zhì)量雖然也受到一些領(lǐng)域的發(fā)展影響，但綜合來說環(huán)境質(zhì)量處于良好的狀態(tài)；當(dāng)工業(yè)化增加發(fā)展規(guī)模，污染迅速增加，使得環(huán)境質(zhì)量開始呈現(xiàn)急劇惡化趨勢；隨著工業(yè)化的發(fā)展進(jìn)入穩(wěn)定階段，污染逐漸呈緩慢增加狀態(tài)，但環(huán)境質(zhì)量仍呈繼續(xù)惡化現(xiàn)象，這一階段通常人們開始意識到環(huán)境污染影響的嚴(yán)重性，開始進(jìn)行精細(xì)化的管理，并通過研究相關(guān)技術(shù)措施、提高工業(yè)化發(fā)展水平進(jìn)行問題處理，我國從總體上來說處于這一階段；在工業(yè)化逐漸發(fā)展成熟并有了很高的發(fā)展水平，工業(yè)污染開始不斷減少，環(huán)境質(zhì)量得到了不斷的改善，甚至保持優(yōu)質(zhì)的狀態(tài)，一些發(fā)達(dá)國家目前已經(jīng)處于這一階段。

環(huán)境的質(zhì)量變遷很大程度上受到城市發(fā)展中人口結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變、經(jīng)濟(jì)發(fā)展所處的階段、技術(shù)發(fā)展變化等因素相互聯(lián)系作用的影響。在工業(yè)革命之前，環(huán)境質(zhì)量的變化主要受天然的自然地理因素影響，也受到少量的人類活動影響；隨著工業(yè)革命的推進(jìn)，工業(yè)化帶動了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也改變了傳統(tǒng)的城市人口結(jié)構(gòu)，越來越多的人口開始涌向城區(qū)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也帶動了科技的進(jìn)步發(fā)展，使得醫(yī)療水平和人們生活質(zhì)量得到提高，促進(jìn)了人的壽命和出生率的大幅度提高，這也使得城市的環(huán)境壓力增大；經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面人均生產(chǎn)力和消費力得到提高，同時對環(huán)境資源的人均消耗和人均污染物排放也得到增加；在技術(shù)發(fā)展中，最初都是污染增加型的技術(shù)，隨著技術(shù)的不斷研究創(chuàng)新才能達(dá)到污染減少型技術(shù)或中性技術(shù)，當(dāng)前人們開始研究使更多的領(lǐng)域應(yīng)用綠色節(jié)能無污染排放的技術(shù)。

3 城市環(huán)境質(zhì)量評價研究現(xiàn)狀

3.1 大氣質(zhì)量評價

在大氣質(zhì)量評價中主要對空氣污染指標(biāo)進(jìn)行評價，或稱污染物標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)（指數(shù)），其中包括二氧化氮、二氧化硫、臭氧、一氧化碳、懸浮顆粒等物質(zhì)，通過測量其濃度將其轉(zhuǎn)化為數(shù)值，并按照指數(shù)從高到低劃分為5 個級別用于衡量環(huán)境空氣質(zhì)量，是一種綜合參數(shù)。我國以往常用的空氣質(zhì)量指數(shù)是空氣污染指數(shù)（API），這種評價法主要是在1976 年美國污染物標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)（PSI）法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡化，這種方法比較適合城市短時期的空氣質(zhì)量狀況和趨勢表達(dá)，當(dāng)污染越嚴(yán)重時，指數(shù)越大，其中的首要污染物的污染指數(shù)即為API，因各國發(fā)展情況不同，這種以主要污染物濃度及所持續(xù)時間進(jìn)行等級劃分的方法更具針對性和適應(yīng)性；1971 年美國提出的橡樹嶺空氣質(zhì)量指數(shù)(ORAQI)，這一評價方法也是比較常用的，其比較適合于評價一定城市區(qū)域一年的空氣質(zhì)量變化，適合進(jìn)行不同城市的空氣質(zhì)量綜合對比，所測量的參數(shù)相對較多，因此可靠性更高。為更好地適應(yīng)我國的空氣質(zhì)量評價，我國當(dāng)前用空氣質(zhì)量數(shù)（AQI）代替了原有的空氣污染指數(shù)（API），共分為6 個等級，其分級計算主要參考我國新的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，分級限制更嚴(yán)格。其它常用的評價法有極值指數(shù)（EVI）、污染物標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)（PSI）、格林空氣質(zhì)量綜合指數(shù)、白勃考空氣質(zhì)量綜合指數(shù)(PINDEX)、密特空氣質(zhì)量指數(shù)(MAQI)、還有我國一些地方性的空氣質(zhì)量指數(shù)等。

3.2 水質(zhì)評價

水環(huán)境質(zhì)量評價中主要是根據(jù)水的不同用途、水體對象、評價目標(biāo)、評價時段等進(jìn)行評價，最早是用水質(zhì)指數(shù)也稱水質(zhì)污染指數(shù)進(jìn)行表達(dá)，其主要是各種物理、化學(xué)、生物水質(zhì)參數(shù)的實際測量值與相應(yīng)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的比值，是反映水質(zhì)的一個無量綱數(shù)值，評價方法有單參數(shù)法和多參數(shù)法兩種；另外，還可用水體的生物種群進(jìn)行水質(zhì)的評價，通過其中的相關(guān)性，運用生物學(xué)方法進(jìn)行水質(zhì)判斷。比較常用的評價方法包括，由1965 年美國提出的Horton 水質(zhì)指數(shù)，其中包括10 個參數(shù)，但不包括有毒化學(xué)物質(zhì)參數(shù)，也可稱為評分加權(quán)法，是一種比較綜合性的評價方法；意大利1971 年提出的Prati 水質(zhì)指數(shù)，其包含了13 個基本參數(shù)，并參考了多個國家的水質(zhì)分級，制定了5 級地面水評價等級；Nemerow 水質(zhì)指數(shù)是1974 年美國發(fā)表的污染指數(shù)，其包含了14 項重要的評價參數(shù)，主要按3 種水體進(jìn)行污染指數(shù)的計算；1974 年加拿大提出的Inhaber 水質(zhì)指數(shù)，其主要是計算了城市污水和工業(yè)廢水的水質(zhì)指數(shù)，代表排入水體的污染物總數(shù)或水體水質(zhì)指數(shù)，反映了水環(huán)境和水體的污染情況，其參數(shù)主要根據(jù)不同領(lǐng)域的評價進(jìn)行選擇。我國在這方面的研究主要是綜合污染指數(shù)的提出，其由北京大學(xué)關(guān)伯仁在1974 年提出，主要是評價各種污染物作用下的水質(zhì)污染狀況，是水環(huán)境質(zhì)量的評價，常用的評價參數(shù)項目包含9 項。此外，還有布朗水質(zhì)指數(shù)WQI、羅斯(S.L. Ross)水質(zhì)指數(shù)等。

3.3 土壤質(zhì)量評價

土壤質(zhì)量評價是環(huán)境質(zhì)量評價體系中一種重要的單要素評價，主要是對污染物造成的土壤污染程度的評定。在這方面的研究應(yīng)用中，我國有著悠久的歷史，早在戰(zhàn)國時期，人們就已經(jīng)系統(tǒng)地劃分描述了土壤的類型，其主要是評價土壤的肥力和生產(chǎn)性能，隨著近代各種土壤污染問題的增加，土壤開始進(jìn)入定量評價階段，并將其劃分到環(huán)境質(zhì)量評價中，增加了評價的指標(biāo)。因各國土壤問題存在很大差異，因此這方面評價方法方面也沒有統(tǒng)一的方法，目前主要應(yīng)用的有，Smith1993 年提出的多變量指標(biāo)克立格法（MVIT）這種方法是一種綜合性的評價方法，評價空間尺度彈性大，范圍也比較大，并可以將管理措施、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境限制因子融入分析過程中；Larson1994 年提出的土壤質(zhì)量的動力學(xué)方法，其重點是計算土壤性質(zhì)來表達(dá)土壤質(zhì)量，這種方法適用于描述土壤系統(tǒng)的動態(tài)性，比較便于土壤的后續(xù)管理；Doran 等1994 年提出的土壤質(zhì)量綜合評分法，主要是將土壤的質(zhì)量評價劃分為6 個評價元素，并根據(jù)一定地區(qū)的特定系統(tǒng)、地理和氣候條件，建立數(shù)學(xué)表達(dá)式表明土壤功能和性質(zhì)之間的關(guān)系，并基于土壤性質(zhì)最小數(shù)據(jù)集進(jìn)行土壤質(zhì)量評價。我國當(dāng)前在這方面研究中主要運用到了污染指數(shù)、超標(biāo)率評價法、內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價法、背景值及標(biāo)準(zhǔn)差評價法、綜合污染指數(shù)法等單一評價方法，在綜合評價方法上主要是運用到了模糊數(shù)學(xué)的方法，通過不同模型的建立，進(jìn)行實際評價，并基于小區(qū)尺度、居住區(qū)尺度進(jìn)行了具體研究。

4 環(huán)境質(zhì)量評價研究展望

我國近些年來在環(huán)境質(zhì)量評價方面進(jìn)行了很多研究，并取得了一定的應(yīng)用效果，但從總體上來說，在理論、方法、尺度等方面的基礎(chǔ)和創(chuàng)新研究仍比較欠缺，很多時候缺乏不同城市的環(huán)境質(zhì)量評價方法的適應(yīng)性，因此在未來仍需不斷推進(jìn)研究工作的進(jìn)行?？赏ㄟ^拓寬環(huán)境質(zhì)量評價中的理念，特別是做到從以人為本、人與環(huán)境和諧相處、可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，使評價方法和指標(biāo)體系更具操作性；并增加指標(biāo)方面的評價創(chuàng)新，比如對自然環(huán)境的宜人指數(shù)的評價；還可在評價方法實施中引入地理信息系統(tǒng)使評價方法的實施更科學(xué)高效；此外，應(yīng)多在研究過程中從多視角多方位的出發(fā)，從而實現(xiàn)多學(xué)科的融合作用發(fā)揮。

5 結(jié)語

目前在我國城市發(fā)展中人口壓力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型、技術(shù)創(chuàng)新研究應(yīng)用等，這些都是我國工業(yè)化水平和環(huán)境質(zhì)量提高中比較困惑的發(fā)展難點，目前雖然很多城市在這方面已經(jīng)有了一定的改善，但在未來發(fā)展中還有很大的進(jìn)步空間，仍需不斷加強(qiáng)環(huán)境質(zhì)量評價方面的研究，以提出更好的解決措施，實現(xiàn)各方面工作的改革創(chuàng)新。