項目環境影響評價中空間綜合生態足跡分析方法的應用探討

李偉

（臨沂市環境保護科學研究所有限公司，山東臨沂276000）

概述

環境影響評價體系經過不斷發展，其評價制度日益完善，評價方法逐漸規范。目前環境影響評價體系主要以水、大氣等介質評價污染物對環境帶來的負面影響，具有簡單明了的優點，同時有利于對環境污染進行有效管控。隨著環境污染呈現多樣化趨勢，環境影響評價體系需要不斷更新，實現區域生態可持續發展。其中，進行環境影響評價時不得不考慮項目對區域生態承載力產生的影響。空間綜合生態足跡分析方法作為衡量區域生態承載力的有效途徑，將對環境影響評價體系進一步完善產生積極影響。

1 空間綜合生態足跡分析方法研究

1.1 空間綜合生態足跡分析體系

空間綜合生態足跡分析即是利用空間信息和地理信息系統來確定項目對生態環境影響范圍、監測資源消費和污染消納等空間分布、軌跡、強度的性質變化、生產性土地的變化等，空間綜合生態足跡分析評價框架體系如圖1所示。

圖1 空間綜合生態足跡分析評價框架體系圖

1.2 基于空間的生態足跡計算

利用空間信息進行預測分析能夠精準預測項目建設所需要的資源消耗量和空間占用量。

1.2.1 基于空間的資源消費量預測

在項目建設過程中，通過空間信息對工程量進行預測，進而推算出資源消耗量，這一過程即為基于空間的資源消費量預測。主要預測包括項目主體部分工程建設、配套基礎設施部分建設，以及相關生態污染處理設施建設期間的資源消耗量，計算公式如式1所示。

式1中：EWi第i種產品或工程的單位能耗或物料折算率；Wi第i種產品產量或工程量。

1.2.2 基于空間的建成地生態足跡計算

項目建成地主要包括項目主體設施建設、配套基礎設施建設、相關生態污染處理設施建設等所占土地。以上項目建設用地面積可以根據項目設計進行估算，但在實際建設過程中，還需要結合項目建設地區的地理因素、項目建設的強度、項目污染擴散規律等因素進一步預估建成地緩沖區和隔離帶的具體范圍，以計算其占地面積。污染源隔離帶面積計算流程如下：

1.2.4 飲食護理。在護理過程中，護理人員針對患者病情制定飲食干預計劃，日常飲食以清淡、富含營養、蛋白質、維生素、微量元素等食物為主，短期內不宜使用奶、豆類、糖類、肉類等以引起患者產生腸脹氣等食物，禁止食用生冷、辛辣等易對身體產生刺激的食物，避免對腸胃造成的影響。

①建成地污染源的空間位置以及所在地區的地形圖，如圖2所示。

圖2 污染源所在地區地形圖

②根據污染擴散規律和強度確定隔離帶的半徑，得知隔離帶分布，如圖3所示。

圖3 隔離帶分布圖

③將二者疊加后去除受到地理地形因素限制的部分，得到隔離帶最終分布結果，如圖4所示。

圖4 最終的隔離帶分布圖

④提取多邊形的面積，代入公式2后即可計算其占地的生態足跡。

式中：Pa為輔助設施的占地面積，單位公頃(ha)；yF為可耕地平均產量調整因子。

2 生態赤字預測分析應用實例

2.1 項目概況

本節具體調查研究了南水北調中線工程對襄樊生態環境影響，并以此為實例，利用空間信息進行預測分析，詳細評估了調水對襄樊地區造成生態赤字影響。南水北調是我國緩解南北水資源差異的大政方針，上游工程調水使得襄樊市境內漢江干流的水量大幅減少。由于水資源在整個生態系統中不可忽視的重要作用，水量大幅減少必然會對當地生態環境產生一定影響，這也被稱作下游效應。

2.2 農業灌溉用水生態足跡預測

襄樊市范圍內受地下水影響為406000ha，農業用地中受地下水影響水田為15924ha，受地下水影響旱田為159696ha。上文提到由于調水后襄樊市內范圍內漢江水量減少，該灌溉區內一部分水田不得不變更旱田，該部分按照旱田計算為16602ha。因此，原有農業用地中水田面積減少為99322ha，原有旱田面積增加為176298ha。該區域農業用地變遷足跡如圖5所示。

圖5 影響區域及水改旱農田分布圖

2.2.2 農業灌溉用水生態足跡增量計算

農業灌溉用水生態足跡是指灌溉所消耗能量即灌溉用電，計算公式如式3所示。

式中：Ce為耗電量，單位kw*h；

E為灌溉單位耗電量，單位kw*h/m3；

Cω為灌溉用水總量，單位m3。

其中灌溉用水總量計算如式4：

式中：Ai為第i類農田灌溉面積，單位ha；

L為為單位農田水損失量，單位m3；

Ni為第i類農田灌溉次數。

代入后有式5：

假設調水量為95億m3，則襄樊市范圍內土壤儲水量的減少為2497m3/ha，原有農業用地中水田面積減少為99322ha，代入式5可得，將增加電力消耗量23405754kW·h。可以看出，調水后襄樊市電力消耗增加，相應化石能源消耗量也將大量增長。

2.3 城鎮取水生態足跡預測

調水后區域內水量減少導致城鎮供水費用增加，主要為對電力的消耗。城鎮取水生態足跡可歸結為取水用電，如式6：

式中：Ce為耗電量，單位kw*h；E為單位取水耗電量，單位kW*h/m3；Cω為取水灌溉用水總量，單位m3；H為取水高度，單位m。

綜合以上調水對襄樊地區帶來的生態影響，調水后消費生態足跡增量如表1所示。

表1 調水后消費生態足跡增量

2.4 污染消納生態足跡預測

綜合考慮地理、需求、服務三個因素基礎上，在空間上分割污染區域。因此，襄樊市劃分為如表2所示5個污水收集網絡。如圖6所示，污水初步空間分布規律為越處于下游區域污水總量越大。區域內污水處理廠日處理能力及占地面積如表3所示。

圖6 污水初步空間分布圖

表2 污水初步空間分布及污水量表

表3 區域內污水處理廠日處理能力及占地面積表

2.5 調水后生態赤字分析

調水后襄樊市生態足跡增量如表4所示。人均生態容量的對比情況。

表4 調水后襄樊市生態足跡增量表

分析表5可知，當前襄樊市人均生態足跡比調水前增加19gm2，人均生態容量比調水前減少了138gm2，表6為調水前后襄樊市的綜合生態足跡和生態容量對比結果。

表5 調水后襄樊市人均生態足跡與人均生態容量對比表

表6 調水前后襄樊市的綜合生態足跡和生態容量比較

綜上所述，農業灌溉用水、城鄉取水、污染消納對襄樊市的生態赤字影響如表7所示。

表7 調水對襄樊市生態赤字的影響

3 結論

利用生態足跡分析評價建設項目對環境產生的影響，是對環境影響評價體系的創新之舉，它可以最大程度地解決近年生態環境影響評價體系存在的問題，同時以可持續發展為視角預測項目與區域生態承載力之間的關系。通過研究發現，盡管在進行項目影響評價時空間綜合生態足跡框架相比其他評價方式具有全面性的優勢，但是其在生態足跡的計算方面仍然存在改進的空間，如還應考慮區域森林覆蓋率對環境的影響、支流對水環境的影響等。