森林环境污染评价 森林污染的原因有哪些
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发布时间：2024-09-28 23:55
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时间：2024-09-29 19:49
森林环境污染评价
从20世纪60年代以来，森林环境污染已受到生态学家和林学家的普遍关注。美国、法国、德国等工业发达国家都有大面积的森林因空气污染(主要是硫化物形成的酸雨)而死亡。我国西南地区(如重庆市和贵州省)一些重工业区排出的SO2及其形成的酸雨、CO以及粉尘等对附近森林的污染危害也是相当严重的。重庆市南山就有大面积马尾松林因空气污染而死亡。
80年代以来，我国邻近工矿区的一些森林受到有毒气体或污水危害的情况多处可见，有的造成林木死亡，有的使树木生长衰退而引发病虫害。在一些旅游区因管理不善，包装物(如塑料袋、快餐盒、饮料罐等)所造成的污染司空见惯。现在森林环境污染问题已受到人们的关注，在对工矿区排污范围内的森林与森林旅游区进行森林环境质量评价时，必须考虑污染造成的影响。
在考虑到森林受污染影响而进行森林环境质量评价时，由于不同区域的环境与不同类型的森林具有错综复杂的关系，因而应首先设计一个科学合理的程序，使之能深刻解释环境方面的主要问题，又能把握环境的总体特征。在评价程序中，应该首先确定评价的对象、地区范围及评价的目的。根据评价目的，确定评价精度。从广义上理解，此种环境质量现状评价还应包括综合防治的内容。
1.以污染为主的森林环境质量现状评价内容。以污染为主的森林环境质量现状评价的内容主要包括下列方面：
(1)污染源调查与评价通过对污染源的调查与评价，确定主要污染源与主要污染物，以及污染物的排放方式、途径、特点，综合评价污染源对环境的危害作用，以确定污染源治理的重点。
(2)环境污染物监测项目的确定根据森林环境污染特点及主要污染物的环境化学行为，确定不同环境要求的监测项目，为评价提供参考。
(3)监测网点的布设根据森林的类型、森林环境的自然条件(尤其是地形与森林分布特点)分别布点。布点疏密及采样次数应力求合理，有代表性。
(4)获得环境污染数据通过测定分析，获得可靠的污染物在森林环境中污染水平的数据。
(5)建立环境质量指数系统进行综合评价根据评价的目的，选择评价标准，对监测数据进行统计处理，利用评价模式，计算环境质量综合指数。
(6)森林与环境质量关系的确定分析林木与林中生物(林下植物、土壤微生物以及林中野生动物尤其是鸟类)受污染后表现的林木生长状况、发病率、死亡率与环境质量指数之间的相关性。
(7)建立环境污染数学模型建立环境污染数学模型，要以监测与调查为基础，结合模拟实验，选取符合森林特征的环境参数，建立符合森林环境特征的计算模型。
(8)环境污染趋势预测研究运用模型，结合未来区域经济发展的规模、森林经营水平与污染治理水平，预测未来森林环境污染的变化趋势。
(9)提出森林环境污染综合防治建议通过森林环境质量评价，确定影响森林的主要污染源和主要污染物，根据森林环境污染特征与污染预测结果，提出森林环境保护近期治理、远期规划布局及综合防治的方案。
2.以污染为主的森林环境质量现状评价方法。以污染为主要影响的森林环境质量现状评价与其他各类环境质量现状评价一样，一般分为单个环境要素的评价与整体环境质量的综合评价。
(1)通常采用的评价方法在评价方法上，无论单个环境要素的评价或整体环境质量评价，一般均采用综合指数的方法。综合指数(I)是由各种污染物的分指数(Ii)组成的，分指数是由一污染物的实测浓度(Ci)除以该污染物的评价标准值(Si)所得，其公式为：I=CiSii由公式可见，环境指数是无量纲数，它表示某种污染物在环境中的浓度超过评价标准的程度，亦称为超标倍数。式中，Ii的数值越大，表示第i个要素的单项环境质量越差。
如果参加评价的污染物(即评价参数)对环境的影响和作用是等同的，则将它们各个污染物的分指数叠加，以其总和代表综合指数。实际上，参加评价的污染物对环境的影响往往是不同的，那么，当各种污染物对环境的影响不等同时，就要进行加权处理，即根据不同污染物对环境影响的大小，以它们的分指数乘上相应的百分比。
所乘的百分比，谓之“权系数”，权系数之和应该是100%(或者是1)，分指数乘以权值后，再以其均值代表综合指数，因此，它又称为计权型多因子环境质量评价指数。计算综合指数的关键是要科学合理地确定各个环境因子的权系数。对于森林环境质量评价来说，各种环境要素(如大气环境、水环境、土壤环境等)的相对重要性、各种环境因子对环境质量影响的相对重要性都要论述清楚。
环境质量现状评价主要解决两个方面的问题：其一是影响幅度(即大小)，其二是各种影响的相对重要性(即权重)。前者需要运用科学知识和方法寻找环境质量变化的数据;而后者则是要寻求与评价项目有关的“相关社会价值”(即权系数)。可通过对各阶层有代表性的人士的调查，收集他们对各种环境影响的应用倾向等方法确定权系数。由于权系数实质上是基于被调查者的判读或态度，因此，必须选用系统的，能减小各种可能差异的程序来进行。
被调查者应包括各个社会阶层，代表各社会层面，如公务员、*家和决策者、环境评价专家、特别利益团体、农林方面的生态学家、生产企业的工程师以及企业的工人与一般群众代表等。为了取得一致的权系数，应在各阶层中多次抽样调查。被调查者确定每个环境影响面的相对重要性的过程，包括采用排队比较和配对比较。
要求每个人按影响的重要程度对各种影响进行排队，然后依次逐一相互比较调整，从而得到每种影响的权重，抽样调查的过程要在各个阶层中多次反复地进行。采用环境质量指数评价方法时，一般按其计算数值的大小划分几个范围或级别来表达其质量的优劣，并对每一个范围或级别赋予一定的质量评语或描述词，如清洁、轻污染、中污染、重污染和严重污染;或优良、较好、一般、警戒水平、警报水平、紧急水平和显著危害水平等。
由于环境质量评价指数表达式的结构不同，以及各异的加权处理方法，有时还因参与计算的评价参数数目的不同，所得的指数数值大小也不同，数值大小与环境质量之间的相应关系或所表述的质量优劣的含义也各异。因此在采用不同的指数计算式的同时，还应提出相应的质量分级尺度。环境质量分级应是有依据的。
有的是根据污染物浓度与环境质量标准的相对数值来划分的;有的则依据指数计算值所表明的环境质量对人们的可能影响和损害作用程度来确定的;有的则因其计算式的设计不能明显地反映上述关系，这时需要经过长时间的实际观察，在研究环境质量与计算数值之间的对应关系后确定。在环境质量评价中选用某一指数计算式及其质量分级标准时，必须注意考查的是应用条件是否相当，当参加计算的评价参权数目与原计算公式不符时，指数计算结果是否仍能用该质量分级标准，应进行研究，考查其基本特征是否仍能保持。
目前，用于环境质量功能评价的方法有积分值(M值)法和W值法等。可以用这些方法对环境质量的优劣进行分级。积分值法该法的基本思路是根据每一个污染因子的浓度，按照给定的评价标准确定一个评分值，再根据各因子的总评分值进行环境质量评价。例如，参与评价的因子数有n个，假定全部满足一级评价标准的评分为100分，则每一个因子的评分为100/n;全部因子都介于一级。二级评价标准的评分为80分，则每一个因子的评分就是80/n;其余类推。
积分值法是一种直接评分法，它可以和各级环境质量标准建立关系。积分值越高，则表明环境质量越好。可以把评分标准直接取为各级环境质量标准。将每一个因子的环境质量与标准相比较，给定每一个因子的评分，如相对于环境质量标准的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类(级)，给定单因子的评分为100/n、80/n、60/n、40/n、20/n。若每个因子的评分为ai，则全部因子总积分值为：Maiin= = ?积分值法可以处理多因子的环境质量功能评价问题，思路清晰，方法简单易行，但所计算的积分采用的是简单的评分值迭加方法，不能确切地反映出各个因子的相对重要性。
因此，用积分值法进行功能评价时，各个因子对环境的影响被看作是等权的，没有突出主要污染因子的作用。例如：在参与水质评价的10个因子中，有九个被评为10分，有一个被评为6分，其总评分为96分，按积分值方法，则仍将其划为一类水质。总评的结果掩盖了主要污染因子的影响。W值法W值法弥补了积分值法的不足，充分考虑了主要污染物的影响。
如果规定凡符合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类的环境质量标准的环境因子分别可以被评为10、8、6、4、2分，对于不能满足最低一级环境质量因子的，评为0分，那么对环境质量的描述可以写成下述形式：SNn10Nn8Nn6Nn4Nn2Nn0式中：S为参与评价的环境因子的数目;N为被评为10分、8分、6分、4分、2分和0分的因子的数目。上述就是W值法的表达式，表5-4给出了按W值法进行环境质量分级的标准，它们以污染最严重的两个因子的评分值作为依据，突出了主要污染因子的作用。
(2)单个环境要素的评价主要为大气、水、土壤、植物等的质量的评价。在森林环境质量现状评价中，植物这一要素包括林木与林下植物。①大气质量评价森林中的大气质量评价，与其他类型环境的大气质量评价一样，国内外普遍采用大气污染指数进行表达。表达式有多种，如白勃考大气污染综合指数(PINDEX)、污染标准指数(PSI)等。现在仅重点介绍PSI表达方法。
污染物标准指数(PSI)：美国*于1976年公布了“污染标准指数(PSI)”。污染标准指数除了采用CO(一氧化碳)、SO2(二氧化硫)、NOx(氮氧化物)、飘尘(PM)和O3(臭氧)五个参数外，还引入了飘尘与SO2浓度的乘积，共计六个参数。各污染物的分指数与浓度的关系采用分段线性函数。在已知各污染物的实际浓度之后，可按分段线性关系并参照表5-5的数据用内插法求得各分指数。然后以各分指数中的最高值向公众报告。
污染标准指数(PSI)：0～50代表大气质量良好;51～100代表大气质量一般;101～200代表不健康(对人健康有轻微影响);201～300代表很不健康(对健康有较大影响);301～500代表有危险性(有危害性影响)。早期人们是根据感观性状、混浊、味、嗅和颜色等评价水体质量的，因此难以定量化评价。随着对水体化学成分及其毒理性质的了解，人们根据污染物的危害阈值制定了各种水质标准，为开展定量化的水质评价打下了基础。
自20世纪60年代中期起，国内外学者进行了广泛的研究，并建立了多个合适的水质指数评价系统。比如：美国学者布朗(R.M.Brown)等发表了水质污染的水质指数(WQI)、美国尼梅罗(N.L.Nenerow)在其《河流污染的科学分析》一书中提出的尼梅罗水质污染指数、英国学者罗斯(S.L.Ross)1977年提出的罗斯水质指数，以及我国的综合污染指数法等。现重点介绍我国的综合污染指数法。综合污染指数法：综合污染指数(K)是用来表示各种污染物的总体对地表水水质污染程度的一种无量纲指标，也称愈合值法。其计算式如下：KCCCkoiinin= = ? 式中：Ck为根据具体条件规定的地面水各种污染物的统一的最高允许标准，推荐采用0.1(在计算上较为方便);Coi为各种污染物的地面水最高允许标准;Ci为各种污染物的实测含量。
森林环境
K值的评价意义是：K0.2.定为严重污染。③土壤环境质量评价评价因子的选择一是根据土壤污染物类型;二是根据评价目的和要求。一般选取的评价因子为：重金属及其他有毒物质汞、镉、铅、铜、铬、镍、砷、氟等。
有机毒物酚、DDT、六六六、石油、3.4-苯并芘、三氯乙醛、多氯联苯等。酸度、全氮、全磷。此外，对土壤污染物质积累、迁移和转化影响较大的土壤组成物质和特性也应选取作为附加参数，以便研究土壤污染的变化规律，但不一定参与评价。附加参数主要包括有机质、质地、石灰反应、氧化-还原电位等。根据需要和可能，也可选取盐基代换量、易溶盐类、不同价态重金属离子的含量等。评价标准的选择土壤作为环境要素不像大气与水体那样，其污染物并不是被森林与人体直接吸收而产生危害。森林植物只在吸收含有毒物质的水分或土壤的物理性状恶化而影响土壤水分与空气的情况下，才可能受害。土壤污染物也只有经过食物链，人吃了林中植物后，才会受到污染物危害。
森林污染的原因有哪些
有了这一层间接关系，要评价受污染的土壤质量难度较大。而且各地区各种森林类型的土壤性质差异大，组成物质均一性差，因而现在国内外尚未提出土壤中污染物质的环境标准。一般只选用如下的标准：一是以区域土壤本底值为评价标准。是指在一定的地区内，远离城镇、工矿、交通线，没有受到“三废”污染，也未受到人为破坏过的天然森林的土类(在山地海拔高度不同、土类不一样)为标准。
这样的土壤，含有毒物质应是很少的，它对于森林保护区、风景疗养区的土壤质量评价是适宜的。二是以土壤背景值为评价标准。土壤背景值是代表自然和社会环境发展的一定阶段，在一定科技水平影响下，土壤中有毒物质的平均含量。也就是指经过一定程度的人为干扰，如森林经过采伐，荒山经自然演替恢复了次生林，或人工造林等，形成的各种不同类型的森林，受“三废”污染轻的林地可以选为评价标准。
三是以土壤对照点含量为评价标准地区不同，土壤类型就不同;在同一地区内，山地与平原的土壤类型也不同。因此，就难以用不同地区的森林土壤作为背景值或本底值，加之农区的与靠近农区的森林，程度不同地受到空气或水体的污染，为此，在同一地区内评价范围不大或评价要求不高，时间短，任务急的情况下，宜选择几个受污染或很少污染的林地作为对照点，测定这些对照点污染物含量的平均值作为对照点含量。用它作土壤评价标准也能获得较好的效果。土壤环境质量评价方法主要采用生物法。所谓土壤被污染，主要是土壤引起了生物的某种反应。
所以，可根据生物反应的情况，来判断土壤污染。植物反应常根据植物(林木与林下植物)的叶片长势和产品来衡量土壤污染状况。例如，砷污染的土壤，其生长的植物首先表现新“功能叶”的萎蔫，继而阻止植物根部与顶端的生长。桃受砷毒害，最易使叶边缘由褐变红，以后扩散到叶脉间，叶面上死组织脱落，好像射孔。砷害严重时，果实产量下降，果实变小收缩。镍污染的土壤所生长的植物，最初没有表现，以后叶片才失绿，与缺铁相似。柑橘受镍毒害，与缺锌相似，较严重时，整个植株死亡。残毒量与累积量利用植物的重金属累积量(Cp)和农药残留量(Rp);或者分别用它们与土壤中重金属累积量(Cs)和农药残留量(Rs)之比，即为Cp/Cs或Rp/Rs;或用植物对重金属或农药的吸收率(吸收能力)作为土壤质量评价指标(但需注意：同一土壤中，不同植物对重金属与农药吸收和累积的能力不一样，同一树种的不同部位累积或残留的重金属、农药量也不同)。评定不同土壤的污染程度，需采用同一作物，将同一作物部位的重金属累积量以及农药残留量进行比较。
杀菌度(B)土壤中重金属和农药对土壤微生物有杀伤作用。根据杀菌度(B)可评定土壤污染的程度。指数法大气与水体质量指数法的思路均可用于进行土壤质量评价。例如对北京西郊环境进行综合调查时，采用下列土壤质量评价公式：ICSiiPIiiiin= = = ? 1 式中：Ii为某污染物综合指数(I)的分指数;Ci为i污染物实测浓度;Si为i污染物评价标准值;Pi为土壤评价的综合指数;n为污染物数目，如果采用酚、氰、镉作为评价因子，即n=3.又如对官厅水库底泥的评价，采用的指数公式为：PCSCiiniiin= = ? 1 式中：Pi为总指数;Ci为i污染物实测浓度;Si为i污染物评价标准值;如果选取酚、氰、砷、汞、铬作为评价因子，即n=5;Cin为五种评价因子的统一含量的最高值。
(3)森林总环境质量评价区域环境包括大气、水体、土壤、生物、噪声以及社会环境诸要素，它们相互关联、相互影响、相互制约、构成了一个统一的整体。污染物进入某一组成要素中，也必然会影响其他要素。实际上，污染物是在整个环境中进行迁移转化，最后引起环境质量变化的。所以对各要素分别进行评价后，还应对整体环境质量作综合评价。
目前，城市区域环境表现出综合影响较明显，因此在各种环境要素中，选择最主要的评价参数，可对各参数考虑合理的加权，建立一个“总环境质量指数”表达式。用以评价这些主要环境质量构成的“总环境”质量。森林总环境质量的评价可以采用这样的方法。
例如，北京西郊的环境质量综合评价。1973年西郊环境质量评价组提出了“环境质量指数”的计算模式，用以表示一个地区的综合环境质量，计算式为：PPPCSiiniii= = = ? 1 式中：P为环境质量指数;Pi为i污染物的污染指数;Ci为i污染物的实测浓度;Si为i污染物的评价标准值。总之，由于环境质量综合评价所涉及的范围广，牵涉的环境要素很多，而且每个要素中又包含若干污染因子，它们在各个地区对人群健康和生活影响的程度又不尽相同。
因此，如何结合各地实际情况，因地制宜，从错综复杂的环境诸要素中选择对人群健康和生活影响较突出的一些要素和污染物作为参数，并进行合理加权，这是进行环境质量综合评价和制定环境质量综合指数的关键。
环境质量综合指数，是从总体上综合表示区域环境质量的一个数量标志。随着人们对环境认识的不断提高，对监测手段和评价标准研究的不断发展，环境质量综合评价指数包括的内容和计算模式必然日趋完善。但是，它毕竟显示环境综合质量的某种相对的和近似的指标，而不一定是唯一最恰当的指标。所以，只用包含内容、假设条件以及计算方法完全一致的综合质量指数，才能比较同一地区不同时期，或同时期不同地区的环境综合质量状况。
