自然環(huán)境承載力量化分析在環(huán)境影響跟蹤評價中的應用

李紅曼

北京銳信成卓科技有限公司，中國·北京 100072

1 引言

近年來，根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》和《規(guī)劃環(huán)境影響評價條例》的有關(guān)規(guī)定，全國范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)園區(qū)開始陸續(xù)開展環(huán)境影響跟蹤評價工作。對于現(xiàn)狀環(huán)境承載力的分析，以及規(guī)劃的后續(xù)實施開發(fā)強度的預測需量化，才能滿足分析評價的針對性和科學性。

黃欽佩[1]提出了使用類比分析法和排污系數(shù)法計算規(guī)劃區(qū)內(nèi)不同規(guī)劃階段各個污染源的污染物排放量，利用不同行業(yè)的類比或排污系數(shù)，從而量化預測出未實施規(guī)劃的污染物排放量。同時，他提出要使用A—P 值控制法、數(shù)學規(guī)劃等多種方法對環(huán)境承載力進行計算分析。但是利用類比法或排污系數(shù)法計算環(huán)境承載力，工作量較大。

莫云[2]通過各單項環(huán)境指標的相對剩余容量和各環(huán)境要素的權(quán)重，計算區(qū)域的綜合環(huán)境承載力及飽和度，用來預測區(qū)域持續(xù)發(fā)展及綜合能力的走向與趨勢。但論文未體現(xiàn)出單項因素的剩余容量的計算方法，在單項環(huán)境因素承載能力的判斷方面存在一定局限性。

鄭博福等[3]利用向量模法對中國浙江省長興縣各分區(qū)水環(huán)境承載狀態(tài)進行綜合評價，量化分析了長興縣水環(huán)境承載力。

論文淺談了河流一維水質(zhì)模型量化分析地表水環(huán)境容量和A 值法量化分析大氣環(huán)境容量在環(huán)境影響跟蹤評價中的應用。

2 方法與應用

論文以中國北京市通州區(qū)的產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃環(huán)評的跟蹤評價為例，通過一維水質(zhì)數(shù)學模型量化分析地表水環(huán)境容量、A 值法量化分析大氣環(huán)境容量，明確了該產(chǎn)業(yè)園區(qū)所在區(qū)域的地表水和大氣的環(huán)境承載能力。

2.1 地表水環(huán)境承載力分析

河流一維水質(zhì)模型屬于典型的遷移擴散方程。對于河流來說，其深度和寬度相對于長度來說是非常小的，絕大多數(shù)的河流水質(zhì)計算可簡化為一維水質(zhì)問題。根據(jù)污染物在水體中的遷移與轉(zhuǎn)化過程，利用質(zhì)量守恒定律，可建立污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學模型。

論文中北京市通州區(qū)的產(chǎn)業(yè)園區(qū)的污水處理廠尾水排入的地表水是鳳港減河，以鳳港減河為例，量化其環(huán)境承載力。

2.1.1 地表水環(huán)境容量計算模式

計算單元采用一維水質(zhì)數(shù)學模型進行分析，計算模式如下：

式中，w——容量計算單元的環(huán)境容量，t/a；

Q——計算單元設(shè)計流量，m3/s；

Cs——計算單元出水控制濃度，mg/L；

C0——計算單元來水控制濃度，mg/L；

K——降解系數(shù)，1/d；

L——計算單元河道長度，m；

U——計算單元平均流速，m/s。

2.1.2 水文參數(shù)確定

背景濃度：以上游水環(huán)境監(jiān)測斷面的平均濃度作為背景濃度。

設(shè)計流量：選取河流枯水期流量進行容量計算。

控制因子：根據(jù)流域水污染現(xiàn)狀和水污染物總量控制現(xiàn)狀，選擇CODCr、氨氮、總磷作為容量計算的控制因子。

水質(zhì)目標：評價河段執(zhí)行GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》中的Ⅴ類標準。

鳳港減河評價河段的主要水文參數(shù)見表1。

表1 鳳港減河評價河段水文參數(shù)表

鳳港減河評價河段水環(huán)境容量計算屬性見表2。

2.C 提示:A項,銅與濃硝酸、稀硝酸反應的產(chǎn)物不同;B項,鈉與氧氣在常溫條件下的反應和在加熱條件下反應的產(chǎn)物不同;C項,氫氣與氯氣無論是加熱還是點燃條件下的產(chǎn)物都是HCl,不受反應物用量、條件、反應物濃度的影響;D項,氯化鋁與少量氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鋁,與足量氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉,產(chǎn)物不同。

表2 鳳港減河評價河段水環(huán)境容量計算屬性表（單位：mg/L）

2.1.3 水環(huán)境容量計算結(jié)果

將各參數(shù)帶入公式（1），得出鳳港減河評價河段的剩余環(huán)境容量，詳見表3。

表3 鳳港減河評價河段的剩余環(huán)境容量表（單位：t/a）

論文產(chǎn)業(yè)園區(qū)污水處理廠出水排入鳳港減河，將后續(xù)規(guī)劃實施后廢水污染物新增排放量與鳳港減河剩余水環(huán)境容量作對比，即可判斷剩余水環(huán)境容量是否能滿足后續(xù)規(guī)劃實施的需求。

2.2 大氣環(huán)境承載力分析

大氣環(huán)境容量依據(jù)GB/T13201—91《制定地方大氣污染物排放標準的技術(shù)原則和方法》推薦的A 值法確定。A 值法是基于箱模型計算出控制區(qū)的某種污染物的理想容量，對區(qū)域大氣污染物進行宏觀總量控制的一種方法。

2.2.1 大氣環(huán)境容量測算模式

式中，Qak—總量控制區(qū)某種污染物年允許排放總量限值，萬t；

Si—第i 功能區(qū)面積，km2；

Cki—大氣環(huán)境質(zhì)量標準規(guī)定的第i 功能區(qū)相應的年日平均濃度限值，mg/m3；

Co—區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量年日平均濃度，mg/m3；

A—地理區(qū)域性總量控制系數(shù)，104t/km2/a。

2.2.2 總量控制因子

根據(jù)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃項目的排污特征，選取SO2、NO2、粉塵（顆粒物）作為控制因子。

2.2.3 參數(shù)的選取

總量控制模式參數(shù)選取見表4。

表4 總量控制模式參數(shù)選取

中國各地區(qū)總量控制系數(shù)見表5。

表5 中國各地區(qū)總量控制系數(shù)

參數(shù)A 是由通風能力確定的一個參數(shù)，取決于平均風速的大小和混合層高度。評價區(qū)處于北京市通州區(qū)境內(nèi)，考慮到所處區(qū)域的平均風速不大、混合層高度不高等因素，本跟蹤評價A 值取中間值4.9。

2.2.4 大氣環(huán)境容量計算結(jié)果

根據(jù)上述模式和方法計算得到論文產(chǎn)業(yè)園區(qū)所處區(qū)域各控制因子的大氣環(huán)境容量，見表6。

表6 區(qū)域大氣環(huán)境容量測算結(jié)果表（單位：t/a）

由表6可知，論文產(chǎn)業(yè)園區(qū)區(qū)域內(nèi)，執(zhí)行GB3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》二級標準的情況下，SO2尚有剩余環(huán)境容量，NO2和顆粒物均已沒有剩余環(huán)境容量。將產(chǎn)業(yè)園區(qū)后續(xù)規(guī)劃實施后SO2新增排放量與剩余大氣環(huán)境容量作對比，即可判斷剩余大氣環(huán)境容量是否能滿足后續(xù)規(guī)劃實施的需求。

3 結(jié)語

在規(guī)劃區(qū)進行環(huán)境影響跟蹤評價時，可通過量化手段分析環(huán)境承載力以及預測后續(xù)規(guī)劃實施的環(huán)境影響結(jié)果。論文簡單示范了一維河流水質(zhì)模型量化分析地表水環(huán)境容量、A值法量化分析大氣環(huán)境容量的應用。為規(guī)劃編制機關(guān)日后開展環(huán)境影響跟蹤評價起到實際的參考作用。