城市環境質量評價研究現狀和展望

文_陳瑩 鹽城市大豐生態環境局江蘇鹽城

1 環境質量評價概述

環境質量評價在傳統的地質學和地理學中已經有評價的傳統，主要是對一定區域內的自然環境或資源進行專項評價，但由于城市發展過程中對生態環境的破壞日益嚴重，各種環境污染問題影響越來越大，環境質量評價開始有了新的定義，人們也增加了這方面的系統研究，環境質量指數開始被定義為評價環境質量的標準。在具體的分類方面，按照不同的標準有不同的分類體系，常用的是按照環境要素劃分的大氣質量評價、水質評價、土壤質量評價等，環境要素的評價方法包括單要素評價和綜合質量評價。目前比較常用的環境質量評價標準是區域性的環境要素評價，比如，對城市城區的大氣質量、農村的土壤質量、城市區域內流經河流的水質評價等。其中，城市區域評價的內容主要包括污染源、環境質量、環境效應三部分，并在此基礎上進行環境綜合質量評價，從而提出更有效的防治處理方案，實現更科學的規劃管理，具體的評價方法除了環境指數法外，還包括基礎方法如數理統計法。

2 城市環境質量的影響因素分析

城市環境質量的變化與工業化的發展存在很大的關系，最初階段無工業污染時，環境質量雖然也受到一些領域的發展影響，但綜合來說環境質量處于良好的狀態；當工業化增加發展規模，污染迅速增加，使得環境質量開始呈現急劇惡化趨勢；隨著工業化的發展進入穩定階段，污染逐漸呈緩慢增加狀態，但環境質量仍呈繼續惡化現象，這一階段通常人們開始意識到環境污染影響的嚴重性，開始進行精細化的管理，并通過研究相關技術措施、提高工業化發展水平進行問題處理，我國從總體上來說處于這一階段；在工業化逐漸發展成熟并有了很高的發展水平，工業污染開始不斷減少，環境質量得到了不斷的改善，甚至保持優質的狀態，一些發達國家目前已經處于這一階段。

環境的質量變遷很大程度上受到城市發展中人口結構的轉變、經濟發展所處的階段、技術發展變化等因素相互聯系作用的影響。在工業革命之前，環境質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；隨著工業革命的推進，工業化帶動了經濟的快速發展，也改變了傳統的城市人口結構，越來越多的人口開始涌向城區，隨著經濟的發展也帶動了科技的進步發展，使得醫療水平和人們生活質量得到提高，促進了人的壽命和出生率的大幅度提高，這也使得城市的環境壓力增大；經濟發展方面人均生產力和消費力得到提高，同時對環境資源的人均消耗和人均污染物排放也得到增加；在技術發展中，最初都是污染增加型的技術，隨著技術的不斷研究創新才能達到污染減少型技術或中性技術，當前人們開始研究使更多的領域應用綠色節能無污染排放的技術。

3 城市環境質量評價研究現狀

3.1 大氣質量評價

在大氣質量評價中主要對空氣污染指標進行評價，或稱污染物標準指標（指數），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，通過測量其濃度將其轉化為數值，并按照指數從高到低劃分為5 個級別用于衡量環境空氣質量，是一種綜合參數。我國以往常用的空氣質量指數是空氣污染指數（API），這種評價法主要是在1976 年美國污染物標準指數（PSI）法的基礎上進行了簡化，這種方法比較適合城市短時期的空氣質量狀況和趨勢表達，當污染越嚴重時，指數越大，其中的首要污染物的污染指數即為API，因各國發展情況不同，這種以主要污染物濃度及所持續時間進行等級劃分的方法更具針對性和適應性；1971 年美國提出的橡樹嶺空氣質量指數(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域一年的空氣質量變化，適合進行不同城市的空氣質量綜合對比，所測量的參數相對較多，因此可靠性更高。為更好地適應我國的空氣質量評價，我國當前用空氣質量數（AQI）代替了原有的空氣污染指數（API），共分為6 個等級，其分級計算主要參考我國新的空氣質量標準，分級限制更嚴格。其它常用的評價法有極值指數（EVI）、污染物標準指數（PSI）、格林空氣質量綜合指數、白勃考空氣質量綜合指數(PINDEX)、密特空氣質量指數(MAQI)、還有我國一些地方性的空氣質量指數等。

3.2 水質評價

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

3.3 土壤質量評價

土壤質量評價是環境質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。在這方面的研究應用中，我國有著悠久的歷史，早在戰國時期，人們就已經系統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性能，隨著近代各種土壤污染問題的增加，土壤開始進入定量評價階段，并將其劃分到環境質量評價中，增加了評價的指標。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一的方法，目前主要應用的有，Smith1993 年提出的多變量指標克立格法（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、經濟、環境限制因子融入分析過程中；Larson1994 年提出的土壤質量的動力學方法，其重點是計算土壤性質來表達土壤質量，這種方法適用于描述土壤系統的動態性，比較便于土壤的后續管理；Doran 等1994 年提出的土壤質量綜合評分法，主要是將土壤的質量評價劃分為6 個評價元素，并根據一定地區的特定系統、地理和氣候條件，建立數學表達式表明土壤功能和性質之間的關系，并基于土壤性質最小數據集進行土壤質量評價。我國當前在這方面研究中主要運用到了污染指數、超標率評價法、內梅羅污染指數評價法、背景值及標準差評價法、綜合污染指數法等單一評價方法，在綜合評價方法上主要是運用到了模糊數學的方法，通過不同模型的建立，進行實際評價，并基于小區尺度、居住區尺度進行了具體研究。

4 環境質量評價研究展望

我國近些年來在環境質量評價方面進行了很多研究，并取得了一定的應用效果，但從總體上來說，在理論、方法、尺度等方面的基礎和創新研究仍比較欠缺，很多時候缺乏不同城市的環境質量評價方法的適應性，因此在未來仍需不斷推進研究工作的進行。可通過拓寬環境質量評價中的理念，特別是做到從以人為本、人與環境和諧相處、可持續發展的角度出發，使評價方法和指標體系更具操作性；并增加指標方面的評價創新，比如對自然環境的宜人指數的評價；還可在評價方法實施中引入地理信息系統使評價方法的實施更科學高效；此外，應多在研究過程中從多視角多方位的出發，從而實現多學科的融合作用發揮。

5 結語

目前在我國城市發展中人口壓力、經濟發展轉型、技術創新研究應用等，這些都是我國工業化水平和環境質量提高中比較困惑的發展難點，目前雖然很多城市在這方面已經有了一定的改善，但在未來發展中還有很大的進步空間，仍需不斷加強環境質量評價方面的研究，以提出更好的解決措施，實現各方面工作的改革創新。