略論環境系統工程的步驟和方法

劉虹

環境問題往往涉及許多方面，常使人感到千頭萬緒，一時難于理出頭緒。為此，首先要收集各有關方面的資料，進行調查與監測，了解對象系統的性質、特點，弄清問題的關鍵和癥結所在，并找出其原因和規律。要求做到確切和完整，以便為以下的工作步驟奠定良好的基礎。

這一步驟包括人事對象系統和明確提出問題這兩方面

1 如何認識對象系統

為了系統模型化，最優化等取得必要的信息，需先了解和掌握對象系統。首先必須弄清污染源的情況；其次弄清造成污染的情況，甚至危害程度；然后必須弄清影響污染的因素，影響程度；最后找到污染規律，以便對癥下藥。

以貴州省銅仁市環境污染綜合防治為例，曾做以下工作：

1、社會經濟概況調查。包括：（1）城市建設與人口發展概況。（2）工業構成與布局。（3）農業構成與土地利用。（4）能源構成與消耗情況。（5）城市綠化情況。

2、自然環境概況調查。包括：（1）地理位置；（2）氣象氣候特征；（3）地質地貌概況。

3、污染源調查、監測和評價。包括：（1）污染源普查（污染物及其排放量，污染源環境背景）；（2）重點污染源解剖（排污口污染物濃度監測，生產工藝調查、經濟損益調查及治理工程技術經濟效益調查）；（3）數據處理及污染源評價。

4、污染氣象和污染水文分析。包括（1）銅仁地市風場結構；（2）逆溫層的時空分布規律；（3）氣象要素與污染濃度相關分析（如SO?污染濃度與風場及溫度場的關系，煙塵污染與能見度的關系）；（4）地表水水文因素分析（如徑流的年內分配，渾河泥沙分析，渾河水溫分析，不同保證率的流量分析等）；（5）河流水文因素與水污染關系分析（如河道形態與水污染關系，河道底質對水質影響，水溫對河流自凈能力影響等）；（6）地下水水文因素分析。

5、環境污染監測及評價。包括：（1）大氣環境質量狀況；（2）大氣污染變化趨勢；（3）地表水水質狀況和污染分級；（4）地表水水質污染演變趨勢及原因；（5）地下水水質狀況；（6）地下水水質變化趨勢；（7）引用水水質狀況；（8）土壤污染狀況等。

6、環境污染影響調查及環境效應評價。包括：（1）大氣污染影響（如大氣污染對人體健康的慢性危害，大氣污染對植物的影響等）；（2）水污染影響（如減少水資源阻礙工、農、漁業生產發展，水污染造成的經濟損失，河床底質污染造成水污染的潛在威脅等）；（3）土壤污染影響（如土壤污染對農作物的影響，鎘土污染對人體健康的影響及下一代的影響等）。

2 明確要提出哪些問題

為了搞清楚存在著的主要問題，需善于把問題簡化到易于分析的程度，同時又必須保留可能受方案影響的所有重要因素。因素的取舍，關系到問題解決的成敗，所以必需在認識對象系統的基礎上，才能明確地提出問題，確定重點污染源，主要污染物，并對環境質量現狀進行定量的描述。

以銅仁市環境污染綜合防治為例，在區域環境質量現狀綜合評價的基礎上，找出銅仁地區的主要環境問題是：（1）西部、南部地表水體污水系統的有機物污染；（2）大氣燃煤的煙塵、二氧化硫污染；（3）污水灌區土壤的鎘污染。

3 建立或改進環境系統的動機

分析、確定系統的目的、要求，是建立系統的根據和出發點，是系統分析的第一要素。確定目標，就是確定為達到目的所應完成的各種具體指標。

進行目的分析時，首先要反復的調查，了解建立這個系統或改進這個系統的動機。這種動機可能來自上級的指示，也可能是本單位的要求，還可能是其它單位的建議。建立系統的原因可能是：

（1）現有系統出現了與環境不相適應的情況；

（2）客觀形勢要求，必須開發新的系統；

（3）科學技術有了新的突破。

在反復分析上述情況的過程中，應該十分注意提出任務者的片面性或局限性，一定要把目的弄得十分清楚，

4 弄清環境問題中的目標界限

對問題分析得越深入，確定目標就越有充分根據。為滿足新系統的目的和要求，需要明確目標的界限范圍。弄清楚在發展和使用所擬議的新系統后可能得到的收益程度及發展該系統的現實性，還必須定性、定量地確定為發展與實現這一新系統所需的資源、如人力、物力、財力等。所以這一階段的工作，帶有相當的探索性。

1、確定目標時要注意到：

（1）要有總體觀點；（2）要有長遠觀點；（3）要有有效觀點；（4）要有顯明性（能定量地表示目標）；（5）要有標準性（可以比較）；（6）要有可行性（要考慮到各種制約條件）；（7）要有順序性（多個目標時要分清主次）；（8）要有適應性（客觀環境條件變化時要能適應）。

總之，要使目標所得準確，必須在概念、時間、條件和數量這四個方面都有清晰的界線。

2、目標分層。為達到目標，一般可分成若干層次的子目標，可形成“分層目標結構”。目標結構的層次性十分重要，因為總目標不分解成若干層次的小目標，總目標往往不能落實。但下一層次的目標必須服從總的目標，否則必須修正，以使全局平衡。

5 弄清環境標準有哪些

對環境保護來說，往往以達到環境標準或環境指標作為建立（或改造）系統的目的。我國的環境標準，主要有環境質量標準和污染物排放標準，它們之間是有有機聯系的。

1、環境質量標準

我國的環境質量標準是根據科學性、政策性、可行性，區域差異性和便于管理實施這五條原則制訂的。它從生態學的角度看，要保護人群健康和促進生態良性循環；從經濟學角度看，要取得較大的社會效益而所花費的污染控制總費用卻較小。具體地說，環境質量標準應有如下收益：

（1）使人群死亡率和患病率降低；

（2）使大氣、水域、土壤等受害減少，農、林、牧、漁業產品和其他生物產量、質量能提高；

（3）使人民和社會財物（如房屋、設備、各種構筑物、文化設施等）腐蝕損壞減少；

（4）使工業產品質量提高；

（5）使能源、資源、各種原材料的利用率提高，“三廢”損失減小等等。

環境質量標準要考慮到的費用負擔有：

（1）調整生產規格和布局的投資；

（2）改進工藝，改進設備的投資；

（3）進行“三廢”處理和凈化的投資及運作費用；

（4）政府機關經費、科學研究費、監測網絡投資及運作費等。

2、污染物排放標準

我國的污染物排放標準是以滿足環境質量標準的要求為出發點，根據可行性和控制污染與促進經濟發展相結合的原則而制訂的，同時還考慮到環境特征和便于監測及檢查。排放標準的類型，按控制方式可分為：

（1）濃度標準。即規定企業或設備的排放口、排放污染物的濃度、廢水中污染物以mg＼L表示，肺氣腫污染物以mg＼m? 表示，簡便易行。改進方向是既監測濃度，又監測介質流量。

（2）地區系數法標準。這是根據環境質量目標、各地自然條件、環境容量、性質、功能、工業密度等，規定不同的系數，以控制污染物排放。

（3）總量控制標準。它是以環境質量標準為基礎，考慮自然特性，計算出環境容量（此處指污染物總允許排放量），然后綜合分析所在區域內的污染源，用數學模式計算每個污染源的污染分擔率和允許的相應排放量。

（4）負荷標準（或稱排放系統）這是從實際控制技術出發，采用分行業，分污染物來控制每噸產品或每噸原料任何一日排放污染物的最大值和連續30天排放污染物的平均值。

（5）工藝標準。這是由環境保護部門與有關企業協商而確定的排放標準。