略論環(huán)境系統(tǒng)工程的步驟和方法

劉虹

環(huán)境問題往往涉及許多方面，常使人感到千頭萬緒，一時(shí)難于理出頭緒。為此，首先要收集各有關(guān)方面的資料，進(jìn)行調(diào)查與監(jiān)測(cè)，了解對(duì)象系統(tǒng)的性質(zhì)、特點(diǎn)，弄清問題的關(guān)鍵和癥結(jié)所在，并找出其原因和規(guī)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(chǔ)。

這一步驟包括人事對(duì)象系統(tǒng)和明確提出問題這兩方面

1 如何認(rèn)識(shí)對(duì)象系統(tǒng)

為了系統(tǒng)模型化，最優(yōu)化等取得必要的信息，需先了解和掌握對(duì)象系統(tǒng)。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(guī)律，以便對(duì)癥下藥。

以貴州省銅仁市環(huán)境污染綜合防治為例，曾做以下工作：

1、社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況調(diào)查。包括：（1）城市建設(shè)與人口發(fā)展概況。（2）工業(yè)構(gòu)成與布局。（3）農(nóng)業(yè)構(gòu)成與土地利用。（4）能源構(gòu)成與消耗情況。（5）城市綠化情況。

2、自然環(huán)境概況調(diào)查。包括：（1）地理位置；（2）氣象氣候特征；（3）地質(zhì)地貌概況。

3、污染源調(diào)查、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。包括：（1）污染源普查（污染物及其排放量，污染源環(huán)境背景）；（2）重點(diǎn)污染源解剖（排污口污染物濃度監(jiān)測(cè)，生產(chǎn)工藝調(diào)查、經(jīng)濟(jì)損益調(diào)查及治理工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益調(diào)查）；（3）數(shù)據(jù)處理及污染源評(píng)價(jià)。

4、污染氣象和污染水文分析。包括（1）銅仁地市風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)；（2）逆溫層的時(shí)空分布規(guī)律；（3）氣象要素與污染濃度相關(guān)分析（如SO?污染濃度與風(fēng)場(chǎng)及溫度場(chǎng)的關(guān)系，煙塵污染與能見度的關(guān)系）；（4）地表水水文因素分析（如徑流的年內(nèi)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(guān)系分析（如河道形態(tài)與水污染關(guān)系，河道底質(zhì)對(duì)水質(zhì)影響，水溫對(duì)河流自凈能力影響等）；（6）地下水水文因素分析。

5、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)。包括：（1）大氣環(huán)境質(zhì)量狀況；（2）大氣污染變化趨勢(shì)；（3）地表水水質(zhì)狀況和污染分級(jí)；（4）地表水水質(zhì)污染演變趨勢(shì)及原因；（5）地下水水質(zhì)狀況；（6）地下水水質(zhì)變化趨勢(shì)；（7）引用水水質(zhì)狀況；（8）土壤污染狀況等。

6、環(huán)境污染影響調(diào)查及環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)。包括：（1）大氣污染影響（如大氣污染對(duì)人體健康的慢性危害，大氣污染對(duì)植物的影響等）；（2）水污染影響（如減少水資源阻礙工、農(nóng)、漁業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，水污染造成的經(jīng)濟(jì)損失，河床底質(zhì)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(duì)農(nóng)作物的影響，鎘土污染對(duì)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(jiǎn)化到易于分析的程度，同時(shí)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(guān)系到問題解決的成敗，所以必需在認(rèn)識(shí)對(duì)象系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，才能明確地提出問題，確定重點(diǎn)污染源，主要污染物，并對(duì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行定量的描述。

以銅仁市環(huán)境污染綜合防治為例，在區(qū)域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，找出銅仁地區(qū)的主要環(huán)境問題是：（1）西部、南部地表水體污水系統(tǒng)的有機(jī)物污染；（2）大氣燃煤的煙塵、二氧化硫污染；（3）污水灌區(qū)土壤的鎘污染。

3 建立或改進(jìn)環(huán)境系統(tǒng)的動(dòng)機(jī)

分析、確定系統(tǒng)的目的、要求，是建立系統(tǒng)的根據(jù)和出發(fā)點(diǎn)，是系統(tǒng)分析的第一要素。確定目標(biāo)，就是確定為達(dá)到目的所應(yīng)完成的各種具體指標(biāo)。

進(jìn)行目的分析時(shí)，首先要反復(fù)的調(diào)查，了解建立這個(gè)系統(tǒng)或改進(jìn)這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)機(jī)。這種動(dòng)機(jī)可能來自上級(jí)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(tǒng)的原因可能是：

（1）現(xiàn)有系統(tǒng)出現(xiàn)了與環(huán)境不相適應(yīng)的情況；

（2）客觀形勢(shì)要求，必須開發(fā)新的系統(tǒng)；

（3）科學(xué)技術(shù)有了新的突破。

在反復(fù)分析上述情況的過程中，應(yīng)該十分注意提出任務(wù)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(huán)境問題中的目標(biāo)界限

對(duì)問題分析得越深入，確定目標(biāo)就越有充分根據(jù)。為滿足新系統(tǒng)的目的和要求，需要明確目標(biāo)的界限范圍。弄清楚在發(fā)展和使用所擬議的新系統(tǒng)后可能得到的收益程度及發(fā)展該系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)性，還必須定性、定量地確定為發(fā)展與實(shí)現(xiàn)這一新系統(tǒng)所需的資源、如人力、物力、財(cái)力等。所以這一階段的工作，帶有相當(dāng)?shù)奶剿餍浴?/p>

1、確定目標(biāo)時(shí)要注意到：

（1）要有總體觀點(diǎn)；（2）要有長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)；（3）要有有效觀點(diǎn)；（4）要有顯明性（能定量地表示目標(biāo)）；（5）要有標(biāo)準(zhǔn)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(gè)目標(biāo)時(shí)要分清主次）；（8）要有適應(yīng)性（客觀環(huán)境條件變化時(shí)要能適應(yīng)）。

總之，要使目標(biāo)所得準(zhǔn)確，必須在概念、時(shí)間、條件和數(shù)量這四個(gè)方面都有清晰的界線。

2、目標(biāo)分層。為達(dá)到目標(biāo)，一般可分成若干層次的子目標(biāo)，可形成“分層目標(biāo)結(jié)構(gòu)”。目標(biāo)結(jié)構(gòu)的層次性十分重要，因?yàn)榭偰繕?biāo)不分解成若干層次的小目標(biāo)，總目標(biāo)往往不能落實(shí)。但下一層次的目標(biāo)必須服從總的目標(biāo)，否則必須修正，以使全局平衡。

5 弄清環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)有哪些

對(duì)環(huán)境保護(hù)來說，往往以達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)或環(huán)境指標(biāo)作為建立（或改造）系統(tǒng)的目的。我國(guó)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，主要有環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，它們之間是有有機(jī)聯(lián)系的。

1、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)科學(xué)性、政策性、可行性，區(qū)域差異性和便于管理實(shí)施這五條原則制訂的。它從生態(tài)學(xué)的角度看，要保護(hù)人群健康和促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)；從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度看，要取得較大的社會(huì)效益而所花費(fèi)的污染控制總費(fèi)用卻較小。具體地說，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)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(nóng)、林、牧、漁業(yè)產(chǎn)品和其他生物產(chǎn)量、質(zhì)量能提高；

（3）使人民和社會(huì)財(cái)物（如房屋、設(shè)備、各種構(gòu)筑物、文化設(shè)施等）腐蝕損壞減少；

（4）使工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)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(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要考慮到的費(fèi)用負(fù)擔(dān)有：

（1）調(diào)整生產(chǎn)規(guī)格和布局的投資；

（2）改進(jìn)工藝，改進(jìn)設(shè)備的投資；

（3）進(jìn)行“三廢”處理和凈化的投資及運(yùn)作費(fèi)用；

（4）政府機(jī)關(guān)經(jīng)費(fèi)、科學(xué)研究費(fèi)、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)投資及運(yùn)作費(fèi)等。

2、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是以滿足環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)可行性和控制污染與促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合的原則而制訂的，同時(shí)還考慮到環(huán)境特征和便于監(jiān)測(cè)及檢查。排放標(biāo)準(zhǔn)的類型，按控制方式可分為：

（1）濃度標(biāo)準(zhǔn)。即規(guī)定企業(yè)或設(shè)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(jiǎn)便易行。改進(jìn)方向是既監(jiān)測(cè)濃度，又監(jiān)測(cè)介質(zhì)流量。

（2）地區(qū)系數(shù)法標(biāo)準(zhǔn)。這是根據(jù)環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)、各地自然條件、環(huán)境容量、性質(zhì)、功能、工業(yè)密度等，規(guī)定不同的系數(shù)，以控制污染物排放。

（3）總量控制標(biāo)準(zhǔn)。它是以環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，考慮自然特性，計(jì)算出環(huán)境容量（此處指污染物總允許排放量），然后綜合分析所在區(qū)域內(nèi)的污染源，用數(shù)學(xué)模式計(jì)算每個(gè)污染源的污染分擔(dān)率和允許的相應(yīng)排放量。

（4）負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)（或稱排放系統(tǒng)）這是從實(shí)際控制技術(shù)出發(fā)，采用分行業(yè)，分污染物來控制每噸產(chǎn)品或每噸原料任何一日排放污染物的最大值和連續(xù)30天排放污染物的平均值。

（5）工藝標(biāo)準(zhǔn)。這是由環(huán)境保護(hù)部門與有關(guān)企業(yè)協(xié)商而確定的排放標(biāo)準(zhǔn)。