李偉

（臨沂市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所有限公司，山東臨沂276000）

概述

環(huán)境影響評價體系經(jīng)過不斷發(fā)展，其評價制度日益完善，評價方法逐漸規(guī)范。目前環(huán)境影響評價體系主要以水、大氣等介質(zhì)評價污染物對環(huán)境帶來的負(fù)面影響，具有簡單明了的優(yōu)點(diǎn)，同時有利于對環(huán)境污染進(jìn)行有效管控。隨著環(huán)境污染呈現(xiàn)多樣化趨勢，環(huán)境影響評價體系需要不斷更新，實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。其中，進(jìn)行環(huán)境影響評價時不得不考慮項目對區(qū)域生態(tài)承載力產(chǎn)生的影響?？臻g綜合生態(tài)足跡分析方法作為衡量區(qū)域生態(tài)承載力的有效途徑，將對環(huán)境影響評價體系進(jìn)一步完善產(chǎn)生積極影響。

1 空間綜合生態(tài)足跡分析方法研究

1.1 空間綜合生態(tài)足跡分析體系

空間綜合生態(tài)足跡分析即是利用空間信息和地理信息系統(tǒng)來確定項目對生態(tài)環(huán)境影響范圍、監(jiān)測資源消費(fèi)和污染消納等空間分布、軌跡、強(qiáng)度的性質(zhì)變化、生產(chǎn)性土地的變化等，空間綜合生態(tài)足跡分析評價框架體系如圖1所示。

圖1 空間綜合生態(tài)足跡分析評價框架體系圖

1.2 基于空間的生態(tài)足跡計算

利用空間信息進(jìn)行預(yù)測分析能夠精準(zhǔn)預(yù)測項目建設(shè)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(fèi)量預(yù)測

在項目建設(shè)過程中，通過空間信息對工程量進(jìn)行預(yù)測，進(jìn)而推算出資源消耗量，這一過程即為基于空間的資源消費(fèi)量預(yù)測。主要預(yù)測包括項目主體部分工程建設(shè)、配套基礎(chǔ)設(shè)施部分建設(shè)，以及相關(guān)生態(tài)污染處理設(shè)施建設(shè)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(chǎn)品或工程的單位能耗或物料折算率；Wi第i種產(chǎn)品產(chǎn)量或工程量。

1.2.2 基于空間的建成地生態(tài)足跡計算

項目建成地主要包括項目主體設(shè)施建設(shè)、配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、相關(guān)生態(tài)污染處理設(shè)施建設(shè)等所占土地。以上項目建設(shè)用地面積可以根據(jù)項目設(shè)計進(jìn)行估算，但在實(shí)際建設(shè)過程中，還需要結(jié)合項目建設(shè)地區(qū)的地理因素、項目建設(shè)的強(qiáng)度、項目污染擴(kuò)散規(guī)律等因素進(jìn)一步預(yù)估建成地緩沖區(qū)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(hù)理。在護(hù)理過程中，護(hù)理人員針對患者病情制定飲食干預(yù)計劃，日常飲食以清淡、富含營養(yǎng)、蛋白質(zhì)、維生素、微量元素等食物為主，短期內(nèi)不宜使用奶、豆類、糖類、肉類等以引起患者產(chǎn)生腸脹氣等食物，禁止食用生冷、辛辣等易對身體產(chǎn)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(qū)的地形圖，如圖2所示。

圖2 污染源所在地區(qū)地形圖

②根據(jù)污染擴(kuò)散規(guī)律和強(qiáng)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(jié)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(tài)足跡。

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

2 生態(tài)赤字預(yù)測分析應(yīng)用實(shí)例

2.1 項目概況

本節(jié)具體調(diào)查研究了南水北調(diào)中線工程對襄樊生態(tài)環(huán)境影響，并以此為實(shí)例，利用空間信息進(jìn)行預(yù)測分析，詳細(xì)評估了調(diào)水對襄樊地區(qū)造成生態(tài)赤字影響。南水北調(diào)是我國緩解南北水資源差異的大政方針，上游工程調(diào)水使得襄樊市境內(nèi)漢江干流的水量大幅減少。由于水資源在整個生態(tài)系統(tǒng)中不可忽視的重要作用，水量大幅減少必然會對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，這也被稱作下游效應(yīng)。

2.2 農(nóng)業(yè)灌溉用水生態(tài)足跡預(yù)測

襄樊市范圍內(nèi)受地下水影響為406000ha，農(nóng)業(yè)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(diào)水后襄樊市內(nèi)范圍內(nèi)漢江水量減少，該灌溉區(qū)內(nèi)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(nóng)業(yè)用地中水田面積減少為99322ha，原有旱田面積增加為176298ha。該區(qū)域農(nóng)業(yè)用地變遷足跡如圖5所示。

圖5 影響區(qū)域及水改旱農(nóng)田分布圖

2.2.2 農(nóng)業(yè)灌溉用水生態(tài)足跡增量計算

農(nóng)業(yè)灌溉用水生態(tài)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(nóng)田灌溉面積，單位ha；

L為為單位農(nóng)田水損失量，單位m3；

Ni為第i類農(nóng)田灌溉次數(shù)。

代入后有式5：

假設(shè)調(diào)水量為95億m3，則襄樊市范圍內(nèi)土壤儲水量的減少為2497m3/ha，原有農(nóng)業(yè)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?？梢钥闯觯{(diào)水后襄樊市電力消耗增加，相應(yīng)化石能源消耗量也將大量增長。

2.3 城鎮(zhèn)取水生態(tài)足跡預(yù)測

調(diào)水后區(qū)域內(nèi)水量減少導(dǎo)致城鎮(zhèn)供水費(fèi)用增加，主要為對電力的消耗。城鎮(zhèn)取水生態(tài)足跡可歸結(jié)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(diào)水對襄樊地區(qū)帶來的生態(tài)影響，調(diào)水后消費(fèi)生態(tài)足跡增量如表1所示。

表1 調(diào)水后消費(fèi)生態(tài)足跡增量

2.4 污染消納生態(tài)足跡預(yù)測

綜合考慮地理、需求、服務(wù)三個因素基礎(chǔ)上，在空間上分割污染區(qū)域。因此，襄樊市劃分為如表2所示5個污水收集網(wǎng)絡(luò)。如圖6所示，污水初步空間分布規(guī)律為越處于下游區(qū)域污水總量越大。區(qū)域內(nèi)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(qū)域內(nèi)污水處理廠日處理能力及占地面積表

2.5 調(diào)水后生態(tài)赤字分析

調(diào)水后襄樊市生態(tài)足跡增量如表4所示。人均生態(tài)容量的對比情況。

表4 調(diào)水后襄樊市生態(tài)足跡增量表

分析表5可知，當(dāng)前襄樊市人均生態(tài)足跡比調(diào)水前增加19gm2，人均生態(tài)容量比調(diào)水前減少了138gm2，表6為調(diào)水前后襄樊市的綜合生態(tài)足跡和生態(tài)容量對比結(jié)果。

表5 調(diào)水后襄樊市人均生態(tài)足跡與人均生態(tài)容量對比表

表6 調(diào)水前后襄樊市的綜合生態(tài)足跡和生態(tài)容量比較

綜上所述，農(nóng)業(yè)灌溉用水、城鄉(xiāng)取水、污染消納對襄樊市的生態(tài)赤字影響如表7所示。

表7 調(diào)水對襄樊市生態(tài)赤字的影響

3 結(jié)論

利用生態(tài)足跡分析評價建設(shè)項目對環(huán)境產(chǎn)生的影響，是對環(huán)境影響評價體系的創(chuàng)新之舉，它可以最大程度地解決近年生態(tài)環(huán)境影響評價體系存在的問題，同時以可持續(xù)發(fā)展為視角預(yù)測項目與區(qū)域生態(tài)承載力之間的關(guān)系。通過研究發(fā)現(xiàn)，盡管在進(jìn)行項目影響評價時空間綜合生態(tài)足跡框架相比其他評價方式具有全面性的優(yōu)勢，但是其在生態(tài)足跡的計算方面仍然存在改進(jìn)的空間，如還應(yīng)考慮區(qū)域森林覆蓋率對環(huán)境的影響、支流對水環(huán)境的影響等。