環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境課件

環(huán)境風險指數(shù)探討

——指數(shù)、風險和環(huán)境匯報人：張勇博士環(huán)境科學系2008年9月16日環(huán)境風險指數(shù)探討

——指數(shù)、風險和環(huán)境匯報人：張勇博士1環(huán)境風險指數(shù)探討講座的目的和大家交流關于環(huán)境、風險和指數(shù)的想法；兩個項目的部分成果總結(jié)；進一步課題研究的培訓。國家自然科學基金項目(70403005)?城市水源地環(huán)境安全及突發(fā)污染應急機制的實證研究?2005－2007；上海市科委重大攻關項目子課題?黃浦江突發(fā)性水污染事件的風險評估研究?2005－2006863項目子課題，特大城市重大環(huán)境污染事件多級別、多類型應急預案體系構(gòu)建研究，2007－2009；上海市科委重大攻關項目子課題?淀山湖藍藻水華暴發(fā)的風險評估研究?2008－2009環(huán)境風險指數(shù)探討講座的目的進一步課題研究的培訓。國家自然科學2提綱

一、什么是指數(shù)二、環(huán)境指數(shù)和風險指數(shù)三、特征時間風險指數(shù)簡介四、科學問題與思考提綱一、什么是指數(shù)3一、什么是指數(shù)一、什么是指數(shù)41.什么是指數(shù)指數(shù)是用一個反映事物某種特征的數(shù)值。指數(shù)廣泛用于經(jīng)濟社會環(huán)境方面。指數(shù)研究是非常重要的一類研究。1.什么是指數(shù)52.常用的一些指數(shù)經(jīng)濟：GDP、股票指數(shù)、物價指數(shù)等社會：恩格爾系數(shù)、人均期望壽命等健康：肥胖指數(shù)、各種疾病指標指數(shù)物理：重力加速度、各種系數(shù)、常數(shù)等天氣：各種天氣指數(shù)環(huán)境：水質(zhì)指數(shù)等我們生活在一個充滿指數(shù)的世界里，經(jīng)常需要依靠各種各樣的指數(shù)提供信息，做出判斷，采取行動。2.常用的一些指數(shù)我們生活在一個充滿指數(shù)的世界里，經(jīng)常需63．指數(shù)及其本身的反思一個問題的認識過程問題：試問哪個物體獲得的運動潛力大？m1f1m2f2A1A2用指數(shù)表示？3．指數(shù)及其本身的反思問題：試問哪個物體獲得的運動潛力大？m7指數(shù)的意義與科學的洞見好的指數(shù)應該有明確的物理意義，是抽象出來的關于事物（系統(tǒng)）某方面的特征的精確數(shù)值表示。一些指數(shù)沒有明確的物理意義，但可以一定的社會意義，如恩格爾系統(tǒng)，它反映的是社會系統(tǒng)的某方面特征。一些指數(shù)沒有明確的物理意義和社會意義，但可以有一定人文（文化）意義，反映人類文化中的某些特征。研究、設計、發(fā)現(xiàn)一個指數(shù)的過程，是基于科學事實、或社會經(jīng)驗、或人文理念，用知識經(jīng)驗的積累加上對事物系統(tǒng)某一方面特征的科學洞見，對所研究事物（系統(tǒng)）某一方面特征的數(shù)值刻畫和定量描述。指數(shù)的意義與科學的洞見8GDP的指數(shù)（指標）意義和科學貢獻GDP：國內(nèi)生產(chǎn)總值，是對一國（地區(qū)）經(jīng)濟在核算期內(nèi)所有常住單位生產(chǎn)的最終產(chǎn)品總量的度量，常常被看成顯示一個國家（地區(qū)）經(jīng)濟狀況的一個重要指標。GDP的重要性是毋庸置疑的，美國經(jīng)濟學家薩繆爾森認為，GDP是20世紀最偉大的發(fā)明之一。他將GDP比做描述天氣的衛(wèi)星云圖，能夠提供經(jīng)濟狀況的完整圖像，能夠幫助領導者判斷經(jīng)濟是在萎縮還是在膨脹，是需要刺激還是需要控制，是處于嚴重衰退還是處于通脹威脅之中。沒有像GDP這樣的總量指標，政策制定者就會陷入雜亂無章的數(shù)字海洋而不知所措。類似的：CPI指數(shù)，PPI指數(shù)、股票指數(shù)GDP的指數(shù)（指標）意義和科學貢獻9恩格爾系數(shù)衡量貧困或富裕程度的系數(shù)。即食品支出占家庭收入的比例，被廣泛認同采用。簡單地說，一個家庭的恩格爾系數(shù)越小，就說明這個家庭經(jīng)濟越富裕。國際上常常用恩格爾系數(shù)來衡量一個國家和地區(qū)人民生活水平的狀況。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織提出的標準，恩格爾系數(shù)在59%以上為貧困，50-59%為溫飽，40-50%為小康，30-40%為富裕，低于30%為最富裕。恩格爾系數(shù)10人體肥胖指數(shù)一個理想體重的數(shù)學計算公式，身體質(zhì)量指數(shù)（BMI，BodyMassIndex）。對20歲以上的人，男性正常值范圍是21-25，女性是20-25。18.5≦BMI<24，體重正常；24≦BMI<27，體重超重；27≦BMI<30，輕度肥胖；30≦BMI<35，中度肥胖；BMI≧35，重度肥胖。個人經(jīng)驗。人體肥胖指數(shù)11前列腺癌的指數(shù)PSA前列腺癌。PSA是前列腺特異抗原，是早期篩查前列腺癌的重要指標，它的升高可以提示前列腺炎癥、前列腺癌等疾病，但不是絕對的。一般說來，PSA水平低于4ng/mL是正常的；高于10ng/mL視為升高；在4-10ng/mL之間視為“灰色區(qū)域”。相關經(jīng)驗：對于一個實驗生物學家或醫(yī)學家來說，相信確定性的科學實驗檢測結(jié)果，還是相信不確定性的基于經(jīng)驗的PSA指數(shù)。前列腺癌的指數(shù)PSA12水土流失方程A：土壤侵蝕量，t/ha年；R：降雨侵蝕力指標；K：土壤侵蝕度，t/ha年；L：坡長；S：坡度；C：耕種管理因素；P：土壤保持措施因素；水土流失方程13有機污染指數(shù)（A值）評價公式評價指標 L：各水質(zhì)指標實測平均濃度值（mg/l）； C：各水質(zhì)指標評價標準，主要選取GB3838－88中的Ⅳ類標準，氨氮依據(jù)上海市地面水環(huán)境質(zhì)量標準的四級（mg/l）。有機污染指數(shù)（A值）14有機污染指數(shù)A值評價分級標準采用黃浦江水質(zhì)評價分級標準嚴重污染54中等污染43－4開始污染32－3一般21－2較好10－1良好00水質(zhì)質(zhì)量評價污染程度分級有機污染綜合評價值(A)有機污染指數(shù)嚴重污染54中等污染43－4開始污染32－3一般15現(xiàn)代－后現(xiàn)代已知未知部分已知部分未知4．指數(shù)的意義現(xiàn)代－后現(xiàn)代已知未知部分已知4．指數(shù)的意義16不同認知領域問題的不同思路認知領域已知部分已知部分未知未知感性／理性經(jīng)驗／模型確定性／不確定性目標／要求舉例特點科學事實＋社會經(jīng)驗＋人文理念＋科學洞見＝指數(shù)的研究范圍和內(nèi)容科學理論、邏輯、模型和實驗神話、宗教、迷信、愚昧和各種無稽之談？？？不同認知領域問題的不同思路認知領域已知部分已知未知感性／理性175．指數(shù)研究的作用揭示這一類研究的潛在科學問題和研究方向。在沒有足夠經(jīng)驗和事實的情況下，試圖說明一類介于現(xiàn)代和后現(xiàn)代之間的科學問題；為非專業(yè)的政府、企業(yè)和公眾人士提供一個簡單的認識數(shù)字。5．指數(shù)研究的作用186．地學組的指數(shù)研究最早的：河流水質(zhì)分類的指數(shù)系統(tǒng)（S.L.ROSS）（譯文）《環(huán)境科學研究》1978.3；區(qū)域環(huán)境質(zhì)量綜合評價方法研究《環(huán)境科學研究》1982.3，1期。10年前的。于孟春，土壤可持續(xù)利用指數(shù)和指標體系，1998屆碩士畢業(yè)論文。最近的。2008屆碩士、博士畢業(yè)論文，關于河流濱岸帶指數(shù)、河流健康指數(shù)、環(huán)境友好型社會指數(shù)、政府環(huán)境績效指數(shù)、6．地學組的指數(shù)研究197．指數(shù)研究的方向?qū)δ骋粋€指數(shù)進行深入的研究，如萬元GDP用水量、水質(zhì)指數(shù)；對指標體系及其綜合指數(shù)的綜合研究，并將其市場化，成為可交易或可衡量的一個產(chǎn)品，如股票指數(shù)、GDP等。地學組研究的可能方向A？？？1）畢業(yè)論文的需要；2）發(fā)表文章的需要；3）申請課題的需要；地學組研究的可能方向B？？？1）對某一事物特征進行深入研究，設計提出一種有科學創(chuàng)見的指數(shù)；2）生產(chǎn)一種指數(shù)產(chǎn)品，并使之市場化。7．指數(shù)研究的方向20二、環(huán)境指數(shù)二、環(huán)境指數(shù)211.各種各樣的環(huán)境指數(shù)水氣生態(tài)環(huán)境經(jīng)濟1.各種各樣的環(huán)境指數(shù)22水質(zhì)單因子指數(shù)評價方法評價公式：

Pi：單因子指數(shù)；Ci：各水質(zhì)指標實測平均濃度值（mg/l）C0：各水質(zhì)指標評價標準的四類（mg/l）水質(zhì)單因子指數(shù)評價方法23水質(zhì)按類分級綜合評價方法水質(zhì)分級：地面水環(huán)境質(zhì)量分級（mg/L）>4.04.02.01.00.5≤0.3NH3－N>1.01.00.50.050.05≤0.05石油類>0.10.10.010.0050.002≤0.002揮發(fā)酚>1010643≤3BOD5>2525201515≤15CODCr<2235≥6飽和率≥90%DO>1010864≤2CODＭn6級5級4級3級2級1級水質(zhì)分級項目水質(zhì)按類分級綜合評價方法>4.04.02.01.00.5≤024水質(zhì)按類分級綜合評價方法水質(zhì)級別評分：水質(zhì)級別與分值7－341.41.21635－557.05.85556－7611.29.38477－9015.412.811391－10018.215.2132101－1052117.5151綜合評價分值單因素分值（五項指標）單因素分值（六項指標）單因素分值（七項指標）綜合評價級別水質(zhì)按類分級綜合評價方法7－341.41.21635－55725水質(zhì)按類分級綜合評價方法水質(zhì)評價結(jié)果表達式S-A：Ⅰn1Ⅱn2Ⅲn3Ⅳn4Ⅴn5Ⅵn6－M(s1;s2；……)S：綜合評價級別；A：水質(zhì)綜合評價分值。Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ：水質(zhì)類別（按地面水環(huán)境質(zhì)量標準）；n1，n2，n3，n4，n5，n6：分別達到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ類（即劣于Ⅴ類）水質(zhì)標準的評價項目數(shù)；M：評價項目中，水質(zhì)最差的一項對應的水質(zhì)類別；S1，S2：水質(zhì)最差的評價項目名稱。水質(zhì)按類分級綜合評價方法26區(qū)域水質(zhì)指數(shù)水質(zhì)指數(shù)，也稱區(qū)域水質(zhì)指數(shù)，是綜合反映某一區(qū)域水體水質(zhì)的指標。其基本思路是根據(jù)某一區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測斷面的的水量指標來對水質(zhì)監(jiān)測指標進行加權(quán)平均。水質(zhì)指數(shù)的物理意義是某一特定區(qū)域所有水體均勻混和后的水質(zhì)監(jiān)測值。水質(zhì)指數(shù)給出了區(qū)域水質(zhì)狀況的定量化表征。通過水質(zhì)指數(shù)，可以比較不同區(qū)域之間的水質(zhì)狀況，并可根據(jù)定量化的數(shù)據(jù)識別和比較某一大區(qū)域內(nèi)部水質(zhì)狀況的空間分異特征。區(qū)域水質(zhì)指數(shù)27區(qū)域水質(zhì)指數(shù)水質(zhì)指標：參照水質(zhì)按類分級綜合評價中有關內(nèi)容，分別對每個監(jiān)測斷面各項目污染因子BOD5、CODCr、NH3-N、CODＭn、DO、石油類、揮發(fā)酚，以及單因子綜合評價、綜合評分級別，根據(jù)其類別和級別賦于相應的分值。Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類、劣于Ⅴ類6個類別的分值分別為15、13、11、8、5和1分；1級、2級、3級、4級、5級、6級共6個等級的分值分別為15、13、11、8、5和1分。水量指標：水量指標暫用水面積來表示。每一監(jiān)測斷面所控制的水面積即為其控制河長與河寬的乘積。區(qū)域水質(zhì)指數(shù)28區(qū)域水質(zhì)指數(shù)

設某一區(qū)域S內(nèi)共K個子區(qū)域，各子區(qū)域S1，S2，S3,------，Sk內(nèi)的監(jiān)測斷面?zhèn)€數(shù)N1，N2，N3，------，Nk，第k個子區(qū)域Sk內(nèi)各個監(jiān)測斷面的控制河長為Lk1，Lk2，Lk3，------，LkNk，寬度為Wk1，Wk2，Wk3，------，WkNk。

綜合評分級別對應的分值為Ik1，Ik2，Ik3，------，IkNk。。區(qū)域水質(zhì)指數(shù)29區(qū)域水質(zhì)指數(shù)第k個子區(qū)域Sk水質(zhì)指數(shù)及分指數(shù)可用下式計算：

整體區(qū)域S的水質(zhì)指數(shù)及分指數(shù)可用下式計算

區(qū)域水質(zhì)指數(shù)30區(qū)域水資源豐度指數(shù)水質(zhì)指數(shù)用定量化的數(shù)據(jù)說明了不同區(qū)域間水體的水質(zhì)差異，但無法說明兩個水量差異較大的區(qū)域在水環(huán)境方面本質(zhì)性的區(qū)別。區(qū)域水資源豐度指數(shù)，是綜合反映某一區(qū)域水環(huán)境水質(zhì)與水量的指標?？梢杂脕肀容^不同區(qū)域水環(huán)境和水資源狀況。水資源豐度指數(shù)的物理意義是某一特定區(qū)域單位面積上的水質(zhì)與水量狀況，也即單位區(qū)域面積上的水環(huán)境水資源狀況。水資源豐度指數(shù)給出了區(qū)域水環(huán)境水資源狀況的定量化表征。可以比較不同區(qū)域之間的水環(huán)境水資源狀況（包括水質(zhì)和水量兩個方面），并可根據(jù)定量化的數(shù)據(jù)識別和比較某一大區(qū)域內(nèi)部水環(huán)境水資源狀況的空間分異特征；還可用于不同地域之間的水環(huán)境水資源狀況的對比分析。區(qū)域水資源豐度指數(shù)31區(qū)域水資源豐度指數(shù)水質(zhì)指標：（同水質(zhì)指數(shù)）水量指標：（同水質(zhì)指數(shù)）區(qū)域面積：（水利片或行政區(qū)面積）區(qū)域水資源豐度指數(shù)32區(qū)域水資源豐度指數(shù)

設某一區(qū)域S內(nèi)共K個子區(qū)域，各子區(qū)域S1，S2，S3,------，Sk內(nèi)的監(jiān)測斷面?zhèn)€數(shù)N1，N2，N3，------，Nk，第k個子區(qū)域Sk內(nèi)各個監(jiān)測斷面的控制河長為Lk1，Lk2，Lk3，------，LkNk，寬度為Wk1，Wk2，Wk3，------，WkNk。

綜合評分級別對應的分值為Ik1，Ik2，Ik3，------，IkNk。。區(qū)域水資源豐度指數(shù)33區(qū)域水資源豐度指數(shù)第k個子區(qū)域Sk（面積為Sk）水資源豐度指數(shù)可用下式計算：

整體區(qū)域S（面積為S）水資源豐度指數(shù)用下式計算：區(qū)域水資源豐度指數(shù)34評價數(shù)據(jù)來源：上海市水資源普查數(shù)據(jù)來源：1999年水資源普查水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)量：共3000個監(jiān)測斷面，BOD等7項監(jiān)測指標、豐水和枯水2次監(jiān)測值。及相應的控制河長、斷面寬度、距河口距離等。數(shù)據(jù)總量約60,000個。數(shù)據(jù)分類：按行政區(qū)、水利片、河道等級分類。數(shù)據(jù)處理：利用ExcelVBA處理評價數(shù)據(jù)來源：上海市水資源普查35水利片水質(zhì)評價區(qū)域水質(zhì)指數(shù)評價結(jié)果區(qū)域水資源豐度指數(shù)評價結(jié)果水利片水質(zhì)指數(shù)排序水利片水資源豐度指數(shù)排序水利片水質(zhì)評價36環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境37環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境38行政區(qū)水資源指數(shù)行政區(qū)水質(zhì)指數(shù)行政區(qū)水資源指數(shù)行政區(qū)水質(zhì)指數(shù)39水利片水質(zhì)評價區(qū)域水質(zhì)指數(shù)評價結(jié)果區(qū)域水資源豐度指數(shù)評價結(jié)果水利片水質(zhì)指數(shù)排序水利片水資源豐度指數(shù)排序水利片水質(zhì)評價40環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境41環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境42水利片水資源指數(shù)水利片水質(zhì)指數(shù)水利片水資源指數(shù)水利片水質(zhì)指數(shù)432.各種各樣環(huán)境指數(shù)的實際做法水氣生態(tài)環(huán)境經(jīng)濟引用《環(huán)境管理學（第2版）》第四章第三節(jié)第三小節(jié)：環(huán)境評價模型。2.各種各樣環(huán)境指數(shù)的實際做法引用《環(huán)境管理學（第2版）44（一）環(huán)境評價模型概述（一）環(huán)境評價模型概述45通過一些定量化的指標來反映環(huán)境客觀屬性及其對人類社會需要的滿足程度，并將這些定量化的指標利用數(shù)學手段構(gòu)建起相應數(shù)學模型，從而定量評價和反映環(huán)境的優(yōu)劣和滿足人類社會需要的程度，并評價和預測人類活動對環(huán)境的影響。環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境46（二）環(huán)境指數(shù)評價模型（二）環(huán)境指數(shù)評價模型47I：單因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；P：污染物在環(huán)境中的濃度；S：該污染對人類影響程度標準。

1.單因子指數(shù)評價模型

單因子指數(shù)評價模型的表達式：I：單因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；1.單因子指數(shù)評價模型單因子指數(shù)48類型數(shù)學表達式

2.多因子環(huán)境指數(shù)評價模型代數(shù)疊加型 均值型 加權(quán)型 加權(quán)平均型 突出極值型１

2.多因子環(huán)境指數(shù)評價模型49類型數(shù)學表達式 突出極值型2 冪指數(shù)型 向量模型 均方根型 極值型類型50Q為多環(huán)境要素的綜合評價指數(shù)；Wk為第k個環(huán)境要素的權(quán)重；N為參加評價的環(huán)境要素的數(shù)目。3.綜合指數(shù)評價模型綜合指數(shù)評價模型的表達式：Q為多環(huán)境要素的綜合評價指數(shù)；3.綜合指數(shù)評價模型綜合指數(shù)51（三）其他環(huán)境評價模型馬爾可夫鏈預測模型突變模型遺傳算法模型……

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污染損失率評價模型

層次分析法評價模型灰色系統(tǒng)評價模型人工神經(jīng)網(wǎng)絡評價模型因子分析模型數(shù)據(jù)包絡分析評價模型主成分分析模型

模糊綜合評價模型遺傳算法模型區(qū)域污染源評價模型（三）其他環(huán)境評價模型馬爾可夫鏈預測模型突變模型遺傳算法模型523.目前國內(nèi)風險指數(shù)研究的主要做法在進行了對環(huán)境風險的分析后，將各種各樣的環(huán)境指數(shù)加上一個形容詞：風險。或?qū)h(huán)境指數(shù)＝環(huán)境風險指數(shù)。將其用于不同空間、時間的風險評估；并通過設計不同指數(shù)分析的方法，進行所謂的風險預警。目前還沒有看到有新的做法。舉例說明：某省農(nóng)業(yè)生態(tài)風險評價；某市環(huán)境質(zhì)量風險評價；某江段化工廠風險評價；等等。3.目前國內(nèi)風險指數(shù)研究的主要做法534.環(huán)境風險指數(shù)的思考風險，感性／理性；經(jīng)驗／模型；確定性／不確定性；目標／要求。風險，意味著潛在的損失，一般是重大損失。風險，既是機遇，也是挑戰(zhàn)；風險，是指數(shù)研究的重要用武之地。風險預警，試圖在風險發(fā)生之間，根據(jù)風險信號、警兆、指標等進行預警風險應急，風險發(fā)生時刻的應急災害及救災4.環(huán)境風險指數(shù)的思考54三、特征時間指數(shù)及應用三、特征時間指數(shù)及應用55水是城市的生命，水源是城市居民生存和城市發(fā)展的最基本條件，而水源地則是為城市生存發(fā)展提供清潔、優(yōu)質(zhì)和充足水源的生態(tài)環(huán)境基礎。近年來我國城市水源地突發(fā)性污染事件日益增加，與常規(guī)污染相比，突發(fā)性污染事件具有不確定性、危害緊急性以及需快速響應性等特征，有可能在短時間內(nèi)迅速影響城市供水系統(tǒng)，對水源地生態(tài)環(huán)境安全及城市供水安全構(gòu)成嚴重威脅。2個例子。1．城市水源地環(huán)境安全及突發(fā)污染事件概述水是城市的生命，水源是城市居民生存和城市發(fā)展的最基本條件，而562005年11月13日吉林石化爆炸事故造成的松花江污染，及10天后導致的哈爾濱市停水4天的事件，就是這樣一起后果嚴重、社會影響深遠的重大城市水源地突發(fā)性污染事件。松花江污染和哈爾濱停水事件的三部曲2005年11月13日吉林石化爆炸事故造成的松花江污染，及157化工廠爆炸和苯類污染物泄漏化工廠爆炸和苯類污染物泄漏58苯類污染物在松花江中擴散苯類污染物在松花江中擴散59污染事件在哈爾濱市引起恐慌污染事件在哈爾濱市引起恐慌60市民搶購、儲存、節(jié)約飲用水市民搶購、儲存、節(jié)約飲用水61突發(fā)事件下的飲用水應急保障突發(fā)事件下的飲用水應急保障62突發(fā)污染事件的污染處理處置突發(fā)污染事件的污染處理處置63事件的長期和深遠影響事件的長期和深遠影響64黃浦江八五特大污染事件

2003年8月5日，一艘停泊在吳涇熱電廠碼頭的貨船遭另一艘不明船舶碰撞后，導致貨輪燃油艙破損，約85噸重燃油泄漏，造成吳涇熱電廠六期碼頭至閘港上游段近8公里水域、灘涂及岸線遭到嚴重污染。事故發(fā)生地地處黃浦江上游準水源保護區(qū)，受污染水域最近距離取水量占上海市飲用水源80%的取水口約10公里，上海人民的飲用水安全和夏季用電安全受到嚴重威脅。黃浦江八五特大污染事件2003年8月5日，一艘65這一特大船舶污染事件在準水源保護區(qū)發(fā)生，泄漏燃油85噸，造成油污帶長約10km的大范圍污染，對取水口形成直接威脅。上海全市軍警及專業(yè)人員2000多人全力緊急清除油污仍耗時15天之久，耗資1700萬元。這一特大船舶污染事件在準水源保護區(qū)發(fā)生，泄漏燃油85噸，66事故易發(fā)地分析事故地點所屬區(qū)域發(fā)生次數(shù)上海煉油廠（碼頭）非水源保護區(qū)74吳涇附近（電廠，熱電廠，化工廠）準水源保護區(qū)27高橋石油公司（碼頭，煉油廠，石油站）非水源保護區(qū)24上海船廠（東廠，西廠，碼頭）非水源保護區(qū)24范圍重點事發(fā)地江段分析事故評價閔行西界至閘港閔行西渡，閔行船廠，閔行電廠工廠、碼頭數(shù)量一般，船舶通航密度較小，作業(yè)量有限事故發(fā)生頻次較低，污染強度較小閘港至徐浦大橋吳涇電廠，吳涇熱電廠，吳涇化工廠等工廠、碼頭設置較為密集，船舶通航密度較大，作業(yè)量大事故發(fā)生頻次高，污染強度大徐浦大橋至龍華港耀華玻璃廠等行道有彎曲段，工廠碼頭設置密集，船舶通航密度大事故發(fā)生頻次一般，污染強度一般水源地內(nèi)發(fā)生的污染事件事故易發(fā)地分析事故地點所屬區(qū)域發(fā)生次數(shù)上海煉油廠（碼頭）非水67突發(fā)污染事件評估方法的要求快：應對突發(fā)；簡單：所需信息量少；應對緊急；基本準確：能夠滿足實施應急預案的需要；應對危機。

“特征時間指數(shù)法”用于在突發(fā)事件發(fā)生后幾十分鐘或幾小時內(nèi)，對突發(fā)污染事件對取水口影響做出快速評估和預警。評估過程：科學、簡易、快速；評估結(jié)果：綜合、準確、直觀2．特征時間指數(shù)方法及其應用突發(fā)污染事件評估方法的要求2．特征時間指數(shù)方法及其應用68特征時間指數(shù)法的設計流程風險指標篩選關鍵指標分級評估公式設計歷史事件的數(shù)值輸入與計算綜合指數(shù)分級指標評估公式計算結(jié)果表示對應特征時間風險指標列表關鍵指標列表綜合定性評估公式綜合評估指數(shù)特征時間級別表指標量化分級表綜合指數(shù)分級表特征時間指數(shù)法的設計流程風險指標篩選關鍵指標分級評估公式設計69步驟I:指標評估泄漏物質(zhì)害性T指標分值油品高毒性并持久存在（某些原油等）5中毒性并持久存在（一般燃料油等）4高毒性并揮發(fā)（汽油、輕質(zhì)煤油等含較多芳烴的油品）3中毒性并一般揮發(fā)（含芳烴較少的重質(zhì)油等）2低毒性（幾乎不溶于水、不含芳烴的重質(zhì)油等）1化學品A類有毒、有害物質(zhì)（對水資源或人類健康產(chǎn)生重大危害的物質(zhì)）5B類有毒、有害物質(zhì)（對水資源或人類健康產(chǎn)生較大危害的物質(zhì)）4C類有毒、有害物質(zhì)（對水資源或人類健康產(chǎn)生一般危害的物質(zhì)）3D類有毒、有害物質(zhì)（對水資源或人類健康產(chǎn)生較小危害的物質(zhì)）2E類有毒、有害物質(zhì)（對水資源或人類健康產(chǎn)生不可察覺危害的物質(zhì)）1A．危害性指標分值（T）步驟I:指標評估泄漏物質(zhì)害性T指標分值油品高毒性并持久存70泄漏量（噸）>100100－1010－11－0.1<0.1A指標分值54321B．嚴重性指標分值(A)泄漏位置L指標分值一級飲用水保護區(qū)內(nèi)（以取水口為中心，至下游5公里，上游10公里水域）10上游水源保護區(qū)內(nèi)（以取水口為中心，上游10公里至上游30公里水域）9上游水源保護區(qū)內(nèi)（以取水口為中心，下游5公里至下游10公里水域）8準水源保護區(qū)（以取水口為起點，下游10公里至下游30公里水域）7－5非水源保護區(qū)（以取水口為起點，下游30公里以下水域）4－1C．緊急性指標分值(L)

泄漏量（噸）>100100－1010－11－0.1<0.1A71流速（m/s）>1.81.8－1.51.5－1.21.2－1.01.0－0.8評估分值109876流速（m/s）0.8－0.60.6－0.40.4－0.20.2－0.10.1－0.05<0.05評估分值543210D．流速指標分值（F）E．風速指標分值（W）風速（m/s）>24.424.4－20.720.7－17.117.1－13.813.8－10.7評估分值109876風速（m/s）10.7－7.97.9－5.45.4－3.33.3－1.51.5－0.2<0.2評估分值543210流速（m/s）>1.81.8－1.51.5－1.21.2－172F．油品遷移指標分值S(o)G．化學品遷移指標分值S(c)在取水口上游泄漏向取水口正向漂移流速、風速評估分值之和≥1514－87－0S(o)指標分值543向取水口反向漂移流速、風速評估分值之和7－014－8≥15S(o)指標分值2.52 1.5在取水口下游泄漏向取水口正向漂移流速、風速評估分值之和≥1514－87－0S(o)指標分值3.52.51.5向取水口反向漂移流速、風速評估分值之和4－015－5S(o)指標分值1.51在取水口上游泄漏向取水口正向漂移流速評估分值≥87－43－0S(c)指標分值543向取水口反向漂移流速評估分值4－05－10S(c)指標分值21.5在取水口下游泄漏向取水口正向漂移流速評估分值≥87－47－0S(c)指標分值321.5向取水口反向漂移流速評估分值3－010－4S(c)指標分值1.51F．油品遷移指標分值S(o)G．化學品遷移指標分值S(c)73步驟II:公式計算I：綜合評估指數(shù)T：危害性因子評估分值A：泄漏量因子評估分值L：泄漏位置因子評估分值S：遷移因子評估分值步驟II:公式計算I：綜合評估指數(shù)74評估結(jié)果的實際意義：“特征時間”級別表CTI(天)影響結(jié)果描述響應級別1對取水口威脅極大一2對取水口威脅較大二4對取水口威脅一般三7對取水口基本無威脅四評估結(jié)果的CTI表示I≥200200－120120－50≤50CTI（天）1247步驟III:結(jié)果表示CTI值的物理意義：突發(fā)性污染事件發(fā)生后，若未采取任何應急處置措施，取水口受到污染所需要的“特征時間”。評估結(jié)果的實際意義：“特征時間”級別表CTI(天)影響結(jié)果75特征時間指數(shù)法應用案例1：“8.5溢油事件”

評估指標事故記錄對應指標評估泄漏物質(zhì)（T）燃料油4泄漏量（A）85噸4事發(fā)地點（L）準水源保護區(qū)中段6遷移指標（S）流速0.5米/秒，風速8米/秒2.5I值240＝4×4×6×2.5CTI值（響應級別）1天（一級應急響應）2003年8月5日清晨4時50分，停泊在吳涇熱電廠碼頭卸貨的中海集團“長陽”輪船尾燃油艙突然受到不明船舶撞擊，泄漏燃料油85噸。事故導致江面形成一條長200米寬20米的油帶。特征時間指數(shù)法應用案例1：“8.5溢油事件”評估指標事故記76評估指標事故記錄對應指標評估泄漏物質(zhì)（T）燃料油4泄漏量（A）1噸3事發(fā)地點（L）準水源保護區(qū)下游5遷移指標（S）流速0.5米/秒，風速5米/秒1I值60＝4×3×5×1CTI值（響應級別）4天（三級應急響應）2005年10月15日，在中遠船務工程有限公司附近江段（近臨江泵站），CAPENAVARIN號貨輪發(fā)生燃料油泄漏，泄漏量為1噸。特征時間指數(shù)法應用案例2：臨江溢油事件評估指標事故記錄對應指標評估泄漏物質(zhì)（T）燃料油4泄漏量（A77四、科學問題與思考四、科學問題與思考781.關于指數(shù)及其物理意義的挖掘指數(shù)的設計（基于對系統(tǒng)本身的深入認識）指數(shù)的計算方法（簡明、方便、易于理解）指數(shù)的合理性（反映系統(tǒng)本質(zhì)特征）指數(shù)的物理意義及其挖掘指數(shù)的物理、事理和人理意義1.關于指數(shù)及其物理意義的挖掘792．如何用時間指標評價突發(fā)風險在以往的風險研究中，多用概率、強度、范圍、損失等指標評估風險，這些指標雖然也適用于水源地突發(fā)污染事件，但難以反映其根本風險特征：時間上的突發(fā)性。為此，本項目提出了用“風險特征時間”評估水源地突發(fā)污染事件。推而廣之，如何構(gòu)建“用時間評價突發(fā)風險”的理論和方法，用來研究目前大量出現(xiàn)的突發(fā)風險事件，可能是一個新的科學問題。如可用時間指標評價淀山湖藍藻水華暴發(fā)的機理和過程。用特征時間評價風險強度：30分鐘（911事件）；2小時（印度洋海嘯）；4個小時（開縣天然氣泄漏）；4天（哈爾濱停水事件）；等用時間評價風險損失：如航空公司以航班延誤時間為標準賠償旅客損失；保險公司以住院時間為標準賠償；等。2．如何用時間指標評價突發(fā)風險在以往的風險研究中，多用概率、803．如何用指數(shù)評價某個系統(tǒng)的整體風險，如城市水資源社會循環(huán)的整體風險水源地突發(fā)污染事件（如松花江污染事件等）盡管很重要，但其只是城市供水系統(tǒng)風險事件的一部分未來的風險研究可能要更多研究城市供水系統(tǒng)整體風險（水資源利用效率風險，極端情況下是針對水源地和供水管道的恐怖主義事件）。以及這種突發(fā)風險對經(jīng)濟社會的影響，這是將來城市安全研究的一個重要方向。3．如何用指數(shù)評價某個系統(tǒng)的整體風險，如城市水資源社會循環(huán)的81謝謝大家，敬請指正。謝謝大家，敬請指正。82環(huán)境風險指數(shù)探討

——指數(shù)、風險和環(huán)境匯報人：張勇博士環(huán)境科學系2008年9月16日環(huán)境風險指數(shù)探討

——指數(shù)、風險和環(huán)境匯報人：張勇博士83環(huán)境風險指數(shù)探討講座的目的和大家交流關于環(huán)境、風險和指數(shù)的想法；兩個項目的部分成果總結(jié)；進一步課題研究的培訓。國家自然科學基金項目(70403005)?城市水源地環(huán)境安全及突發(fā)污染應急機制的實證研究?2005－2007；上海市科委重大攻關項目子課題?黃浦江突發(fā)性水污染事件的風險評估研究?2005－2006863項目子課題，特大城市重大環(huán)境污染事件多級別、多類型應急預案體系構(gòu)建研究，2007－2009；上海市科委重大攻關項目子課題?淀山湖藍藻水華暴發(fā)的風險評估研究?2008－2009環(huán)境風險指數(shù)探討講座的目的進一步課題研究的培訓。國家自然科學84提綱

一、什么是指數(shù)二、環(huán)境指數(shù)和風險指數(shù)三、特征時間風險指數(shù)簡介四、科學問題與思考提綱一、什么是指數(shù)85一、什么是指數(shù)一、什么是指數(shù)861.什么是指數(shù)指數(shù)是用一個反映事物某種特征的數(shù)值。指數(shù)廣泛用于經(jīng)濟社會環(huán)境方面。指數(shù)研究是非常重要的一類研究。1.什么是指數(shù)872.常用的一些指數(shù)經(jīng)濟：GDP、股票指數(shù)、物價指數(shù)等社會：恩格爾系數(shù)、人均期望壽命等健康：肥胖指數(shù)、各種疾病指標指數(shù)物理：重力加速度、各種系數(shù)、常數(shù)等天氣：各種天氣指數(shù)環(huán)境：水質(zhì)指數(shù)等我們生活在一個充滿指數(shù)的世界里，經(jīng)常需要依靠各種各樣的指數(shù)提供信息，做出判斷，采取行動。2.常用的一些指數(shù)我們生活在一個充滿指數(shù)的世界里，經(jīng)常需883．指數(shù)及其本身的反思一個問題的認識過程問題：試問哪個物體獲得的運動潛力大？m1f1m2f2A1A2用指數(shù)表示？3．指數(shù)及其本身的反思問題：試問哪個物體獲得的運動潛力大？m89指數(shù)的意義與科學的洞見好的指數(shù)應該有明確的物理意義，是抽象出來的關于事物（系統(tǒng)）某方面的特征的精確數(shù)值表示。一些指數(shù)沒有明確的物理意義，但可以一定的社會意義，如恩格爾系統(tǒng)，它反映的是社會系統(tǒng)的某方面特征。一些指數(shù)沒有明確的物理意義和社會意義，但可以有一定人文（文化）意義，反映人類文化中的某些特征。研究、設計、發(fā)現(xiàn)一個指數(shù)的過程，是基于科學事實、或社會經(jīng)驗、或人文理念，用知識經(jīng)驗的積累加上對事物系統(tǒng)某一方面特征的科學洞見，對所研究事物（系統(tǒng)）某一方面特征的數(shù)值刻畫和定量描述。指數(shù)的意義與科學的洞見90GDP的指數(shù)（指標）意義和科學貢獻GDP：國內(nèi)生產(chǎn)總值，是對一國（地區(qū)）經(jīng)濟在核算期內(nèi)所有常住單位生產(chǎn)的最終產(chǎn)品總量的度量，常常被看成顯示一個國家（地區(qū)）經(jīng)濟狀況的一個重要指標。GDP的重要性是毋庸置疑的，美國經(jīng)濟學家薩繆爾森認為，GDP是20世紀最偉大的發(fā)明之一。他將GDP比做描述天氣的衛(wèi)星云圖，能夠提供經(jīng)濟狀況的完整圖像，能夠幫助領導者判斷經(jīng)濟是在萎縮還是在膨脹，是需要刺激還是需要控制，是處于嚴重衰退還是處于通脹威脅之中。沒有像GDP這樣的總量指標，政策制定者就會陷入雜亂無章的數(shù)字海洋而不知所措。類似的：CPI指數(shù)，PPI指數(shù)、股票指數(shù)GDP的指數(shù)（指標）意義和科學貢獻91恩格爾系數(shù)衡量貧困或富裕程度的系數(shù)。即食品支出占家庭收入的比例，被廣泛認同采用。簡單地說，一個家庭的恩格爾系數(shù)越小，就說明這個家庭經(jīng)濟越富裕。國際上常常用恩格爾系數(shù)來衡量一個國家和地區(qū)人民生活水平的狀況。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織提出的標準，恩格爾系數(shù)在59%以上為貧困，50-59%為溫飽，40-50%為小康，30-40%為富裕，低于30%為最富裕。恩格爾系數(shù)92人體肥胖指數(shù)一個理想體重的數(shù)學計算公式，身體質(zhì)量指數(shù)（BMI，BodyMassIndex）。對20歲以上的人，男性正常值范圍是21-25，女性是20-25。18.5≦BMI<24，體重正常；24≦BMI<27，體重超重；27≦BMI<30，輕度肥胖；30≦BMI<35，中度肥胖；BMI≧35，重度肥胖。個人經(jīng)驗。人體肥胖指數(shù)93前列腺癌的指數(shù)PSA前列腺癌。PSA是前列腺特異抗原，是早期篩查前列腺癌的重要指標，它的升高可以提示前列腺炎癥、前列腺癌等疾病，但不是絕對的。一般說來，PSA水平低于4ng/mL是正常的；高于10ng/mL視為升高；在4-10ng/mL之間視為“灰色區(qū)域”。相關經(jīng)驗：對于一個實驗生物學家或醫(yī)學家來說，相信確定性的科學實驗檢測結(jié)果，還是相信不確定性的基于經(jīng)驗的PSA指數(shù)。前列腺癌的指數(shù)PSA94水土流失方程A：土壤侵蝕量，t/ha年；R：降雨侵蝕力指標；K：土壤侵蝕度，t/ha年；L：坡長；S：坡度；C：耕種管理因素；P：土壤保持措施因素；水土流失方程95有機污染指數(shù)（A值）評價公式評價指標 L：各水質(zhì)指標實測平均濃度值（mg/l）； C：各水質(zhì)指標評價標準，主要選取GB3838－88中的Ⅳ類標準，氨氮依據(jù)上海市地面水環(huán)境質(zhì)量標準的四級（mg/l）。有機污染指數(shù)（A值）96有機污染指數(shù)A值評價分級標準采用黃浦江水質(zhì)評價分級標準嚴重污染54中等污染43－4開始污染32－3一般21－2較好10－1良好00水質(zhì)質(zhì)量評價污染程度分級有機污染綜合評價值(A)有機污染指數(shù)嚴重污染54中等污染43－4開始污染32－3一般97現(xiàn)代－后現(xiàn)代已知未知部分已知部分未知4．指數(shù)的意義現(xiàn)代－后現(xiàn)代已知未知部分已知4．指數(shù)的意義98不同認知領域問題的不同思路認知領域已知部分已知部分未知未知感性／理性經(jīng)驗／模型確定性／不確定性目標／要求舉例特點科學事實＋社會經(jīng)驗＋人文理念＋科學洞見＝指數(shù)的研究范圍和內(nèi)容科學理論、邏輯、模型和實驗神話、宗教、迷信、愚昧和各種無稽之談？？？不同認知領域問題的不同思路認知領域已知部分已知未知感性／理性995．指數(shù)研究的作用揭示這一類研究的潛在科學問題和研究方向。在沒有足夠經(jīng)驗和事實的情況下，試圖說明一類介于現(xiàn)代和后現(xiàn)代之間的科學問題；為非專業(yè)的政府、企業(yè)和公眾人士提供一個簡單的認識數(shù)字。5．指數(shù)研究的作用1006．地學組的指數(shù)研究最早的：河流水質(zhì)分類的指數(shù)系統(tǒng)（S.L.ROSS）（譯文）《環(huán)境科學研究》1978.3；區(qū)域環(huán)境質(zhì)量綜合評價方法研究《環(huán)境科學研究》1982.3，1期。10年前的。于孟春，土壤可持續(xù)利用指數(shù)和指標體系，1998屆碩士畢業(yè)論文。最近的。2008屆碩士、博士畢業(yè)論文，關于河流濱岸帶指數(shù)、河流健康指數(shù)、環(huán)境友好型社會指數(shù)、政府環(huán)境績效指數(shù)、6．地學組的指數(shù)研究1017．指數(shù)研究的方向?qū)δ骋粋€指數(shù)進行深入的研究，如萬元GDP用水量、水質(zhì)指數(shù)；對指標體系及其綜合指數(shù)的綜合研究，并將其市場化，成為可交易或可衡量的一個產(chǎn)品，如股票指數(shù)、GDP等。地學組研究的可能方向A？？？1）畢業(yè)論文的需要；2）發(fā)表文章的需要；3）申請課題的需要；地學組研究的可能方向B？？？1）對某一事物特征進行深入研究，設計提出一種有科學創(chuàng)見的指數(shù)；2）生產(chǎn)一種指數(shù)產(chǎn)品，并使之市場化。7．指數(shù)研究的方向102二、環(huán)境指數(shù)二、環(huán)境指數(shù)1031.各種各樣的環(huán)境指數(shù)水氣生態(tài)環(huán)境經(jīng)濟1.各種各樣的環(huán)境指數(shù)104水質(zhì)單因子指數(shù)評價方法評價公式：

Pi：單因子指數(shù)；Ci：各水質(zhì)指標實測平均濃度值（mg/l）C0：各水質(zhì)指標評價標準的四類（mg/l）水質(zhì)單因子指數(shù)評價方法105水質(zhì)按類分級綜合評價方法水質(zhì)分級：地面水環(huán)境質(zhì)量分級（mg/L）>4.04.02.01.00.5≤0.3NH3－N>1.01.00.50.050.05≤0.05石油類>0.10.10.010.0050.002≤0.002揮發(fā)酚>1010643≤3BOD5>2525201515≤15CODCr<2235≥6飽和率≥90%DO>1010864≤2CODＭn6級5級4級3級2級1級水質(zhì)分級項目水質(zhì)按類分級綜合評價方法>4.04.02.01.00.5≤0106水質(zhì)按類分級綜合評價方法水質(zhì)級別評分：水質(zhì)級別與分值7－341.41.21635－557.05.85556－7611.29.38477－9015.412.811391－10018.215.2132101－1052117.5151綜合評價分值單因素分值（五項指標）單因素分值（六項指標）單因素分值（七項指標）綜合評價級別水質(zhì)按類分級綜合評價方法7－341.41.21635－557107水質(zhì)按類分級綜合評價方法水質(zhì)評價結(jié)果表達式S-A：Ⅰn1Ⅱn2Ⅲn3Ⅳn4Ⅴn5Ⅵn6－M(s1;s2；……)S：綜合評價級別；A：水質(zhì)綜合評價分值。Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ：水質(zhì)類別（按地面水環(huán)境質(zhì)量標準）；n1，n2，n3，n4，n5，n6：分別達到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ類（即劣于Ⅴ類）水質(zhì)標準的評價項目數(shù)；M：評價項目中，水質(zhì)最差的一項對應的水質(zhì)類別；S1，S2：水質(zhì)最差的評價項目名稱。水質(zhì)按類分級綜合評價方法108區(qū)域水質(zhì)指數(shù)水質(zhì)指數(shù)，也稱區(qū)域水質(zhì)指數(shù)，是綜合反映某一區(qū)域水體水質(zhì)的指標。其基本思路是根據(jù)某一區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測斷面的的水量指標來對水質(zhì)監(jiān)測指標進行加權(quán)平均。水質(zhì)指數(shù)的物理意義是某一特定區(qū)域所有水體均勻混和后的水質(zhì)監(jiān)測值。水質(zhì)指數(shù)給出了區(qū)域水質(zhì)狀況的定量化表征。通過水質(zhì)指數(shù)，可以比較不同區(qū)域之間的水質(zhì)狀況，并可根據(jù)定量化的數(shù)據(jù)識別和比較某一大區(qū)域內(nèi)部水質(zhì)狀況的空間分異特征。區(qū)域水質(zhì)指數(shù)109區(qū)域水質(zhì)指數(shù)水質(zhì)指標：參照水質(zhì)按類分級綜合評價中有關內(nèi)容，分別對每個監(jiān)測斷面各項目污染因子BOD5、CODCr、NH3-N、CODＭn、DO、石油類、揮發(fā)酚，以及單因子綜合評價、綜合評分級別，根據(jù)其類別和級別賦于相應的分值。Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類、劣于Ⅴ類6個類別的分值分別為15、13、11、8、5和1分；1級、2級、3級、4級、5級、6級共6個等級的分值分別為15、13、11、8、5和1分。水量指標：水量指標暫用水面積來表示。每一監(jiān)測斷面所控制的水面積即為其控制河長與河寬的乘積。區(qū)域水質(zhì)指數(shù)110區(qū)域水質(zhì)指數(shù)

設某一區(qū)域S內(nèi)共K個子區(qū)域，各子區(qū)域S1，S2，S3,------，Sk內(nèi)的監(jiān)測斷面?zhèn)€數(shù)N1，N2，N3，------，Nk，第k個子區(qū)域Sk內(nèi)各個監(jiān)測斷面的控制河長為Lk1，Lk2，Lk3，------，LkNk，寬度為Wk1，Wk2，Wk3，------，WkNk。

綜合評分級別對應的分值為Ik1，Ik2，Ik3，------，IkNk。。區(qū)域水質(zhì)指數(shù)111區(qū)域水質(zhì)指數(shù)第k個子區(qū)域Sk水質(zhì)指數(shù)及分指數(shù)可用下式計算：

整體區(qū)域S的水質(zhì)指數(shù)及分指數(shù)可用下式計算

區(qū)域水質(zhì)指數(shù)112區(qū)域水資源豐度指數(shù)水質(zhì)指數(shù)用定量化的數(shù)據(jù)說明了不同區(qū)域間水體的水質(zhì)差異，但無法說明兩個水量差異較大的區(qū)域在水環(huán)境方面本質(zhì)性的區(qū)別。區(qū)域水資源豐度指數(shù)，是綜合反映某一區(qū)域水環(huán)境水質(zhì)與水量的指標?？梢杂脕肀容^不同區(qū)域水環(huán)境和水資源狀況。水資源豐度指數(shù)的物理意義是某一特定區(qū)域單位面積上的水質(zhì)與水量狀況，也即單位區(qū)域面積上的水環(huán)境水資源狀況。水資源豐度指數(shù)給出了區(qū)域水環(huán)境水資源狀況的定量化表征?？梢员容^不同區(qū)域之間的水環(huán)境水資源狀況（包括水質(zhì)和水量兩個方面），并可根據(jù)定量化的數(shù)據(jù)識別和比較某一大區(qū)域內(nèi)部水環(huán)境水資源狀況的空間分異特征；還可用于不同地域之間的水環(huán)境水資源狀況的對比分析。區(qū)域水資源豐度指數(shù)113區(qū)域水資源豐度指數(shù)水質(zhì)指標：（同水質(zhì)指數(shù)）水量指標：（同水質(zhì)指數(shù)）區(qū)域面積：（水利片或行政區(qū)面積）區(qū)域水資源豐度指數(shù)114區(qū)域水資源豐度指數(shù)

設某一區(qū)域S內(nèi)共K個子區(qū)域，各子區(qū)域S1，S2，S3,------，Sk內(nèi)的監(jiān)測斷面?zhèn)€數(shù)N1，N2，N3，------，Nk，第k個子區(qū)域Sk內(nèi)各個監(jiān)測斷面的控制河長為Lk1，Lk2，Lk3，------，LkNk，寬度為Wk1，Wk2，Wk3，------，WkNk。

綜合評分級別對應的分值為Ik1，Ik2，Ik3，------，IkNk。。區(qū)域水資源豐度指數(shù)115區(qū)域水資源豐度指數(shù)第k個子區(qū)域Sk（面積為Sk）水資源豐度指數(shù)可用下式計算：

整體區(qū)域S（面積為S）水資源豐度指數(shù)用下式計算：區(qū)域水資源豐度指數(shù)116評價數(shù)據(jù)來源：上海市水資源普查數(shù)據(jù)來源：1999年水資源普查水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)量：共3000個監(jiān)測斷面，BOD等7項監(jiān)測指標、豐水和枯水2次監(jiān)測值。及相應的控制河長、斷面寬度、距河口距離等。數(shù)據(jù)總量約60,000個。數(shù)據(jù)分類：按行政區(qū)、水利片、河道等級分類。數(shù)據(jù)處理：利用ExcelVBA處理評價數(shù)據(jù)來源：上海市水資源普查117水利片水質(zhì)評價區(qū)域水質(zhì)指數(shù)評價結(jié)果區(qū)域水資源豐度指數(shù)評價結(jié)果水利片水質(zhì)指數(shù)排序水利片水資源豐度指數(shù)排序水利片水質(zhì)評價118環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境119環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境120行政區(qū)水資源指數(shù)行政區(qū)水質(zhì)指數(shù)行政區(qū)水資源指數(shù)行政區(qū)水質(zhì)指數(shù)121水利片水質(zhì)評價區(qū)域水質(zhì)指數(shù)評價結(jié)果區(qū)域水資源豐度指數(shù)評價結(jié)果水利片水質(zhì)指數(shù)排序水利片水資源豐度指數(shù)排序水利片水質(zhì)評價122環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境123環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境124水利片水資源指數(shù)水利片水質(zhì)指數(shù)水利片水資源指數(shù)水利片水質(zhì)指數(shù)1252.各種各樣環(huán)境指數(shù)的實際做法水氣生態(tài)環(huán)境經(jīng)濟引用《環(huán)境管理學（第2版）》第四章第三節(jié)第三小節(jié)：環(huán)境評價模型。2.各種各樣環(huán)境指數(shù)的實際做法引用《環(huán)境管理學（第2版）126（一）環(huán)境評價模型概述（一）環(huán)境評價模型概述127通過一些定量化的指標來反映環(huán)境客觀屬性及其對人類社會需要的滿足程度，并將這些定量化的指標利用數(shù)學手段構(gòu)建起相應數(shù)學模型，從而定量評價和反映環(huán)境的優(yōu)劣和滿足人類社會需要的程度，并評價和預測人類活動對環(huán)境的影響。環(huán)境風險指數(shù)探討指數(shù)風險和環(huán)境128（二）環(huán)境指數(shù)評價模型（二）環(huán)境指數(shù)評價模型129I：單因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；P：污染物在環(huán)境中的濃度；S：該污染對人類影響程度標準。

1.單因子指數(shù)評價模型

單因子指數(shù)評價模型的表達式：I：單因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；1.單因子指數(shù)評價模型單因子指數(shù)130類型數(shù)學表達式

2.多因子環(huán)境指數(shù)評價模型代數(shù)疊加型 均值型 加權(quán)型 加權(quán)平均型 突出極值型１

2.多因子環(huán)境指數(shù)評價模型131類型數(shù)學表達式 突出極值型2 冪指數(shù)型 向量模型 均方根型 極值型類型132Q為多環(huán)境要素的綜合評價指數(shù)；Wk為第k個環(huán)境要素的權(quán)重；N為參加評價的環(huán)境要素的數(shù)目。3.綜合指數(shù)評價模型綜合指數(shù)評價模型的表達式：Q為多環(huán)境要素的綜合評價指數(shù)；3.綜合指數(shù)評價模型綜合指數(shù)133（三）其他環(huán)境評價模型馬爾可夫鏈預測模型突變模型遺傳算法模型……

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污染損失率評價模型

層次分析法評價模型灰色系統(tǒng)評價模型人工神經(jīng)網(wǎng)絡評價模型因子分析模型數(shù)據(jù)包絡分析評價模型主成分分析模型

模糊綜合評價模型遺傳算法模型區(qū)域污染源評價模型（三）其他環(huán)境評價模型馬爾可夫鏈預測模型突變模型遺傳算法模型1343.目前國內(nèi)風險指數(shù)研究的主要做法在進行了對環(huán)境風險的分析后，將各種各樣的環(huán)境指數(shù)加上一個形容詞：風險。或?qū)h(huán)境指數(shù)＝環(huán)境風險指數(shù)。將其用于不同空間、時間的風險評估；并通過設計不同指數(shù)分析的方法，進行所謂的風險預警。目前還沒有看到有新的做法。舉例說明：某省農(nóng)業(yè)生態(tài)風險評價；某市環(huán)境質(zhì)量風險評價；某江段化工廠風險評價；等等。3.目前國內(nèi)風險指數(shù)研究的主要做法1354.環(huán)境風險指數(shù)的思考風險，感性／理性；經(jīng)驗／模型；確定性／不確定性；目標／要求。風險，意味著潛在的損失，一般是重大損失。風險，既是機遇，也是挑戰(zhàn)；風險，是指數(shù)研究的重要用武之地。風險預警，試圖在風險發(fā)生之間，根據(jù)風險信號、警兆、指標等進行預警風險應急，風險發(fā)生時刻的應急災害及救災4.環(huán)境風險指數(shù)的思考136三、特征時間指數(shù)及應用三、特征時間指數(shù)及應用137水是城市的生命，水源是城市居民生存和城市發(fā)展的最基本條件，而水源地則是為城市生存發(fā)展提供清潔、優(yōu)質(zhì)和充足水源的生態(tài)環(huán)境基礎。近年來我國城市水源地突發(fā)性污染事件日益增加，與常規(guī)污染相比，突發(fā)性污染事件具有不確定性、危害緊急性以及需快速響應性等特征，有可能在短時間內(nèi)迅速影響城市供水系統(tǒng)，對水源地生態(tài)環(huán)境安全及城市供水安全構(gòu)成嚴重威脅。2個例子。1．城市水源地環(huán)境安全及突發(fā)污染事件概述水是城市的生命，水源是城市居民生存和城市發(fā)展的最基本條件，而1382005年11月13日吉林石化爆炸事故造成的松花江污染，及10天后導致的哈爾濱市停水4天的事件，就是這樣一起后果嚴重、社會影響深遠的重大城市水源地突發(fā)性污染事件。松花江污染和哈爾濱停水事件的三部曲2005年11月13日吉林石化爆炸事故造成的松花江污染，及1139化工廠爆炸和苯類污染物泄漏化工廠爆炸和苯類污染物泄漏140苯類污染物在松花江中擴散苯類污染物在松花江中擴散141污染事件在哈爾濱市引起恐慌污染事件在哈爾濱市引起恐慌142市民搶購、儲存、節(jié)約飲用水市民搶購、儲存、節(jié)約飲用水143突發(fā)事件下的飲用水應急保障突發(fā)事件下的飲用水應急保障144突發(fā)污染事件的污染處理處置突發(fā)污染事件的污染處理處置145事件的長期和深遠影響事件的長期和深遠影響146黃浦江八五特大污染事件

2003年8月5日，一艘停泊在吳涇熱電廠碼頭的貨船遭另一艘不明船舶碰撞后，導致貨輪燃油艙破損，約85噸重燃油泄漏，造成吳涇熱電廠六期碼頭至閘港上游段近8公里水域、灘涂及岸線遭到嚴重污染。事故發(fā)生地地處黃浦江上游準水源保護區(qū)，受污染水域最近距離取水量占上海市飲用水源80%的取水口約10公里，上海人民的飲用水安全和夏季用電安全受到嚴重威脅。黃浦江八五特大污染事件2003年8月5日，一艘147這一特大船舶污染事件在準水源保護區(qū)發(fā)生，泄漏燃油85噸，造成油污帶長約10km的大范圍污染，對取水口形成直接威脅。上海全市軍警及專業(yè)人員2000多人全力緊急清除油污仍耗時15天之久，耗資1700萬元。這一特大船舶污染事件在準水源保護區(qū)發(fā)生，泄漏燃油85噸，148事故易發(fā)地分析事故地點所屬區(qū)域發(fā)生次數(shù)上海煉油廠（碼頭）非水源保護區(qū)74吳涇附近（電廠，熱電廠，化工廠）準水源保護區(qū)27高橋石油公司（碼頭，煉油廠，石油站）非水源保護區(qū)24上海船廠（東廠，西廠，碼頭）非水源保護區(qū)24范圍重點事發(fā)地江段分析事故評價閔行西界至閘港閔行西渡，閔行船廠，閔行電廠工廠、碼頭數(shù)量一般，船舶通航密度較小，作業(yè)量有限事故發(fā)生頻次較低，污染強度較小閘港至徐浦大橋吳涇電廠，吳涇熱電廠，吳涇化工廠等工廠、碼頭設置較為密集，船舶通航密度較大，作業(yè)量大事故發(fā)生頻次高，污染強度大徐浦大橋至龍華港耀華玻璃廠等行道有彎曲段，工廠碼頭設置密集，船舶通航密度大事故發(fā)生頻次一般，污染強度一般水源地內(nèi)發(fā)生的污染事件事故易發(fā)地分析事故地點所屬區(qū)域發(fā)生次數(shù)上海煉油廠（碼頭）非水149突發(fā)污染事件評估方法的要求快：應對突發(fā)；簡單：所需信息量少；應對緊急；基本準確：能夠滿足實施應急預案的需要；應對危機。

“特征時間指數(shù)法”用于在突發(fā)事件發(fā)生后幾十分鐘或幾小時內(nèi)，對突發(fā)污染事件對取水口影響做出快速評估和預警。評估過程：科學、簡易、快速；評估結(jié)果：綜合、準確、直觀2．特征時間指數(shù)方法及其應用突發(fā)污染事件評估方法的要求2．特征時間指數(shù)方法及其應用150特征時間指數(shù)法的設計流程風險指標篩選關鍵指標分級評估公式設計歷史事件的數(shù)值輸入與計算綜合指數(shù)分級指標評估公式計算結(jié)果表示對應特征時間風險指標列表關鍵指標列表綜合定性評估公式綜合評估指數(shù)特征時間級別表指標量化分級表綜合指數(shù)分級表特征時間指數(shù)法的設計流程風險指標篩選關鍵指標分級評估公式設計151步驟I:指標評估泄漏物質(zhì)害性T指標分值油品高毒性并持久存在（某些原油等）5中毒性并持久存在（一般燃料油等）4高毒性并揮發(fā)（汽油、輕質(zhì)煤油等含較多芳烴的油品）3中毒性并一般揮發(fā)（含芳烴較少的重質(zhì)油等）2低毒性（幾乎不溶于水、不含芳烴的重質(zhì)油等）1化學品A類有毒、有害物質(zhì)（對水資源或人類健康產(chǎn)生重大危害的物質(zhì)）5B類有毒、有害物質(zhì)（對水資源或人類健康產(chǎn)生較大危害的物質(zhì)）4C類有毒、有害物質(zhì)（對水資源或人類健康產(chǎn)生一般危害的物質(zhì)）3D類有毒、有害物質(zhì)（對水資源或人類健康產(chǎn)生較小危害的物質(zhì)）2E類有毒、有害物質(zhì)（對水資源或人類健康產(chǎn)生不可察覺危害的物質(zhì)）1A．危害性指標分值（T）步驟I:指標評估泄漏物質(zhì)害性T指標分值油品高毒性并持久存152泄漏量（噸）>100100－1010－11－0.1<0.1A指標分值54321B．嚴重性指標分值(A)泄漏位置L指標分值一級飲用水保護區(qū)內(nèi)（以取水口為中心，至下游5公里，上游10公里水域）10上游水源保護區(qū)內(nèi)（以取水口為中心，上游10公里至上游30公里水域）9上游水源保護區(qū)內(nèi)（以取水口為中心，下游5公里至下游10公里水域）8準水源保護區(qū)（以取水口為起點，下游10公里至下游30公里水域）7－5非水源保護區(qū)（以取水口為起點，下游30公里以下水域）4－1C．緊急性指標分值(L)

泄漏量（噸）>100100－1010－11－0.1<0.1A153流速（m/s）>1.81.8－1.51.5－1.21.2－1.