矿区水环境质量评价研究（共16篇）
矿区地下水环境质量评价是矿区地下水保护的重要内容,是合理利用、保护水资源的科学依据,同时水环境质量也成为影响矿区可持续发展的重要因素之一.笔者针对刘桥矿区几个地下含水层的`部分水质指标,采用灰色聚类分析方法对其监测数据进行分析,确定矿井水环境质量等级,结果表明矿区地下水环境质量受矿区开采影响严重.其评价结果为今后的矿区水资源保护以及水资源循环利用提供可靠的依据.
作 者：宋晓猛 杨淼 刘勇 相国瑞 作者单位：宋晓猛,杨淼(中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州,221116;中国矿业大学研究生院,江苏徐州,221008)
刘勇(中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州,221116)
相国瑞(安徽省地质环境监测总站,安徽蚌埠,233000)
关键词：矿区生态环境,环境监测,实践,案例
一、引言
《环境监测》是环境科学、给排水科学与工程等专业必修的一门理论与实践并重的专业主干课程, 对培养环境方向专业监测人才具有十分重要地位[1]。其中环境监测教学改革主要集中在精品课程建设、课堂教学内容优化、产学研结合、网络教学等。当然高质量的课堂教学对学生获得系统的环境监测专业技能具有重大意义。然而随着环境污染的进一步加剧, 国民环保意识的提高, 以及社会对环境监测实践性人才的不断需求, 加强环境监测实践教学改革, 逐渐成为课程改革的主要方向。但是环境监测课程实践教学却存在诸多问题, 以笔者在湖南科技大学多年的教学经验发现: (1) 环境监测实验课时很少, 大多是讲授实验步骤, 实验仪器设备有限, 学生得不到实际的锻炼; (2) 生成实习也主要以参观为主, 综合性和设计性实验少, 完全无法激发学生的兴趣; (3) 学生对环境监测的认识局限在实验室测试, 对整个监测流程没有概念。环境监测主要目的是对有关项目就行定期、长时间的监测, 以确定环境质量及污染源状况, 评价控制措施, 促进环保事业的发展。
二、矿区生态环境质量评价应用于环境监测实践教学可行性分析
随着工业的发展, 矿区环境受到涉矿企业和环保部门极大重视。以湖南省锡矿山为例, 这是全球最大的锑成矿区, 素有“世界锑都”之美称[2]。矿物组合主要为石英-辉锑矿和方解石-辉锑矿, 并且还伴生有汞、铅、砷、金等金属矿床[3]。至今锑矿的开采和冶炼已有一个多世纪, 带动了当地经济发展, 但是同时也导致矿区生态环境质量严重恶化, 目前土壤鲜有种植, 河水、地下水已禁止饮用, 大部分矿区居民已经搬离[4]。从而对整个矿区生态环境质量进行全面系统的评价成为了污染控制、环境管理的关键。可见锑矿区生态环境质量评价是一个与环境监测课程非常相关的实践项目, 这也是本科生很感兴趣的话题, 他们年轻富有激情对环保事业十分热衷, 这将极大地带动他们对环境监测的积极性。
三、矿区生态环境质量评价在环境监测实践教学中的运用
1. 水质监测。
目前矿山废水仅经过简单的沉淀处理或者不经处理直接排放, 河流以及地下水受到重金属污染, 居民用水困难。通过对整个矿区进行实地调查以及对选矿冶炼工艺的了解, 发现污染源主要为矿坑水、选矿废水、冶炼废水。选择某采矿点的矿坑水、冶炼废水、选矿废水和邻近河流为监测对象, 锑、砷、汞、硫酸盐、磷酸盐等作为主要监测项目。学生3~4人为一组, 对这四个采样点进行采样。其中河流的取样严格按照地表水监测断面和采样点的要求从上游到下游逐渐布设对照断面、控制断面和消减断面。采样工具为250 m L聚乙烯瓶, 采样前用10%硝酸浸泡过24 h, 并用去离子水清洗干净。使用美国哈希HQ30d便携式测定仪现场测定p H、溶解氧、电导率并记录水温。将水样装满瓶后, 加少量的硝酸, 调p H为1~2, 防止重金属离子水解沉淀, 密封, 送回实验室, 放入冰箱4℃保存。在这里强调学生做好采样记录, 因为冷水江市锡矿山距湘潭市湖南科技大学有一定的距离, 在水样的运输过程中, 标签纸可能会磨损丢失。其次教导学生根据监测项目有针对性的选择采样工具、保存方法。总之, 样品的采集是整个环境监测的重点, 如有偏差, 后面的测试数据没有任何意义。
按照水和废水监测分析方法[5], 对水体中重金属与阴离子进行测定。其中高浓度的金属采用火焰原子吸收分光光度计 (AA-7002A北京三雄) 测定总量, 而低浓度的锑、汞、砷则采用原子荧光光谱仪 (AFS-9700北京海光) , 采用离子色谱仪 (ICS-900美国戴安) 测定水样中的硫酸盐等。测试环节要学生掌握仪器的原理, 构造, 测试条件, 懂得检测限对仪器的选择要求, 而且要他们掌握仪器的开机、使用、维护等基本常识。整个过程包括溶液的配置等全部由本科生亲自操作, 每个监测项目要求测定三次, 求平均值, 并有计量单位。采用地表水环境质量标准和污水综合排放标准对水质进行评价。
2. 土壤中重金属的分析。
选取地势较低的田间土壤, 根据梅花形布点法进行取样, 土壤采集深度在0~20cm左右, 尽量保持土壤的完整性, 不破坏其物理结构。将在一个采样单元内采集的土样混合均匀制成混合样, 采取“四方法”弃取, 装袋。同样采取距离矿区较远的土壤作为对照样品。土壤样品经室温下自然风干后, 剔除植物残根、岩石碎块等, 用木棒研磨后通过2mm孔径尼龙网筛, 待用。土壤样品的消解:准确称取过筛后的土壤样品0.1g至于三角烧杯, 添加10m L HNO3-HCl溶液, 在电热板上消解溶样 (温度≤150℃) 至溶液体积大约为0.5m L, 冷却至室温, 将消解液转移到25m L试管加水定容, 然后对溶液中锑、砷、汞、铅浓度进行测定, 测定方法如前所述。为了保证分析方法的可靠性, 同时消解对照样品, 并采用了国家标准物质黄色红壤-土壤样品GBW07406) 对消解及元素分析过程进行质量控制。参照对照区土样及土壤环境质量标准, 评价矿区土壤重金属污染状况。
3. 固体废弃物监测。
在整个矿区存有大量的堆放区和尾矿坝, 这些废渣成分复杂, 含有多种有害成分。它们不仅侵占大量农田, 更严重的是废弃物一般未经处理裸露堆放于地表, 常年受到雨水的淋溶, 加上堆放区的防渗滤措施不完善, 造成重金属等有害物质的释放, 且随雨水径流进入周围土壤、水体。因此以锑矿堆放区为研究对象, 考查固体废物浸出毒性具有重大意义。首先对堆放区的尾矿砂、冶炼渣、选矿废石进行分别采样。由于堆放区面积比较大, 地形较平坦、各类废弃物堆有很多, 所以选用棋盘式采样方法, 布设15个采样点, 对每个采样点的废弃物堆分别进行取样装袋。湿样在室温下自然干燥, 破碎、过5mm孔径筛, 缩分, 1.5kg备用。浸出毒性实验采用规定的方法浸出水溶液, 即分别称取过筛后的尾矿砂、冶炼渣、选矿废石100g (干基) 放置于2L广口聚乙烯瓶中, 并加入1L的去离子水。查阅当地气象资料可知, 冷水江锡矿山属于酸雨地区。故在实验过程中, 淋溶液的配置应符合当地气候环境条件, 调节溶液初始p H为6.0, 将瓶子放入恒温水浴振荡器上, 振荡频率为100次/min, 室温下振荡8h, 静置16h。浸出液通过0.45μm的滤膜过滤。我国规定的浸出毒性分析项目有:汞、镉、砷、铬、铅、铜、锌、镍、锑、硫化物、硝基苯等。根据锑矿废弃物性质, 本项目主要测锑、汞、砷、铅、硫化物的浓度, 同时分析溶液p H、颜色变化等。
4. 废气监测。
矿山废气主要成分有二氧化硫、氟化物及固体悬浮物等, 这里以降量尘的测定作为实践内容。该地区大气降尘量具有明显的季节性。基于春冬季节干旱少雨、植被覆盖率低造成扬尘较多, 此次采样时间为2月15日至3月16日, 为期30天。采取功能区布点法布设10个采样点, 每个采样点高度为6~8m, 位置视野开阔。采样工具为内径15cm、高30cm的集尘缸, 缸内置有100m L的水溶液。收集时首先拣出枯枝、小虫等异物, 并用水冲洗将缸内溶液和尘土全部转入烧杯中, 加热蒸发浓缩至15m L后, 再全部转移到已恒重的坩埚中, 电热板加热蒸发后, 放到烘箱 (110℃) 中恒重, 计算降尘量。然而根据降尘量并不能完全反映颗粒物的毒性, 其化学组成则是重要的判断指标。因此采用X射线光谱仪与扫描电镜仪分析颗粒的形貌和元素成分, 并参比远离锑矿的对照区降尘量及化学组成, 查看锑矿的开采冶炼对空气颗粒的元素组成是否产生了影响。
四、问题及取得效果
锡矿山锑矿的开采冶炼给当地带来极大的负面影响, 湖南科技大学很多学生来自湘西, 他们深有感触, 而将矿山生态环境质量评价带入环境监测这门课程, 使他们学以致用, 同时对整套环境监测的流程熟练掌握, 学会自己制作监测方案。水体、固废、大气监测这些教学重点难点都成功的添加到这一实践项目中。此外, 环境监测是很严肃的工作, 要求同学们实事求是, 绝不能修改数据。
五、结论与展望
通过对锑矿区生态环境质量的评价, 使学生增长了知识面, 理论结合到实际。他们对环境监测的认识有很大的改进, 不局限在课堂和实验室中, 动手能力会得到极大的提高。矿区环境污染如此严重, 如何改良选矿工艺以及治理污水, 废物再利用等话题得到了广泛的探讨, 激发了他们的科研兴趣。在今后的教学中, 我们还会不断增加其他项目来锻炼学生的实践能力。
参考文献
[1]奚旦立, 孙裕生.环境监测[M].第四版.北京:高等教育出版社, 2010.
[2]伍钢柱.锑都话锑[J].化学教学, 1995, (3) :25-26.
[3]彭建堂, 胡瑞忠.湘中锡矿山超大型锑矿床的碳、氧同位素体系[J].地质论评, 2001, 47 (1) :34-41.
[4]刘镔锋, 资锋, 曹运江, 代领.湖南锡矿山环境地质问题及其防治对策研究[J].能源与环境, 2015, (1) :58-59
摘要：玉龙铜矿位于西藏江达县青泥洞乡觉拥村西，玉龙镇北约9km，是我国大型铜钼矿，为提高矿区规划的科学性，预防和减轻工程实施后造成环境污染和生态破坏，有效保护矿山地质环境和地下水环境，促进经济、社会和环境的全面协调可持续发展，地下水环境评价及评估利用起着至关重要的作用，本文结合以往资料分析了矿区地下水及其利用方案。
关键词：玉龙矿区；地下水；水环境；水资源
1. 基本概况
玉龙矿区位于青藏高原东南角的金沙江与澜沧江之间的宁静山脉北段，山脉、山系多呈北北西——南南东方向排列，地形切割程度中等至强烈，分为两个相对独立的水文地质单元，南部觉高曲单元和北部诺玛弄单元，觉高曲单元西部为金沙江与澜沧江宗拉夷山一级地表分水岭，北部为觉高曲与诺玛弄二级分水岭，南部为觉高曲与昂青二级分水岭，中部觉高曲为当地最低侵蚀基准面，地形自西面、北面、南面向最低基准面倾斜；诺玛弄单元西为宗拉夷山一级地表分水岭，北为尕拉山二级地表分水岭，南与觉高曲二级分水岭接界，地形上自北西南向中间诺玛弄倾斜。气候属大陆性温带半干旱高寒山地气候，具有四季不分，气象多变，日照时间长，紫外线辐射强，气压低，缺氧，气候垂直变化明显等高原山地气候特点。
2.1 地下水含水层
根据地层岩性、地下水赋存特点及水力性质，本区地下水含水系统可分为松散岩类孔隙含水层组、碎屑岩类风化裂隙含水层组和碳酸岩类岩溶裂隙含水层组。松散岩类孔隙含水层组主要分布于沟谷和坡麓地带，其岩性特征是，沟谷一带为第四系冲洪积砂砾卵石层，坡麓地带为第四系洪坡积含粘性土角砾、碎石层。碎屑岩包括有下三叠统马拉松多组（T1m），上三叠统阿堵拉组（T3a）砂页岩，甲丕拉组（T3j）砂岩、泥岩，巴马组（T3bm）泥岩、板岩和砂板岩等，由于岩性不同，风化发育程度不同，导致含水带厚度和富水性不同。碳酸岩类主要为上三叠统波里拉组和泥盆——石炭系。上三叠统波里拉组灰岩分布觉高曲西部及北部一带，泥盆——石炭系分布于东部诺玛弄中下游一带。
2.2 补给、径流和排泄条件
本区属青南藏东川西高原区。西面为澜沧江与金沙江一级分水岭，形成觉高曲与诺玛弄两个相对独立的水文地质单元，南部觉高曲成为最低侵蚀基准面，北部诺玛弄为最低侵蚀基准面，各单元内地下水地表水向最低侵蚀基准面汇集，觉高曲单元在下游遇东面上三叠统甲丕拉组砂岩、泥岩隔水边界阻截，地下水集中溢出成泉，以地表径流形式排出区外，诺玛弄汇集单元内地下水地表水后，向东南运移，在诺马村一带遇奥陶系砂板岩阻隔，也以泉水形式溢出排入河流地表水，在沟口下侧与觉高曲汇合，向东流出域外。地下水主要分第四系松散岩类孔隙含水层组、碎屑岩类风化裂隙水含水层组即砂页岩、泥岩和板岩风化裂隙水，碳酸岩类岩溶裂隙水含水层组即灰岩岩溶裂隙水。
灰岩地下水主要接受降水入渗补给，有丰富的降水，大气降水为降水入渗提供了充足的物质来源。汇水面积大，灰岩分布面积和裸露面积也较大。裸露型灰岩岩溶裂隙很发育，风化带厚度较大，本区一次降水量不很大，但降水次数多，有利于降水入渗补给。坡麓地带，较大面积的灰岩上覆有第四系坡洪积层，该层结构松散，透水性较强，吸收降水入渗储存于其间，然后逐渐释放间接地补给灰岩地下水。河谷、冲沟切割灰岩的地段，岩溶裂隙发育，为地表水渗漏提供良好通道。灰岩地下水位低于河水时，灰岩地下水必然要接受河水入渗补给。根据河段上下渗漏断面流量观测，河水渗漏补给灰岩地下水，河水除了降水形成地表径流汇入外，还有较大量的灰岩泉水和砂页岩和泥板岩风化裂隙水汇入，水量较大且延续时间较长，对灰岩地下水的渗漏补给提供了充足的物质保障。积雪融化对灰岩地下水补给是降水入渗补给中的另外一种形式。区内3月下旬到5月下旬为地下水枯水期，此期间正值积雪融化，在灰岩裸露区，冰雪融水入渗补给地下水，同时，河流流量明显变大，通过河流渗漏补给地下水。地下水分别从南、北分水岭向最低基准面径流与汇集，然后，至本区东部和东南部，分别受甲丕拉砂页岩和奥陶系砂板岩阻隔，基本溢出成泉，成为地表基流，分别向东和东南运移，最终在本区东部交汇，流出域外。
3. 地下水资源评价及开发利用与保护
3.1 地下水资源评价
觉高曲和诺玛弄为本区两个相对独立的水文地质单元，觉高曲排泄区F4断层以西波里拉组灰岩面积147.73km2，以东色公弄和菩萨弄83.2km2，灰岩岩溶裂隙水总分布面积230.93km2。地下水径流受地形切割和隔水断层影响，形成几个独立的泉域，溢出成泉成为地表基流排出区外。泉水总流量411.01L/s（35511.26m3/d），因此，觉高曲岩溶裂隙水天然资源量为3.55万m3/d。诺玛弄上游南部波里拉灰岩面积13.5km2、下游中段石炭——泥盆系灰岩分布面积37.5km2，灰岩岩溶裂隙水面积51km2，根据2015年6月的泉水流量观测资料，波里拉组灰岩沟谷泉水总流量11.62L/s。另外龙帮弄东南两支沟的泉水流量3.4L/s，南部支流的泉水流量6.5L/s，泉水流量共为53.3L/s，波里拉组灰岩和石炭-泥盆系灰岩泉水总流量为64.92L/s，因此，诺玛弄灰岩岩溶裂隙水天然资源量为0.561万m3/d。
3.2 地下水开发利用与保护
矿区及其附近为夏季牧场，人烟稀少，无耕地，无工业。2008年玉龙铜矿一期一步工程建设正式投产，玉龙镇在玉龙沟口一带崛起。目前，麦弄沟口CK09钻孔生活水源地尚未建成，矿山及玉龙镇生活用水量1500m3/d，生产用水量约2000m3/d～4000m3/d，采自觉高曲水源地C03号供水井，抽水量7500m3/d，剩余水量排泄至觉高曲，总体来看，区内水资源开发利用程度较低。
玉龙铜矿为世界级特大铜矿，位于长江上游自然保护区，为了保护水资源，保护区域水环境，同时也为了玉龙矿山自身健康发展，应切实加强水环境保护。应严格按照矿山设计废水处理后循环利用，整个选矿、冶炼流程无废水排放，切实保护好地质环境和地下水环境。应严格做好工业场区防污工作，工业生产不能破坏植被，边坡和地表环境，优化生产工艺，引进先进技术，最大程度减少工业排放量，走绿色矿山发展之路。
沟谷上游地表水和地下水经过工业场区向下游径流，洪水期间各大河流流量迅速增大，洪水携带大量的泥沙和滚石，对河谷两岸冲刷严重，故适时地对工业场地下游主要河谷流进行清淤和失稳河岸加固工作，河堤一带绿化美化，工业和生活污水禁止直接排放入河流中，牧区的牛羊放养要合理规划，建议矿山与当地政府结合，建立科学的排污、排废系统，保证河流的正常通行和水质安全。
4. 结语
通过以往研究资料评价了玉龙矿区地下水环境质量，分析了地下水资源及其开发利用与保护，对玉龙矿区的生产建设有重要意义。
参考文献：
[1] 王开章，董洁，韩鹏，等.现代水资源分析与评价.北京.化学工业出版社.2006.
[2] 折书群.西藏玉龙铜矿开发对区域水环境影响分析.长江流域资源与环境，2006，（2）.
[3] 沈镭.对西藏玉龙铜矿资源开发与昌都地区经济发展的战略思考[J].科技导报，1996，（6）：50-52，16.
[4] 地矿部九一五水文地质工程地质大队1∶100万水文地质调查报告（昌都幅H-47）.北京：地质出版社.1989.
[5] 屈永清，陈建信，任书影.区域地下水污染风险评价方法研究[J].西部资源，2016（03）.
旅游环境是一种重要的.旅游资源,旅游开发对环境的破坏污染及对旅游可持续发展的制约已十分明显,对旅游环境质量进行评价尤显重要.本文对旅游环境质量评价内涵进行了阐述,对其研究发展进行了综述.
作 者：金涛 吕焕哲 作者单位：金涛(常德职业技术学院,湖南,常德,415000)
吕焕哲(湖南省国土资源规划院,湖南,长沙,410000)
初论我国生态环境质量评价研究进展
生态环境质量评价是一项系统性研究工作，是资源开发利用，制定经济社会可持续发展规划和生态环境保护对策的重要依据。本文首先介绍了与生态环境质量评价有关的.几个概念，进而对当前生态环境质量评价的标准和方法进行了评述，总结了国内一些有代表性生态环境质量评价指标体系，最后分析了生态系统服务功能、生态系统健康评价、可持续发展与生态环境质量评价的关系。
作 者：徐燕 周华荣 作者单位：中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐,830011 刊 名：干旱区地理 ISTIC PKU英文刊名：ARID LAND GEOGRAPHY 年，卷(期)：2003 26(2) 分类号：X171 关键词：生态环境质量评价 指标体系 生态系统服务功能 生态系统健康评价 可持续发展
摘要：环境质量评价问题是当前环保界、政府界和学术界关注的热点课题.目前该问题的研究基于定量化分析,广泛采用了大量的现代数学方法,取得了丰硕成果.本文对基于模糊数学和灰色理论的环境质量评价数学方法及环境质量评价指标体系的构建等方面已有的研究成果进行了较为全面的综述,指出了其优点和不足,同时对环境质量评价理论的发展趋势进行了展望,并对其方法提出了改进设想.因此,本文的`研究对有关环境质量评价的探讨具有较好的借鉴作用和参考价值.作 者：吕钱英 黄雯 邱淑芳 LV Qian-ying HUANG Wen QIU Shu-fang 作者单位：吕钱英,LV Qian-ying(东华理工大学数学与信息科学学院,江西,抚州,344000)
黄雯,邱淑芳,HUANG Wen,QIU Shu-fang(东华理工大学长江学院信息工程系,江西,南昌,330013)
从根本上来说, 矿区地质环境评价与治理研究的对象是地质环境。地质环境一般是指由岩石圈、水圈和大气圈所组成的环境系统, 并具有相对完善和稳定的物质迁移和能量转换机制, 它是整个自然环境系统的重要组成部分, 也是与人类的生产生活关系最为密切的环境空间, 对于维护整个生态系统的平衡发展和平稳运行具有十分重要的作用和意义。对于矿区地质环境来说, 一般是指曾经开采、正在开采或准备开采的矿床及其邻近地区, 其岩石圈上部与大气、水、生物圈组分之间, 不断地进行着联系 (物质交换) 和能量流动, 这一部分组成一个相对独立的环境系统圈组成的环境系统。矿区地质环境往往是以岩石圈为主要运行依托, 并伴随着较长时间的矿产资源开发, 且对其所在的地质环境平衡系统造成了一定的破坏。因此, 我们谈到矿区地质环境总是着眼于其身上所存在的诸多地质环境和地质灾害问题。简单地说, 矿区地质环境评价就是对矿业开发生产项目规划和建设可能对环境造成的影响进行有效的分析与评估, 在此基础上提出相应的预防和减轻不良影响的具体实施办法, 以便更好地维护该地区地质环境生态系统的平衡发展。矿区地质环境评价与治理是一项牵涉面广、复杂度高的大工程, 涉及到景观生态学理论、系统理论、统筹人与自然和谐发展理论等专业知识, 并且需要经过很长时间的具体实践才能取得比较良好的效果。
随着经济建设进程的不断加快, 矿产资源开发和生产企业也得到了长足的发展, 一方面极大地促进了国民经济建设的发展步伐, 但是同时也造成了不可忽视的地质环境问题。矿产资源开发利用率不高, 且存在比较严重的浪费现象;耕地面积不断减少, 粮食产生面临极大的挑战;房屋倒坍、饮用水污染、公路等基础设施建设遭到破坏。这些因矿业生产引发的地质环境问题正在一步步地威胁到人类的正常生活和发展空间。在可持续发展目标的指导下, 我国正在积极构建资源节约型和环境友好型社会, 因此积极探索和研究行之有效的评价体系和治理方法, 成为了当前我国矿业生产所面临的一项十分紧迫的任务。
2 矿区地质环境综合评价的主要流程
2.1 划分评价单元
总的来说, 矿区地质环境是一个十分复杂的系统, 包含很多组成部分和影响要素, 并且在不同的局部区域之间往往还表现出很大的差异性。在这种情况下, 为了尽可能准确和全面地对矿区地质环境做出评价, 通常的做法是首先对具体的研究对象区域进行划分, 得到一系列比较小的单元, 也可以看作是一个评价单元;然后这些小的单元赋予一定的评价指标值, 最后通过综合所有单元的评价属性来得到整个区域的评价结果。对研究对象进行有效划分的标准和原则是每一个具体的评价单元在地质环境条件方面具有很大的相似度和一致性, 不同的评价单元在地质环境条件方面具有一定的差异性和区分度。
在划分方法方面, 目前主要有以下几种:一是三角形剖分法, 也就是以三角形作为基本的评价单元来对研究矿区进行划分。这种方法在操作过程中具有很大的灵活性, 可以自由地选择和组合各个单元。但是为了操作方便和简化数据处理过程, 在划分过程中要求三角形的任意一角不得大于90°, 三条边的长度要近似地成等边三角形分布。三角形剖分法对小范围评价区域划分比较合理, 在使用过程中大多与有限元或数值模拟相关联, 主要用于地下水资源评价、地面沉降分析计算等。二是正方形网格法, 这种方法一般是采用地理坐标来控制具体的划分过程和精度, 其操作关键是确定和控制各个划分网格的大小, 范围可以达到0.01km2到数平方千米。正方形网格法主要用于大面积的矿区地质环境评价问题, 如土壤环境质量评、地下水污染评价和耕地面积破坏评价等方面。三是不规则多边形网格划分法, 这种划分方法一般是结合研究区域的地质分布情况, 以地质环境条件突变的界限为划分边界。由于考虑了实际的地质条件分布状况, 不规则多边形网格划分法具有很大的适应性, 能够得到比较合理的评价指标值, 在实际工作应用较多。尤其是对于范围面积较小的矿区进行评价时, 如果忽略其中的地质条件, 将违背评价工作的初衷和原则, 得到的评价结果也很难具有可靠的参考价值。
2.2 选取评价指标与优化
评价指标的选取具有很大的针对性和依赖性, 一方面要结合矿区的实际情况, 针对不同的矿产资源类型以及其对地质环境造成的主要危害来选取, 并且要注意抓住主要矛盾, 兼顾次要矛盾。一般来说, 植被覆盖率、地质灾害、人类活动、水资源污染、地貌景观影响占总面积的比例和矿渣堆积量等一些指标是实际评价工作中普遍都会涉及到的。选取了合适的评价指标后还需要对评价因素进行等级划分, 按照严重 (Ⅰ) 、较严重 (Ⅱ) 和一般 (Ⅲ) 来表示不同等级的破坏程度, 并赋予相应的标准值, 从而对所研究矿区的地质情况有一个相对客观的评价。表1列出了几个常用的评价指标及其标准值。
另外, 在实际工作中往往还要考虑对选取的评价指标进行优化, 一方面评价指标太多不利于进行数据采集和处理, 而且不同的评价指标往往还存在一定的重复和交叉, 使得数据上具有一定的冗余性。在优化评价指标方面, 主要有经验法、两两比较法和主成分分析法。其中主成分分析法是在保证评价指标信息损失最小的前提下, 经线性变换和舍弃部分信息, 获得少数新的综合变量, 以取代原始采用的多维变量, 通过对少数综合性指标的分析达到评价目的。
2.3 确定权重
从本质上来说, 权重主要反映的是评价体系对其中每一个评价指标的重视程度, 科学合理的权重系数对于客观地反映矿区地质情况具有十分重要的作用和意义。确定权重系数的方法有确定, 目前主要采用的是墒值求权法。也就是在对矿区地质环境进行综合评价时, 运用熵值来判断事物的随机性、判断某个指标的离散程度。每个指标都具有自己所特属的熵值。熵值越大, 表示该指标无序性越大, 对评价的影响程度越小, 反之, 熵值越小, 指标的效用值越高。熵值等于l时表示指标的数据位完全无序, 对评价结果的贡献程度为零, 各指标对评价的影响程度取决于该指标熵值与1的差值。
3 矿区地质环境治理
3.1 地质环境分区治理
根据矿区地质环境综合评价结果, 在了解了不同评价区域的地质破坏情况和主要矛盾的基础之上, 就要有针对采取一些治理措施, 一方面对已经存在的各种问题进行及时有效地处理和恢复, 同时严格防范破坏范围的进一步扩大, 有效地避免和消除各种潜在的问题和隐患。在实际的治理过程中, 比较常见的地质环境问题主要有以下几种:一是地面塌陷, 例如玉溪矿业狮凤山矿三家厂矿段, 这是各个坑采矿山开采区普遍存在的问题和隐患, 对耕地和各种基础设施造成了严重的破坏。目前治理塌陷区主要是采用填埋法, 将已经出现塌陷问题的区域进行填埋, 并结合矿区当地的地质构造情况, 尽可能地恢复原有的耕地和植被。二是地裂缝, 例如玉溪矿业狮凤山矿凤山矿段, 一般是采用粘土或者灌浆填充的方法来填充和弥补地裂缝, 并且一般来说, 对于岩质裂缝宜采用水泥浆和混凝土充填, 对于土质裂缝宜采用粘土充填。三是地形地貌景观破坏, 例如玉溪矿业大平掌铜矿, 这种破坏的影响范围一般较大, 如果不采取及时有效的处理措施, 往往会引发一系列连锁破坏反应。治理地形地貌景观破坏这种矿区地质环境问题, 要尽量贯穿于矿产资源的生产全过程, 将恢复治理措施与矿区生产同步进行, 这样一方面可以有效地减少破坏范围和影响程度, 同时也能够极大地降低后期治理工作的成本投入。
3.2 矿山环境监测工程
建立矿山环境监测工程是当前我国矿区开展地质环境评价与治理工作的一个重要方面, 结合实际工作情况来看, 主要有以下各个监测重点:首先是对于地表变形、裂缝和塌陷等具有明显变化特征的地质破坏问题的监测, 为了能够及时监测到这类地质问题的发展程度和影响范围, 一般是要沿矿体的走向和倾向布置地表变形监测点, 采集有效地监测数据, 并对其未来发展情况进行科学地预测;其次是对于地下水水质污染和水量变化的监测, 要在矿区的每一个有效开采区域布置相应的监测点, 如果某一个区域出现了污染破坏问题, 就要及时对整个矿区的地下水保护措施进行检查和维护;最后是滑坡和泥石流等地质问题的监测, 这类矿区地质环境问题的破坏力和影响力极大, 一旦出现将造成不可估量的损失, 针对这类问题, 在监测点的布置上要结合该地区的地形走势和过去此类问题的发生情况来综合考虑, 同时应该尽可能多地设置监测点, 提高监测的力度和频度。
4 结束语
矿区地质环境评价与治理是一项复杂度很高的工作, 牵涉到方方面面的问题。在实际工作中, 我们一方面要提高思想认识, 以高度负责的态度和严谨细致的精神来做好每一个环节的工作;另一方面要注意进行技术创新, 积极采用先进的技术装备和理论知识来提高评价与治理工作的质量, 为经济建设与环境保护的协调发展提供坚强的保障。
摘要：由于自然地质作用和某些人为因素, 当前我国矿区生态地质环境日益恶化, 加强矿区地质环境的评价与治理已经成为了项十分迫切的工作。文章首先简要介绍了矿区地质环境评价与治理的内涵和重大意义, 然后论述了矿区地质环境综合评价的主要流程, 后从地质环境分区治理和矿山环境监测工程两个方面说明了如何展矿区地质环境治理工作。
关键词：矿区地质环境,评价方法,治理方案
参考文献
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2.环境质量：环境系统客观存在的一种本质属性，并能用定性和定量的方法加以描述的环境系统所处的状态。.环境质量评价学：是关于环境评价的理论，方法及应用的科学。4.决定论评价法：通过对环境因素与评价标准进行判断与比较的过程。设定若干个评价指标和判断标准，将各个因子依据各个判断标准，通过直接观察和互相比较对环境质量进行分等或按评分的多少排序，从而判断环境质量的状态。5.经济学评价法：从经济的角度对环境质量评价的方法。其立足点在于环境质量在人类活动过程中所具有的经济价值。6.环境状态：是环境结构的运动和变化的外在表现形态，是环境系统的外貌。7.环境结构：环境整体中各独立组成部分间数量比例关系，空间位置的配置关系以及联系的内容和方式。
8.环境影响评价：是一项技术，识别、预测某项人类活动对环境更产生的影响，解释和传播信息，制定出减轻不利影响的对策措施，达到人类行为与环境之间的协调发展。9.环境风险评价：广义上讲是指对某建设项目的兴建、运转，或是区域开发行为所引发的或面临的灾害（包括自然灾害）对人体健康、社会经济发展、生态系统等造成的风险可能带来的损失进行评估，并以此进行管理和决策的过程。狭义上讲是指对有毒化学物质危害人体健康的可能程度进行概率估计，并提出减少环境风险的方案和决策。
10.环境质量的发展价值：环境质量与人类社会经济发展需要之间的满足关系 11.环境质量现状评价：对一定区域内人类近期和当前的活动致使环境质量变化以及受此变化引起人类与环境质量间的价值关系的改变进行评价。
12..环境质量的生态价值：环境质量对维持生态良性循环需要的满足关系 13.环境的稳定性：环境系统具有一定的自我调节功能的特性 14.环境质量标准：各国政府对环境要素中各种污染物在一定时间和空间范围内的允许含量所作的强制性的规定。
15.环境质量变异规律：环境质量的运动变化所遵循的客观规律。
二、填空题
1.从对人类社会生存发展的角度考虑，环境的基本特性可归结为（整体性与区域性）（变动性与稳定性）（资源性和价值性）。2.环境质量价值的多维性体现为（人体健康生存的需要）（人类生活条件提高的需要）（人类发展生产的需要）（维持自然生态系统良性循环的需要）。
3.环境质量的评价对象是（环境质量的价值），评价的目的是（调整人类社会的行为）。4.环境质量评价从评价要素上可分为（大气环境质量评价）（土壤环境质量评价）（水环境质量评价）。
5.环境质量评价包括二个方面的内容（环境质量的识别），（人类社会生存发展需要的分析）。
6.环境质量标准的分级分为（国家级）和（地方级）二个级别。7.大气环境质量评价指标有（均值型指数）（上海型大气质量指数）（美国橡树岭大气污染指数）（美国格林大气污染综合指数）（加拿大大气质量指数）。
8.水环境质量评价指标常用的有（N.L内梅罗水污染指标方法）（有机污染综合评价值（）分级型指数）（水质指数WQI（）S.L.Ross的水质指数）（频率公式）（统计型水质评价
值）列举五个。9.环境质量评价可用（决定论评价法），（经济论评价法），（专家评价法）和（模糊综合评价法）方法。
10.特尔斐专家评价法的特点为（匿名性）（轮回反馈沟通情况）（评价结果统计判断）11.环境质量价值的估算模式有（市场价值法），（人力资 本法），（机会成本法），（资产价值法），（旅行费用法）等。12.环境质量现状的评价方法有（环境污染评价法）（生态学评价方法）（美学评价法）13.水质污染状况应从（污染强度）（污染范围）（污染历时）三个方面来评定。14.水环境质量的生物学评价方法有（指示种群法）（优势种群法）（各种藻类的污染指数）（种的多样性指数）
15.土壤环境的污染源主要来自（工业“三废”），（城市废弃物），（农业化学 物质）三个方面。
16.环境影响评价的类型有（单个建设项目的环境影响评价）（区域开发项目的环境影响评价）（公共政策项目的环境影响评价）三种。
17.公共政策的特点（权威性），（政治性），（环境性），（普遍性）。
18.环境风险评价包括（环境风险识别），（环境风险估计），（环境风险对策和管理）三个步骤
19.环境风险识别可采用（专家调查法），（幕景分析法），（故障树分析法）方法。
20监测方案的确定包括（确定监测项目），（确定监测范围），（确定监测周期），（确定监测点位）四个方面的内容。
21.公共政策环境影响评价的方法有（制定政策者自我评价法），（专家评价法），（政策之行人员的评价），（经济效益评价）。22.环境风险评价根据内容分为（各种化学物品的环境风险评价），（建设项目的环境风险评价）二类。
23.环境风险控制方式有（减轻环境风险）（转移环境风险）（替代环境风险）（避免环境风险）
三、简答题
1．制定环境质量标准的原则及依据。原则：保障人群的身体健康，使人群不因环境质量的变化而受到损害；保障自然生态系统不受破坏；与当前的社会经济水平相适应；因地制宜，切实可行
依据：以环境质量基准值为依据；以环境、经济、社会效益的协调统一作为制定标准的依据；以国家环境保护法作为法律依据 2．环境质量指数在环境质量评价中的作用。区域环境质量进行分级，以便对不同区域、不同时期的环境质量进行比较；
可为专家评价法提供比较客观的量化依据； 可作为评价标准的替代形式，进行信息交流； 将大量的环境数据归纳为少数有规律的指数表达形式，提高环境质量评价方法的可比性
3.简述环境影响评价筛选趋向与筛选结论。
筛选的可能趋向：应用上述判据分析建设项目开发各阶段的活动可能造成的环境影响：①无影响，当某一工程项目的建设肯定不会对环境的某一领域有不利影响时，课得出此结论②有影响，当有潜在的不利影响，但不重大时，当潜在的不利影响程度不明时，都属有影响③严重影响，其严重性的判断是根据科学技术因子，或引起公众及专业界的关心或争论的可能性
筛选的结论：根据筛选的可能趋向，归纳如下：①对环境部产生不利影响的工程项目，不需要对此进行环境评价②当有潜在的不利影响，而经环保工程，或其他非工程措施，如加强环境管理和培训的措施可以使不利影响减轻的，不需要进行环境影响评价③当有潜在的不利影响，但影响的性质和范围不清楚时，需要进一步作环境初评，以确定其严重程度④对环境影响严重，必须作环境影响评价
4.专家评价法的特点。
对某些难以用数学模型定量化的因素可以考虑在内；
在缺乏足够统计数据和原始资料的情况下，可以作出定量估计。已形成一套组织专家、充分利用专家的创造性思维进行评价的理论和方法；依靠专家集体（包括不同领域的专家）可以消除个别专家的局限性和片面性；在定性分析的基础上，以打分方式作出定量评价；
有代表性的是特尔菲法：匿名性、轮回反馈沟通情况、评价结果统计特性
四、综述题
现有一被污染的水域，欲对该污染的水域进行治理。试用环境质量评价学的知识，谈谈应考虑哪些方面的内容及如何进行治理及如何评价治理效果？
水质评价是一种非常复杂的综合工作，因为水质污染物质很多，而且这些物质的浓度和影响都不相同。某一水域水质状况应从三个方面来评定：1污染强度，即水中污染物的浓度和它们的影响效应；2污染范围，即在水域中各种污染强度所影响的范围；3污染历时，即在水域中各种污染强度所持续的时间。
水环境质量的生物学评价： 水生生物与它们生存的水环境是相互依存、相互影响的统一体。水体受到污染后，必然对生存在其中的生物产生影响，生物也对此作出其不同的反应和变化。其反应和变化时水环境评价的良好指标——这是水环境质量生物评价的基本依据和原理。
评价时，一般要对水生生物进行调查，调查的项目主要有：种类、种类总数、多度、初级和次级生产力等。它们从不同侧面反映了水质的变化，调查目的是要了解各类水生生物具有的不同生物特性，由此反映出它们在水生生态系统中具有的不同结构和功能，以及它们对水环境变化所产生的不同反应。不同生物类群在与评价时具有不同的特点和意义。
方法有：1示种类法，以某些种类的存在或消失来指示水体中某特定污染物的多寡与污染程度。2优势种群法，用整个藻类群落的种类组成和优势种群的变化来评价水环境污染的方法。3各种藻类的污染指数,从藻类的生态学特性来指示水环境的污染程度，因此需根据不同藻类的种数、频率、数量等计算污染指数。
根据8月至8月的水质调查数据,运用水质质量单项标准指数法、综合指数WQI法和富营养化评价法,对广州海域环境质量进行评价.结果表明,广州海域主要污染物质为DIN、PO43--P、油类、Cu和Pb,其年平均浓度分别为1.87 mg・L-1、0.049 mg・L-1、0.107 mg・L-1、6.07 μg・L-1和1.43 μg・L-1.其中,DIN的污染情况最严重,所有监测站位DIN含量均超过四类海水水质标准,其平面分布呈现从湾内向湾外递减的`特征.受珠江径流和陆源排污等的影响,广州海域大部分处于重度污染,且严重富营养化,其单项污染指数、综合污染指数和富营养化指数的平均值分别为2.22、6.80和48.44,表现为从湾内向湾外递减的趋势,高值区均出现在黄埔港至狮子洋海域.
作 者：姜胜 顾继光 冯佳和 冯洁娉 杨宇峰 JIANG Sheng GU Jiguang FENG Jiahe FENG Jieping YANG Yufeng 作者单位：姜胜,JIANG Sheng(暨南大学水生生物研究所,广州,510632;广州海洋资源环境监测中心,广州,510235)
顾继光,杨宇峰,GU Jiguang,YANG Yufeng(暨南大学水生生物研究所,广州,510632)
冯佳和,FENG Jiahe(广州海洋资源环境监测中心,广州,510235)
冯洁娉,FENG Jieping(广州海洋资源环境监测中心,广州,510235;中国海洋大学,青岛,266003)
自20世纪40年代希腊著名城市规划家道萨迪亚斯首次提出人居环境的概念以来,城市人居环境就成为学术界持久不衰的热点研究领域,建筑学、地理学等都对此进行了大量的研究,对其内涵评价指标体系、评价原则、现代化方法和对策方面,许多学者都提出了自己的观点。
吴良镛先生认为人居环境是人类居住生活的自然的、经济的、社会的和文化的环境的总称;王成超[1]、宁越敏[2]等按照人居环境的存在形态将其分为人居硬环境与人居软环境;李王鸣[3]认为城市人居环境是一个地域综合体,并根据地域层次划分为居住环境、社区环境和城市环境三个方面;李丽萍认为应将可持续发展这一概念加入到人居环境的要素中;李雪铭[4]认为人居环境是一切有形环境的总和,是自然、人文和空间要素的统一体,是由各种实体和空间构成,而且这个“环境”完全以“人居”为中心;周直[5]等认为21世纪的人居环境将呈现出人文与自然的协调共存、生产与生活的生态保护以及强调物质享受和精神满足的统一这三大趋势。
总之,城市人居环境是一个广义的概念,它是包括城市及维护人类活动所需物质和非物质结构的有机结合体,是人类生存和发展的基础,其质量的好坏不仅直接关系到人类身心健康,还是一个人口、社会、环境、资源相互协调的问题,也是衡量人类社会进步与文化发展的重要标志。随着城市化与工业化进程的不断加快,城市人口急剧膨胀,交通日益拥挤,人居环境质量不断下降等,导致了“城市噩梦”的产生,城市人居环境的研究愈加成为人们的热切关注点之一。此外,人居环境评价作为城市人居环境研究的有效切入点,对其研究具有重要的理论价值和现实意义。
2 研究区域概况
郑州市位于河南省中部偏北,北临黄河,西依嵩山,东、南为黄淮平原,辖6区(中原区、二七区、管城回族区、金水区、上街区、惠济区)5市(巩义市、荥阳市、新郑市、登封市、新密市)1县(中牟县)。其东连开封市,西接洛阳市,南邻许昌市,北隔黄河与新乡市相望,地处中原腹地,“雄峙中枢,控御险要”,是河南省的政治、经济、文化中心,也是全国重要的交通、通讯枢纽,新亚欧大陆桥上的重要城市,同时也是国家开放城市和国家历史文化名城。
近年来,随着城市化进程的不断加快,郑州市人居环境不断改善,在生态环境绿化、城市文物保护以及城市公共基础设施等方面都取得了一定的成绩。但是仍有许多薄弱之处,如城市绿地分布不均,建筑物及人口密度大,城市热岛效应明显,基础设施、社会保障体系不完善等。现通过上述研究方法对郑州市人居环境质量进行综合评价,同时针对评价结果提出相应对策,以期改善人居环境。
3 郑州市人居环境评价指标体系的构建
3.1 评价指标的选择原则
城市人居环境建设水平指标体系是描述和评价城市人居环境建设水平的可度量参数的集合。在构建指标体系时应遵循以下原则[6,7,8]:①以人为本原则,人居环境是人居住的,也是人管理的,更是为居民服务的,因此,选取评价指标时应以人的利益为出发点和归宿,着重体现与人类居住和活动有关的要素,反映居民对住所及环境的主客观感受和需求;②针对性原则,应针对郑州市人居环境的特点来选择评价的指标,真实地反映郑州市人居环境的综合水平;③可比性原则,尽量选择具有相对意义的指标,如“××率、××比例”等,同时也应使进行对比的指标在时间上也具有可比性;④全面性原则,尽可能使所选的指标全面地覆盖郑州市人居环境各方面的内容,避免遗漏;⑤可操作性原则,选择的指标应能够用数量来表达,同时尽可能选取已有的统计数据,保证数据的定量性、可采集性。
3.2 评价指标体系的组成
参考城市人居环境质量评价的相关研究成果[9,10,11,12,13,14,15],遵循上述原则,运用频度法、理论分析法及专家咨询法等方法,同时结合郑州市人居环境特点,利用层次分析法构建人居环境评价指标体系。从人居环境的宏观层面出发,将目标层(人居环境)分为社会经济环境、居住环境、生态环境和基础设施与公共服务设施4个准则层;其中社会经济环境反映社会发展水平、人居环境经济实力等;居住环境反映居住的适宜度;生态环境反映人居生态系统的优劣和城市自然环境的高低;基础设施与公共服务设施指标反映人居环境支撑系统的完整性及优劣度;每类准则层(一级指标)又可分为不同的单项指标(二级指标)。因此,该指标体系共有3个层次,分别为:目标层、准则层和指标层(子准则层)。其中准则层含有4项一级指标,子准则层有23项二级指标(表1)。
3.3 指标数据来源及标准化处理
指标现状值主要参考《郑州市2011年统计年鉴》(2010年数据)、《郑州市环境质量报告书》(2010年)及其他统计资料。而指标标准值的确定一般遵循以下两个原则:①有国家标准、国际标准的指标,尽量采用规定的标准值;②参考国内外城市的现状值或平均值作趋势外推,确定标准值。将各个指标的现状值和标准值列于表中(表1)。
由于收集的数据一般都具有自身的量纲,无法直接比较和运算,所以必须对数据进行标准化处理。在城市人居环境评价指标体系中,有的与城市人居环境呈正相关,如人均绿地面积、市集中供热普及率等;有的呈负相关,如空气中SO2含量、城镇登记失业率等。
对于正向指标,用指标现状值除以标准值,即:
Xi= yi/yi′ (1)
对于负向指标,用标准值除以指标现状值,即:
Xi=yi′/yi (2)
式中,i为各评价指标的序号,i=1,2,3,…,23;yi′为第i个评价指标的标准值;yi为该指标的原始值;Xi为经标准化处理的指标值。
注:①根据《郑州市2010年环境质量报告书》,郑州市2010年劣V类地表水所占比例为54.4%,即水质达标率为45.6%。依据《生态县、生态市、生态省建设指标(修订稿)》,生态市指标中要求无劣V类水体,因此取其参照值为100%;
②2010年郑州市区各类声环境功能区昼间均符合相应评价标准,又依据《生态县、生态市、生态省建设指标(修订稿)》,生态市要求声环境质量达到功能区标准,因此用1代表其现状值和标准值;
③x1,x3,x4,x6,x7,x8,x9,x19,x22均根据国内平均值或较高值来推断标准值;
④国家标准指的是《生态县、生态市、生态省建设指标(修订稿)》、《中国人居环境奖评价指标体系》及《城市居民生活用水量标准》等。
3.4 指标权重的确定
层次分析法(AHP)是一种定性与定量相结合的决策方法,不仅能把复杂问题中的各种因素简单化、有序化,又可将数据、专家意见和分析者的客观判断直接而有效地结合起来。本文选用层次分析法,首先根据各类指标在系统中的相对重要性,建立层次结构,构造判断矩阵;然后根据判断矩阵,求出其最大特征根λmax所对应的特征向量w,经归一化后得出各个指标的权重;最后检验所得权重是否能通过一致性检验,如果通过则证明权重分配合理,反之则需进一步调整。通过上述步骤计算出各个指标的权重,并列于表内(表1)。
3.5 评价模型
本研究选用人居环境质量指数和系统协调度两个模型来评价郑州市人居环境质量,将多指标综合评价方法与协调度结合使用,不仅能够反映郑州市目前的总体人居环境状态,也可通过协调度模型来衡量人居环境的可持续发展状况,进而判断其未来人居环境的提升空间。
3.5.1 人居环境质量评价模型
运用多指标综合评价方法对郑州市的人居环境质量进行评价。首先将指标层的指标现状进行标准化,然后通过加权综合层层叠加得到准则层指标的评价指数,再将准则层指数加权综合得到郑州市总体人居环境质量指数。
城市人居环境质量(I)的评价模型如下:
I=
式中:I为城市生态人居环境指数;Uk为某一指标评价指数值;Wk为某一级指标的权重;m为一级指标的个数。
准则层指标评价指数(Uk)的评价模型如下:
Uk=
式中:Wj为单一指标权重;Xj为某一单项指标的评价指数值;n为单项指标个数。
3.5.2 协调度评价模型
城市人居环境系统协调度(C)是指城市人居环境指标体系系统层中的4大系统的协调一致程度,且只有在不超过系统承载力或容量范围内,才可实现人居环境的可持续发展,未来人居环境的提升空间也更大。评价模型如下:
式中:S为一级指标的方差。
3.6 评价标准
本研究在参考有关学者对人居环境质量的相关研究成果的基础上,结合郑州市人居环境需求及现状,选用张智[9]、关小克[12]等的评价标准来评价郑州市的人居环境状况,见表2和表3。其中4项一级指标及城市人居环境质量可按照表2的标准评价,而协调度按照表3进行判断。
4 郑州市人居环境质量评价结果及分析
按照上述评价步骤进行计算,并将所得结果列于表4和表5中。
从评价结果来看,郑州市人居环境质量单项评价中,社会经济环境、基础设施与公共服务设施和居住条件及相关配置为“良”,城市生态环境为“中”。郑州市人居环境质量指数为0.805,评价结果为“良”。人居环境系统协调度为0.98,处于一种优质协调的可持续发展状态,未来人居环境的发展空间也极大。
在社会经济环境方面,从评价指数可知,属于弱势指标,主要是由于人口密度太低即城市化水平低,未能达到标准;第三产业占GDP比重少,即三产比重不合理。应加快城市化进程,科学调控人口增长速度;依托产业结构升级,调整人口结构和提高人口素质;构建外围城镇体系,缓解中心城区人口压力;调整产业结构,大力发展第三产业。
在居住条件及相关配置方面,从评价指数可知,属于带动指标。目前郑州市人均住房面积、人均道路面积及人均公共绿地面积均不足,特别是人均道路面积与国际标准仍有较大的差距,这主要是由于规划不合理导致。因此,应优化路网结构,提高道路的综合功能;构建生态环城带,增加防护绿地;均衡城市公园绿地分布;同时结合住区周围的自然环境特点,运用生态学的原理,以生态工程技术为手段,实现住区生态系统的整合和居住环境的生态设计。
在城市生态环境方面,从评价指数可知,生态环境水平相对于人居环境整体来说发展最差,是人居环境发展的障碍因素,其中水环境质量和空气质量较差,市区热岛效应显著,因此要重点加强这方面的建设,使其与人居环境整体各指标之间协调发展。对于城市水环境,首先应强化工业企业治污,提高生活污水处理率,控制水环境的再污染;同时深入推进专项整治,如COD、氨氮、硬质化等,改善水环境质量;此外,结合郑州的政策调控,达到事半功倍的效果。对于城市大气环境,首先应优化能源利用及产业结构,减少污染物产生量;其次加强工业废气污染防治,降低主要污染物排放量;此外,通过对工业烟粉尘、城市扬尘的控制及机动车的专项整治,强化颗粒物污染控制,改善城市环境空气质量;同时完善监测设施建设,提高大气监管能力。
在基础设施与公共服务设施方面,从评价指数可知,该指标属于带动指标。虽然近年来在燃气、供热、医疗、教育等方面都取得了一定成果,但供热、教育及环保等仍有一定差距,因此在以后的人居环境建设中,应合理规划热源布局,提高集中供热普及率,完善城市供热体系;加快排水工程建设,消除市区积水现象;完善环卫设施建设,实现垃圾无害化处理;同时要加大教育投入,使更多的居民接受高等教育,提高居民的文化素质。加大科研基金的投入,鼓励科技创新,提高科学技术水平。
5 结语
城市作为社会经济发展的重要引擎,其人居环境质量的评价具有很重要的意义。通过人居环境的评价,不仅能得出城市人居环境质量的现状,也能为以后的人居环境建设方向及重点提供依据。本文在参考国内外研究的基础上,将郑州市人居环境分为社会经济环境、居住环境、生态环境及基础设施与公共服务设施4个层次,并从这4大层面上构建了城市人居环境评价指标体系对郑州市的人居环境质量进行评价,从而得出以下结论。
(1)研究结果表明:郑州市人居环境质量已达到“良”的水平,且处于一种优质协调的可持续发展状态,但生态环境相对于其他项目较差。
(2)运用人居环境质量指数和系统协调度两个模型来评价城市人居环境,不仅能够反映总体人居环境状态,也能衡量人居环境的可持续发展状况。
(3)利用层次分析法可以很方便地定量分析和评价城市人居环境现状,但不能揭示人居环境质量差的主导因素。在今后的研究中,可通过尝试使用其他方法或将几种方法结合使用对人居环境进行评价,以期在评价的同时找出差距所在,进而使优化建议有理可依,增强说服力。
摘要：指出了随着工业化和城市化进程的不断加快,城市人居环境质量评价与优化研究日益成为城市研究的热点。立足于人居环境的宏观层面,分别从社会经济环境、居住环境、生态环境及基础设施与公共服务设施等4个方面构建了人居环境质量评价指标体系,运用层次分析法对各评价指标的权重赋值,最后运用人居环境质量指数和系统协调度两个模型评价郑州市的人居环境现状,并在结果分析的基础上提出了建议。研究结果表明:郑州市人居环境质量为“良”,且其内部系统处于一种优质协调的可持续发展状态,有较高的稳定性。
一、空气质量现状与评价
为了解项目所在区域空气环境质量现状，本评价引用赣州市环境监测所的一些资料。
2013年2月9日至15日是春节法定节假日，为了让市民及时了解春节期间赣州中心城区环境空气质量状况，赣州市站改变往年春节期间停止对外公布数据的惯常做法，做到每天加班采集和分析各空气子站的数据，并及时在市环保局、省环保厅网站上向社会公布环境空气质量状况。春节期间监测数据显示，赣州中心城区环境空气质量良好，均达到国家二级标准，首要污染物为可吸入颗粒物（PM10）。
二、水环境现状与评价
评价区内地下水水质符合《地下水质量标准》（GB/T14848-93）中的Ⅲ类水质标准。
三、声环境
一、实习基本信息
实习环节代码：260449
实习环节名称：环境质量评价课程实习
英文名称：Class Practice of Environmental Quality Assessment实习周数：2
学分：2
适用对象：环境科学专业
先修课程与环节：环境生态、环境监测、环境工程。
二、实习目的和任务
通过环境质量评价课程实习，让学生掌握环境影响评价报告书的编写。
三、实习方式
1、调查环境影响评价报告书的编写所需要的资料
2、编写环境影响评价报告书
四、实习方法与要求
1、讲授调查环境影响评价报告书的编写所需要的资料的方法
2、讲授环境影响评价报告书的编写
3、每个学生应独立完成环境影响评价报告书的编写
五、实习内容和时间安排
（一）集中讲授（0.5天）
讲授环境影响评价的程序
讲授调查环境影响评价报告书的编写所需要的资料的方法 讲授环境影响评价报告书的编写的格式，时间0.5天，校内，要求提供多媒体教室
（二）资料调查与整理（2.5天）
调查环境影响评价报告书的编写所需要的资料
时间2.5天，校内，学生自己上网查阅资料，也可以在市内有关单位调查
（三）报告书的编写（4天）
环境影响评价报告书的编写
时间4天，校内，学生独立完成报告书的编写
（四）报告书编写的辅导（1天）
环境影响评价报告书的编写的辅导
时间1天，校内，要求提供多媒体教室
（五）报告书的编写（1.5天）
环境影响评价报告书的编写
时间1.5天，校内，学生独立完成报告书的编写
（六）报告书编写的辅导（0.5天）
环境影响评价报告书的评讲
时间0.5天，校内，要求提供多媒体教室
六、实习基本要求
1、要求
(1)掌握调查环境影响评价报告书的编写所需要的资料方法
掌握环境影响评价报告书编写的方法
(2)学生实习安全教育和注意事项等
野外调查的同学要注意安全，原则上要有2个同学以上方能外出调查，并报告实习指导教师。
2、重点、难点
重点： 环境影响评价报告书编写的方法
难点： 环境质量预测模型的应用
3、说明：（对教师指导实习、学生进行实习要求的具体说明）
实习指导教师要耐心进行讲解、辅导，要求学生独立完成环境影响评价报告书的编写，严禁抄袭，一经发现，取消该课程的学分。
七、实习的考核方式和成绩评定标准
（一）实习考核方式
提交环境影响评价报告书
（二）实习成绩评定标准
实习表现占30%，、环境影响评价报告书占70%。
八、实习指导书
环境影响评价大纲
大纲修订人：简放陵大纲审定人：周康群
1 研究区基本概况
昌图县位于辽宁省铁岭市北部, 东经123033'124020'、北纬42035'43029', 总面积为4324.06 km2, 全年平均气温6.7℃, ≥10℃的活动积温为3183.8℃, 年日照总时数2934.2H, 年平均降水500 600mm, 昌图县有主要河流15条, 大小沟岔677条。
2 环境质量评价
2.1 采样与检测项目
从2002年夏开始, 我们按照绿色食品产地环境质量监测要求, 选择了生产基地内有代表性的区域, 共采集土壤、水体、大气样品328个。
2.2 评价方法
2.2.1 单项污染指数法
单项污染指数公式为:Pi=Ci/Si (Pi为环境中污染物i的单项污染指数, Ci为环境中污染物i的实测数据, Si为污染物i的评价标准。Pi<1, 为污染, 判定为合格;Pi>1, 污染, 判定为不合格。)
2.2.2 内梅罗综合污染指数法
内梅罗指数法, 其计算公式为:
(P为第i个样点的综合污染指数, Pmax为第i个样点中所有评价污染物中单项污染指数的最大值, Pave为第i个样点中所评价污染物单项污染指数的算术平均值。一般P小于或者等于1表示未受污染, 大于1则表示已受污染, 计算出的综合污染指数的值越大表示所受的污染越严重。)
2.3 土壤环境质量评价
2.3.1 土壤评价标准
标准采用中华人民共和国农业行业标准绿色食品产地环境质量标准《土壤环境质标准》 (GB15618-1995) 。
2.3.2 评价结果
结果表明, 各地各种污染物的检出量多低于标准限值, 仅汞在个别地点超标, 但幅度不大, 综合污染指数有4个点的数值大于1, 占总数不到2%。从总体上说, 符合绿色食品环境质量标准要求 (表1) 。
2.4 水质环境质量评价
2.4.1 水质评价标准
水质评价标准采用绿色食品产地生态环境质量标准中农田灌溉用水质量标准见。
2.4.2 评价结果
结果表明, 镉、砷、铬、氟化物等项目测定值均低于检出限, 综合污染指数也没有出现大于1的现象, 非常适合进行绿色食品的生产 (表2) 。
2.5 大气环境质量评价
大气评价标准:
从监测结果来看, 各种指标的单项污染除氟化物 (F-) 外指数均小于1, 综合污染指数有少数点大于1, 从总体上说, 符合绿色食品环境质量标准要求。
3 综合评价
依据《绿色食品产地环境技术条件》和《绿色食品产地质量现状评价技术导则》, 从2002年夏开始, 对全县各个乡镇的产地环境质量进行了布点测试, 共采集土壤、水体、大气样品328个, 检测各种指标2, 171项次, 在调查分析昌图县有关生态环境及生产状况的历史与现状基础上, 可以认为, 昌图县绿色食品生产基地土壤质量、大气环境、灌溉水质均达到清洁一级水平, 符合绿色食品发展对环境的要求, 可以作为绿色食品生产基地。
参考文献
[1]王松良.绿色食品的由来、内涵和意义[J].农业现代化研究, 2000, 21 (专刊) :79-81.
[2]邓宏海.发达国家的“有机”食品趋势[J].世界农业, 1993, (6) :7-8.
“三线一单”，即落实“生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和环境准入负面清单”约束。《通知》要求，在生态保护红线范围内，严控各类开发建设活动。项目环评应对照区域环境质量目标，深入分析预测项目建设对环境质量的影响，强化污染防治措施和污染物排放控制要求。要在规划环评清单式管理试点的基础上，从布局选址、资源利用效率、资源配置方式等方面入手，制定环境准入负面清单。
“三挂钩”机制，即建立项目环评审批与规划环评、现有项目环境管理、区域环境质量联动机制。《通知》要求，加强规划环评与建设项目环评联动，建立项目环评审批与现有项目环境管理联动机制，建立项目环评审批与区域环境质量联动机制。
“三管齐下”，即严格建设项目全过程管理、深化信息公开和公众参与、加强建设项目环境保护相关科普宣传。
根据《通知》，各省级环保部门要落实“三个一批”的要求，加大“未批先建”项目清理工作的力度。要定期开展督查检查，确保12月31日前全部完成清理工作。
《通知》强调，各级环保部门要切实提高认识，高度重视，加强领导，明确责任，强化能力建设，抓好落实，创新管理的方式方法，不断把环评工作推向新的阶段。
选定河北省张家口地区34个地下水质站点9年资料,在SPSS统计软件的支持下,将主成分分析方法应用于水环境的.综合评价之中.利用主成分综合得分从评价分区、河流水系、同一水系的相邻站点上进行时空变化分析,分析结果理想,体现了主成分分析在水环境质量评价中的实用性.
作 者：李哲强 侯美英 白云鹏 作者单位：李哲强(河北省水文水资源勘测局,河北,石家庄,050031)
侯美英,白云鹏(张家口市水文水资源勘测局,河北,张家口,075000)
近些年随着我国经济的高速发展伴随着对煤炭资源的大量需求, 进而造成了煤炭资源的大规模不合理开采, 严重破坏了煤矿区的生态系统, 几乎所有的煤矿区都出现了土地坍陷、水土流失、环境污染等一系列问题, 使得矿区的生态安全受到了威胁。所谓矿区生态安全指的是矿区的生态系统、生态环境、生态功能不遭受或少遭受破坏, 进而能够保证矿区人们的生产生活能够正常的进行[1]。针对矿区生态安全评价问题, 目前学术界主要有以下几种评价方法:模糊综合评判法、综合指数评价法、生态足迹评价法、人工神经网络评价法、主成分分析评价法等[2]。本文拟利用压力—状态—响应 (PSR) 模型[3]构建矿区生态安全评价指标体系, 并结合层次分析法和专家打分确定相应权重, 同时以义马煤矿区为例, 最后采用综合指数法计算出义马矿区的综合指数得分据此来评价义马矿区的生态安全状况。
1 研究区概况
义马矿区位于河南省西部的黄土丘陵区, 温带大陆性气候, 夏季多暴雨, 冬季多大风, 该矿区煤炭储量丰富且为优质长焰煤, 由义马、陕绳、新安、宜洛四个煤区所组成。随着该矿区煤炭资源被长期大规模不合理的开采, 进而造成了该地区地表塌陷、水土流失、环境污染等一系列生态环境问题, 已经威胁到了该矿区的生态安全。
2 义马矿区生态安全评价
2.1 评价指标体系的构建
目前, 学术界针对区域生态安全评价的指标体系的构建主要有以下几种模型:压力—状态—响应 (PSR) 模型;人口—资源—环境—发展 (PRED) 模型、驱动力—压力—状态—响应 (DPSR) 模型[4]。本文采用OECD (经合组织) 提出并受到广泛应用的PSR模型来构架义马矿区的生态安全评价体系, 该模型包括3个生态系统:压力生态系统, 即人类的生产生活活动对自然生态系统造成的各方面的压力如矿产开采等;状态生态系统, 即自然生态系统面对压力所表现出来的各种状态变化如环境污染、土地塌陷等等;响应生态系统, 即人类采取政策和措施来减轻对自然生态系统的压力以逐步改善自然生态系统的状态[3]。PSR模型构建的义马矿区生态安全的评价指标体系请参照表1。
2.2 评价指标权重的确定
文章在阅读了大量关于义马矿区的文献资料和参考了相关领域专家意见的前提下, 按照1-9标度法对评价指标两两重要性进行打分, 结合层次分析法软件 (yaahp) 计算出各个指标的相对权重值[5] (表1) 。
2.3 指标值标准化
由于各个评价指标存在量纲上的差异, 为便于数据的计算分析, 本文采用极差标准化法对数据进行标准化处理[6]。按照矿区生态安全评价指标的不同可以将指标分为正指标和负指标。正指标, 即越大越有利于矿区的生态安全;负指标, 即越小越有利于矿区的生态安全。具体公式如下:
正指标标准化计算公式:
注:公式中E+表示标准化后的正指标值, d+表示标准化前的正指标值, dmin表示正指标参考值的最小值, dmax表示正指标参考值的最大值。若d+≥dmax时, E+取1, 若d+≤dmin时, E+取0。
负指标标准化计算公式:
注:公式中E-表示标准化后的负指标值, d-表示标准化前的负指标值, dmin表示负指标参考值的最小值, dmax表示负指标参考值的最大值。若d-≥dmax时, E+取0, 若d-≤dmin时, E-取1。
2.4 计算义马矿区生态安全综合指数得分
本文采用综合指数法来确定义马矿区的生态安全综合指数得分[7], 具体步骤如下:
首先, 确定各个要素层指数得分, 公式如下:
式中ckj表示第k个准则层, 第j个要素层的指数得分;WDij表示第j个要素层, 第i个指标的权重;Ei表示第i个指标的标准化值。
然后, 确定各个准则层指数得分, 公式如下:
式中bn表示第n个准则层的指数得分;WCkj表示第k个准则层, 第j个要素层的权重。
最后, 确定目标层综合指数得分即义马矿区生态安全综合指数得分, 公式如下:
式中a表示目标层综合指数得分即义马矿区生态安全综合指数得分;WBn表示第n个准则层的权重。
2.5 划分煤矿区生态安全等级
文章在结合前人的研究和咨询相关领域专家的基础上, 制定出煤矿区的生态安全等级表[8,9,10]。如表2所示。
3 计算结果及分析
文章指标的数据来源于义马年鉴、三门峡市环境质量公报、中国环境统计年鉴以及义马市相关政府网站。根据公式 (1) - (5) 以及表1, 可以计算出义马矿区2007年至2013年的生态安全综合指数得分, 如表3所示。
从表3中可以看出, 义马矿区的压力、响应系统指数得分以及总指数得分从2007年至2013年都是呈上升的趋势, 状态系统指数得分在2007年至2009年呈现出下降的趋势, 2009年至2013年呈现出上升的趋势。这主要得益于义马市这些年经济取得了长足的发展且该地区为打造建设生态工业城市采取了一系列保护生态环境的措施大大提高了响应系统指数, 减轻了对矿区自然生态系统的压力。例如一批围绕煤矸石、粉煤灰等固体废弃物的再利用的项目的实施, 大大提高了固体废弃物的利用率;强力推进生态林业建设和生态环境修复工程, 使得该地区的森林覆盖率和生态环境修复率得到了较大的提高;高度重视节能减排工作, 关闭了一大批高污染、高耗能的煤炭冶铁厂, 大大减少了COD、SO2和工业废水的排放量。
结合表2可以看出虽然义马矿区的生态安全总指数得分这些年一直处于上升的趋势, 但该矿区的生态状况非常不容乐观, 处于重度不安全危险状态。主要是由于义马矿区这些年为促进本市经济的发展大量开采原煤, 致使地表塌陷, 加之当地夏季多暴雨, 使得矿区的水土流失问题越来越严重;煤炭冶炼钢铁产生了大量的废水、废气等污染物, 加剧了矿区的空气污染程度以及酸雨频率;同时原煤的开采产生了大量的煤矸石, 占用了大量的土地, 减少了人均可耕地, 且煤矸石长期堆放, 在一定的条件下容易自燃, 进而污染大气环境和土壤, 严重破坏土壤有机质的含量, 加剧了土壤重金属的污染。义马矿区近些年的这些举措都加剧了矿区的资源和生态环境压力和状态, 同时该地区的响应程度又不足, 进而使得该地区的生态状况处于非常危险的状态。
为进一步分析影响义马矿区生态安全的因素, 文章在5%的显著性水平下, 利用SPSS软件对表3中影响生态安全的压力、状态、响应系统进行多元线性回归分析, 结果如下:
从上面方程组可以看出义马矿区的响应系统对生态安全综合指数的影响最大, 其次是状态系统和压力系统。因此该矿区一定要继续加大对生态环境的响应程度, 如强力推进生态林业建设和生态环境修复工程;加大对塌陷区土地的复垦力度;努力提供煤矸石的综合利用率, 比如利用煤矸石铺路、烧制煤矸石砖或填充塌陷区;继续推进生态工业城市建设的同时, 一定要注重经济建设和环境保护相协调发展;加大节能减排的力度, 建立严格的检测和考核体系, 确保工业烟尘、粉尘、废水、废气、COD、SO2等大气污染物达标后才能排放。
4 结论
文章通过利用压力—状态—响应模型构建了义马矿区的生态安全评价指标体系, 并采用层次分析法确定了各个指标的权重, 然后运用综合指数法来评价义马矿区2007年-2013年的生态安全, 进而得到以下结论:
①义马矿区的生态安全指数得分虽然从2007年-2013年一直处于上升的趋势, 但该矿区的生态安全状况一直处于重度不安全危险的状态, 需要引起高度重视。
②义马矿区的压力、状态、响应系统生态安全指数的逐年上升, 说明义马市努力推进生态工业城市建设工作已见成效, 但近些年该矿区的生态环境压力依然非常大。
③响应生态系统是影响义马矿区生态安全状况的最主要的因素系统, 因此一定要加大对该矿区生态环境的响应力度。
参考文献
[1]刘元慧, 李钢.基于PSR模型和遥感的矿区生态安全评价—以兖州矿区为例[J].测绘与空间地理信息, 2010, 33 (5) :134-138.
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[4]孔向春.煤矿区生态安全评价研究[D].山东师范大学, 2010.
[5]徐建华.现代地理学中数学方法[M].北京:高等教育出版社, 2002, 10:224-249.
[6]李美娟, 陈国宏, 陈衍泰.综合评价中的指标标准化方法研究[J].中国管理科学, 2004:45-48.
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[8]刘志均.矿区生态环境质量评价理论及预警方法研究[D].山东科技大学, 2005.
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