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53. 環境健康危害 (11)

53. 環境健康危害

章節編輯： Annalee Yassi 和 Tord Kjellström

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1. 選定的重大“環境病”暴發
2. 食源性疾病病原體：流行病學特徵
3. 室外空氣污染物的主要來源
4. PM10的暴露-反應關係
5. 臭氧濃度的變化：健康結果
6. 發病率和死亡率：與水有關的疾病
7. 燃料發電：對健康的影響
8. 產生可再生電力：健康影響
9. 產生核電：健康影響
10. 住房與健康
11. 城市基礎設施與健康
12. 主要媒介傳播疾病的全球狀況

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1. 環境審計的範圍
2. 環境審核的基本步驟
3. 與環境有關的自願協議
4. 環保措施及集體協議
5. 環境保護集體協議

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55.環境污染防治（11）

55. 環境污染防治

章節編輯： Jerry Spiegel 和 Lucien Y. Maystre

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1. 常見大氣污染物及其來源
2. 測量計劃參數
3. 無機氣體的手動測量程序
4. 無機氣體的自動測量程序
5. 懸浮顆粒物的測量程序
6. 遠距離測量程序
7. 色譜空氣質量測量程序
8. 德國的系統空氣質量監測
9. 選擇污染控制的步驟
10. 二氧化硫空氣質量標準
11. 苯的空氣質量標準
12. 最佳可用控制技術示例
13. 工業氣體：清潔方法
14. 工業過程的樣本排放率
15. 廢水處理操作和流程
16. 調查參數列表
17. 在恢復井調查的參數
18. 廢物來源
19. 物質選擇標準
20. 加拿大二噁英和呋喃排放量減少

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週四，三月24 2011 17：15

圍繞 1992 年 1972 月在里約熱內盧舉行的聯合國環境與發展會議 (UNCED) 的宣傳證實了全球環境對全球變暖和生物多樣性喪失等問題的關注在世界政治議程中佔據中心位置. 事實上，在 1992 年斯德哥爾摩人類環境會議和 1974 年聯合國環境與發展會議之間的 1974 年裡，不僅在地方和全球範圍內人們對人類活動對環境造成的威脅的認識大大提高，而且管理環境問題的國際法律文書數量大量增加。（有大量的環境條約集：例如，參見 Burhenne 1974a、1992b、1991c；Hohmann 1992；Molitor XNUMX。當代的定性評估參見 Sand XNUMX。）

人們會記得，國際法（由 1945 年《國際法院規約》定義）的兩個主要來源是國際公約和國際習慣法（《規約》第 38 條第 1 款）。國際習慣法源於國家實踐，隨著時間的推移不斷重複，相信它代表了法律義務。儘管新的習慣規則有可能相對迅速地出現，但全球環境問題意識進入國際政治議程的速度意味著習慣法在法律演變過程中往往排在條約或約定法之後。規範。儘管某些基本原則，例如公平利用共享資源（Lac Lanoux 仲裁，1957 年）或不允許從事破壞鄰國環境的活動的義務（Trail Smelter 仲裁，1939 年、1941 年），可以歸因於來自習慣法的司法判決法律、條約無疑是國際社會對管制威脅環境的活動的需要作出反應的主要方法。國際環境監管的另一個重要方面是“軟法”的發展：為未來行動制定指導方針或必要條件的非約束性文書，或者國家通過這些文書在政治上承諾實現某些目標。這些軟法律文書有時會發展成為正式的法律文書或與具有約束力的文書相關聯，例如，通過公約締約方的決定。（關於軟法在國際環境法中的重要性，參見 Freestone 1994。）以上引用的許多國際環境法文件集都包括軟法文書。

本文將簡要概述主要的國際環境公約。儘管這種審查不可避免地集中在主要的全球公約上，但也應牢記重要且不斷增長的區域和雙邊協定網絡。（對於整個國際環境法的系統闡述，請參見 Kiss 和 Shelton 1991；Birnie 和 Boyle 1992。另請參見 Churchill 和 Freestone 1991。）

前斯德哥爾摩

在 1972 年斯德哥爾摩會議之前，大多數環境公約都與野生動物保護有關。只有非常早期的鳥類保護公約具有歷史意義（例如，1902 年保護對農業有用的鳥類公約；進一步參見 Lyster 1985）。從長遠來看，更重要的是一般性的自然保護公約，儘管 1946 年的華盛頓捕鯨管理公約（及其 1956 年的議定書）在這一時期尤其值得注意——隨著時間的推移，它當然已經將重點從開發轉向保護。保護方面的一項開創性公約是 1968 年在阿爾及爾召開的《非洲自然和自然資源保護公約》，儘管它採用了全面和創新的保護方法，但它犯了許多其他公約的錯誤，即沒有建立行政結構來監督其監督。同樣值得注意且更為成功的是 1971 年關於國際重要濕地特別是水禽棲息地的拉姆薩爾公約，該公約在成員國領土內建立了濕地保護區網絡。

這一時期其他值得注意的發展是第一個全球石油污染公約。 1954 年《防止海洋石油污染國際公約》（OILPOL）（1962 年和 1969 年修訂）通過制定海上石油運輸監管框架開闢了新天地，但第一批公約規定了緊急行動和油污損害賠償直接針對世界第一起重大油輪事故——利比里亞油輪失事而製定 托里峽谷 1967 年在英格蘭西南部海岸外。1969 年《關於在公海發生油污損害時進行干預的國際公約》授權領海以外的沿海國家及其夥伴採取緊急行動，即 1969 年《國際油污民事責任公約》 Damage 和 1971 年關於建立國際油污損害賠償基金的布魯塞爾國際公約為油輪船東和經營者提出的賠償要求提供了基礎，並輔之以國際賠償基金。（還要注意重要的行業自願補償計劃，例如 TOVALOP 和 CRISTAL；進一步參見 Abecassis 和 Jarashow 1985。）

從斯德哥爾摩到里約

從 1972 年到 1992 年，國際環境法文書的數量和種類都出現了驚人的增長。這項活動的大部分直接歸功於斯德哥爾摩會議。著名的會議宣言（1972 年聯合國人類環境會議宣言）不僅規定了某些原則，其中大部分是 德萊格·費倫達 （即，他們陳述了法律應該是什麼，而不是它本來是什麼），但它還制定了 109 點環境行動計劃和建議聯合國在機構和財政方面實施的決議。這些建議的結果是根據聯合國大會決議（UNGA 1972）成立了聯合國環境規劃署（UNEP），最終總部設在內羅畢。環境署直接負責贊助一些重要的全球環境條約和製定重要的區域海洋方案，這導致形成了一個由大約八個保護海洋環境的區域框架公約組成的網絡，每個公約都制定了議定書以滿足地區的特殊要求。許多新的區域計劃仍在醞釀之中。

為了概述這一時期制定的大量環境公約，將它們分為若干組：自然保護；保護海洋環境；跨界環境影響的監管。

保護自然和自然資源

這一時期在全球和區域層面締結了許多自然保護條約。在全球層面，特別值得注意的是 1972 年聯合國教科文組織《保護世界文化和自然遺產公約》、1973 年《華盛頓瀕危物種國際貿易公約》和 1979 年《保護野生動物遷徙物種波恩公約》 . 在區域層面，大量條約包括 1974 年北歐環境保護公約、1976 年南太平洋自然保護公約（阿皮亞公約，1974 年在 Burhenne a）和 1979 年伯爾尼歐洲保護公約野生動物和自然棲息地（歐洲條約叢書）。另請注意關於保護野生鳥類的 1979 EC 指令 79/409（OJ 1979），現在由關於保護自然棲息地和野生動植物群的指令 92/43（OJ 1992）修正和補充，1979 年公約Vicuna 的保護和管理以及 1985 年東盟自然和自然資源保護協定（轉載於 Kiss 和 Shelton，1991 年）。（還值得注意的是與南極有關的條約——任何國家管轄範圍之外的全球公域：1980 年《堪培拉南極海洋生物資源保護公約》、1988 年《南極礦產資源活動管制惠靈頓公約》和1991 年在馬德里簽署的南極環境保護條約議定書。）

保護海洋環境

1973 年，第三次聯合國海洋法會議（UNCLOS III）的談判開始。九年的《聯合國海洋法公約》談判以 1982 年的《蒙特哥貝海洋法公約》(LOSC) 告終，該公約第十二部分包括一個管理海洋環境問題的總體框架，包括船舶和陸上污染源和傾倒，以及規定有關保護海洋環境的某些一般職責。

在更詳細的層面上，國際海事組織 (IMO) 負責制定兩項主要的全球公約：1972 年《防止傾倒廢物及其他物質造成海洋污染的倫敦公約》和 1973 年《防止傾倒廢物及其他物質造成海洋污染的國際公約》船舶污染，經 1978 年修訂（MARPOL 1973/78），以及與石油洩漏有關的第三項公約，即 1990 年的國際石油污染防備、響應和合作公約，建立了全球合作和援助法律框架，以應對重大漏油。（其他主要不是環境但相關的海事公約包括 1972 年國際海上避碰規則公約 (COLREG)；1974 年國際海上人命安全公約 (SOLAS)；1976 年國際勞工組織商船公約（最低標準）公約（第 147 號）和 1978 年海員培訓、發證和值班標準公約）。

1972 年的倫敦公約採用了現在已成為通用的方法，列出了不能傾倒在海洋中的物質（附件 I）；附件二列出了只有獲得許可才能傾倒的物質。監管結構要求籤署國對在其港口裝載的任何船隻或在世界任何地方懸掛其國旗的船隻執行這些義務，該監管結構已逐步收緊其製度，以至於各方現在已經有效地結束了工業廢物的海洋傾倒。 1973/78 MARPOL 公約取代了 1954 年 OILPOL 公約（上文），並為包括油輪在內的各種船舶的污染提供了主要監管制度。 MARPOL 要求船旗國對所有受控物質的“作業排放”實施控制。 MARPOL 制度於 1978 年進行了修訂，以便逐步將其製度擴展到五個附件中包含的不同形式的船舶污染源。所有附件現已生效，涵蓋油類（附件 I）、有毒液體物質（附件 II）、包裝廢物（附件 III）、污水（附件 IV）和垃圾（附件 V）。在雙方商定的特殊區域內執行更嚴格的標準。

在區域層面，環境署區域海洋方案提供了一個廣泛但不全面的海洋保護條約網絡，涵蓋：地中海（保護地中海免受污染公約，巴塞羅那，16 年 1976 月 1976 日；2 年的議定書（ 1980), 1982 和 24); 海灣（科威特保護海洋環境免受污染區域合作公約，科威特，1978 年 1978 月 1989 日；1990 年、23 年和 1981 年的議定書）；西非（西非和中非區域海洋和沿海環境保護和開發合作公約（阿比讓，1981 年 12 月 1981 日），以及 1981 年議定書）；東南太平洋（保護東南太平洋海洋環境和沿海地區公約（利馬，1983 年 2 月 1989 日）；14 年、1982 年 (1982) 和 24 年的議定書）；紅海（保護紅海和亞丁灣環境區域公約（吉達，1983 年 1983 月 1990 日）；21 年議定書）；加勒比地區（保護和開發大加勒比地區海洋環境公約，（卡塔赫納，1985 年 2 月 1985 日）；24 年和 1986 年的議定書）；東非（東非地區海洋和沿海環境的保護、管理和開發公約（內羅畢，2 年 1986 月 1987 日）；XNUMX 年的 XNUMX 個議定書）；和南太平洋（南太平洋地區自然資源和環境保護公約，（努美阿，XNUMX 年 XNUMX 月 XNUMX 日）；XNUMX 年的 XNUMX 項議定書）——另外還有大約 XNUMX 項處於不同規劃階段。（有關上述所有公約及其議定書的文本，以及製定計劃的詳細信息，請參閱 Sand XNUMX。）這些條約由涵蓋廣泛問題的議定書補充，包括陸上污染源的監管、海洋傾倒、海上石油鑽井平台（和退役）造成的污染、特別保護區和野生動物保護。

在 UNEP 框架之外制定了其他區域制度，特別是在東北大西洋，那里高度綜合的區域文書網絡涵蓋了海洋傾倒的監管（1972 年《防止船舶和飛機傾倒造成海洋污染的奧斯陸公約》； 1983 年和 1989 年），陸源污染（1974 年防止陸源海洋污染巴黎公約；1986 年議定書），石油污染監測與合作（1983 年波恩合作處理海洋污染協定） North Sea by Oil and other Harmful Substances: Amending Decision 1989），檢查船舶安全和保護海洋環境（1982 年巴黎諒解備忘錄關於港口國控制實施海上安全和海洋環境保護協定，以及作為自然保護和漁業。（一般參見 Freestone 和 IJlstra 1991。另請注意新的 1992 巴黎修道院保護東北大西洋海洋環境的離子，它將取代奧斯陸和巴黎公約； Hey, IJlstra 和 Nollkaemper 1993 中的文本和分析。）在波羅的海，最近修訂了 1974 年關於保護波羅的海地區海洋環境的赫爾辛基公約（有關 1992 年公約的文本和分析，請參見 Ehlers 1993）），以及為黑海地區製定的新公約（1992 年布加勒斯特保護黑海公約；另見 1993 年敖德薩保護黑海部長級宣言。）

跨境影響

《斯德哥爾摩宣言》第 21 條原則規定，各國“有責任確保在其管轄和控制下的活動不會對其他國家或國家管轄範圍以外地區的環境造成損害”。儘管這一原則現在被廣泛認為已成為習慣國際法的一部分，但該原則 粗略地說 需要相當大的微調才能為此類活動的監管提供基礎。為了解決這些問題，主要是為了應對廣為人知的危機，制定了國際公約來解決諸如遠距離越境空氣污染、臭氧層保護、核事故響應通知和合作、危險廢物越境轉移等問題和全球氣候變化。

遠程跨界空氣污染

1979 年的《日內瓦公約》（Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution）首先解決了歐洲的遠距離空氣污染問題。然而，這是一項框架公約，其謙虛表達的目標是“限制並儘可能逐步減少和防止空氣污染，包括遠距離跨界污染”。特定物質排放管制方面的實質性進展只是隨著議定書的製定而取得的，現在有四個：1984 年日內瓦議定書（關於長期監測和評估合作項目長期融資的日內瓦議定書- 歐洲空氣污染的範圍傳播）建立了空氣質量監測站網絡； 1985 年赫爾辛基議定書（關於減少硫排放）旨在到 30 年將硫排放減少 1993%； 1988 年索非亞議定書（關於控制氮氧化物或其越境通量的排放），現已被 1994 年奧斯陸第二硫磺議定書取代，規定到 1987 年將國家氮氧化物排放量凍結在 1994 年的水平；和 1991 年的日內瓦議定書（關於控制揮發性有機化合物或其越境通量的排放）為減少揮發性有機化合物和通量的排放提供了一系列選擇。

核事故的跨界影響

1986 年切爾諾貝利事故後，世界開始關注核事故的跨界影響，但在此之前，之前的公約已經解決了一些與核裝置風險相關的問題，包括 1961 年的第三方責任公約核能領域（1960 年）和維也納核損害民事責任公約（1963 年）。還要注意 1963 年禁止在大氣層、外層空間和水下進行核武器試驗的條約。 1980 年《關於核材料實物保護的維也納公約》試圖制定保護核材料免受包括恐怖主義在內的多種威脅的標準。切爾諾貝利事故發生後，1986 年又商定了兩項公約，關於及早通報事故（維也納公約及早通報核事故）和發生此類事故時的國際合作（維也納公約核事故或輻射緊急情況）。

保護臭氧層

1985 年《保護臭氧層維也納公約》規定各方“根據其可支配的手段和能力”承擔以下一般義務：

a) 通過系統觀察、研究和信息交流進行合作，以便更好地了解和評估人類活動對臭氧層的影響以及臭氧層改變對人類健康和環境的影響； (b) 採取適當的立法或行政措施，並合作協調適當的政策，以控制、限制、減少或防止在其管轄或控制下的人類活動，如果發現這些活動已經或可能會因修改或可能產生不利影響臭氧層的改變； (c) 合作制定執行公約的議定措施、程序和標準，以期通過議定書和附件； (d) 與主管國際機構合作，有效實施它們加入的公約和議定書。

1987 年《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》對《維也納公約》進行了補充，該議定書本身由 1990 年的倫敦會議和最近的 1992 年 2 月的哥本哈根會議進行了調整和修正。該議定書第 1,1,1 條要求締約方對消耗臭氧層的化學品，即氟氯化碳、哈龍、其他全鹵化氟氯化碳、四氯化碳和 XNUMX-三氯乙烷（甲基氯仿）。

第 5 條規定某些發展中國家可免除排放限制，“以滿足（他們的）國內基本需求”長達 5 年，但須遵守第 2(3)(5)條規定的某些附帶條件。該議定書還為根據第 10 條要求豁免的發展中國家締約方提供技術和財務合作。商定了一個多邊基金，以協助這些締約方研究和履行其義務（第 1992 條）。 1991 年 5 月在哥本哈根，根據 1994 年臭氧消耗科學評估，該評估發現中緯度和高緯度兩個半球臭氧減少的新證據，商定了一些新措施，當然，上述一般制度；發展中國家仍有可能根據第 1996 條延遲。要求所有締約方到 1996 年停止使用哈龍，到 90 年停止使用 CFC、HBFC、四氯化碳和甲基氯仿。到 2015 年應凍結 HCFC 的使用，到 2030 年減少 1995%，到 1991 年消除。甲基溴，仍用作一種水果和穀物防腐劑，受到自願控制。締約方同意“盡一切努力”到 2000 年將其使用凍結在 2060 年的水平。總體目標是到 XNUMX 年穩定大氣中的氯負荷，然後到 XNUMX 年左右將其降至臨界水平以下。

危險廢物的越境轉移

在發生了一系列臭名昭著的事件後，從發達國家運送的危險廢物在發展中國家處於不受控制和危險的條件下，危險廢物的越境轉移成為 1989 年《控制越境轉移巴塞爾公約》的國際監管主題危險廢物及其處置（另見 Kummer 1992）。本公約的前提是在此類廢物的移動發生之前，各國必須事先知情同意。然而，非洲統一組織的 1991 年《關於禁止向非洲進口和控制危險廢物在非洲境內越境轉移和管理的巴馬科公約》比這更進一步，該公約尋求完全禁止向非洲進口危險廢物.

跨境背景下的環境影響評估 (EIA)

1991 年《越境環境影響評估埃斯波公約》確立了睦鄰關係框架。它擴展了 EIA 的概念，迄今為止完全在國家規劃法律和程序的背景下發展，以發展項目和相關程序和決定的跨界影響。

1992 年和後里約公約

里約聯合國環境與發展會議促使或恰逢大量新的全球和區域環境公約，以及《里約環境與發展宣言》中關於未來的重要原則宣言。除了在里約締結的兩項公約——氣候變化框架公約和生物多樣性公約——1992 年簽署的新環境公約包括那些規范國際水道使用以及工業事故跨界影響的公約。在區域層面，1992 年簽署了《保護和利用波羅的海地區赫爾辛基公約》（埃勒斯 1993 年的文本和分析）和《保護黑海免受污染布加勒斯特公約》。另請注意 1993 年關於保護黑海的部長級宣言，該宣言提倡採取預防性和整體性方法，以及保護東北大西洋海洋環境的巴黎公約（Hey、IJlstra 和 Nollkaemper 1993 年的文本和分析） .

聯合國氣候變化框架公約（UNFCCC）

UNFCCC 於 1992 年 155 月由約 1985 個國家在里約熱內盧簽署，大致仿照 XNUMX 年的《維也納公約》。顧名思義，它提供了一個框架，在這個框架內，將通過詳細的協議來協商更詳細的義務。公約的基本目標是實現

將大氣中的溫室氣體濃度穩定在一個水平，以防止對氣候系統造成危險的人為乾擾......在一個足以讓生態系統自然適應氣候變化的時間框架內，以確保糧食生產不受威脅並能夠經濟發展要以可持續的方式進行。 (第二條)

第 4 條對所有締約方規定了兩項主要職責：(a) 制定、定期更新、公佈和提供所有溫室氣體的人為源排放量和匯清除量的國家清單，使用可比較的（尚未商定的） ) 方法； (b) 制定、實施、公佈並定期更新國家和區域措施方案，通過解決所有溫室氣體的人為源排放量和匯清除量來減緩氣候變化，以及促進充分適應氣候變化的措施。此外，發達國家締約方同意一些一般義務，這些義務將通過更詳細的協議具體化。

例如，承擔技術開發的推廣和合作；控制、防止或減少溫室氣體的人為排放；促進可持續發展，保護和加強彙和水庫，包括生物質、森林、海洋和其他陸地、沿海和海洋生態系統；通過制定綜合沿海區管理、水資源和農業計劃以及受洪水影響地區的保護和恢復計劃，合作適應氣候變化的影響；促進和合作交流與氣候、氣候變化和應對戰略相關的科學、技術、社會經濟和法律信息；並在相關教育、培訓和公眾意識方面促進和合作。

生物多樣性公約

1992 年在里約熱內盧舉行的環發會議也批准了《生物多樣性公約》，其目標是保護生物多樣性、可持續利用其組成部分以及公平和公正地分享因利用遺傳資源而產生的惠益（第 1 條）（有關有用的評論，請參見 Boyle 1993）。與 UNFCCC 一樣，該公約也將得到議定書的補充，但它確立了關於保護和可持續利用自然資源、識別和監測生物多樣性的一般義務，現場和異地保護、研究和培訓以及公眾教育和意識以及可能影響生物多樣性的活動的環境影響評估。還有關於獲取遺傳資源、獲取和轉讓包括生物技術在內的相關技術以及國際信息交流與合作的一般規定。

國際水道使用條例

1992 年《關於保護和使用跨界水道和國際湖泊的赫爾辛基公約》旨在為沿岸國之間的聯合監測和評估、共同研發和信息交流建立合作框架。它通過適當的管理技術（包括環境影響評估和應急計劃）以及通過採用低廢或無廢技術和減少來自點源和擴散源的污染。

工業事故的跨界影響

同樣於 1992 年 1991 月在赫爾辛基簽署的《工業事故跨界影響公約》涵蓋了對可能產生跨界影響的工業事故的預防、準備和應對。主要義務是與其他各方合作和交換信息。十三個附件的詳細系統建立了識別具有跨界影響的危險活動的系統，用於開發具有跨界維度的環境影響評估（根據 XNUMX 年埃斯波公約，上文）以決定潛在危險活動的選址。它還為公眾和其他各方提供應急準備和獲取信息的途徑。

結論

正如這篇簡短的回顧應該表明的那樣，在過去的二十年裡，國際社會對環境保護和管理的態度發生了重大變化。這種變化的一部分是處理環境問題的國際文書的數量和範圍大幅增加。大量的文書與新的原則和製度相匹配。污染者付費原則、預防原則（Churchill 和 Freestone 1991；Freestone 和 Hey 1996）和對子孫後代權利的關注（Kiss，in Freestone 和 Hey 1996）都反映在上述國際公約中。聯合國環境規劃署和條約秘書處的作用是服務和監督數量迅速增加的條約制度，這導致評論員認為國際環境法，例如國際人權法，已經成為一個新的獨立分支國際法 (Freestone 1994)。 UNCED 在這方面發揮了重要作用，它制定了一個主要議程——其中大部分仍未完成。仍然需要詳細的協議來為氣候變化公約的框架增添實質內容，而且可以說，也需要為生物多樣性公約增添實質內容。由於擔心公海捕魚對環境的影響，聯合國於 1995 年締結了《跨界魚類種群和高度洄游魚類種群協定》。1995 年還舉行了另一次聯合國陸基海洋污染源會議——現已達成一致造成超過 70% 的海洋污染。世界貿易的環境層面以及森林砍伐和荒漠化也是未來需要在全球範圍內解決的問題，同時不斷提高我們對人類活動對世界生態系統影響的認識。新出現的國際環境法面臨的挑戰不僅僅是通過增加環境文書的數量來應對，還在於提高其影響力和有效性。

出版於 54.環境政策

週四，三月24 2011 17：17

環境影響評估

用作本文標題的術語“環境影響評估”現在已越來越多地但並非普遍地被術語“環境評估”所取代。快速回顧一下更改名稱的原因將有助於我們定義這些名稱所描述的活動的本質，以及反對或不願使用影響一詞背後的重要因素之一。

1970 年，《國家環境政策法》(NEPA) 成為美國的法律，為聯邦政府確立了環境政策目標，重點是在決策制定時需要考慮環境因素。當然，制定政策目標很容易，但實現起來就更難了。為確保該法案“有效”，立法者納入了一項規定，要求聯邦政府為任何“可能顯著影響人類環境質量”的擬議行動準備一份“環境影響報告”(EIS)。在決定是否應啟動擬議的行動之前，將考慮該文件的內容。為準備 EIS 所做的工作被稱為環境影響評估 (EIA)，因為它涉及識別、預測和評估擬議的聯邦行動的影響。

不幸的是，英語中的“影響”一詞並不是一個正面的詞。影響被認為是有害的（幾乎根據定義）。因此，隨著環境影響評估的實踐從美國傳播到加拿大、歐洲、東南亞和澳大拉西亞，許多政府及其顧問希望擺脫影響的負面影響，因此誕生了環境評估 (EA) 一詞。 EIA 和 EA 完全相同（除了美國和少數採用美國製度的國家，EIA 和 EA 具有精確和不同的含義）。在本文中將僅提及 EIA，但應記住所有評論同樣適用於 EA，並且這兩個術語在國際上都在使用。

除了影響這個詞的使用，環境影響評估的應用環境（特別是在美國和加拿大）也對環境影響評估的看法產生了影響，這在政治家、政府高級官員中是（在某些情況下仍然是）普遍的官員以及私營和公共部門的“開發商”。在美國和加拿大，土地利用規劃薄弱，EIS 或 EIA 報告的編制經常被利益相關方“劫持”，幾乎成為規劃活動。這鼓勵製作大量、多卷的文件，這些文件製作起來既費時又昂貴，當然，幾乎不可能閱讀和採取行動！有時，項目在所有這些活動進行時被推遲，給支持者和投資者帶來刺激和財務成本。

此外，在其運作的前五到六年中，NEPA 引發了許多法庭案件，在這些案件中，項目反對者能夠以技術和有時程序為由質疑 EIS 的充分性。同樣，這導致許多項目延誤。然而，隨著經驗的積累和指引的出台更加明確和嚴格，訴諸法院的案件數量明顯下降。

不幸的是，這些經歷的綜合影響給許多外部觀察者留下了明顯的印象，即環境影響評估是一項用心良苦的活動，但不幸的是，它出了問題，結果更多地成為發展的障礙而不是幫助。對於許多人來說，對於自我放縱的發達國家來說，這似乎是一種適當的活動，如果不是完全必要的話，但對於工業化國家來說，這是一種他們負擔不起的昂貴奢侈品。

儘管在某些地方出現了不良反應，但事實證明，環境影響評估在全球範圍內的傳播勢不可擋。從 1970 年的美國開始，EIA 擴展到加拿大、澳大利亞和歐洲。許多發展中國家——例如菲律賓、印度尼西亞和泰國——在許多西歐國家之前引入了環境影響評估程序。有趣的是，世界銀行等各種開發銀行是將 EIA 引入其決策系統的最慢組織之一。事實上，直到 1980 年代末和 1990 年代初，銀行和雙邊援助機構才可以說趕上了世界其他地區。沒有跡象表明將環境影響評價法律法規引入國家決策系統的速度正在放緩。事實上，自 1992 年在里約熱內盧舉行的“地球峰會”以來，隨著國際機構和國家政府試圖滿足在里約提出的有關可持續發展需求的建議，環境影響評估得到越來越多的使用。

什麼是環評？

我們如何解釋 EIA 的日益普及？它能為政府、私營和公共部門開發商、工人、他們的家人和他們居住的社區做些什麼？

在進行環境影響評估之前，高速公路、水力發電大壩、港口和工業設施等開發項目是根據技術、經濟，當然還有政治基礎進行評估的。這些項目有一定的經濟和社會目標要實現，參與頒發許可證、執照或其他類型授權的決策者有興趣了解這些項目是否會實現這些目標（將那些出於政治目的而構思和建造的項目放在一邊，例如作為聲望）。這需要進行經濟研究（通常是成本效益分析）和技術調查。不幸的是，這些研究沒有考慮到環境影響，而且隨著時間的推移，越來越多的人開始意識到此類開發項目對環境造成的破壞越來越大。在許多情況下，意外的環境和社會影響導致了經濟成本；例如，非洲的卡里巴大壩（位於贊比亞和津巴布韋之間的邊界）導致許多村莊重新安置到不適合人們從事傳統農業的地區。安置區糧食短缺，政府不得不啟動緊急糧食供應行動。其他意想不到的“附加”成本以及環境破壞的例子使人們越來越認識到，傳統的項目評估技術需要一個額外的維度來減少意外和不受歡迎的影響的可能性。

政府、非政府組織 (NGO) 和公眾對重大開發項目可能產生的意外經濟損失的認識不斷提高，與此同時，全球對環境重要性的認識也在同步增長。尤其是，人們關注的重點是人口增長和隨之而來的經濟活動擴張的影響，以及這種增長是否可能受到環境制約。人們越來越認識到全球生物地球化學和其他過程對於保持清潔的空氣和水以及食物和木材等可再生資源的重要性。因此，許多人相信，環境不能再被視為被動和永無止境的貨物交付者和人類廢物的接收者。它必須被視為發展過程的積極組成部分，如果處理不當，可能會降低實現發展目標的機會。這種認識導致了一些程序或實踐的開發和實施，通過考慮環境可能受到損害或改善的程度，將環境納入開發過程。一種這樣的程序是環境影響評估。總體目標是降低風險——對於一般智人，尤其是當地群體——環境破壞將導致危及生命的後果，如飢荒和洪水。

基本上，EIA 是一種在決定實施之前識別、預測和評估擬議的發展行動及其替代方案的環境影響的方法。其目的是將環境影響評估納入標準、預可行性、可行性、評估和設計活動中，這些活動旨在測試提案是否符合其目標。通過在進行這些研究的同時進行環境影響評估工作，應該可以及早識別重大的不利影響（以及那些有益的影響）並儘可能“設計出”有害影響。此外，可以提高收益。任何環境影響評估的結果都應該是一項在其位置、設計和建造或運營方法方面“環境友好”的建議，前提是其環境影響是可以接受的，並且任何環境惡化都不太可能造成困難。因此，EIA 是一種預防工具，醫學提供了一個恰當的類比。在社區醫學領域，預防疾病比治療疾病更好，而且經濟上也更便宜。在開發過程中，盡量減少環境破壞（同時仍能實現經濟目標）比在破壞發生後資助昂貴的清理或恢復行動更好。

環評申請

EIA 適用於哪些類型的開發活動？沒有標准或正確答案。每個國家決定接受環境影響評估的活動的類型和規模；例如，在一個熱帶小島上擬議的 10 公里公路可能會造成重大影響，但在一個人口密度低的半乾旱大國修建一條類似的公路可能對環境沒有影響。在所有國家，EIA 都根據國家標準應用於“物理”開發項目；在一些國家，環境影響評估也適用於可能造成重大環境影響的發展計劃、方案和政策（例如能源供應部門發展方案和國家發展計劃）。將 EIA 應用於此類行為的國家包括美國、荷蘭和中國。然而，這些國家是正常做法的例外。大多數環境影響評估都是為實體開發項目準備的，但毫無疑問，“戰略”環境影響評估在未來會變得越來越重要。

環境影響評估分析了哪些影響？這同樣因國家/地區而異，但程度低於受環境影響評估的擬議活動類型的情況。通常給出的答案是“環境”影響，對此不可避免的反應很可能是“是的，但什麼是‘環境’？” 通常，大多數 EIA 都關註生物物理環境，即對以下因素的影響：

水質和水量
空氣質量
生態系統和生態過程
噪音水平。

在某些情況下，不考慮其他影響。然而，將 EIA 限制在生物物理影響上的局限性受到質疑，並且越來越多的 EIA 以廣泛的環境概念為基礎，並在適當的時候包括對以下方面的影響：

當地社區（“社會”影響）
地方經濟
健康和安全
風景
文化資源（考古或歷史遺址、對當地社區具有精神意義的環境特徵等）。

有兩個原因有助於解釋“環境”影響的更廣泛定義。首先，人們發現，考慮提案對生物物理環境的影響，同時忽視對當地社區和居民的社會、健康和經濟影響，在社會和政治上是不可接受的。這個問題在發達國家一直很突出，特別是那些土地利用規劃體系薄弱的國家，社會和經濟目標被納入其中。

在發展中國家，這個因素也存在，並且有一個額外的補充解釋。與發達國家的情況相比，發展中國家的大多數人口與環境的直接關係在許多方面更密切、更複雜。這意味著當地社區及其成員與環境互動的方式可能會因環境、社會和經濟影響而改變。例如，在貧困地區，一個大型的新項目（如 2,400 兆瓦的發電站）將引入新的勞動力來源和社會基礎設施（學校、診所），以提供所需的大量勞動力。基本上，注入當地經濟的收入使電站所在地成為貧困海中的繁榮之島。這吸引了窮人到該地區尋找工作和使用新設施來提高他們的生活水平。並非所有人都會成功。不成功的人會嘗試為受僱者提供服務，例如提供木柴或木炭。這將造成環境壓力，通常是在遠離發電站的地方。除了直接受僱於站址的工人及其家屬的湧入造成的影響之外，還會發生此類影響。因此，項目的主要誘發社會效應——移民——會導致環境影響。如果不分析這些社會經濟影響，那麼 EIS 將面臨無法實現其主要目標之一的危險，即識別、預測、評估和減輕生物物理環境影響。

幾乎所有與項目相關的環境影響評估都關注外部環境，即場地邊界以外的環境。這反映了環評的歷史。如上所述，它起源於發達國家。這些國家有強有力的職業健康保護法律框架，EIA 將重點放在內部、工作環境和外部環境上是不合適的，因為這會造成重複勞動和濫用稀缺資源。

在許多發展中國家，相反的情況往往是現實。在這種情況下，環境影響評估，尤其是工業設施，考慮對內部環境的影響似乎是合適的。考慮內部空氣質量和噪音水平變化等影響的主要重點是工人的健康。這裡還有兩個重要的方面。首先，在貧窮國家，因疾病、受傷或死亡而失去養家糊口的人會迫使家庭的其他成員開採自然資源以維持收入水平。如果許多家庭受到影響，那麼累積影響可能會在當地產生重大影響。其次，家庭成員的健康會直接受到工人衣服上帶入家中的化學物質的影響。因此，內部環境和外部環境之間存在直接聯繫。將內部環境納入 EIA 在 EIA 文獻中很少受到關注，並且由於其在 EIA 法律、法規和指南中的缺席而引人注目。然而，如果當地情況合適，沒有任何邏輯或實際理由說明環境影響評估不應處理工人健康的重要問題以及工人身心健康惡化可能產生的外部影響。

環境影響評估的成本和收益

反對環評或持中立態度的人最常提出的問題可能是成本問題。 EIS 的準備需要時間和資源，而這最終意味著金錢。因此，重要的是要考慮 EIA 的經濟方面。

將環境影響評估程序引入一個國家的主要成本落在項目投資者或支持者以及中央或地方政府（取決於程序的性質）上。幾乎在所有國家/地區，項目投資者或支持者都會為其項目支付 EIA 準備費用。同樣，部門投資戰略和區域發展計劃的發起者（通常是政府機構）為其環境影響評估付費。來自發達國家和發展中國家的證據表明，準備 EIS 的成本佔項目資本成本的 0.1% 至 1%。如果考慮 EIS 中建議的緩解措施，這一比例可能會增加。成本取決於推薦的緩解類型。顯然，以維持其生活水平的方式重新安置 5,000 個家庭是一項成本相對較高的工作。在這種情況下，EIS 和緩解措施的成本可能會上升到資本成本的 15% 到 20%。在其他情況下，它可能在 1% 到 5% 之間。這些數字可能看起來過高，表明環境影響評估是一種財政負擔。毫無疑問，環評是要花錢的，但根據筆者的經驗，還沒有哪個大項目因為環評準備的成本而中止，只有少數項目因為必要的緩解措施成本而變得不經濟。

環境影響評估程序還給中央或地方政府增加了成本，這些成本來自員工和其他資源，這些資源需要用於管理系統以及處理和審查 EIS。同樣，成本取決於程序的性質以及每年產生多少 EIS。作者不知道有任何計算試圖提供此費用的平均數字。

回到我們的醫學類比，疾病的預防需要大量的前期投資，以確保未來和可能長期分散的人口健康利益，EIA 也不例外。可以從支持者以及政府和更廣泛社會的角度來檢查經濟利益。支持者可以通過多種方式受益：

防止延誤獲得授權
確定涉及廢物流成分回收和回收的緩解措施
創造更清潔的工作環境
確定更便宜的替代品。

並非所有這些都適用於所有情況，但考慮支持者可以節省的方式是有用的。

在所有國家/地區，在實施和運營項目之前都需要各種許可、許可和授權。授權程序需要時間，如果有人反對項目並且不存在可以識別、考慮和調查問題的正式機制，則可以延長授權程序。毫無疑問，被動的民眾將所有發展視為不可避免的經濟和社會進步的標誌的時代即將結束。所有項目都受到越來越多的地方、國家和國際審查——例如，印度持續反對 Sardar Sarovar (Narmada) 水壩綜合體。

在這種情況下，EIA 提供了一種機制來解決公眾關注的問題，如果不是消除的話。發達國家（如英國）的研究表明，EIA 有可能減少延遲獲得授權的可能性——時間就是金錢！事實上，英國天然氣公司在 1970 世紀 XNUMX 年代後期的一項研究表明，與沒有進行 EIA 的類似項目相比，通過 EIA 獲得授權所需的平均時間更短。

已經提到了緩解的附加成本，但值得考慮相反的情況。對於產生一種或多種廢物流的設施，EIA 可以確定通過使用回收或再循環過程減少廢物負荷的緩解措施。在前一種情況下，從廢物流中回收成分可能使支持者能夠出售它（如果有市場）並支付回收過程的成本，甚至賺取利潤。水等元素的回收可以減少消耗，從而降低原材料投入的支出。

如果環境影響評估的重點是內部環境，那麼工作條件應該比沒有環境影響評估的情況要好。一個更清潔、更安全的工作場所可以減少員工的不滿、疾病和缺勤。總體效果可能是生產力更高的勞動力，這對支持者或運營商來說也是一種經濟利益。

最後，僅使用技術和經濟標準選擇的首選方案實際上可能不是最佳選擇。在博茨瓦納，在將水運往哈博羅內（首都）之前，已經選擇了一個地點來儲存水。實施了環境影響評估，並且在環境影響評估工作的早期發現，環境影響將是非常不利的。在調查工作期間，EIA 團隊確定了一個替代地點，他們獲准將其包括在 EIA 中。備選地點比較表明，第二種選擇對環境的影響要小得多。技術和經濟研究表明，該場地符合技術和經濟標準。事實上，發現第二個地點可以滿足最初的開發目標，同時對環境的破壞較小，建造成本降低 50%（IUCN 和博茨瓦納共和國政府，日期不詳）。毫不奇怪，第二種選擇已經實施，這不僅有利於支持者（半國營組織），也有利於博茨瓦納的整個納稅人口。此類示例可能並不常見，但確實表明 EIA 工作提供了“測試”各種開發選項的機會。

EIA 程序的主要好處分散在社會的各個組成部分，例如政府、社區和個人。通過防止不可接受的環境惡化，EIA 有助於維持所有人類生活和活動所依賴的基本“生命過程”。這是一個長期的、分散的利益。在特定情況下，環境影響評估可以避免局部環境破壞，而這種破壞需要日後採取補救措施（通常是昂貴的）。補救措施的費用通常由地方或中央政府承擔，而不是由造成損害的設施的支持者或運營商承擔。

最近發生的事件，特別是自里約“地球峰會”以來，正在慢慢改變發展活動的目標。直到最近，發展的目標還是改善特定地區的經濟和社會條件。越來越多地，“可持續性”標准或目標的實現在傳統的目標層次結構中佔據中心位置（仍然相關）。將可持續性作為一個重要的（如果還不是主要的）目標引入開發過程，將對 EIA 所遭受的關於“工作與環境”的無結果辯論的未來存在產生深遠的影響。當環境處於發展過程的外部並向內看時，這場辯論具有一定的意義。現在環境正成為中心，辯論的中心是將工作和健康環境以可持續的方式聯繫起來的機制。作為推動和實現可持續發展的重要機制之一，EIA 仍然可以做出重要且不斷擴大的貢獻。

出版於 54.環境政策

週四，三月24 2011 17：19

生命週期評估（從搖籃到墳墓）

為子孫後代保護環境的需要使得不僅有必要討論新出現的環境問題，而且有必要在確定具有成本效益和無害環境的戰略來解決這些問題並採取行動來執行因以下問題而產生的措施方面取得進展。這樣的討論。有充分的證據表明，改善環境狀況以及製定維持環境的政策必須在這一代人和後代人中佔據更大的優先地位。雖然政府、環保團體、工業界、學術界和公眾普遍持有這種信念，但對於如何在不犧牲當前經濟利益的情況下改善環境條件存在相當大的爭論。此外，環境保護已成為一個具有重大政治意義的問題，確保生態穩定已被推到許多政治議程的首位。

過去和現在保護環境的努力在很大程度上都以單一問題方法為特徵。每個問題都已根據具體情況進行了處理。對於容易識別的排放點源污染造成的問題，這是減少環境影響的有效途徑。今天，情況更加複雜。現在很多污染來自大量的面源，這些面源很容易從一個國家轉移到另一個國家。此外，我們每個人都通過我們的日常生活方式對這種總的環境污染負荷做出貢獻。不同的非點源很難識別，它們相互作用影響環境的方式也不為人所知。

越來越多的更複雜和全球性的環境問題很可能對社會的多個部門採取補救行動產生重大影響。為了能夠在環境保護方面發揮作用，必須將健全和普遍的政策作為一種額外的、多問題的方法，由參與這一過程的所有參與者——科學家、工會、非政府組織、公司和國家和政府層面的權威機構以及媒體。因此，重要的是協調所有部門利益領域的環境目標，以便獲得必要的互動和對提議的解決方案的回應。對於改善環境質量的最終目標，可能會有一致的看法。然而，同樣有可能對實現這些目標所需的速度、手段和時間存在分歧。

環境保護已成為工業和商業部門越來越重要的戰略問題，無論是在工廠選址方面還是在工藝和產品的技術性能方面。工業家越來越有興趣能夠全面地審視其運營對環境的影響。隨著與產品相關的環境問題日益重要，立法不再是唯一的衡量因素。無害環境產品開發和環境友好或“綠色”產品的概念正在被生產者和消費者廣泛接受。

確實，這對行業來說是一個巨大的挑戰；然而，在產品設計之初往往不會考慮環境標準，而此時最容易避免不利影響。直到最近，大多數環境影響都是通過末端控制和工藝設計而不是產品設計來減少的。因此，許多公司花費太多時間來解決問題而不是預防問題。然而，需要做大量工作來開發一種合適且被接受的方法，將環境影響納入各個生產階段和工業活動——從原材料獲取和製造到產品使用和最終處置。

處理所有這些新的複雜問題的唯一已知概念似乎是解決問題的生命週期方法。生命週期評估 (LCA) 已被廣泛認為是未來的環境管理工具，因為與產品相關的問題在公眾辯論中扮演著更重要的角色。儘管 LCA 有望成為清潔生產戰略和環境設計計劃的寶貴工具，但該概念相對較新，需要進一步完善才能被接受為無害環境工藝和產品開發的通用工具。

生命週期評估的業務框架

商業部門環境保護的必要新方法，從整體上審視產品和服務，必須與共同的、系統的和結構化的方法的發展聯繫起來，這樣才能做出相關的決定並確定優先事項。這種方法必須具有靈活性和可擴展性，以涵蓋行業中的各種決策情況以及隨著科技進步而產生的新輸入。然而，它應該基於一些基本原則和問題，例如：問題識別、補救措施調查、成本/收益分析以及最終評估和評估（圖 1）。

圖 1. 在工業環境保護措施決策中確定優先順序的連續步驟概要

問題識別應突出不同類型的環境問題及其原因。這些判斷是多方面的，考慮了各種背景條件。工作環境與外部環境之間確實存在著密切的關係。因此，保護環境的目標應包括兩個方面：最大限度地減少各種人類活動對外部環境造成的負擔，以及在規劃良好且安全的工作環境方面促進員工福利。

對潛在補救措施的調查應包括所有可用的實用替代方案，以最大限度地減少污染物排放和不可再生自然資源的使用。如果可能的話，應該描述技術解決方案，給出它們在減少資源使用和污染負荷方面以及貨幣方面的預期價值。成本/收益分析的目的是通過從產品規格和要滿足的要求、經濟可行性和生態效率的角度比較不同的補救措施確定的方法來產生優先列表。然而，經驗表明，在尋求以貨幣形式表達環境資產時，往往會遇到很大的困難。

評估和評估階段應被視為確定優先級程序的一個組成部分，以便為最終判斷建議的補救措施的效率提供必要的輸入。在實施或強制執行的任何措施之後持續進行評估和評估將為優化產品決策的環境優先策略的一般決策模型提供額外的反饋。當環境優先事項可能成為新流程或產品未來規劃程序中同等重要的部分時，這種模型的戰略價值可能會在行業中增加。由於 LCA 是一種用於識別環境釋放和評估由過程、產品或活動引起的相關影響的工具，它可能會成為工業界尋找實用且用戶友好的環境無害決策模型的主要工具產品開發。

生命週期評估的概念

LCA 的概念是評估與從地球上最初收集原材料到所有殘留物返回地球的任何給定活動相關的環境影響。因此，這個概念通常被稱為“從搖籃到墳墓”的評估。雖然進行生命週期研究的做法自 1970 世紀 1992 年代初就已存在，但很少有全面的嘗試以一種有助於理解整個過程、基本數據要求、固有假設和可能性的方式來描述整個過程實際使用該方法。然而，自 1992 年以來，已經發表了一些報告，重點是從理論角度描述 LCA 的各個部分（Heijungs 1992；Vigon 等人 1993；Keoleian 和 Menerey 1993；加拿大標準協會 1993；環境毒理學和化學協會1996). 一些實用指南和手冊已經出版，從產品設計者的具體觀點出發，在無害環境的產品開發中實際使用完整的 LCA（Ryding XNUMX）。

LCA 被定義為一個客觀過程，通過識別和量化使用和釋放到環境中的能源和材料來評估與過程、產品、活動或服務系統相關的環境負擔，以評估這些能源和材料使用的影響和排放到環境中，並評估和實施影響環境改善的機會。評估包括過程、產品、活動或服務系統的整個生命週期，包括原材料的提取和加工、製造、運輸和分配、使用、再利用、維護、回收和最終處置。

進行 LCA 的主要目標是提供盡可能完整的活動與環境相互作用的圖片，有助於理解人類活動的環境後果的整體和相互依賴的性質，並為決策者提供確定環境改善機會的信息。

LCA 方法框架是一個逐步計算練習，包括四個部分：目標定義和範圍界定、庫存分析、影響評估和解釋。作為更廣泛方法的一個組成部分，這些組成部分都不能單獨描述為 LCA。 LCA 應該包括所有四個。在許多情況下，生命週期研究側重於庫存分析，通常稱為 LCI（生命週期庫存）。

目標定義和範圍界定包括研究目的和系統的定義——其範圍、功能單元的定義（系統提供的性能度量）以及結果質量保證程序的建立。

在啟動 LCA 研究時，明確定義研究目標至關重要，最好是清楚明確地說明進行 LCA 的原因以及結果的預期用途。一個關鍵的考慮因素是決定結果是否應該用於公司內部應用以改善工業過程或產品的環境績效，或者結果是否應該在外部使用，例如，影響公共政策或消費者購買選擇.

如果事先沒有為 LCA 研究設定明確的目標和目的，庫存分析和影響評估可能會過度，最終結果可能無法正確用於實際決策。確定結果應側重於環境負荷、特定環境問題還是整體環境影響評估，將直接闡明是進行清單分析、分類/表徵還是評估（圖 2）。重要的是使所有連續的 LCA 組件“可見”，以便任何用戶更容易選擇他們希望使用的複雜程度。

圖 2. 生命週期評估的目的和完整性

在清潔生產戰略、環境設計或無害環境產品開發的許多一般計劃中，主要目標通常是降低產品生命週期中的整體環境影響。為了滿足這些要求，有時需要形成一種高度綜合的環境影響評估形式，這反過來又強調需要為評分系統確定一種普遍接受的評估方法，以權衡不同的環境影響。

LCA 的範圍定義了系統、邊界、數據要求、假設和限制。範圍應該定義得足夠好，以確保分析的廣度和深度與既定目的和所有邊界兼容並足以解決，並且假設陳述清楚、易於理解和可見。然而，由於 LCA 是一個迭代過程，在某些情況下，最好不要永久修復範圍中包含的所有方面。建議使用敏感性和誤差分析，以便能夠連續測試和驗證 LCA 研究的目的和範圍與獲得的結果，以便進行更正和設置新的假設。

清單分析是一個客觀的、基於數據的過程，用於量化過程、產品、活動或服務系統整個生命週期中的能源和原材料需求、空氣排放、水性污水、固體廢物和其他環境排放（圖 3）。

圖 3. 生命週期清單分析中的逐步要素。

清單分析中輸入和輸出的計算是指系統定義的。在許多情況下，處理操作會產生多個輸出，將這樣一個複雜的系統分解為一系列獨立的子過程非常重要，每個子過程都生產一個產品。在建築材料的生產過程中，污染物排放發生在從原材料獲取到最終產品的每個子過程中。整個生產過程可以用“過程樹”來說明，其中莖可以看作是物質和能量流動的主要鏈條，而分支可以說明子過程，而葉子可以表示污染物排放的具體數字等. 當加在一起時，這些子過程具有原始單一聯產品系統的總特徵。

為了估計清單分析中獲得的數據的準確性，建議進行敏感性和誤差分析。因此，所有使用的數據都應該用相關信息“標記”，不僅是關於可靠性，還包括來源、起源等，以促進數據（所謂的元數據）的未來更新和完善。使用敏感性和誤差分析將確定對 LCA 研究結果非常重要的關鍵數據，可能需要進一步努力提高其可靠性。

影響評估是一種技術、定性和/或定量過程，用於描述和評估清單組成部分中確定的環境負荷的影響。評估應解決生態和人類健康方面的考慮，以及其他影響，例如棲息地改變和噪音污染。影響評估部分可以分為三個連續的步驟——分類、特徵描述和估值——所有這些步驟都解釋了清單分析中確定的環境負擔在不同匯總水平上的影響（圖 4）。分類是將清單分析歸為若干影響類別的步驟；表徵是進行分析和量化的步驟，並且在可能的情況下，對給定影響類別內的影響進行匯總；估價是對不同具體影響類別的數據進行加權的步驟，以便可以相互比較這些數據，以進一步解釋和匯總影響評估的數據。

圖 4. 影響評估部分連續數據匯總的概念框架

在分類步驟中，可以將影響歸為資源枯竭、生態健康和人類健康的一般保護區。這些領域可以進一步劃分為特定的影響類別，最好側重於所涉及的環境過程，以允許與有關這些過程的當前科學知識相一致的觀點。

有多種表徵方法——將數據與未觀察到的影響濃度或環境標準相關聯，對暴露和影響進行建模並以特定地點的方式應用這些模型，或者對不同的影響類別使用等效因子。另一種方法是將每個影響類別的匯總數據標準化為某些給定區域的實際影響程度，以提高不同影響類別的數據的可比性。

估值，旨在進一步匯總影響評估的數據，是可能引起最激烈爭論的 LCA 組成部分。一些方法，通常被稱為決策理論技術，據稱有可能使估值成為一種理性、明確的方法。估值原則可能依賴於科學、政治或社會判斷，目前有涵蓋所有三個方面的可用方法。特別重要的是使用靈敏度和誤差分析。由於數據的不確定性，敏感性分析能夠識別那些可能改變兩個過程或產品備選方案之間的最終優先級的選定評估標準。誤差分析可用於指示一種替代產品比競爭產品對環境更有利的可能性。

許多人認為，估值必須主要基於有關社會價值觀和偏好的信息。然而，目前還沒有人明確定義一種可靠且普遍接受的估值方法應滿足的具體要求。圖 5 列出了一些具有潛在價值的特定要求。然而，應該明確強調的是，任何評估任何人類活動對環境影響“嚴重性”的評估體係都必須主要基於主觀價值判斷。對於此類估值，可能無法建立在全球所有情況下都適用的標準。

圖 5. LCA 評估方法要滿足的建議要求列表

對結果的解釋是對在產品、過程或活動的整個生命週期中減少與能源和原材料使用以及廢物排放相關的環境負擔的需求和機會的系統評估。這種評估可能包括定量和定性的改進措施，例如產品設計、原材料使用、工業加工、消費者需求和廢物管理方面的變化。

對結果的解釋是 LCA 的組成部分，在 LCA 中，確定和評估用於減少所研究的過程或產品的環境影響或負擔的選項。它涉及流程和產品設計改進方案的識別、評估和選擇，即流程或產品的技術重新設計，以在實現預期功能和性能特徵的同時最大限度地減少相關的環境負擔。重要的是要指導決策者了解背景數據中現有不確定性的影響以及用於實現結果的標準，以降低對所研究的過程和產品做出錯誤結論的風險。同樣，需要進行敏感性和誤差分析以獲得 LCA 方法的可信度，因為它為決策者提供了有關 (1) 關鍵參數和假設的信息，可能需要進一步考慮和完善以加強結論，以及 ( 2) 工藝或產品替代方案之間總環境負荷計算差異的統計顯著性。

解釋組件已被確定為 LCA 中記錄最少的部分。然而，作為學術界、諮詢公司和許多公司的綜合努力開展的一些大型 LCA 研究的初步結果都表明，從一般角度來看，產品造成的重大環境負擔似乎與產品使用有關（圖 6） . 因此，似乎存在以行業為動機的舉措通過產品開發最大限度地減少環境影響的潛力。

圖 6. 產品生命週期中主要環境負擔發生位置的一些一般經驗概述

一項基於 LCA（Ryding 1994）的環境友好型產品開發國際經驗研究表明，LCA 的一般應用前景似乎是：(1) 供公司內部使用，以形成為有關產品的長期戰略規劃提供指導的基礎設計，而且 (2) 在某種程度上供監管機構和當局使用，以適應社會規劃和決策的一般目的。通過開發和使用有關受審查的特定活動的“上游”和“下游”環境影響的 LCA 信息，可以創建一個新的範例，用於在公司管理和監管政策制定中做出決策。

結論

有關人類對環境威脅的知識增長速度似乎快於我們解決這些威脅的能力。因此，環境領域的決策通常必須在比其他領域存在更大不確定性的情況下做出。此外，通常存在非常小的安全裕度。目前的生態和技術知識並不總是足以提供一個完整的、萬無一失的保護環境的策略。在採取行動之前，不可能完全了解對環境壓力的所有生態反應。然而，缺乏完整的、無可辯駁的科學證據不應阻礙對污染減排計劃的決策和實施。不可能等到所有生態問題都得到科學證實後再採取行動——這種延誤可能造成的損害可能是不可逆轉的。因此，大多數問題的含義和範圍已經為人們所了解，足以證明採取行動是合理的，並且在許多情況下，手頭有足夠的知識可以針對大多數環境問題採取有效的補救措施。

生命週期評價為應對未來複雜的環境問題提供了一個新的概念。然而，所有提出的問題都沒有捷徑或簡單的答案。迅速採用整體方法來解決環境問題很可能會發現我們對需要處理的新方面的知識存在很多差距。此外，可以使用的可用數據在許多情況下用於其他目的。儘管困難重重，但沒有理由等到 LCA 好轉後再使用。如果有人想用這樣的論據來證明不願進行 LCA 是正當的，那麼在目前的 LCA 概念中不難發現困難和不確定性。人們必須決定是否值得在所有困難的情況下尋求一種針對環境方面的整體生命週期方法。 LCA用得越多，對它的結構、功能和適用性的了解就越多，這將是反饋以確保其不斷改進的最佳保證。

今天使用 LCA 可能更多的是意志和雄心的問題，而不是無可爭議的知識。 LCA 的整體理念應該是充分利用現有的科學和技術知識，並以智能和謙遜的方式利用結果。這種方法很可能會獲得可信度。

出版於 54.環境政策

週四，三月24 2011 17：30

風險評估和溝通

政府、行業和社區認識到需要識別、評估和控制對人類和環境的工業風險（職業風險和公共風險）。對可能導致重大生命和財產損失的危險和事故的認識導致了風險評估和溝通的系統方法、方法和工具的開發和應用。

風險評估過程包括：系統描述、危害識別和事故場景的開發以及與過程操作或存儲設施相關事件的結果；評估此類危險事件對人員、財產和環境的影響或後果；估計此類危險事件在實踐中發生的概率或可能性及其影響，考慮到不同的操作和組織危險控制和實踐；在後果和概率方面，對工廠邊界之外的後續風險水平進行量化；以及參照量化的風險標準評估此類風險水平。

量化風險評估的過程本質上是概率性的。由於重大事故可能會或可能不會發生在工廠或過程的整個生命週期中，因此將評估過程建立在孤立的事故後果之上是不合適的。應考慮此類事故實際發生的可能性或概率。此類概率和由此產生的風險水平應反映工廠可用的設計、操作和組織控制水平。有許多與風險量化相關的不確定性（例如，後果估計的數學模型、不同事故場景的概率設置、此類事故的概率影響）。在所有情況下，風險評估過程都應暴露並承認此類不確定性。

量化風險評估過程的主要價值不應依賴於結果的數值（孤立地）。評估過程本身為系統地識別危害和評估風險提供了重要機會。風險評估過程規定了危害的識別和識別，並能夠將相關和適當的資源分配給危害控製過程。

危害識別過程 (HIP) 的目標和用途將依次確定分析的範圍、適當的程序和方法、分析所需的人員、專業知識、資金和時間，以及必要的相關文件。危害識別是輔助風險分析人員進行風險評估和職業安全健康管理決策的有效必要程序。可以確定一些主要目標：

確定工廠或過程操作中存在哪些危險情況
確定這些危險情況是如何發生的
協助評估危險設施的安全性。

第一個總體目標旨在擴大對可能影響單個工廠和過程的風險分析過程的重要問題和情況的一般理解；個體災害的協同效應對區域研究水平有其特殊意義。可以確定設計和操作問題，並可以考慮危險分類方案。

第二個目標包含風險評估的要素，涉及事故場景的開發和結果的解釋。對各種事故的後果評價及其影響在時間和空間上的傳播，在危害識別階段具有特殊的意義。

第三個目標旨在提供信息，以幫助日後進一步採取風險評估和工廠運營安全管理措施。這可以是改進用於風險分析的情景規範或確定適當的安全措施以符合給定的風險標準（例如，個人或社會）的形式，或用於應急準備和事故管理的建議。

在確定目標之後，HIP 研究範圍的定義是 HIP 管理、組織和實施中第二個最相關的要素。 HIP 在復雜風險評估研究中的範圍主要可以用以下參數來描述： (1) 潛在的危害源（例如，放射性釋放、有毒物質、火災、爆炸）； (2) 設備或過程損壞狀態； (3) 始發事件； (4) 潛在後果； (5) 危險的優先次序。決定 HIP 中包含這些參數的程度的相關因素是： (a) HIP 的目標和預期用途； (b) 適當信息和數據的可用性； (c) 可用的資源和專業知識。危害識別需要考慮有關設施（例如，工廠、過程）的所有相關信息。這通常可能包括：場地和工廠佈局；工程圖表形式的詳細過程信息以及操作和維護條件；所處理材料的性質和數量；操作、組織和物理保障措施；和設計標準。

在處理事故的外部後果時，可能會產生許多此類後果（例如，死亡人數、住院人數、對生態系統的各種破壞、經濟損失等）。物質引起事故的外部後果 i 對於確定的活動 j, 可以從以下關係計算：
Cij = 一個 f_a f_m，其中：Cij = 由該物質引起的每次事故的死亡人數 i 對於確定的活動 j; A = 受影響面積（公頃）； a = 受影響區域內人口稠密地區的人口密度（人/公頃）； F_a 和f_m 是校正因子。

由於可能涉及的物質種類繁多，以及與給定事故情況相關的環境影響指標的數量，（重大）事故對環境的後果更難估計。通常，效用規模與各種環境後果有關；相關效用規模可包括與事件、事故或災難性後果有關的事件。

評估（潛在）事故的經濟後果需要詳細估計可能的後果及其相關成本。特殊類別後果（例如，生命損失或特殊生物棲息地）的貨幣價值並不總是被先驗地接受。對後果的貨幣評估還應包括通常難以評估的外部成本。

識別加工廠和設備中可能出現的危險情況的程序通常被認為是危險設施評估過程中最成熟和最完善的要素。必須認識到 (1) 程序和技術在全面性和詳細程度方面有所不同，從比較清單到詳細的結構化邏輯圖，以及 (2) 程序可能適用於項目制定和實施的不同階段（從確定工廠位置的早期決策過程，貫穿其設計、建造和運營）。

危險識別技術基本上分為三類。下面指出了每個類別中最常用的技術。

第 1 類：比較方法：過程或系統清單；安全審計審查；相對排名（道瓊斯指數和蒙德風險指數）；初步危害分析
第 2 類：基本方法：危險可操作性研究 (HAZOP)； “假設”分析；故障模式和影響分析 (FMEA)
第三類：邏輯圖方法：故障樹分析；事件樹分析。

因果分析；人為可靠性分析

任何一種特定的危害識別技術的適用性和相關性在很大程度上取決於進行風險評估的目的。當有更多的技術細節可用時，可以將它們結合到對各種危害進行風險評估的整個過程中。通常可以採用專家和工程判斷來進一步評估安裝或過程的風險。主要原則是首先從盡可能廣泛的角度檢查工廠或操作，並系統地識別可能的危險。作為主要工具的精細技術可能會導致問題並導致遺漏一些明顯的危險。有時可能需要採用不止一種技術，這取決於所需的詳細程度以及該設施是新提議的安裝還是現有操作。

概率安全標準 (PSC) 與理性決策過程相關聯，該過程需要建立與標準一致的框架，以表達所需的安全水平。在評估任何危險工業設施的可接受性時，應考慮社會或群體風險。在根據社會風險制定 PSC 時，應牢記許多因素，包括公眾對後果嚴重的事故的厭惡（即，所選擇的風險級別應隨著後果的增加而降低）。雖然個體死亡風險水平包括風險的所有組成部分（即火災、爆炸和毒性），但將毒性濃度與死亡風險水平相關聯可能存在不確定性。 “致命”的解釋不應依賴於任何一種劑量效應關係，而應涉及對現有數據的審查。社會風險的概念意味著，與後果較小、概率較高的風險相比，後果較嚴重、頻率較低的風險被認為更為重要。

無論用於風險評估目的的任何風險標準水平的數值如何，都必須採用某些定性原則作為風險評估和安全管理的準繩： (1) 應避免所有“可避免”的風險； (2) 在切實可行的情況下，應降低主要危害的風險； (3) 在可能的情況下，更可能發生的危險事件的後果應包含在設施範圍內； (4) 在危險設施存在高風險的情況下，如果它們顯著增加現有風險，則不應允許進行額外的危險開發。

在 1990 世紀 XNUMX 年代，人們越來越重視風險溝通，這已成為風險科學的一個獨立分支。

風險溝通的主要任務是：

確定感知風險的爭議方面
呈現和解釋風險信息
影響個人的風險相關行為
為緊急情況制定信息戰略
不斷發展的合作/參與式衝突解決方案。

風險溝通的範圍和目標可能會有所不同，這取決於溝通過程中涉及的參與者以及他們賦予溝通過程及其環境的功能和期望。

風險溝通中的個人和企業行為者使用多種溝通方式和渠道。主要問題是健康和環境保護、安全改進和風險可接受性。

按照一般的傳播理論，傳播可以具有以下功能：

信息的呈現
上訴
自我介紹
關係或決策路徑的定義。

特別是對於風險交流過程，區分這些功能可能很有幫助。根據功能，應考慮成功通信過程的不同條件。

風險溝通有時可以起到簡單陳述事實的作用。信息是現代社會的普遍需求。特別是在環境問題上，存在一些法律，一方面賦予當局告知公眾的義務，另一方面賦予公眾了解環境和風險狀況的權利（例如，所謂的稱為歐洲共同體的 Seveso 指令和美國的“社區知情權”立法）。也可以確定特定公共段的信息；例如，工廠的員工必須了解他們在工作場所面臨的風險。從這個意義上講，風險交流必須是：

盡可能中立和客觀
完成
對於那些應該得到信息的人來說是可以理解的。

上訴往往會煽動某人做某事。在與風險相關的事務中，可以區分以下申訴功能：

向公眾或特殊人群呼籲可以或應該採取的風險防範措施（例如，呼籲工廠員工在工作中採取安全措施）
向公眾或特殊人群呼籲緊急情況下的預防措施
就緊急情況下應採取的措施（危機管理）向公眾或特定公眾群體發出呼籲。

上訴通訊必須是：

盡可能簡單易懂，必要時盡可能完整
可靠的; 對提出上訴的人、當局或其他機構有信心對於上訴的成功至關重要。

自我展示不傳遞中立信息，主要是為了提高個人的公眾形像或為獲得公眾對某項活動的接受度或某種立場獲得公眾支持而採取的說服或營銷策略的一部分。傳播成功的標準是公眾是否相信所呈現的內容。從規範的角度來看，自我介紹雖然是為了說服別人，但也應該誠實、真誠。

這些通信形式主要是單向的。旨在達成決定或協議的溝通是雙向或多方類型的：不僅只有一方提供信息——各種參與者都參與風險溝通過程並相互溝通。這是民主社會的常態。特別是在與風險和環境相關的事務中，溝通被視為複雜情況下的替代監管工具，在這種情況下，不可能或無法獲得簡單的解決方案。因此，必須在交流的氣氛中做出具有相關政治重要性的風險決定。從這個意義上講，風險溝通可能包括有關高度政治化風險話題的溝通，但也可能意味著，例如，運營商、員工和緊急服務部門之間的溝通，以便運營商做好最佳準備事故的情況下。因此，根據風險溝通的範圍和目標，不同的參與者可以參與溝通過程。風險交流環境中的潛在主要參與者是：

風險設施的經營者
意外事件的潛在受害者（例如，僱員、鄰居）
監管機構和適當的政治機構
緊急服務和公眾
利益集團
媒體
保險公司
科學家和專家。

在系統理論方法中，所有這些類別的行為者都對應於特定的社會系統，因此具有不同的交流代碼、不同的價值觀和需要交流的利益。通常不容易找到風險對話的共同基礎。必須找到結構，以便結合這些不同的觀點並取得實際結果。例如，此類風險溝通的主題是關於在某個地區選址或不選址危險工廠的共識決定。

所有社會都存在處理風險相關問題的法律和政治程序（例如，議會立法、政府或行政決定、法院的法律程序等）。在許多情況下，這些現有程序不會產生完全令人滿意的和平解決風險爭端的解決方案。已發現通過將風險溝通要素整合到現有程序中而達成的建議可以改進政治決策過程。

在提出風險溝通程序時，必須討論兩個主要問題：

過程及其結果的正式組織和法律意義
通信過程本身的結構。

對於風險溝通的正式組織，有多種可能性：

溝通可以在現有機構內部或之間進行（例如，在中央政府機構、地方當局和現有利益集團之間）。
可以專門為風險交流過程建立新的機構；已經開發了各種模式（例如，公民陪審團、公民小組、談判和調解結構、由運營商、當局和公民組成的混合委員會）。這些模型中的大多數都是基於在小組中組織結構化話語的想法。對於這些團體是否應該由專家、外行、政治系統的代表等組成，存在重大的意見分歧。

無論如何，必須澄清這些溝通結構與現有法律和政治決策機構之間的關係。通常，風險溝通過程的結果對決策機構具有非約束性建議的效果。

關於溝通過程的結構，在實踐話語的一般規則下，只要滿足以下條件，任何爭論都是允許的：

足夠的邏輯一致性
真誠（這意味著：話語不應受到戰略或戰術思維的影響。）
提出論點的人必須準備好接受該論點對他或她自己不利的後果。

在風險溝通過程中，已經制定了各種特殊規則和建議，以具體化這些規則。其中，以下規則值得一提：

在風險溝通過程中，必須區分：

交際主張
認知主張
規範性聲明
表達性主張。

相應地，意見分歧可能有多種原因，即：

信息差異
對事實理解的差異
規範值的差異。

通過風險溝通過程明確差異的程度及其重要性可能會有所幫助。已經提出了各種結構性建議來改善這種討論的條件，同時幫助決策者找到公平和有效的解決方案——例如：

對於公平的討論，結果必須是開放式的；如果目的只是為了獲得對已經做出的決定的接受，那麼就不會真誠地展開討論。
如果某些解決方案由於事實、政治或法律原因根本不可能，則必須從一開始就加以澄清。
首先不討論備選方案，而是討論評估備選方案時應該應用的標準可能會有所幫助。

風險溝通的有效性可以定義為初始（不期望的）情況向預期狀態改變的程度，如初始目標所定義的那樣。程序方面應包括在風險交流計劃的評估中。此類標準包括計劃的實用性（例如，靈活性、適應性、可實施性）和成本（在金錢、人員和時間方面）。

出版於 54.環境政策

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環境審計 - 定義和方法

環境審計的起源

環境安全和健康審計在 1970 世紀 XNUMX 年代初期發展起來，主要在石油和化工等環境密集型行業的公司中開展。從那時起，隨著所採用的方法和技術的相應發展，環境審計迅速普及。有幾個因素影響了這種增長。

工傷事故. 博帕爾、切爾諾貝利等重大事件 埃克森-瓦爾迪茲 災害提醒公司注意，僅制定有關環境健康和安全問題的公司政策和標準而不確保其得到執行是不夠的。審計可以幫助減少令人不快的意外風險。
監管發展。 自 1970 世紀 XNUMX 年代初以來，有關環境主題的法規大幅增加。這使得公司越來越難以確定特定國家/地區的特定工廠是否符合所有相關法規。
公共意識。 公眾對環境和安全問題的意識和呼聲越來越高。公司必須向公眾證明他們正在有效地管理環境風險。
訴訟. 立法的增長導致訴訟和責任索賠相應激增，尤其是在美國。在歐洲和其他地方，越來越重視個別董事的責任和向公眾提供信息。

什麼是環境審計？

重要的是要區分審計和環境影響評估 (EIA) 等技術。後者評估擬議設施的潛在環境影響。環境審計的基本目的是系統地審查整個公司現有業務的環境績效。充其量，審計是對管理系統和設施的全面檢查；在最壞的情況下，這是一個膚淺的審查。

環境審計一詞對不同的人有不同的含義。評估、調查和審查等術語用於描述同一類型的活動。此外，一些組織認為“環境審計”僅涉及環境問題，而其他組織則使用該術語來表示對健康、安全和環境問題的審計。儘管沒有統一的定義，但許多領先公司所採用的審計遵循國際商會 (ICC) 在其出版物中採用的廣義定義所總結的相同基本理念和方法 環境審核 （1989）。 ICC 將環境審計定義為：

一種管理工具，包括對環境組織、管理和設備的執行情況進行系統的、有記錄的定期和客觀的評估，旨在通過以下方式幫助保護環境：

(i) 促進環境實踐的管理控制和

(ii) 評估對公司政策的遵守情況，其中包括滿足監管要求。

歐盟委員會在其擬議的環境審計法規中也採用了 ICC 對環境審計的定義。

環境審計的目標

環境審核的總體目標是幫助保護環境並最大限度地減少對人類健康的風險。顯然，單靠審計無法實現這個目標（因此使用了幫助這個詞）；它是一種管理工具。因此，環境審計的主要目標是：

確定環境管理系統和設備的運行情況
驗證是否符合相關的國家、地方或其他法律法規
盡量減少人類暴露於環境、健康和安全問題的風險。

審計範圍

由於審核的主要目標是測試現有管理系統的充分性，因此它們所起的作用與監測環境績效有根本不同。審計可以解決一個主題，也可以解決一系列問題。審核範圍越大，審核團隊的規模、現場花費的時間和調查的深度就越大。如果國際審核需要由一個中央團隊進行，則有充分的理由在現場覆蓋多個區域以最大限度地降低成本。

此外，審計的範圍可以從簡單的合規性測試到更嚴格的檢查，具體取決於管理層的感知需求。該技術不僅應用於運營環境、健康和安全管理，而且越來越多地應用於產品安全和產品質量管理，以及損失預防等領域。如果審計的目的是幫助確保這些廣泛領域得到妥善管理，則必須審查所有這些單獨的主題。審核可能涉及的項目，包括環境、健康、安全和產品安全，如表 1 所示。

表 1. 環境審計範圍

環境建議	安全指引	職業健康	產品安全
-網站歷史 -工藝/材料 -材料的儲存地上地下的 -廢氣排放 -排水 -液體/危險廢物 -石棉 -廢物處理現場場外 -石油/化學品洩漏預防 - 許可證/執照	-安全政策/程序 -事故報告 -事故記錄 -事故調查 -允許工作系統 -進入密閉空間、操作電氣設備、闖入管道等的特殊程序。 -緊急響應 -消防 -工作安全分析 -安全訓練 -安全溝通/宣傳 -家政 -合規性	- 員工暴露於空氣污染物 -暴露於物理因素，例如噪音、輻射、熱 - 員工暴露的測量 -曝光記錄 -通風/工程控制 -個人保護設備 - 有關健康危害的信息和培訓 -醫療監督計劃 -聽力保護 -急救 -法規要求	-產品安全計劃 -產品質量控制 -產品包裝、儲存和運輸 - 產品召回/撤回程序 -關於產品處理和質量的客戶信息 -合規性 -標籤 -購買規格材料/產品/包裝 -材料安全數據 -供應商資格計劃 -質量保證測試和檢查 -保持記錄中 -產品資料 -過程控制

儘管一些公司有定期（通常是年度）審計週期，但審計主要由需求和優先級決定。因此，並非公司的所有設施或方面都將以相同的頻率或相同的程度進行評估。

典型的審計過程

審核通常由一組人員進行，他們將在現場訪問之前和期間收集事實信息，分析事實並將其與審核標准進行比較，得出結論並報告他們的發現。這些步驟通常在某種正式結構（審計協議）內進行，這樣該過程可以在其他設施中可靠地重複，並且可以保持質量。為確保審核有效，必須包括一些關鍵步驟。這些在表 2 中進行了總結和解釋。

表 2. 環境審計的基本步驟

ENV150F1

環境審計的基本步驟

標準——你的審計依據是什麼？

建立審核方案的一個重要步驟是確定執行審核所依據的標準，並確保整個組織的管理層都知道這些標準是什麼。通常用於審計的標準是：

公司關於環境問題的政策和程序
適用的法律法規
良好的環境管理實踐。

預審核步驟

審計前步驟包括與計劃審計相關的管理問題、為審計團隊選擇人員（通常來自公司的不同部門或專業單位）、準備組織使用的審計協議以及獲取有關審計的背景信息設施。

如果審計是新事物，則不應低估參與審計過程的人員（審計人員或被審計人員）的教育需求。這也適用於將本國的審計計劃擴展到國外子公司的跨國公司。在這些情況下，花在解釋和教育上的時間將通過確保以合作精神進行審計而不被當地管理層視為威脅而獲得回報。

當一家美國大公司提議將其審計計劃擴展到其在歐洲的業務時，它特別關注確保工廠得到適當的簡報，審計協議適合歐洲業務，並且審計團隊了解相關法規。在選定的工廠進行了試點審計。此外，引入審計流程的方式強調了合作而非“監管”方法的好處。

獲取有關場所及其流程的背景信息有助於最大限度地減少審核團隊在現場花費的時間並集中其活動，從而節省資源。

審計小組的組成將取決於特定組織採用的方法。在缺乏內部專業知識或無法將資源用於審計活動的情況下，公司通常會聘請獨立顧問為其進行審計。其他公司在每個團隊中混合使用內部員工和外部顧問，以確保“獨立”觀點。一些大公司只使用內部員工進行審計，並為此特定職能設立了環境審計小組。許多大公司都有自己專職的審計人員，但在他們進行的許多審計中也包括一名獨立顧問。

現場步驟

了解內部控制。 作為第一步，有必要了解已經到位或被認為到位的控制措施。這些將包括評估正式程序和做法；記錄保存和監控；檢查和維護計劃以及控制洩漏的物理控制。審計團隊通過觀察、採訪員工和使用詳細的調查問卷來收集有關各種控制的信息。
評估內部控制的優勢和劣勢。 評估內部控制的優勢和劣勢為執行後續審計步驟提供了依據。審核員將尋找指標，例如明確界定的職責、人員的能力、適當的文件和記錄以及授權系統。確定係統是否有效比它是否複雜更重要。
收集審計證據。 審計團隊試圖驗證這些步驟和控制是否按預期工作。可以通過詢問（例如，詢問工廠操作員如果發生重大化學品洩漏他或她會做什麼）、觀察（例如，觀察正在進行的特定活動和操作）和測試（檢查記錄以確認符合法規）來收集證據).
記錄審核結果。 所有獲得的信息都被記錄下來（通常在審計協議文件和工作底稿上），這樣就形成了一個全面的審計記錄和當時設施的狀態。如果發現缺陷，則將其標記為審核“發現”。
評估審計結果。 審核團隊整合併評估各個團隊成員的調查結果。也可能有共同的發現。對於某些觀察結果，與工廠經理進行非正式討論可能就足夠了；對於其他人，列入正式報告將是適當的。

報告審計結果。 這通常是在團隊訪問結束時與工廠管理人員開會時完成的。每個發現及其意義都可以與工廠人員討論。在離開現場之前，審計團隊通常會為工廠管理層提供書面的調查結果摘要，以確保最終報告中沒有意外。

事後審計步驟

現場工作之後，下一步是準備一份報告草稿，由工廠管理層審查以確認其準確性。然後根據公司的要求分發給高級管理人員。

另一個關鍵步驟是製定解決缺陷的行動計劃。一些公司要求將糾正措施的建議包含在正式審計報告中。然後，該工廠將根據實施這些建議制定計劃。其他公司要求審計報告陳述事實和不足之處，而沒有提及應如何糾正。然後工廠管理人員有責任設計補救失敗的方法。

一旦審計計劃到位，未來的審計將包括過去的報告——以及其中提出的任何建議的實施進展——作為證據的一部分。

擴展審計流程——其他類型的審計

儘管環境審計最廣泛的用途是評估公司運營的環境績效，但主題各不相同。在特定情況下使用的其他類型的審計包括：

收購前審計。 對潛在負債的擔憂促進了收購前環境審計的急劇增加。收購前審計是識別實際或潛在問題並在交易的最終談判中考慮這些問題的一種方式。時間尺度通常很短。然而，從過去的運營（可能在現在的所有者之前）、當前的活動、過去的事件等方面獲得的信息可能是無價的。
售前審計。 所有者在出售工廠或子公司之前進行的審計不如收購前審計常見，但越來越受歡迎。越來越多的主要組織，例如荷蘭化學公司 DSM 和芬蘭企業集團 Neste，將進行售前審計作為公司政策的一部分。這樣做的理由是，公司將在工廠出售前了解環境問題的狀況，並在其認為合適的情況下採取行動解決任何問題。同樣重要的是，它可以向潛在購買者提供獨立審計的結果作為對情況的確認。如果在出售後出現任何環境問題，則可以根據該基準確定責任問題。

問題審計。 一些組織將審計技術應用於可能對整個公司產生影響的特定問題，例如浪費。總部位於英國的跨國石油公司 BP 開展了審計，檢查臭氧消耗的影響以及公眾對熱帶森林砍伐的關注。

環境審計的好處

如果以建設性的方式實施環境審核，則可以從該過程中獲得許多好處。本文中描述的審計方法將有助於：

保護環境
驗證是否符合當地和國家法律
指出需要解決的當前或潛在的未來問題
評估培訓計劃並提供數據以協助培訓
使公司能夠在良好的環境績效的基礎上再接再厲，在適當的地方給予信任並突出缺陷
確定潛在的成本節約，例如廢物最小化
協助不同工廠或子公司之間的信息交換和比較
向員工、公眾和當局展示公司對環境保護的承諾。

出版於 54.環境政策

週四，三月24 2011 17：35

環境管理策略和工人保護

環境應對策略的演變

在過去的 8 年裡，由於許多不同的因素，環境問題急劇增加：人口擴張（這一速度仍在繼續，到 2030 年估計將達到 XNUMX 億）、貧困、基於增長和數量的主導經濟模式而不是質量，自然資源的高消耗，特別是工業擴張，生物多樣性的減少，特別是由於單一栽培增加農業生產，土壤侵蝕，氣候變化，自然資源的不可持續利用以及空氣，土壤和土壤的污染水資源。然而，人類活動對環境的負面影響也加速了許多國家人民的意識和社會認知，導致傳統方法和應對模式發生變化。

應對策略一直在演變：從不認識問題，到忽視問題，再到通過自上而下的方式稀釋和控制污染，即所謂的末端策略。 1970 年代標誌著第一次廣泛相關的地方環境危機和對環境污染的新意識的發展。這導致通過了第一批旨在控制和監管污染的主要國家立法、法規和國際公約。這種末端策略很快就失敗了，因為它以專制的方式針對與症狀相關的干預措施，而不是與環境問題的原因相關的干預措施。與此同時，工業污染也引起了人們對雇主、工人和環保團體之間日益增長的理念矛盾的關注。

1980年代是切爾諾貝利災難、酸雨、臭氧層破壞和臭氧層空洞、溫室效應和氣候變化、有毒廢物的增長和出口等全球性環境問題的時期。這些事件和由此產生的問題提高了公眾意識，並有助於產生對以環境管理工具和清潔生產戰略為重點的新方法和解決方案的支持。環境署、經合組織、歐盟和許多國家機構等組織開始界定這一問題，並根據預防、創新、信息、教育和相關利益攸關方參與的原則，在更全球化的框架內開展合作。當我們進入 1990 年代時，人們對環境危機正在加深的認識又一次急劇增加，特別是在發展中國家和中歐和東歐。 1992 年在里約熱內盧召開的聯合國環境與發展會議 (UNCED) 達到了一個臨界點。

如今，預防方法已成為評估環境政策和解決方案時必須考慮的最重要因素之一。預防方法表明，即使在環境問題和政策方面存在科學不確定性或爭議，決策也應反映採取預防措施的必要性，以避免在經濟、社會和技術可行的情況下對未來產生負面影響。在製定政策和法規以及規劃和實施項目和方案時，應採取預防性方法。

實際上，預防和預防方法都在尋求一種更加綜合的環境行動方法，從幾乎只關註生產過程轉向開發適用於所有形式的人類經濟活動和決策過程的環境管理工具和技術. 與意味著有限的、反應和撤退方法的污染控制不同，環境管理和清潔生產方法旨在將預防方法整合到更廣泛的戰略中，以創建一個將被評估、監測和持續改進的過程。然而，要取得成效，環境管理和清潔生產戰略需要通過所有利益相關者的參與和各級干預來謹慎實施。

不應將這些新方法視為與環境相關的簡單技術工具，而應將其視為有助於定義環境和社會健全的市場經濟新模式的整體整合方法。為了完全有效，這些新方法還需要通過機構、社會夥伴以及感興趣的環境和消費者組織的參與來確定監管框架、激勵工具和社會共識。如果環境管理和清潔生產戰略的範圍要導致更可持續的社會經濟發展情景，則需要在政策制定、標準和法規的製定和執行以及集體協議中考慮各種因素和行動計劃，不僅在公司或企業層面，而且在地方、國家和國際層面。鑑於世界各地經濟和社會條件的巨大差異，成功的機會也將取決於當地的政治、經濟和社會條件。

全球化、市場自由化和結構調整政策也將對我們以綜合方式分析我們社會中這些複雜變化的經濟、社會和環境影響的能力提出新的挑戰，其中最重要的是風險這些變化可能導致完全不同的權力關係和責任，甚至可能導致所有權和控制權。需要注意確保這些變化不會導致環境管理和清潔生產技術發展無能為力和癱瘓的風險。另一方面，這種不斷變化的形勢除了帶來風險之外，還提供了新的機會來促進改善我們目前的社會、經濟、文化、政治和環境狀況。然而，這種積極的變化將需要一種協作、參與和靈活的方法來管理我們社會和企業內部的變化。為避免癱瘓，我們需要採取措施建立信心並強調循序漸進、局部和漸進的方法，這將產生越來越多的支持和能力，旨在促進我們未來生活和工作條件的更實質性變化。

主要國際影響

如上所述，新的國際形勢的特點是市場自由化、貿易壁壘消除、新信息技術、快速和大量的日常資本轉移以及生產全球化，特別是通過跨國企業。放鬆管制和競爭力是投資策略的主要標準。然而，這些變化也促進了工廠的異地化、生產流程的分散化以及特殊出口加工區的建立，從而使行業免於勞動和環境法規及其他義務。這種影響可能會促進勞動力成本過低，從而提高工業利潤，但這常常伴隨著可悲的人類和環境剝削情況。此外，在缺乏規章和控制的情況下，過時的工廠、技術和設備正在出口，正如一國出於環境或安全原因被禁止、撤回或嚴格限制的危險化學品和物質也在出口，特別是出口到發展中國家。

為了應對這些問題，制定新的世界貿易組織 (WTO) 規則以促進社會和環境可接受的貿易尤為重要。這意味著世貿組織為了確保公平競爭，應該要求所有國家履行基本的國際勞工標準（例如，基本的國際勞工組織公約）和環境公約和法規。此外，應有效執行經合組織製定的技術轉讓和法規等準則，以避免出口高污染和不安全的生產系統。

需要考慮的國際因素包括：

設備和廠房的國際貿易
財務機制和技術援助
世貿組織規定
原材料定價
稅制
技術和專門知識的轉讓
污染越境遷移
跨國公司的生產戰略
制定和實施國際公約、協定、準則和條例
雇主、工人和相關環境團體的國際組織的參與。

對有需要的發展中國家和其他國家給予專項資金援助、減稅、獎勵和技術援助，幫助其落實上述基本勞動和環境法規，引進清潔生產技術和產品。未來值得進一步關注的一種創新方法是製定由某些公司及其工會協商制定的行為準則，以促進對基本社會權利和環境規則的尊重。鑑於國際勞工組織的三方結構，並與負責國際援助和財政援助的其他聯合國機構和國際金融機構密切協調，國際勞工組織在國際層面的進程評估中發揮著獨特的作用。

對國家和地方的主要影響

還必須在國家和地方層面定義適當的一般監管框架，以便制定適當的環境管理程序。這將需要一個將預算、財政、工業、經濟、勞工和環境政策聯繫起來的決策過程，還需要最相關的社會行為者（即雇主、工會組織、環境和消費者）的充分協商和參與組）。這種系統的方法將包括不同方案和政策之間的聯繫，例如：

稅收制度應提供激勵措施，鼓勵無害環境的商品和原材料進入市場，並懲罰那些不利於環境的產品、經濟活動和集體或個人行為。
應提供適當的政策和資源，以促進對環境和社會無害的技術、生產過程和基礎設施的研究和開發。
應建立清潔生產技術諮詢、信息和培訓中心，幫助企業特別是中小企業安全有效地採購、改造和使用清潔生產技術。

國家和地方產業政策的製定和實施應與工會組織充分協商，使商業政策和勞動政策與社會和環境需求相匹配。在國家層面與工會進行直接談判和磋商有助於防止因新產業政策對安全、健康和環境的影響而引起的潛在衝突。然而，國家一級的此類談判應與個別公司和企業一級的談判和磋商相匹配，以確保在工作場所也提供適當的控制、激勵和援助。

總之，要考慮的國家和地方因素包括：

國家和地方法規、指南、協議和政策
勞資關係程序
社會夥伴（工會和雇主組織）、環保非政府組織和消費者組織參與所有決策過程
產業政策
原材料價格政策
貿易政策
稅制
研發激勵
引入創新環境管理舉措的激勵措施
整合健康和安全程序/標準
建立傳播清潔生產技術的諮詢、信息和培訓中心
協助克服引進新技術、政策和法規的障礙（概念、組織、技術、技能和財務）。

公司層面的環境管理

特定公司、企業或其他經濟結構內的環境管理需要持續評估和考慮環境影響——在工作場所（即工作環境）和工廠大門外（即外部環境）——關於整個範圍與運營相關的活動和決策。它還意味著隨之而來的工作組織和生產過程的修改，以高效和有效地應對這些環境影響。

企業有必要從最早的規劃階段就預見到特定活動、過程或產品的潛在環境後果，以確保實施充分、及時和參與式的響應戰略。目標是使工業和其他經濟部門在經濟、社會和環境方面可持續發展。最肯定的是，在許多情況下，仍然需要一個過渡期，這將需要進行污染控制和補救活動。因此，環境管理應被視為旨在使公司戰略與環境可持續性保持一致的預防和控制的複合過程。為此，公司需要在其總體管理戰略中製定和實施程序，以評估清潔生產流程並審核環境績效。

環境管理和清潔生產將帶來一系列好處，這些好處不僅會影響環境績效，而且還可能導致以下方面的改進：

工人的健康和安全
缺勤率
預防和解決與工人和社區的衝突
促進公司內部的合作氛圍
公司公眾形象
新綠色產品的市場滲透率
有效利用能源和原材料
廢物管理，包括廢物的安全處置
產品的生產力和質量。

公司不應簡單地專注於評估公司對現有法律法規的遵守情況，而應通過有時限的、循序漸進的過程確定可能達到的環境目標，其中包括：

公司環境目標和政策的定義
短期、中期和長期戰略的定義
採用從搖籃到墳墓的方法
分配適當的預算資源
將健康和安全納入環境審計程序
工人和工會代表參與分析和決策過程
建立一個由工人代表組成的環境審核小組。

評估活動有許多不同的方法，以下是任何此類計劃的重要潛在組成部分：

為每個操作單元定義流程圖
由運營單位監控過程輸入——例如，水、能源、使用的原材料、涉及的工人數量、健康、安全和環境風險評估、工作組織
按運營單位監測過程輸出——例如，量化產品/副產品、廢水、氣體排放、現場和場外處置的固體廢物
採用公司目標
潛在障礙（經濟、技術、環境、社會）的可行性分析和後續計劃的採用
採用和實施信息戰略
採用和實施培訓戰略，以提高工人的認識和充分參與
績效/結果的監測和評估。

勞資關係與環境管理

雖然在一些國家，工會的基本權利仍未得到承認，工人無法保護他們的健康和安全以及工作條件和改善環境績效，但在其他許多國家，已經嘗試了參與公司環境可持續性的方法，並取得了良好的效果。在過去十年中，勞資關係的傳統方法越來越多地發生變化，不僅包括反映該領域國家和國際法規的健康和安全問題和計劃，而且還開始將環境問題納入勞資關係機制。雇主和工會代表在公司、部門和國家層面的伙伴關係已根據不同情況通過集體協議確定，有時也已包含在地方或國家當局為管理環境衝突而製定的法規和磋商程序中。見表 1、表 2 和表 3。

表 1. 參與環境相關自願協議的參與者

國家	雇主/ 州	雇主/ 聯盟/州	雇主/ 工會	雇主/ 勞資委員會
荷蘭	X		X	X
比利時			X	X
丹麥	X	X	X	X
奧地利			X
德國	X		X	X
英國			X	X
意大利	X	X	X	X
法國			X	X
西班牙			X	X
希臘		X	X

資料來源：希爾德布蘭特和施密特 1994 年。

表 2. 集體協議各方之間環境保護措施自願協議的適用範圍

國家	國民	分支機構（地區）	廠
荷蘭	X	X	X
比利時	X		X
丹麥	X	X	X
奧地利		X
德國		X	X
英國			X
意大利	X	X	X
法國
西班牙		X	X
希臘	X

資料來源：希爾德布蘭特和施密特 1994 年。

表 3. 集體協議各方之間環境保護措施協議的性質

國家	聯合聲明，建議，協議	分支級集體協議	植物協議水平
荷蘭	X	X	X
比利時	X		X
丹麥	X	X	X
奧地利		X
德國	X	X	X
英國		X
意大利	X	X	X
法國		X	X
西班牙		X
希臘	X

資料來源：希爾德布蘭特和施密特 1994 年。

污染修復：清理

自 1970 世紀 XNUMX 年代以來，清理受污染場地的程序變得越來越明顯，成本也越來越高，當時人們對累積的化學廢物、廢棄工業場地等造成的嚴重土壤和水污染案例的認識有所提高。這些污染場地是由以下活動產生的：

廢物處理場（工業和公共）

廢棄的工業場地（例如化學、金屬加工）

採礦活動

農業用地

重大事故

焚化場

工業廢水排放

中小企業園區。

補救/清理計劃的設計需要復雜的技術活動和程序，必須伴隨明確的管理責任和隨之而來的責任的定義。此類舉措應在統一的國家立法的背景下進行，並規定有關人群的參與，明確衝突解決程序的定義，並避免可能的社會環境傾倒影響。此類法規、協議和計劃不僅應明確涵蓋水、空氣、土壤或動植物等自然生物和非生物資源，還應涵蓋文化遺產、景觀的其他視覺方面以及對自然人和財產的損害。對環境的限制性定義將因此減少對環境損害的定義，從而限制場地的實際修復。同時，不僅直接受害主體可以得到一定的權利和保護，還可以採取集體集體行動來保護集體利益，確保恢復正常。以前的條件。

結論

需要採取重大行動來應對我們迅速變化的環境狀況。本文的重點是需要採取行動來改善工業和其他經濟活動的環境績效。為了高效和有效地做到這一點，工人及其工會不僅必須在企業層面發揮積極作用，而且還必須在當地社區和國家層面發揮積極作用。必須將工人視為實現未來環境和可持續發展目標的關鍵夥伴，並積極動員起來。工人及其工會作為合作夥伴在這一環境管理過程中做出貢獻的能力不僅僅取決於他們自己的能力和意識——儘管確實需要並正在努力提高他們的能力——但它也將取決於承諾管理和社區創造一個有利的環境，促進未來合作和參與的新形式的發展。

出版於 54.環境政策

週四，三月24 2011 17：40

環境污染控制：將污染防治作為企業的首要任務

發現可能性並使之成為現實，這就是污染預防的全部意義所在。這是對對環境影響最小的產品和流程的承諾。

污染防治並不是一個新概念。這是許多文化的原住民（包括美洲原住民）所實踐的環境倫理的體現。他們與環境和諧相處。它是他們住所、食物的來源，也是他們宗教的根基。儘管他們的環境極其惡劣，但卻受到了尊重和尊重。

隨著國家的發展和工業革命的推進，出現了一種截然不同的環境態度。社會開始將環境視為取之不盡的原材料來源和方便的廢物傾倒場。

減少浪費的早期努力

即便如此，自從第一個化學過程被開發出來以來，一些行業已經實施了一種污染預防。最初，工業專注於通過減少廢物來提高效率或提高工藝產量，而不是專門通過防止廢物進入環境來防止污染。然而，這兩項活動的最終結果是相同的——更少的材料廢物被釋放到環境中。

1800 年代，德國硫酸生產設施採用了另一種形式的早期污染預防示例。工廠的工藝改進減少了生產每磅產品所排放的二氧化硫量。這些行動很可能被標記為效率或質量改進。直到最近，污染預防的概念才與此類工藝變化直接相關。

我們今天所知道的污染預防在 1970 世紀 XNUMX 年代中期開始出現，以應對日益增長的數量和復雜性的環境要求。美國環境保護署 (EPA) 就是在那時成立的。減少污染的最初努力主要是安裝管道末端或昂貴的附加污染控制設備。消除污染問題的根源並不是當務之急。當它發生時，更多的是利潤或效率問題，而不是保護環境的有組織的努力。

直到最近，企業才採用更具體的環境觀點並跟踪進展情況。然而，企業處理污染預防的過程可能大不相同。

預防與控制

隨著時間的推移，重點開始從污染控制轉向污染預防。很明顯，發明產品的科學家、設計設備的工程師、操作製造設施的工藝專家、與客戶合作改善產品環境性能的營銷人員、將客戶的環境問題帶回實驗室尋求解決方案的銷售代表致力於減少紙張使用的辦公室員工都可以幫助減少他們控制下的運營或活動對環境的影響。

制定有效的污染預防計劃

在最先進的污染防治中，必須檢查污染防治方案以及具體的污染防治技術。總體污染防治計劃和個別污染防治技術對於實現環境效益同樣重要。雖然技術開發是絕對必要的，但如果沒有支持和實施這些技術的組織結構，環境效益將永遠無法完全實現。

挑戰在於讓企業全面參與污染防治。一些公司通過組織良好、詳細的計劃在其組織的各個層面實施了污染預防。在美國，其中最廣為人知的三個可能是 3M 的污染預防付費 (3P) 計劃、雪佛龍的省錢和減少有毒物質 (SMART) 和陶氏化學的廢物減少總是付費 (WRAP)。

此類計劃的目標是盡可能減少技術上的浪費。但僅僅依靠源頭減量在技術上並不總是可行的。回收和再利用也必須成為污染預防工作的一部分，就像它們在上述計劃中一樣。當要求每位員工不僅要使流程盡可能高效，還要為每一種副產品或殘留流找到生產用途時，污染預防就成為企業文化不可或缺的一部分。

1993 年底，美國商業圓桌會議發布了一項成功的污染預防基準研究結果。該研究確定了一流的設施污染預防計劃，並強調了將污染預防完全納入公司運營所必需的要素。其中包括寶潔公司 (P&G)、英特爾、杜邦、孟山都、馬丁瑪麗埃塔和 3M 的設施。

污染預防措施

研究發現，這些公司成功的污染預防計劃具有以下共同要素：

高層管理支持

全員參與

認可成就

設施可以自由選擇實現公司目標的最佳方法

設施之間的信息傳輸

結果的衡量

所有這些都包括廢物的回收和再利用。

此外，該研究發現，每個設施都從專注於製造過程中的污染預防發展到將污染預防納入製造前決策。污染防治已成為企業的核心價值。

最高管理層的支持是全面實施污染預防計劃的必要條件。公司和設施級別的高級官員必須向所有員工發出強烈的信息，即污染預防是他們工作中不可或缺的一部分。這必須從首席執行官 (CEO) 級別開始，因為該人為所有公司活動定下了基調。在公開場合和公司內部大聲疾呼，讓信息被聽到。

成功的第二個原因是員工的參與。技術人員和製造人員最常參與開發新工藝或產品配方。但作為污染預防的一部分，每個職位的員工都可以通過再利用、回收和再循環參與減少廢物。員工比環境專業人員更了解其職責範圍內的可能性。為了激勵員工參與，公司必須讓員工了解公司面臨的挑戰。例如，企業通訊中有關環境問題的文章可以提高員工的意識。

成就的認可可以通過多種方式完成。 3M 的首席執行官不僅向為公司目標做出貢獻的員工頒發了一項特殊的環境領導獎，還向那些為社區環保工作做出貢獻的員工頒發。此外，環境成就在年度績效評估中得到認可。

衡量結果極其重要，因為這是員工行動的驅動力。一些設施和公司計劃測量所有廢物，而另一些則側重於有毒物質排放清單 (TRI) 排放或最適合其企業文化和特定污染預防計劃的其他測量。

環境計劃示例

20 年來，污染防治已深深植根於 3M 的文化之中。 3M 管理層承諾超越政府法規，部分是通過制定將環境目標與業務戰略相結合的環境管理計劃。 3P 計劃的重點是防止污染，而不是控制。

這個想法是在污染開始之前就將其製止，並在產品生命週期的所有階段尋找預防機會，而不僅僅是在最後階段。成功的公司認識到，與不能消除問題的傳統控製程序相比，預防對環境更有效、技術更合理且成本更低。污染預防是經濟的，因為如果首先避免了污染，以後就不必再處理了。

自 3P 計劃啟動以來，4,200M 員工已開發並實施了 3 多個污染防治項目。在過去的 20 年裡，這些項目已經消除了超過 1.3 億磅的污染物，並為公司節省了 750 億美元。

1975 年至 1993 年間，3M 將單位生產所需的能源減少了 3,900 BTU，即 58%。僅在美國，3M 每年就節省了 22 萬億 BTU 的能源。這足以為美國超過 200,000 戶家庭供暖、製冷和照明，並消除超過 2 萬噸的二氧化碳。 1993 年，美國的 3M 設施回收和再利用的固體廢物（199 億磅）比送往垃圾填埋場的固體廢物（198 億磅）還多。

污染防治技術

為環境而設計的概念變得越來越重要，但用於污染預防的技術與公司本身一樣多種多樣。總的來說，這個概念可以通過四個方面的技術創新來實現：

產品重新配方——通過使用不同的原材料開發無污染或污染較少的產品或工藝
流程修改——改變製造流程，使它們變得無污染或污染少
設備重新設計——修改設備以在特定操作條件下更好地運行或利用可用資源
資源回收——回收副產品供其他公司銷售或使用，或用於公司的其他產品或流程。

在這些領域中的每一個領域集中努力可能意味著新的和更安全的產品、成本節約和更高的客戶滿意度。

產品重新配方可能是最困難的。許多使材料非常適合其預期用途的屬性也可能導致環境問題。一個產品重新配方的例子導致一組科學家從織物保護劑產品中去除消耗臭氧層的化學物質甲基氯仿。這種新的水基產品大大減少了溶劑的使用，使公司在市場上具有競爭優勢。

在為製藥行業製造藥物片劑時，員工們為以前用於包衣藥片的溶劑型包衣溶液開發了一種新的水基包衣溶液。這一變化耗資 60,000 美元，但無需花費 180,000 美元購買污染控制設備，節省了 150,000 美元的材料成本，並每年減少 24 噸空氣污染。

一個工藝改進的例子導致在使用銅板製造電子產品之前從危險化學品轉移到徹底清潔銅板。過去，床單是通過噴灑過硫酸銨、磷酸和硫酸這些危險化學品來清潔的。該程序已被使用輕檸檬酸溶液（一種無害化學品）的程序所取代。工藝改變每年消除了 40,000 磅危險廢物的產生，並為公司每年節省了大約 15,000 美元的原材料和處置成本。

重新設計設備也可以減少浪費。在樹脂產品領域，一家公司通過使用工藝流水線上的水龍頭定期對特定的液態酚醛樹脂進行取樣。一些產品在樣品採集前後被浪費掉了。通過在樣品帶下安裝一個簡單的漏斗和一個返回過程的管道，該公司現在可以在沒有任何產品損失的情況下採集樣品。這每年可避免產生約 9 噸廢物，節省約 22,000 美元，提高產量並降低處置成本，所有這些的資本成本約為 1,000 美元。

資源回收，即廢料的生產性利用，在污染預防中極為重要。一個品牌的羊毛皂墊現在完全由消費後回收的塑料汽水瓶製成。在推出這款新產品的頭兩年，該公司使用了超過一百萬磅的這種回收材料來製作皂墊。這相當於超過 10 萬個兩升汽水瓶。此外，巴西地墊上的廢橡膠被用來製作涼鞋。僅在 1994 年，該廠就回收了約 30 噸材料，足以製造 120,000 多雙涼鞋。

在另一個示例中，便利貼（T）再生紙筆記使用 100% 再生紙。僅一噸再生紙就可以節省 3 立方碼的垃圾填埋場空間、17 棵樹、7,000 加侖的水和 4,100 千瓦時的能源，足以供普通家庭供暖六個月。

生命週期分析

每個成功的公司都有生命週期分析或類似的過程。這意味著從開發到製造、使用和處置的產品生命週期的每個階段都提供了改善環境的機會。為應對此類環境挑戰，整個行業都推出了具有強烈環保主張的產品。

例如，P&G 是第一家開發濃縮洗滌劑的商品製造商，其包裝比以前的配方小 50% 到 60%。寶潔還在 57 個國家/地區為超過 22 個品牌製造補充裝。填充物通常成本較低，並可節省高達 70% 的固體廢物。

陶氏開發了一種新型高效無毒除草劑。它對人和動物的風險較小，並且以盎司而不是磅/英畝施用。孟山都公司利用生物技術開發出一種抗蟲害的馬鈴薯植物，從而減少了對化學殺蟲劑的需求。孟山都公司的另一種除草劑通過以更安全的方式控制雜草來幫助恢復濕地的自然棲息地。

致力於清潔環境

至關重要的是，我們要全面開展污染預防工作，包括對計劃和技術改進的承諾。提高效率或工藝產量並減少廢物產生長期以來一直是製造業的實踐。然而，僅在最近十年內，這些活動才更直接地側重於污染預防。現在，大量努力旨在改進源頭減少以及定制流程以分離、回收和再利用副產品。所有這些都是行之有效的污染預防工具。

出版於 54.環境政策

星期三，三月09 2011 15：25

環境污染防治

在二十世紀的過程中，人們越來越認識到與人類活動相關的環境和公共衛生影響（在本章中討論 環境健康危害) 促進了減少污染影響的方法和技術的開發和應用。在此背景下，政府採取了監管和其他政策措施（在本章中討論 環境政策) 以盡量減少負面影響並確保達到環境質量標準。

本章的目的是為控制和預防環境污染的方法提供指導。將介紹消除對水、空氣或土地質量的負面影響所遵循的基本原則；將考慮重點從控制轉向預防；並將檢查針對個別環境媒體構建解決方案的局限性。例如，僅通過不當的固體廢物管理實踐將這些污染物從煙氣中去除痕量金屬以保護空氣是不夠的。需要集成的多媒體解決方案。

污染控制方法

快速工業化的環境後果導致土地、空氣和水資源場所被有毒物質和其他污染物污染的事件不計其數，威脅著人類和生態系統，帶來嚴重的健康風險。更廣泛和更密集地使用材料和能源對地方、區域和全球生態系統的質量造成了累積壓力。

在共同努力限制污染的影響之前，環境管理幾乎沒有超出自由放任的容忍範圍，通過處理廢物來避免從短期角度設想的破壞性當地滋擾。在損壞被確定為不可接受的情況下，例外地承認需要補救。隨著工業活動步伐的加快和對累積效應的理解的加深，一個 污染控制 範式成為環境管理的主導方法。

兩個具體概念作為控制方法的基礎：

同化能力 概念，它斷言存在特定水平的排放到環境中，不會導致不可接受的環境或人類健康影響
控制原則 概念，假設可以通過控制污染物進入環境的方式、時間和速度來避免環境破壞

在污染控制方法下，保護環境的嘗試尤其依賴於將污染物與環境隔離並使用管端過濾器和洗滌器。這些解決方案往往側重於特定介質的環境質量目標或排放限制，並且主要針對特定環境介質（空氣、水、土壤）中的點源排放。

應用污染控制技術

污染控制方法的應用已證明在控制污染問題方面相當有效 - 特別是那些具有地方特色的問題。適當技術的應用基於對有關排放物的來源和性質、其與生態系統的相互作用和要解決的環境污染問題的系統分析，以及開發適當技術以減輕和監測污染影響.

在他們關於空氣污染控制的文章中，Dietrich Schwela 和 Berenice Goelzer 解釋了採用綜合方法評估和控制點源和非點源空氣污染的重要性和影響。他們還強調了正在經歷快速工業化但沒有伴隨早期發展的強大污染控制部分的國家正在應對的挑戰和機遇。

Marion Wichman-Fiebig 解釋了用於模擬空氣污染物擴散以確定和表徵污染問題性質的方法。這構成了理解要實施的控制和評估其有效性的基礎。隨著對潛在影響的理解加深，對影響的認識已經從局部擴展到區域再到全球範圍。

Hans-Ulrich Pfeffer 和 Peter Bruckmann 介紹了用於監測空氣質量的設備和方法，以便評估潛在的污染問題並評估控制和預防干預措施的有效性。

John Elias 概述了可以應用的空氣污染控制類型以及在選擇合適的污染控制管理方案時必須解決的問題。

Herbert Preul 在一篇文章中闡述了水污染控制的挑戰，該文章解釋了地球天然水域可能受到點源、非點源和間歇源污染的原因；調節水污染的基礎；以及可用於確定控製程序的不同標準。 Preul 解釋了水體接收排放物的方式，並可以對其進行分析和評估以評估和管理風險。最後，概述了應用於大規模廢水處理和水污染控制的技術。

一個案例研究提供了一個生動的例子，說明如何重複利用廢水——一個在尋找有效利用環境資源的方式方面具有相當重要意義的話題，尤其是在資源匱乏的情況下。 Alexander Donagi 總結了以色列 1.5 萬人口的城市污水處理和地下水補給所採用的方法。

綜合廢物管理

從污染控制的角度來看，廢物被視為生產過程中不需要的副產品，應予以控制，以確保土壤、水和空氣資源的污染不會超過可接受的水平。 Lucien Maystre 概述了在廢物管理中必須解決的問題，提供了與回收和污染預防日益重要的作用的概念聯繫。

為應對與不受限制的廢物管理相關的嚴重污染的廣泛證據，各國政府制定了收集、處理和處置的可接受做法標準，以確保環境保護。特別注意通過衛生填埋、焚燒和危險廢物處理進行環境安全處置的標準。

為了避免與廢物處理相關的潛在環境負擔和成本，並促進更徹底地管理稀有資源，廢物最小化和回收越來越受到關注。 Niels Hahn 和 Poul Lauridsen 總結了將回收利用作為首選廢物管理策略所解決的問題，並考慮了這對工人接觸的潛在影響。

轉移重點到污染防治

管道末端減排存在將污染從一種介質轉移到另一種介質的風險，在這種情況下，它可能會導致同樣嚴重的環境問題，甚至最終成為同一介質的間接污染源。雖然不像修復那麼昂貴，但管端減排可以顯著增加生產過程的成本，而不會產生任何價值。它還通常與監管制度相關聯，監管制度增加了與強制合規相關的其他成本。

雖然污染控制方法在短期改善當地污染問題方面取得了相當大的成功，但它在解決區域（例如酸雨）或全球（例如臭氧消耗）水平上日益受到認可的累積問題方面效果較差.

以健康為導向的環境污染控制計劃的目的是通過將污染減少到盡可能低的水平來提高生活質量。環境污染控制計劃和政策，其影響和重點因國家而異，涵蓋污染的所有方面（空氣、水、土地等），涉及工業發展、城市規劃、水資源開發和交通等領域的協調政策。

Thomas Tseng、Victor Shantora 和 Ian Smith 提供了一個案例研究示例，說明污染對承受多種壓力的脆弱生態系統——北美五大湖——產生的多媒體影響。特別檢查了污染控制模型在處理通過環境消散的持久性毒素方面的有限有效性。通過關註一個國家正在採用的方法及其對國際行動的影響，說明了預防和控制行動的影響。

隨著環境污染控制技術變得越來越複雜和昂貴，人們越來越關注將預防納入工業流程設計的方法——目的是消除有害環境影響，同時提高工業競爭力。在污染預防方法、清潔技術和有毒物質使用減少的好處中，有可能消除工人暴露於健康風險的風險。

David Bennett 概述了污染預防為何成為首選策略，以及它與其他環境管理方法的關係。這種方法對於實施向可持續發展的轉變至關重要，可持續發展自 1987 年聯合國貿易和發展委員會發布以來得到廣泛認可，並在 1992 年里約聯合國環境與發展會議 (UNCED) 會議上得到重申。

污染預防方法直接關注流程、實踐、材料和能源的使用，以避免或最大限度地減少源頭污染物和廢物的產生，而不是“附加”減排措施。雖然企業承諾在追求污染預防的決策中起著關鍵作用（見 Bringer 和 Zoesel 環境政策), Bennett 提請注意減少生態系統和人類健康風險的社會效益——尤其是工人的健康。他確定了可有效應用於評估採用這種方法的機會的原則。

出版於 55. 環境污染防治

星期三，三月09 2011 15：30

空氣污染管理

空氣污染管理旨在消除空氣中的氣態污染物、懸浮顆粒物和物理物質，或在一定程度上減少到可接受的水平，這些物質在大氣中的存在會對人類健康造成不利影響（例如，刺激、呼吸系統疾病、發病率、癌症、超額死亡率）或福利（例如感官影響、能見度降低）的發病率或流行率增加、對動植物生命的有害影響、對社會具有經濟價值的材料的破壞以及對環境的破壞（例如，氣候變化）。與放射性污染物有關的嚴重危害，以及控制和處置這些污染物所需的特殊程序，也值得特別注意。

有效管理室外和室內空氣污染的重要性怎麼強調都不為過。除非有足夠的控制，否則現代世界污染源的倍增可能會對環境和人類造成無法彌補的破壞。

本文的目的是概述管理機動車和工業源環境空氣污染的可能方法。然而，從一開始就需要強調室內空氣污染（特別是在發展中國家）可能比室外空氣污染髮揮更大的作用，因為觀察到室內空氣污染物濃度通常遠高於室外濃度。

除了考慮固定或移動源的排放外，空氣污染管理還包括考慮其他因素（例如地形和氣象、社區和政府參與等），所有這些都必須納入一個綜合計劃。例如，氣象條件會極大地影響同一污染物排放產生的地面濃度。空氣污染源可能分散在一個社區或一個地區，它們的影響可能會被多個主管部門感受到，或者它們的控制可能涉及多個主管部門。此外，空氣污染不分國界，一個地區的排放物可能通過長距離傳輸對另一地區產生影響。

因此，空氣污染管理需要多學科方法以及私人和政府實體的共同努力。

空氣污染源

人為空氣污染（或排放源）的來源基本上有兩種類型：

靜止的， 可細分為面源，如農業生產、採礦和採石，工業、點源和麵源，如化學品製造、非金屬礦物產品、基本金屬工業、發電和社區源（例如，家庭和建築物供暖、城市垃圾和污水污泥焚化爐、壁爐、烹飪設施、洗衣服務和清潔設備）
移動， 包括任何形式的內燃機車輛（例如，輕型汽油動力汽車、輕型和重型柴油動力車輛、摩托車、飛機，包括車輛交通排放的氣體和顆粒物的線源）。

此外，還有自然污染源（例如，侵蝕區、火山、某些釋放大量花粉的植物、細菌、孢子和病毒的來源）。本文不討論自然來源。

空氣污染物的種類

空氣污染物通常分為懸浮顆粒物（灰塵、煙霧、薄霧、煙霧）、氣態污染物（氣體和蒸汽）和氣味。下面列出了一些常見污染物的例子：

懸浮顆粒物 （SPM、PM-10）包括柴油機尾氣、煤飛灰、礦物粉塵（例如煤、石棉、石灰石、水泥）、金屬粉塵和煙霧（例如鋅、銅、鐵、鉛）和酸霧（例如、硫酸）、氟化物、油漆顏料、農藥霧、炭黑和油煙。懸浮顆粒污染物除了會引發呼吸道疾病、癌症、腐蝕、破壞植物生命等影響外，還可能構成公害（例如，污垢堆積）、干擾陽光（例如，由於空氣污染而形成煙霧和霾）光散射）並作為吸附化學物質反應的催化表面。

氣態污染物 包括硫化合物（例如，二氧化硫（SO₂) 和三氧化硫 (SO₃))、一氧化碳、氮化合物（如一氧化氮 (NO)、二氧化氮 (NO₂)、氨)、有機化合物(例如碳氫化合物(HC)、揮發性有機化合物(VOC)、多環芳烴(PAH)、醛類)、鹵素化合物和鹵素衍生物(例如HF和HCl)、硫化氫、二硫化碳和硫醇（氣味）。

二次污染物可能由熱、化學或光化學反應形成。例如，通過熱作用，二氧化硫可以氧化成三氧化硫，三氧化硫溶解在水中，形成硫酸霧（由錳和鐵的氧化物催化）。氮氧化物與活性碳氫化合物之間的光化學反應可產生臭氧（O₃)、甲醛和過氧乙酰硝酸酯(PAN)； HCl與甲醛反應生成雙氯甲醚。

而一些異味已知是由特定化學試劑引起的，例如硫化氫 (H₂S)、二硫化碳(CS₂) 和硫醇（R-SH 或 R1-S-R2），其他很難在化學上定義。

表 1 列出了與某些工業空氣污染源相關的主要污染物示例（Economopoulos 1993）。

表 1. 常見大氣污染物及其來源

類別	資源	排放污染物
農業	露天焚燒	SPM、一氧化碳、揮發性有機化合物
採礦和採石場	採煤原油和天然氣生產有色金屬礦開採石材採石	教育文憑，所以₂，沒有_x, 揮發性有機化合物 SO₂ SPM, 鉛 SPM
生產製造	食品、飲料和煙草紡織和皮革工業木製品紙製品、印刷	SPM、一氧化碳、揮發性有機化合物、氫氣₂S 揮發性有機化合物揮發性有機化合物教育文憑，所以₂, 一氧化碳, 揮發性有機化合物, H₂S、R-SH
生產化學品	鄰苯二甲酸酐氯鹼鹽酸氫氟酸硫酸硝酸磷酸氧化鉛和顏料氨碳酸鈉電石己二酸烷基鉛馬來酸酐和對苯二甲酸肥料和農藥生產硝酸銨硫酸銨合成樹脂，塑料材料、纖維油漆、清漆、漆肥皂炭黑和油墨三硝基甲苯	教育文憑，所以₂, 一氧化碳, 揮發性有機化合物 Cl₂ 鹽酸氟化矽、氟化矽₄ SO₂，SO₃ 沒有_x 文憑, 中文₂ SPM, 鉛教育文憑，所以₂，沒有_x, 一氧化碳, 揮發性有機化合物, NH₃ 文憑、新罕布什爾州₃ SPM 文憑, 沒有_x, 一氧化碳, 揮發性有機化合物 Pb 一氧化碳、揮發性有機化合物文憑、新罕布什爾州₃ 文憑、新罕布什爾州₃，HNO₃ VOC SPM、VOC、H₂小號, CS₂ 揮發性有機化合物 SPM 教育文憑，所以₂，沒有_x, 一氧化碳, 揮發性有機化合物, H₂S 教育文憑，所以₂，沒有_x，SO₃，HNO₃
煉油廠	其他產品石油和煤炭	教育文憑，所以₂，沒有_x, 一氧化碳, 揮發性有機化合物
非金屬礦物產品製造	玻璃製品結構粘土產品水泥、石灰和石膏	教育文憑，所以₂，沒有_x, 一氧化碳, 揮發性有機化合物, F 教育文憑，所以₂，沒有_x, 一氧化碳, 揮發性有機化合物, F₂ 教育文憑，所以₂，沒有_x，一氧化碳
基礎金屬工業	鐵和鋼有色金屬行業	教育文憑，所以₂，沒有_x, 一氧化碳, 揮發性有機化合物, 鉛教育文憑，所以₂, 氟, 鉛
發電	電力、燃氣和蒸汽	教育文憑，所以₂，沒有_x, 一氧化碳, 揮發性有機化合物, SO₃, 鉛
批發和零售業	燃料儲存、加註作業	VOC
交通		教育文憑，所以₂，沒有_x, 一氧化碳, 揮發性有機化合物, 鉛
社區服務	市政焚化爐	教育文憑，所以₂，沒有_x, 一氧化碳, 揮發性有機化合物, 鉛

資料來源：Economopoulos 1993

清潔空氣實施計劃

空氣質量管理旨在通過規定可容忍的污染程度來保護環境質量，讓地方當局和污染者制定和實施行動以確保不會超過該污染程度。這種方法中的立法示例是採用環境空氣質量標準，通常基於針對不同污染物的空氣質量指南（WHO 1987）；這些是目標區域（例如，社區特定地點的地面）可接受的最大污染物水平（或指標），可以是一級或二級標準。初級標準（WHO 1980）是符合足夠安全裕度和保護公眾健康的最高水平，必須在特定時限內遵守；次要標準是那些被認為對於防止除健康危害（主要是植被）以外已知或預期的不利影響所必需的標準，並且必須“在合理的時間內”遵守。空氣質量標準是短期、中期或長期值，適用於每天 24 小時、每週 7 天，以及所有活體（包括兒童、老人和老年人等敏感亞群）的每月、每季或每年的暴露情況。生病）以及非生命體；這與職業接觸的最大允許水平形成對比，職業接觸的最大允許水平適用於成年和假定健康的工人每週部分接觸（例如，每天 8 小時，每週 5 天）。

空氣質量管理的典型措施是源頭控制措施，例如，在車輛中強制使用催化轉化器或在焚化爐中執行排放標準、土地使用規劃和關閉工廠或在不利天氣條件下減少交通量. 最好的空氣質量管理強調空氣污染物排放應保持在最低水平；這基本上是通過單一空氣污染源的排放標準來定義的，並且可以通過例如封閉系統和高效收集器等工業來源來實現。排放標準是對從源排放的污染物的數量或濃度的限制。此類立法要求為每個行業決定控制其排放的最佳方式（即確定排放標準）。

空氣污染管理的基本目標是製定清潔空氣實施計劃（或空氣污染減排計劃）（Schwela 和 Köth-Jahr 1994），其中包括以下要素：

地形、氣象和社會經濟方面的區域描述
排放清單
與排放標準的比較
空氣污染物濃度清單
模擬空氣污染物濃度
與空氣質量標準的比較
對公眾健康和環境的影響清單
因果分析
控制措施
控制措施的成本
公共衛生成本和環境影響
成本效益分析（控製成本與努力成本）
交通和土地使用規劃
執行計劃；資源承諾
對未來人口、交通、工業和燃料消耗的預測
後續行動的策略。

下面將描述其中一些問題。

排放清單；與排放標準的比較

排放清單是給定區域中源及其單獨排放的最完整列表，盡可能準確地估計所有排放點、線和區域（擴散）源。當將這些排放量與為特定來源設定的排放標准進行比較時，如果不遵守排放標準，就會給出可能的控制措施的第一個提示。排放清單還用於根據污染物排放量評估重要來源的優先列表，並指出不同來源的相對影響——例如，與工業或住宅來源相比的交通。排放清單還可以估算那些難以進行環境濃度測量或執行起來成本太高的污染物的空氣污染物濃度。

空氣污染物濃度清單；與空氣質量標準的比較

空氣污染物濃度清單以年度平均值、百分位數和這些數量的趨勢總結了環境空氣污染物的監測結果。為此類清單測量的化合物包括：

二氧化硫
氮氧化物
懸浮顆粒物
一氧化碳
臭氧
重金屬（Pb、Cd、Ni、Cu、Fe、As、Be）
多環芳烴：苯並（a)芘、苯並（e)芘、苯並（a)蒽、二苯並(啊）蒽、苯並志）苝, 冕
揮發性有機化合物： n-己烷、苯、3-甲基己烷， n-庚烷、甲苯、辛烷、乙苯二甲苯 (o-,m-,p-), n-壬烷、異丙苯、丙苯、 n-2-/3-/4-乙基甲苯、1,2,4-/1,3,5-三甲基苯、三氯甲烷、1,1,1 三氯乙烷、四氯甲烷、三-/四氯乙烯。

將空氣污染物濃度與空氣質量標准或指南（如果存在）進行比較，可以指出必須進行因果分析的問題區域，以找出造成不合規情況的原因。必須使用擴散建模來執行此因果分析（請參閱“空氣污染：空氣污染物擴散建模”）。 “空氣質量監測”中描述了當今環境空氣污染監測中使用的設備和程序。

模擬空氣污染物濃度；與空氣質量標準的比較

從排放清單開始，由於經濟原因，無法在環境空氣中全部監測數千種化合物，使用擴散模型可以幫助估算更多“奇異”化合物的濃度。在合適的擴散模型中使用合適的氣象參數，可以估算年平均值和百分位數，並與空氣質量標准或指南（如果存在）進行比較。

對公眾健康和環境的影響清單；因果分析

另一個重要的信息來源是影響清單（Ministerium für Umwelt 1993），它包括給定區域的流行病學研究結果以及在生物和物質受體（例如植物、動物和建築）中觀察到的空氣污染影響的結果金屬和建築石材。觀察到的歸因於空氣污染的影響必鬚根據造成特定影響的成分進行因果分析——例如，污染地區慢性支氣管炎患病率增加。如果在因果分析（化合物-因果分析）中確定了一種或多種化合物，則必須進行第二次分析以找出負責的來源（來源-因果分析）。

控制措施; 控制措施成本

工業設施的控制措施包括充足、設計良好、安裝良好、運行有效和維護良好的空氣淨化設備，也稱為分離器或收集器。分離器或收集器可以定義為“用於將以下任何一種或多種物質從懸浮或混合的氣體介質中分離出來的裝置：固體顆粒（過濾器和除塵器）、液體顆粒（過濾器和液滴分離器）和氣體（氣體淨化器）”。空氣污染控制設備的基本類型（在“空氣污染控制”中進一步討論）如下：

對於顆粒物：慣性分離器（例如旋風分離器）；織物過濾器（袋式除塵器）；靜電除塵器；濕式收集器（洗滌器）

對於氣態污染物：濕式收集器（洗滌器）；吸附單元（例如吸附床）；加力燃燒器，可以直接燃燒（熱焚化）或催化（催化燃燒）。

濕式收集器（洗滌器）可用於同時收集氣態污染物和顆粒物。此外，某些類型的燃燒裝置可以燃燒可燃氣體和蒸汽以及某些可燃氣體。根據流出物的類型，可以使用一種或多種收集器的組合。

可通過化學方法識別的氣味的控制依賴於對散發氣味的化學試劑的控制（例如，通過吸收、通過焚燒）。然而，當氣味在化學上沒有定義或發現產生劑的含量極低時，可以使用其他技術，例如掩蔽（通過更強、更令人愉快和無害的試劑）或抵消（通過抵消或部分抵消的添加劑）中和令人討厭的氣味）。

應該記住，充分的操作和維護對於確保收集器的預期效率是必不可少的。從專業知識和財務角度來看，這應該在規劃階段得到確保。能源需求不容忽視。在選擇空氣淨化設備時，不僅要考慮初始成本，還要考慮運營和維護成本。在處理高毒污染物時，應確保高效，並有專門的維護和廢物處理程序。

工業設施的基本控制措施如下：

材料的替代. 示例：在某些工業過程中使用毒性較小的溶劑替代劇毒溶劑；使用含硫量較低的燃料（例如，洗過的煤），因此產生較少的硫化合物等。

工業過程或設備的修改或變更. 示例：在鋼鐵行業，從原礦到球團燒結礦的轉變（以減少礦石處理過程中釋放的粉塵）；使用封閉系統而不是開放系統；將燃料加熱系統改為蒸汽、熱水或電力系統；在排氣口（燃燒過程）使用催化劑等。

工藝以及工廠佈局的修改也可能促進和/或改善污染物擴散和收集的條件。例如，不同的工廠佈局可能有助於安裝局部排氣系統；以較低速率執行的過程可能允許使用特定的收集器（有體積限制但在其他方面足夠）。集中不同污水源的工藝改造與處理的污水量密切相關，一些空氣淨化設備的效率隨著污水中污染物濃度的增加而提高。材料的替代和工藝的修改都可能有技術和/或經濟限制，這些都應該加以考慮。

充足的內務管理和存儲. 示例：食品和動物產品加工過程中的嚴格衛生；避免露天存放化學品（例如，硫磺堆）或多塵材料（例如，沙子），或者，如果做不到這一點，用水噴灑鬆散顆粒堆（如果可能）或應用表面塗層（例如，潤濕劑，塑料）到成堆的可能釋放污染物的材料。

適當處置廢物. 示例：避免簡單地堆積化學廢物（例如聚合反應器產生的廢料），以及將污染物質（固體或液體）傾倒在水流中。後一種做法不僅會造成水污染，還會造成空氣污染的二次來源，例如亞硫酸鹽法製漿廠的液體廢物會釋放出令人討厭的有氣味的氣態污染物。

保養. 示例：維護良好且調整良好的內燃機產生較少的一氧化碳和碳氫化合物。

工作實踐. 示例：在噴灑殺蟲劑時考慮氣象條件，尤其是風。

類比工作場所的適當做法，社區層面的良好做法可以有助於空氣污染控制——例如，改變機動車的使用（更多的集體交通、小型汽車等）和控制供暖設施（更好建築物的隔熱，以便需要更少的供暖、更好的燃料等）。

車輛排放控制措施充分有效對現有車隊實施強制檢查和維護計劃，在新車中強制使用催化轉化器的計劃，積極用太陽能/電池驅動的汽車替代燃油驅動的汽車、道路交通管制以及交通和土地使用規劃概念。

機動車排放是通過控制車輛每英里行駛排放量 (VMT) 和控制 VMT 本身來控制的 (Walsh 1992)。通過控制新車和在用車的車輛性能（硬件、維護），可以減少每 VMT 的排放量。可通過降低鉛或硫含量來控制含鉛汽油的燃料成分，這也對減少車輛的 HC 排放具有有益作用。降低柴油燃料中的硫含量作為降低柴油微粒排放的手段具有增加催化控制柴油微粒和有機 HC 排放的潛力的額外有益效果。

另一個減少車輛蒸發和加油排放的重要管理工具是控制汽油揮發性。控制燃料揮發性可以大大降低車輛蒸發 HC 排放。只要不增加燃料揮發性，在汽油中使用含氧添加劑可降低 HC 和 CO 排放。

減少 VMT 是通過控制策略控制車輛排放的另一種方法，例如

使用更高效的交通方式

增加每輛車的平均乘客人數

分散擁擠的高峰交通負荷

減少出行需求。

雖然這些方法促進了燃料節約，但它們尚未被普通民眾接受，政府也沒有認真嘗試實施它們。

除了替代電動汽車之外，所有這些解決機動車問題的技術和政治解決方案都越來越多地被汽車保有量的增長所抵消。只有以適當的方式解決增長問題，才能解決車輛問題。

公共衛生成本和環境影響；成本效益分析

估計公共衛生和環境影響的成本是清潔空氣實施計劃中最困難的部分，因為很難估計終生減少致殘疾病的價值、住院率和損失的工作時間。然而，為了在公共衛生和環境影響方面平衡控制措施的成本與不採取此類措施的成本，這種估計以及與控制措施成本的比較是絕對必要的。

交通和土地利用規劃

污染問題與土地使用和交通密切相關，包括社區規劃、道路設計、交通管制和公共交通等問題；對人口、地形和經濟的關注；和社會關注（Venzia 1977）。總的來說，由於土地利用和交通不當，快速增長的城市群存在嚴重的污染問題。空氣污染控制的交通規劃包括交通控制、交通政策、公共交通和高速公路擁堵成本。交通管制在公平、壓制以及社會和經濟破壞方面對公眾產生重要影響——特別是直接交通管制，例如機動車限制、汽油限制和機動車減排。可以可靠地估計和核實直接控制導致的減排量。間接交通管制，例如通過改善公共交通系統減少車輛行駛里程、交通流量改善法規、停車場法規、道路和汽油稅、汽車使用許可和對自願方法的激勵措施，主要基於過去的試驗和-錯誤經驗，並在嘗試制定可行的運輸計劃時包含許多不確定性。

涉及間接交通管制的國家行動計劃可能會影響有關高速公路、停車場和購物中心的交通和土地使用規劃。對交通系統和受其影響的區域進行長期規劃將防止空氣質量顯著惡化並確保符合空氣質量標準。公共交通一直被認為是城市空氣污染問題的潛在解決方案。選擇一個公共交通系統為一個地區提供服務，以及高速公路使用和公共汽車或鐵路服務之間的不同模式劃分將最終改變土地使用模式。有一個最佳的分割，可以最大限度地減少空氣污染；然而，當考慮到非環境因素時，這可能是不可接受的。

汽車被稱為有史以來最大的經濟外部性發生器。其中一些，如工作和流動性，是積極的，但消極的，如空氣污染、導致死亡和受傷的事故、財產損失、噪音、時間損失和惡化，得出的結論是交通不是城市化地區成本下降的行業。高速公路擁堵成本是另一種外部性；然而，損失的時間和擁堵成本很難確定。如果工作旅行的旅行成本不包括擁堵成本，則無法獲得對競爭交通方式（例如公共交通）的真實評估。

空氣污染控制的土地使用規劃包括分區規範和性能標準、土地使用控制、住房和土地開發以及土地使用規劃政策。土地利用分區是實現對人民、他們的財產和他們的經濟機會的保護的初步嘗試。然而，空氣污染物無處不在，需要的不僅僅是工業區和住宅區的物理隔離來保護個人。出於這個原因，最初基於美學或定性決定的性能標準被引入一些分區代碼，以試圖量化識別潛在問題的標準。

長期土地利用規劃必須確定環境同化能力的局限性。然後，可以製定土地使用控制，以在所需的當地活動之間公平地分配容量。土地使用控制包括審查新固定源的許可製度、工業區和住宅區之間的分區規定、地役權或購買土地的限制、受體位置控制、排放密度分區和排放分配規定。

旨在讓許多無力負擔房屋所有權的住房政策（例如稅收優惠和抵押貸款政策）刺激了城市擴張並間接阻礙了高密度住宅的開發。這些政策現在已被證明是環境災難性的，因為沒有考慮同時開發高效的交通系統來滿足正在開發的眾多新社區的需求。從這一發展中吸取的教訓是，應協調對環境有影響的項目，並在問題發生的層面上進行全面規劃，規模要大到足以包括整個系統。

必須在國家、省或州、地區和地方各級審查土地使用規劃，以充分確保對環境的長期保護。政府計劃通常從發電廠選址、礦產開採地點、沿海分區和沙漠、山區或其他娛樂開發開始。由於特定地區的多個地方政府無法充分解決區域環境問題，地區政府或機構應通過監督新建築和使用以及交通設施的空間佈局和位置來協調土地開發和密度模式。土地使用和交通規劃必須與法規的執行相互關聯，以保持理想的空氣質量。理想情況下，空氣污染控制應由進行土地利用規劃的同一區域機構進行規劃，因為與這兩個問題相關的重疊外部性。

執行計劃，資源承諾

清潔空氣實施計劃應始終包含一個執行計劃，說明如何執行控制措施。這也意味著資源承諾，根據污染者付費原則，將說明污染者必須實施的措施以及政府將如何幫助污染者履行承諾。

對未來的預測

在預防計劃的意義上，清潔空氣實施計劃還應包括對人口、交通、工業和燃料消耗趨勢的估計，以評估對未來問題的反應。這將通過在想像的問題發生之前就採取措施來避免未來的壓力。

後續策略

空氣質量管理後續策略包括有關如何實施未來清潔空氣實施計劃的計劃和政策。

環境影響評價的作用

環境影響評估 (EIA) 是負責機構就顯著影響人類環境質量的擬議行動的環境影響提供詳細聲明的過程 (Lee 1993)。 EIA 是一種預防工具，旨在在計劃或項目開發的早期階段考慮人類環境。

環境影響評估對於在經濟調整和結構調整框架內開發項目的國家尤為重要。環境影響評估已成為許多發達國家的立法，現在越來越多地應用於發展中國家和經濟轉型國家。

考慮到不同環境媒介之間的相互作用，從綜合環境規劃和管理的意義上說，EIA 是綜合性的。另一方面，環境影響評估將環境後果的估計納入規劃過程，從而成為可持續發展的工具。 EIA 在收集、分析和應用科學和技術數據時還結合了技術和參與屬性，同時考慮到質量控制和質量保證，並強調環境機構與可能受特定項目影響的公眾之間在許可程序之前進行協商的重要性. 清潔空氣實施計劃可被視為與空氣相關的環境影響評估程序的一部分。

出版於 55. 環境污染防治

星期三，三月09 2011 15：34

空氣污染：空氣污染物擴散建模

空氣污染建模的目的是估計由工業生產過程、意外排放或交通等造成的室外污染物濃度。空氣污染模型用於確定污染物的總濃度，以及找出異常高水平的原因。對於規劃階段的項目，可提前估算對現有負擔的額外貢獻，並可優化排放條件。

圖 1. 全球環境監測系統/空氣污染管理

根據為相關污染物定義的空氣質量標準，年平均值或短時峰值濃度值得關注。通常必須在人們活躍的地方確定濃度 - 即在離地面約兩米高的地表附近。

影響污染物擴散的參數

影響污染物擴散的參數有兩類：源參數和氣象參數。對於源參數，濃度與排放的污染物量成正比。如果涉及粉塵，則必須知道顆粒直徑以確定材料的沉降和沈積 (VDI 1992)。由於堆高越大，表面濃度越低，因此也必須知道該參數。此外，濃度取決於廢氣的總量，以及它的溫度和速度。如果廢氣的溫度超過周圍空氣的溫度，則氣體將受到熱浮力的影響。其排氣速度可根據煙囪內徑和排氣量計算得出，會引起動力動量浮力。經驗公式可用於描述這些特徵（VDI 1985；Venkatram 和 Wyngaard 1988）。必須強調的是，造成熱動量浮力的不是所討論污染物的質量，而是總氣體的質量。

影響污染物擴散的氣象參數是風速和風向，以及垂直熱分層。污染物濃度與風速的倒數成正比。這主要是由於加速運輸。此外，湍流混合隨著風速的增加而增加。由於所謂的反轉（即溫度隨高度增加的情況）阻礙了湍流混合，在高度穩定的分層過程中觀察到最大表面濃度。相反，對流情況會加強垂直混合，因此顯示出最低的濃度值。

空氣質量標準——例如，年度平均值或 98 個百分位數——通常基於統計數據。因此，需要相關氣象參數的時間序列數據。理想情況下，統計數據應基於十年的觀察。如果只有較短的時間序列可用，則應確定它們在較長時期內是否具有代表性。例如，這可以通過分析來自其他觀測站點的較長時間序列來完成。

所使用的氣象時間序列也必須代表所考慮的地點——也就是說，它必須反映當地特徵。這對於基於分佈峰值分數（如 98 個百分位數）的空氣質量標準特別重要。如果手頭沒有這樣的時間序列，可以使用氣象流量模型從其他數據中計算出一個時間序列，如下所述。

國際監測計劃

世界衛生組織 (WHO)、世界氣象組織 (WMO) 和聯合國環境規劃署 (UNEP) 等國際機構已製定監測和研究項目，以澄清空氣污染所涉及的問題，並促進採取措施防止公共衛生以及環境和氣候條件進一步惡化。

全球環境監測系統 GEMS/Air（WHO/UNEP 1993）由 WHO 和 UNEP 組織和讚助，並製定了一個綜合計劃來提供合理的空氣污染管理工具（見圖 55.1.[EPC01FE] 該計劃的核心是二氧化硫、懸浮顆粒物、鉛、氮氧化物、一氧化碳和臭氧等城市空氣污染物濃度的全球數據庫。然而，與該數據庫同樣重要的是提供管理工具，例如快速排放清單指南、程序用於擴散模型、人口暴露估計、控制措施和成本效益分析。在這方面，GEMS/Air 提供方法審查手冊（WHO/UNEP 1994、1995），對空氣質量進行全球評估，促進評估的審查和驗證, 作為數據/信息經紀人，製作支持空氣質量管理各個方面的技術文件，促進建立監測部門，進行和廣泛分發年度審查，並建立或確定區域合作中心和/或專家，以根據區域的需要協調和支持活動。 (WHO/UNEP 1992, 1993, 1995)

全球大氣監視網 (GAW) 計劃（Miller 和 Soudine 1994）提供有關大氣化學成分和相關物理特性及其趨勢的數據和其他信息，目的是了解不斷變化的大氣成分與全球氣候變化之間的關係和區域氣候、潛在有害物質在陸地、淡水和海洋生態系統中的遠距離大氣傳輸和沈積，以及全球大氣/海洋/生物圈系統中化學元素的自然循環，以及對其的人為影響。 GAW 計劃包括四個活動領域：全球臭氧觀測系統（GO3OS）、全球背景大氣成分監測，包括背景空氣污染監測網絡（BAPMoN）；大氣污染物在不同時間和空間尺度上在陸地和海洋上的擴散、輸送、化學轉化和沈降；大氣和其他環境部分之間的污染物交換；和綜合監控。 GAW 最重要的方面之一是建立質量保證科學活動中心，以監督 GAW 產生的數據的質量。

空氣污染建模的概念

如上所述，污染物的擴散取決於排放條件、運輸和湍流混合。使用描述這些特徵的完整方程稱為歐拉色散建模 (Pielke 1984)。通過這種方法，必須在虛擬空間網格上的每個點和不同的時間步長中確定所討論污染物的收益和損失。由於該方法非常複雜，耗費計算機時間，通常無法常規處理。但是，對於許多應用程序，可以使用以下假設對其進行簡化：

排放條件不隨時間變化

運輸途中氣象條件無變化

風速超過 1 m/s。

在這種情況下，上述方程可以解析求解。所得公式描述了具有高斯濃度分佈的羽流，即所謂的高斯羽流模型 (VDI 1992)。分佈參數取決於氣象條件和下風距離以及煙囪高度。它們必鬚根據經驗來確定（Venkatram 和 Wyngaard 1988）。高斯煙團模型 (VDI 1994) 可以描述排放和/或氣象參數在時間和/或空間上變化相當大的情況。在這種方法下，不同的煙團以固定的時間步長發出，每個煙團根據當前的氣象條件遵循自己的路徑。在途中，每一團煙團都根據湍流混合而增長。同樣，描述這種增長的參數必鬚根據經驗數據確定（Venkatram 和 Wyngaard 1988）。然而，必須強調的是，為了實現這一目標，輸入參數必須在時間和/或空間上具有必要的分辨率。

關於意外釋放或單個案例研究，拉格朗日或粒子模型（VDI 指南 3945, 第 3 部分) 被推薦。因此，概念是計算許多粒子的路徑，每個粒子代表固定數量的相關污染物。各個路徑由平均風的傳輸和隨機擾動組成。由於隨機部分，路徑並不完全一致，而是通過湍流描述混合物。原則上，拉格朗日模型能夠考慮複雜的氣象條件——尤其是風和湍流；通過下述流動模型計算的場可用於拉格朗日擴散建模。

複雜地形中的色散建模

如果必須在結構化地形中確定污染物濃度，則可能需要在建模中包括地形對污染物擴散的影響。例如，此類影響是沿地形結構的運輸，或像海風或山風這樣的熱風系統，它們會在一天中改變風向。

如果這種影響發生在比模型區域大得多的範圍內，則可以使用反映當地特徵的氣象數據來考慮這種影響。如果沒有此類數據，則可以使用相應的流動模型來獲得地形對流動的三維結構。基於這些數據，擴散建模本身可以假設水平均勻性來執行，如上文在高斯羽流模型的情況下所述。然而，在模型區域內風況變化較大的情況下，擴散建模本身必須考慮受地形結構影響的三維流動。如上所述，這可以通過使用高斯粉撲或拉格朗日模型來完成。另一種方法是執行更複雜的歐拉建模。

為了根據地形結構地形確定風向，可以使用質量一致或診斷流模型（Pielke 1984）。使用這種方法，通過盡可能少地改變初始值並保持其質量一致來使流量適應地形。由於這是一種可以快速得出結果的方法，如果沒有可用的觀測數據，它也可以用於計算某個站點的風統計數據。為此，使用了地轉風統計數據（即來自 rawinsondes 的高空數據）。

然而，如果必須更詳細地考慮熱風系統，則必須使用所謂的預測模型。根據模型區域的規模和陡度，流體靜力或更複雜的非流體靜力方法是合適的 (VDI 1981)。這種類型的模型需要強大的計算機能力，以及豐富的應用經驗。一般而言，這些模型無法根據年度平均值確定濃度。相反，可以通過僅考慮一個風向以及導致最高表面濃度值的那些風速和分層參數來執行最壞情況研究。如果這些最壞情況下的值沒有超過空氣質量標準，則沒有必要進行更詳細的研究。

圖 2. 模型區域的地形結構

圖 2、圖 3 和圖 4 展示了污染物的傳輸和分佈如何與地形和風氣候的影響相關，這些影響是從地表和地轉風頻率中得出的。

圖 3. 根據地轉頻率分佈確定的地表頻率分佈

圖 4. 根據異質風場的地轉頻率分佈計算的假設區域的年平均污染物濃度

低源情況下的擴散建模

考慮到由低源造成的空氣污染（即煙囪高度與建築物高度或道路交通排放的量級相當），必須考慮周圍建築物的影響。道路交通排放物將被困在一定數量的街道峽谷中。已經發現經驗公式可以描述這一點（Yamartino 和 Wiegand 1986）。

從位於建築物上的低煙囪排放的污染物將在建築物背風側的循環中被捕獲。這種背風環流的範圍取決於建築物的高度和寬度，以及風速。因此，在這種情況下，僅根據建築物的高度來描述污染物擴散的簡化方法通常是無效的。背風環流的垂直和水平範圍已從風洞研究（Hosker 1985）中獲得，並且可以在質量一致性診斷模型中實施。一旦確定了流場，就可以用它來計算排放污染物的傳輸和湍流混合。這可以通過拉格朗日或歐拉分散建模來完成。

更詳細的研究——例如，關於意外釋放——只能通過使用非流體靜力學流動和擴散模型而不是診斷方法來進行。由於這通常需要很高的計算機能力，因此建議在完整的統計建模之前採用上述最壞情況的方法。

出版於 55. 環境污染防治

空氣質量監測

空氣質量監測是指系統測量環境空氣污染物，以便能夠根據觀察到的影響得出的標準和指南評估易受傷害的受體（例如，人、動物、植物和藝術品）的暴露情況，和/或確定空氣污染的來源（原因分析）。

環境空氣污染物濃度受有害物質排放的空間或時間變化及其在空氣中擴散的動態影響。因此，會出現顯著的每日和每年濃度變化。幾乎不可能以統一的方式確定所有這些不同的空氣質量變化（用統計語言，空氣質量狀態的人口）。因此，環境空氣污染物濃度測量總是具有隨機空間或時間樣本的特徵。

測量計劃

測量計劃的第一步是盡可能準確地制定測量目的。空氣質量監測的重要問題和操作領域包括：

面積測量：

一個區域暴露的代表性測定（一般空氣監測）
計劃設施區域預先存在的污染的代表性測量（許可證，TA Luft（技術指導，空氣））
霧霾預警（冬季霧霾、臭氧濃度高）
在空氣污染熱點進行測量以估計受體的最大暴露量（EU-NO₂ 指導方針，根據德國聯邦排放控制法在街道峽谷中進行測量）
檢查污染減排措施的結果和隨時間變化的趨勢
篩選測量
科學調查——例如，空氣污染的傳輸、化學轉化、校準擴散計算。

設施測量：

回應投訴的措施
查明排放源，原因分析
火災和意外洩漏情況下的測量
檢查減排措施是否成功
監測工廠無組織排放。

測量計劃的目標是使用適當的測量和評估程序以足夠的確定性和盡可能低的費用回答特定問題。

表 1 列出了測量規劃中應使用的參數示例，該示例與規劃工業設施區域的空氣污染評估有關。認識到正式要求因司法管轄區而異，應注意此處具體參考了德國工業設施的許可程序。

表 1 環境空氣污染濃度測量規劃參數（附應用實例）

參數	應用示例：許可程序德國的工業設施
問題陳述	在許可程序中測量先前的污染；代表性隨機探針測量
測量面積	圍繞半徑為實際煙囪高度 30 倍的位置（簡化）
評估標準（取決於地點和時間）：要評估的特徵值從測量數據中獲得	TA Luft（技術說明，空氣）的閾值限制 IW1（算術平均值）和 IW2（第 98 個百分位數）；根據 1 公里的測量值計算 I2（算術平均值）和 I98（第 1 個百分位數）² （評估表面）與 IW1 和 IW2 進行比較
排序、選擇和密度測量點	1km定期掃描²，導致測量點的“隨機”選擇
測量時間段	1年，至少6個月
測量高度	離地1.5至4米
測量頻率	每個評估區域對氣態污染物進行 52 (104) 次測量，具體取決於污染的高度
每次測量的持續時間	氣態污染物1/2小時，懸浮塵24小時，降塵1個月
測量時間	隨機選擇
測量對象	規劃設施排放的空氣污染
測量程序	國家標準測量程序（VDI指南）
測量結果必要的確定性	高
質量要求、質量控制、校準、維護	VDI 指南
記錄測量數據、驗證、存檔、評估	計算每個評估區域的數據量I1V和I2V
費用	取決於測量區域和目標

表1中的示例顯示了一個測量網絡的情況，該測量網絡應該盡可能具有代表性地監測特定區域的空氣質量，並與指定的空氣質量限值進行比較。這種方法背後的想法是隨機選擇測量地點，以便平均覆蓋空氣質量不同的區域（例如，生活區、街道、工業區、公園、市中心、郊區）。由於需要測量站點的數量，這種方法在大面積區域可能成本很高。

因此，測量網絡的另一個概念是從有代表性地選擇的測量站點開始的。如果在最重要的位置進行不同空氣質量的測量，並且已知受保護物體在這些“微環境”中停留的時間長度，則可以確定暴露程度。這種方法可以擴展到其他微環境（例如，室內房間、汽車）以估計總暴露量。擴散建模或篩選測量有助於選擇正確的測量點。

第三種方法是在假定的最高暴露點進行測量（例如，對於 NO₂ 和街道峽谷中的苯）。如果該站點符合評估標準，則很有可能所有其他站點也符合評估標準。這種方法通過關注關鍵點，需要相對較少的測量點，但必須特別小心地選擇這些點。這種特殊方法存在高估實際風險的風險。

測量時間段、測量數據的評估和測量頻率的參數基本上在評估標準（限制）的定義和結果確定性的期望水平中給出。測量計劃中要考慮的閾值限制和外圍條件是相關的。通過使用連續測量程序，可以實現時間上幾乎無縫的分辨率。但這僅在監測峰值和/或煙霧警告時是必要的；例如，為了監測年度平均值，不連續的測量就足夠了。

以下部分專門描述測量程序和質量控制的能力，作為測量計劃的另一個重要參數。

質量保證

測量環境空氣污染物濃度的成本可能很高，而且結果可能會影響具有嚴重經濟或生態影響的重大決策。因此，質量保證措施是測量過程的一個組成部分。這裡應該區分兩個領域。

面向程序的措施

每個完整的測量程序都包括幾個步驟：取樣、樣品製備和淨化；分離、檢測（最後的分析步驟）；以及數據收集和評估。在某些情況下，尤其是連續測量無機氣體時，可以省去某些步驟（例如，分離）。在進行測量時應力求全面遵守程序。應遵循以 DIN/ISO 標準、CEN 標准或 VDI 指南形式存在的標準化程序並因此得到全面記錄。

面向用戶的措施

如果用戶不採用適當的質量控制方法，僅使用標準化和經過驗證的環境空氣污染物濃度測量設備和程序並不能確保可接受的質量。標準系列 DIN/EN/ISO 9000（質量管理和質量保證標準）、EN 45000（定義了測試實驗室的要求）和 ISO 指南 25（校準和測試實驗室能力的一般要求）對於用戶很重要-針對性措施，確保質量。

用戶質量控制措施的重要方麵包括：

在良好實驗室規範 (GLP) 的意義上接受和實踐措施的內容
正確維護測量設備，採取合格措施消除中斷並確保維修
進行校準和定期檢查以確保正常運行
進行實驗室間測試。

測量程序

無機氣體的測量程序

對於範圍廣泛的無機氣體，存在大量的測量程序。我們將區分手動和自動方法。

手動程序

對於無機氣體的手動測量程序，要測量的物質通常在溶液或固體材料的採樣過程中被吸附。在大多數情況下，在適當的顏色反應後進行光度測定。一些手動測量程序作為參考程序具有特殊意義。由於相對較高的人員成本，當替代的自動程序可用時，這些手動程序在今天的現場測量中很少被執行。表 2 簡要概述了最重要的程序。

表 2. 無機氣體的手動測量程序

材料	程序	執行	留言
SO₂	中醫程序	在四氯汞溶液（洗瓶）中吸收；與甲醛和副玫瑰苯胺反應生成紅紫色磺酸；光度測定	歐盟參考測量程序； DL = 0.2 微克₂; s = 0.03 毫克/米³ 在 0.5 毫克/立方米³
SO₂	矽膠程序	濃H去除乾擾物質₃PO₄; 矽膠吸附； H 中的熱脫附₂-stream 和減少到 H₂; 對鉬藍的反應；光度測定	DL = 0.3 微克₂; s = 0.03 毫克/米³ 在 0.5 毫克/立方米³
沒有₂	薩爾茨曼程序	在反應液中吸收同時形成紅色偶氮染料（洗瓶）；光度測定	用亞硝酸鈉校準； DL = 3 微克/立方米³
O₃	碘化鉀步驟	從碘化鉀水溶液（洗瓶）中形成碘；光度測定	DL = 20 微克/立方米³; 關係。 s = ± 3.5% 在 390 µg/m³
F^-	銀珠程序；變體 1	用粉塵預分離器取樣； F的富集^- 在碳酸鈉塗層的銀珠上；用離子敏感的氟化鑭-電極鏈洗脫和測量	包含未確定部分的顆粒狀氟化物排放物
F^-	銀珠程序；變體 2	加熱膜過濾器取樣； F的富集^- 在碳酸鈉塗層的銀珠上；通過電化學（變體 1）或光度法（茜素-絡合物）程序測定	由於氣態氟化物排放物在膜過濾器上的部分吸附而導致較低結果的危險； DL = 0.5 微克/立方米³
Cl^-	硫氰化汞步驟	在0.1N氫氧化鈉溶液（洗瓶）中吸收；與硫氰酸汞和Fe(III)離子反應生成硫氰酸鐵絡合物；光度測定	DL = 9 微克/立方米³
Cl₂	甲基橙程序	用甲基橙溶液（洗瓶）進行漂白反應；光度測定	DL = 0.015 毫克/立方米³
NH₃	靛酚程序	在稀 HXNUMX 中吸收₂SO₄ （撞擊器/洗瓶）；用苯酚和次氯酸鹽轉化為靛酚染料；光度測定	DL = 3 微克/立方米³ （衝擊器）；部分的包含化合物和胺
NH₃	納氏程序	在稀 HXNUMX 中吸收₂SO₄ （撞擊器/洗瓶）；蒸餾與奈斯勒試劑反應，光度測定	DL = 2.5 微克/立方米³ （衝擊器）；部分的包含化合物和胺
H₂S	鉬藍步驟	在用硫酸銀和硫酸氫鉀處理過的玻璃珠上以硫化銀的形式吸附（吸附管）；以硫化氫形式釋放並轉化為鉬藍；光度測定	DL = 0.4 微克/立方米³
H₂S	亞甲藍程序	在氫氧化鎘懸浮液中吸附形成CdS；轉化為亞甲藍；光度測定	DL = 0.3 微克/立方米³

DL = 檢測限； s = 標準差；關係。 s = 相對 s。

一種主要與手動測量程序結合使用的特殊採樣變體是擴散分離管（擴散器）。擴散技術旨在通過使用不同的擴散速率來分離氣相和顆粒相。因此，它經常用於困難的分離問題（例如，氨和銨化合物；氮氧化物、硝酸和硝酸鹽；硫氧化物、硫酸和硫酸鹽或鹵化氫/鹵化物）。在經典的擴散器技術中，測試空氣被吸入帶有特殊塗層的玻璃管，具體取決於要收集的材料。剝蝕器技術在許多變體中得到了進一步發展，並且還實現了部分自動化。它極大地擴展了差異化抽樣的可能性，但是，根據變體的不同，它可能非常費力，正確使用需要大量經驗。

自動化程序

市場上有許多不同的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和臭氧連續測量監測儀。在大多數情況下，它們特別用於測量網絡。表 3 收集了各個方法最重要的特徵。

表 3. 無機氣體的自動測量程序

材料	測量原理	留言
SO₂	SO的電導反應₂ 與H₂O₂ 在稀氫₂SO₄; 增加電導率的測量	使用選擇性過濾器排除乾擾（KHSO₄/硝酸銀₃)
SO₂	紫外熒光； SO的激發₂ 具有紫外線輻射 (190–230 nm) 的分子；熒光輻射測量	干擾，例如，碳氫化合物，必須用適當的過濾系統消除
不，不₂	化學發光； NO與O的反應₃ 否₂; 用光電倍增管檢測化學發光輻射	沒有₂ 只能間接測量；使用轉化器減少 NO₂ 否； NO和NO的測量_x (=否+否₂) 在不同的渠道
CO	非色散紅外吸收；紅外吸收的測量針對參考細胞的特定檢測器	參考：(a) 帶有 N 的單元格₂; (b) 去除 CO 後的環境空氣； (c) 光學去除 CO 吸收（氣體過濾器相關性）
O₃	紫外線吸收；低壓汞燈作為輻射源（253.7 nm）；根據 Lambert-Beer 定律登記紫外線吸收；檢測器：真空光電二極管、光敏閥	參考：去除臭氧後的環境空氣（例如，Cu/MnO₂)
O₃	化學發光； O的反應₃ 用乙烯制甲醛；檢測化學發光輻射光電倍增管	選擇性好；需要乙烯作為反應氣

這裡應該強調的是，所有基於化學-物理原理的自動測量程序都必須使用（手動）參考程序進行校準。由於測量網絡中的自動設備經常在沒有直接人工監督的情況下運行很長時間（例如，幾週），因此定期自動檢查它們的正確運行是必不可少的。這通常使用可以通過多種方法（環境空氣的製備；加壓氣瓶；滲透；擴散；靜態和動態稀釋）產生的零氣和測試氣體來完成。

成塵空氣污染物及其成分的測量規程

在顆粒狀空氣污染物中，降塵和懸浮顆粒物 (SPM) 是有區別的。降塵由較大的顆粒組成，由於它們的大小和厚度，這些顆粒會沉入地面。 SPM 包括以準穩定和準均勻的方式分散在大氣中並因此保持懸浮一段時間的粒子部分。

SPM中懸浮顆粒物和金屬化合物的測量

與測量氣態空氣污染物的情況一樣，可以區分 SPM 的連續和非連續測量程序。通常，SPM 首先在玻璃纖維或膜過濾器上分離。它遵循重量測定或輻射測定。根據採樣的不同，可以區分根據顆粒大小測量總 SPM 的程序和測量細粉塵的分餾程序。

分級懸浮塵測量的優點和缺點在國際上存在爭議。例如在德國，所有的閾限值和評估標準都是基於總懸浮顆粒物。這意味著，在大多數情況下，只執行總 SPM 測量。相反，在美國，所謂的 PM-10 程序（顆粒物 £ 10μm）非常普遍。在此過程中，僅包含空氣動力學直徑最大為 10 μm 的顆粒（50% 的包含部分），這些顆粒可吸入並可進入肺部。計劃將 PM-10 程序作為參考程序引入歐盟。分餾 SPM 測量的成本遠高於測量總懸浮塵的成本，因為測量設備必須配備特殊的、構造昂貴的採樣頭，需要昂貴的維護費用。表 4 包含有關最重要的 SPM 測量程序的詳細信息。

表 4. 懸浮顆粒物 (SPM) 的測量程序

程序	測量原理	留言
小型過濾裝置	非分級抽樣；空氣流速 2.7–2.8 m³/H; 過濾器直徑 50 毫米；重量分析	易於操作；控制時鐘；可使用 PM-10 操作的設備預分離器
鋰電池設備	非分級抽樣；空氣流速 15-16 m³/H; 過濾器直徑 120 毫米；重量分析	分離大粉塵數量；有利於粉塵成分分析；控制時鐘
大容量採樣器	包含的顆粒高達約。直徑 30 微米；空氣流速約。 100米³/H; 過濾器直徑 257 毫米；重量分析	分離大粉塵數量，有利於粉塵成分分析；噪音水平相對較高
FH 62 我	連續輻射粉塵測量裝置；非分級抽樣；空氣流速 1 或 3 m³/H; 通過測量通過暴露過濾器（電離室）的 β 輻射（氪 85）的衰減，記錄在過濾器帶上分離的粉塵質量	通過單個過濾器的除塵進行重量校準；設備也可與 PM-10 預分離器一起使用
BETA 粉塵計 F 703	連續輻射粉塵測量裝置；非分級抽樣；空氣流速 3 m³/H; 通過測量 β 輻射（碳 14）在通過暴露過濾器（蓋革米勒計數器管）時的衰減，記錄在過濾器帶上分離的粉塵質量	通過單個過濾器的除塵進行重量校準；設備也可與 PM-10 預分離器一起使用
TEOM 1400	連續粉塵測量裝置；非分級抽樣；空氣流速 1 m³/H; 收集在過濾器上的粉塵，該過濾器是側流（3 升/分鐘）中自諧振振動系統的一部分；通過增加過濾器上的灰塵負載來記錄頻率降低	頻率之間的關係降低和粉塵質量必須通過校準建立

最近，還開發了自動過濾器更換器，它可以容納更多的過濾器，並以一定的時間間隔一個接一個地向採樣器提供過濾器。暴露的過濾器存儲在雜誌中。過濾程序的檢測限在 5 到 10 μg/m 之間³ 灰塵，作為一項規則。

最後，必須提到用於 SPM 測量的黑煙程序。來自英國，已被納入歐盟SO指南₂ 和懸浮塵埃。在此過程中，塗層濾光片的黑度在取樣後用反射光度計測量。由此通過光度法獲得的黑煙值被轉換為重量單位（μg/m³) 在校準曲線的幫助下。由於此校準函數在很大程度上取決於粉塵的成分，尤其是其煙灰含量，因此轉換為重量單位是有問題的。

如今，金屬化合物通常在懸浮塵埃進入樣品中進行常規測定。通常，在過濾器上收集懸浮粉塵後，對分離出的粉塵進行化學溶解，因為最常見的最終分析步驟以水溶液中的金屬和類金屬化合物為前提。在實踐中，迄今為止最重要的方法是原子吸收光譜法 (AAS) 和等離子體激發光譜法 (ICP-OES)。確定懸浮塵埃中金屬化合物的其他程序是 X 射線熒光分析、極譜法和中子活化分析。儘管在某些測量地點將金屬化合物作為外部空氣中 SPM 的一個組成部分進行測量已有十多年的歷史，但仍然存在重要的未解問題。因此，通過分離過濾器上的懸浮灰塵進行的傳統採樣假設過濾器上的重金屬化合物已經完全分離。然而，在質疑這一點的文獻中發現了早期的跡象。結果非常不同。

另一個問題在於，在使用常規測量程序分析懸浮灰塵中的金屬化合物時，無法區分不同的化合物形式或各個元素的單一化合物。雖然在許多情況下可以進行充分的總測定，但對於某些特別緻癌的金屬（As、Cd、Cr、Ni、Co、Be），需要進行更徹底的區分。元素及其個別化合物的致癌作用通常存在很大差異（例如，氧化水平為 III 和 VI 的鉻化合物 - 只有氧化水平為 VI 的鉻化合物才具有致癌性）。在這種情況下，需要對單個化合物進行特定測量（物種分析）。儘管這個問題很重要，但在測量技術方面只進行了物種分析的初步嘗試。

降塵量和降塵量中金屬化合物的測量

兩種根本不同的方法用於收集降塵：

在收集容器中取樣

在粘合表面上取樣。

一種流行的測量降塵（沉積的灰塵）的程序是所謂的 Bergerhoff 程序。在此過程中，整個大氣降水（幹沉降和濕沉降）在離地面約 30 至 2 米的容器中收集了 1.5±2.0 天（大量沉降）。然後將收集容器帶到實驗室並進行準備（過濾、蒸發水、乾燥、稱重）。結果是根據收集容器的表面積和以克/平方米和天為單位的暴露時間計算的 (g/m²d). 相對檢出限為0.035 g/m²d.

收集降塵的其他程序包括 Liesegang-Löbner 設備和收集粘箔上沉積灰塵的方法。

降塵的所有測量結果都是相對值，具體取決於所使用的設備，因為粉塵分離受設備的流動條件和其他參數的影響。不同程序獲得的測量值差異可達 50%。

同樣重要的是沉積灰塵的成分，例如鉛、鎘和其他金屬化合物的含量。用於此的分析程序與用於懸浮塵埃的分析程序基本相同。

測量粉塵形式的特殊材料

粉塵形式的特殊材料包括石棉和煙灰。收集纖維作為空氣污染物非常重要，因為石棉已被列為已確認的致癌物質。直徑 D ≤ 3μm 和長度 L ≥ 5μm 的纖維，其中 L:D ≥ 3，被認為是致癌的。纖維材料的測量程序包括在顯微鏡下對過濾器上分離的纖維進行計數。對於外部空氣測量，只能考慮電子顯微鏡程序。纖維在鍍金多孔過濾器上分離。在使用電子掃描顯微鏡進行評估之前，樣品會在過濾器上通過等離子焚燒去除有機物質。纖維在過濾器表面的一部分進行計數，隨機選擇並按纖維的幾何形狀和類型分類。借助能量色散 X 射線分析 (EDXA)，可以根據元素組成區分石棉纖維、硫酸鈣纖維和其他無機纖維。整個過程非常昂貴，需要非常小心才能獲得可靠的結果。

由於柴油機煙灰也被歸類為致癌物，因此柴油發動機排放的顆粒形式的煙灰已變得相關。由於其成分多變且複雜，並且各種成分也從其他來源排放，因此沒有專門針對柴油煙灰的測量程序。然而，為了具體說明環境空氣中的濃度，煤煙通常被定義為元素碳，作為總碳的一部分。它是在取樣和提取步驟和/或熱解吸之後測量的。通過在氧氣流中燃燒和庫侖滴定或過程中形成的二氧化碳的非色散紅外檢測來確定碳含量。

原則上，所謂的空氣濃度計和光電氣溶膠傳感器也用於測量煙塵。

測量濕沉積

雨、雪、霧和露水的濕沉降與乾沉降一起構成有害物質從空氣進入地面、水或植物表面的最重要途徑。

為了清楚地區分雨雪中的濕沉降（霧和露水存在特殊問題）與總沉降（體積沉降，見上文“降塵和金屬化合物的測量”部分）和乾沉降的測量，雨水收集器，其無雨時蓋上採集口（濕式採樣器），用於採樣。雨水傳感器主要根據電導率變化原理工作，開始下雨時打開蓋子，雨停時再次關閉蓋子。

樣品通過漏斗轉移（開放區域約 500 cm² 和更多）進入一個黑暗的，如果可能的話絕緣收集容器（僅用於無機成分的玻璃或聚乙烯）。

一般來說，無需樣品製備即可分析收集水中的無機成分。如果水明顯渾濁，則應將水離心或過濾。電導率、pH值和重要陰離子（NO₃ ^- ，SO₄ ^{2 -} ，Cl^-) 和陽離子 (Ca²⁺，K⁺鎂²⁺，娜⁺，NH₄ ⁺ 等等）進行常規測量。不穩定的痕量化合物和中間狀態，如 H₂O₂ 或氫氧₃ ^- 也被測量用於研究目的。

對於分析，使用通常適用於水溶液的程序，例如用於電導率的電導法、用於 pH 值的電極、用於陽離子的原子吸附光譜（參見上文“測量粉塵形式的特殊材料”部分）以及越來越多的離子交換色譜法陰離子電導檢測。

有機化合物可以用例如二氯甲烷從雨水中提取，或者用氬氣吹出並用 Tenax 管吸附（僅限高揮發性物質）。然後對這些材料進行氣相色譜分析（參見下文“有機空氣污染物的測量程序”）。

幹沉降與環境空氣濃度直接相關。然而，空氣中有害物質在雨中的濃度差異相對較小，因此測量濕沉降時，大網測量網絡就足夠了。例子包括歐洲 EMEP 測量網絡，其中在大約 90 個站點收集硫酸根和硝酸根離子、某些陽離子和降水 pH 值的輸入。北美也有廣泛的測量網絡。

光學長距離測量程序

鑑於目前描述的程序在一個點捕捉空氣污染，光學長距離測量程序以綜合方式測量幾公里的光路，或者它們確定空間分佈。它們利用大氣中氣體在紫外、可見或紅外光譜範圍內的吸收特性，並基於朗伯-比爾定律，根據該定律，光程和濃度的乘積與測得的消光成正比。如果測量裝置的發射器和接收器改變波長，則可以使用一台設備並行或順序測量多個組件。

實際上，表 5 中確定的測量系統發揮了最大的作用。

表 5. 長距離測量程序

程序	應用	優點缺點
傅里葉改造紅外線光譜學 (FTIR)	紅外範圍（約 700–3,000 cm^{- 1}), 數百米的光程。監測漫射表面源（光柵），測量單個有機化合物	+ 多組分系統 + dl 幾個 ppb –昂貴
高頻差動式測試棒光吸收光譜法 (DOAS)	數公里的光路；措施₂，沒有₂, 苯, 硝酸₃; 監測線性和表面源，用於測量網絡	+ 易於操作 + 成功的性能測試 + 多組分系統 – 能見度差（egfog）條件下的高 dl
遠距離激光吸收光譜學（TDLAS）	研究區，在用於 OH 的低壓比色皿中^-	+ 高靈敏度（對 ppt） + 測量不穩定的痕量化合物 - 高成本 – 難以處理
高頻差動式測試棒吸收激光雷達（錶盤）	監測表面源、大表面輻射測量	+ 空間測量分配 + 無法訪問的措施地方（例如，煙氣路徑） –昂貴 – 有限分量頻譜（SO₂，O₃，沒有₂)

LIDAR = 光探測和測距； DIAL = 差分吸收激光雷達。

有機空氣污染物的測量程序

含有機成分的空氣污染的測量主要由於這類化合物的材料範圍而變得複雜。在排放登記冊和擁堵地區的空氣質量計劃中，數百種具有截然不同的毒理學、化學和物理特性的單獨成分都包含在“有機空氣污染物”的總標題下。

特別是由於潛在影響的巨大差異，收集相關的單個成分越來越多地取代了以前使用的求和程序（例如，火焰離子化檢測器、總碳程序），其結果無法進行毒理學評估。然而，FID 方法在使用短分離柱分離出光化學反應性不強的甲烷以及收集前體揮發性有機化合物 (VOC) 以形成光氧化劑方面具有一定的意義。

經常需要將有機化合物的複雜混合物分離成相關的單個組分，這使得測量它實際上成為應用色譜中的一項練習。當有機化合物在熱和化學方面足夠穩定時，色譜程序是首選方法。對於具有反應性官能團的有機材料，使用官能團的物理特性或化學反應進行檢測的單獨程序繼續佔有一席之地。

例子包括使用胺將醛轉化為腙，然後進行光度測量；用2,4-二硝基苯肼衍生並分離形成的2,4-腙；或形成偶氮染料 p-用於檢測酚類和甲酚類的硝基苯胺。

在色譜程序中，氣相色譜法 (GC) 和高壓液相色譜法 (HPLC) 最常用於分離通常很複雜的混合物。對於氣相色譜，如今幾乎只使用直徑非常窄（約 0.2 至 0.3 mm，長約 30 至 100 m）的分離柱，即所謂的高分辨率毛細管柱 (HRGC)。一系列檢測器可用於檢測分離柱後的各個組分，如上述的FID、ECD（電子捕獲檢測器，專門針對鹵素等親電子代用品）、PID（光電離檢測器，它是對芳烴和其他 p 電子系統特別敏感）和 NPD（專門用於氮和磷化合物的熱離子檢測器）。 HPLC 使用特殊的通流檢測器，例如，設計為 UV 光譜儀的通流比色皿。

特別有效但也特別昂貴的是使用質譜儀作為檢測器。真正確定的鑑定，尤其是對於化合物的未知混合物，通常只能通過有機化合物的質譜才能實現。常規檢測器色譜圖中包含的所謂保留時間（材料保留在色譜柱中的時間）的定性信息通過具有高檢測靈敏度的質量碎片圖對各個組分的特定檢測進行了補充。

在實際分析之前必須考慮抽樣。採樣方法的選擇主要取決於揮發性，但也取決於預期的濃度範圍、極性和化學穩定性。此外，對於非揮發性化合物，必須在濃度和沈積測量之間做出選擇。

表 6 概述了空氣監測中用於有機化合物活性富集和色譜分析的常用程序，以及應用示例。

表 6. 有機化合物常用色譜空氣質量測量程序概述（附應用示例）

材質組	濃度範圍	取樣、製備	最後的分析步驟
碳氫化合物₁-C₉	微克/立方米³	氣鼠（快速採樣）、氣密注射器、毛細管柱前冷捕集（聚焦）、熱脫附	氣相色譜儀/FID
低沸點碳氫化合物，高度揮發性鹵代烴	納克/米³–μg/m³	抽真空、鈍化的高級鋼瓶（也用於清潔空氣測量）通過氣體迴路、冷捕集、熱解吸進行採樣調度	GC/FID/ECD/PID
有機化合物的沸點範圍C₆-C₃₀ （60–350 ℃）	微克/立方米³	吸附在活性炭上，（a）用CS解吸₂(b) 用溶劑解吸 (c) 頂空分析	毛細管氣相色譜儀/FID
有機化合物的沸點範圍 20–300 ºC	納克/米³–μg/m³	在有機聚合物（例如 Tenax）或分子碳篩（carbopack）上吸附，在毛細管柱前使用冷捕集進行熱解吸（聚焦）或溶劑萃取	毛細管 GC/FID/ECD/MS
低沸改性化合物（從 –120 ºC）	納克/米³–μg/m³	吸附在冷卻聚合物（例如熱梯度管）上，冷卻至 –120 ºC，使用 carbopack	毛細管 GC/FID/ECD/MS
高沸點有機化合物部分附著在顆粒上（特別是 PAH、PCB、PCDD/PCDF），高采樣量	體重/米³–納克/米³	在過濾器（例如，小型過濾器裝置或大容量採樣器）上採樣，隨後使用聚氨酯濾芯對氣體部分進行採樣，過濾器和聚氨酯的溶劑解吸，各種純化和準備步驟，用於 PAH 也昇華	毛細管氣相色譜-質譜聯用儀（多氯二苯並對二噁英/多氯二苯並呋喃），毛細管 GC-FID 或質譜（多環芳烴），高效液相色譜螢光檢測器 (PAH)
高沸點有機化合物，特別是PCDD、PCDF、PBDD、PBDF、低採樣量	體重/米³–納克/米³	使用先前的過濾器（例如，玻璃纖維）或無機物吸附在有機聚合物（例如，聚氨酯泡沫圓柱體）上。吸附。（例如，矽膠），用溶劑萃取，各種純化和準備步驟，（包括多柱層析），衍生化氯酚	HRGC/ECD
高沸點有機化合物綁定到粒子，例如組件有機氣溶膠，沉積樣本	納克/米³ ng-μg/g 氣霧劑皮克-納克/米² 享受	在玻璃纖維過濾器（例如，高容量或低容量採樣器）上分離氣溶膠或在標準化表面上收集灰塵，用溶劑提取（也用於沉積剩餘的過濾水），各種純化和製備步驟	高分辨GC/MS HPLC（用於多環芳烴）

GC = 氣相色譜； GCMS = GC/質譜； FID = 火焰離子化檢測器； HRGC/ECD = 高分辨率 GC/ECD； ECD = 電子捕獲檢測器； HPLC = 高效液相色譜法。 PID = 光電離檢測器。

從環境影響的角度來看，低揮發性有機化合物（例如二苯並二噁英和二苯並呋喃 (PCDD/PCDF)、多環芳烴 (PAH)）的沉積測量越來越重要。由於食物是人體攝入的主要來源，因此將氣載物質轉移到食用植物上具有重要意義。然而，有證據表明通過顆粒沉積的材料轉移不如準氣態化合物的干沉積重要。

為了測量總沉降量，使用了標準化的降塵設備（例如 Bergerhoff 程序），該設備已通過變暗作為防止強光進入的保護措施進行了輕微修改。現在正在系統地研究重要的技術測量問題，例如已經分離的顆粒的再懸浮、蒸發或可能的光解分解，以改進不太理想的有機化合物採樣程序。

嗅覺調查

嗅覺排放調查用於監測以量化氣味投訴並確定許可程序中的基線污染。它們主要用於評估是否應將現有或預期的氣味歸類為顯著氣味。

原則上，可以區分三種方法：

使用嗅覺計測量排放濃度（氣味單位數量）和隨後的擴散建模

單個組分的測量（例如，NH₃) 或化合物的混合物（例如，來自垃圾填埋場的氣體的氣相色譜法），如果這些足以表徵氣味

通過檢查確定氣味。

第一種可能性將排放測量與建模相結合，嚴格來說，不能歸類為空氣質量監測。在第三種方法中，人的鼻子被用作檢測器，與物理化學方法相比精度顯著降低。

檢查、測量計劃和結果評估的詳細信息包含在例如德國某些州的環境保護法規中。

篩選測量程序

簡化的測量程序有時用於預備研究（篩選）。示例包括被動採樣器、試管和生物程序。使用被動（擴散）採樣器，待測材料通過自由流動的過程收集，例如擴散、滲透或吸附在簡單形式的收集器（管、板）中，並在浸漬過濾器、網或其他吸附介質中富集。因此不會發生所謂的主動採樣（通過泵吸入樣本空氣）。根據確定的暴露時間分析確定的物質富集量，在收集時間和收集器幾何參數的幫助下，根據物理定律（例如，擴散）轉換為濃度單位。該方法源於職業健康（個人採樣）和室內空氣測量領域，但越來越多地用於環境空氣污染物濃度測量。可以在 Brown 1993 中找到概述。

檢測管常用於氣體的取樣和快速預備分析。一定量的測試空氣通過裝有與測試目標相對應的吸附試劑的玻璃管吸入。試管中的內容物會根據測試空氣中存在的待測物質的濃度而改變顏色。小型試管通常用於工作場所監控領域或在發生火災等事故時用作快速程序。由於檢測限通常太高且選擇性太有限，因此它們不用於常規環境空氣污染物濃度測量。檢測器試管可用於各種濃度範圍內的多種材料。

在生物程序中，有兩種方法已被常規監測所接受。通過標準化的地衣暴露程序，地衣的死亡率在 300 天的暴露時間內確定。在另一個程序中，法國牧草暴露 14±1 天。然後確定增長量。這兩個程序都用作空氣污染物濃度影響的匯總測定。

空氣質量監測網絡

在世界各地，使用的空氣質量網絡種類繁多。應區分由自動、計算機控制的測量站（測量容器）組成的測量網絡和虛擬測量網絡，後者僅以預設網格的形式定義各種空氣污染物濃度測量的測量位置。上面討論了測量網絡的任務和概念。

連續監測網絡

連續運行的測量網絡以自動測量站為基礎，主要用於城市地區的空氣質量監測。測量的是空氣污染物，例如二氧化硫 (SO₂)、粉塵、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)、一氧化碳 (CO)、臭氧 (O₃), 在一定程度上還有碳氫化合物的總和 (游離甲烷, C_nH_m) 或單個有機成分（例如苯、甲苯、二甲苯）。此外，根據需要，還包括風向、風速、氣溫、相對濕度、降水量、全球輻射或輻射平衡等氣象參數。

在測量站運行的測量設備通常由分析儀、校准單元以及控制和轉向電子設備組成，它監控整個測量設備並包含用於數據收集的標準化接口。除了測量值之外，測量設備還提供所謂的錯誤狀態信號和運行狀態。設備的校準由計算機定期自動檢查。

通常，測量站通過固定數據線、撥號連接或其他數據傳輸系統連接到計算機（過程計算機、工作站或 PC，取決於系統的範圍），在其中輸入、處理和處理測量結果顯示。測量網絡計算機以及必要時受過專門培訓的人員持續監控是否超過了各種閾值限制。以這種方式，可以隨時識別關鍵的空氣質量情況。這非常重要，特別是對於監測冬季和夏季的嚴重煙霧情況（光氧化劑）和當前的公共信息。

用於隨機樣本測量的測量網絡

除了遙測測量網絡之外，其他用於監測空氣質量的測量系統也在不同程度上得到使用。示例包括（有時是部分自動化的）測量網絡以確定：

粉塵沉積及其成分
懸浮塵埃 (SPM) 及其成分
碳氫化合物和氯化碳氫化合物
低揮發性有機物質（二噁英、呋喃、多氯聯苯）。

以這種方式測量的一系列物質已被歸類為致癌物，例如鎘化合物、多環芳烴或苯。因此，監測它們尤為重要。

作為綜合計劃的示例，表 7 總結了在北萊茵-威斯特法倫州系統進行的空氣質量監測，該州擁有 18 萬居民，是德國人口最多的州。

表 7. 北萊茵-威斯特法倫州（德國）的系統空氣質量監測

連續測量系統	部分自動化測量系統	間斷測量系統/多組分測量
二氧化硫一氧化氮二氧化氮一氧化碳懸浮顆粒物物質（SPM）臭氧碳氫化合物風向風速氣溫空氣壓力相對濕度輻射平衡沉澱	SPM 組成：領導鎘鎳銅鐵砷鈹苯並[a]芘苯並[e]芘苯並[a]蒽二苯並[啊]蒽苯並[GHI)苝冠烯	苯及其他碳氫化合物鹵代烴灰塵沉積和材料成分煤煙多氯聯苯多鹵化二苯並二噁英和二苯並呋喃（多氯二苯並對二噁英/多氯二苯並呋喃）

出版於 55. 環境污染防治

星期三，三月09 2011 15：48

空氣污染控制

空氣污染管理

空氣污染控制系統經理的目標是確保空氣污染物濃度過高不會達到易受影響的目標。目標可能包括人、植物、動物和材料。在所有情況下，我們都應該關注這些群體中最敏感的群體。空氣污染物可能包括氣體、蒸汽、氣溶膠，在某些情況下還包括生物危害物質。一個設計良好的系統將防止目標接收有害濃度的污染物。

大多數空氣污染控制系統涉及多種控制技術的組合，通常是技術控制和行政控制的組合，在更大或更複雜的污染源中，可能有不止一種類型的技術控制。

理想情況下，將根據要解決的問題選擇適當的控件。

排放什麼，濃度是多少？
目標是什麼？最容易受到攻擊的目標是什麼？
可接受的短期接觸水平是多少？
可接受的長期接觸水平是多少？
必須選擇什麼樣的控制組合來確保不超過短期和長期暴露水平？

表 1 描述了此過程中的步驟。

表 1. 選擇污染控制的步驟

第一步: 確定排放。	第一部分是確定將從堆棧中釋放的內容。必須列出所有潛在的有害排放物。第二部分是估計每種材料的釋放量。沒有這個信息，經理無法開始設計控製程序。
第一步: 確定目標群體。	應確定所有易受影響的目標。這包括人、動物、植物和材料。在每種情況下，必須確定每個組中最易受影響的成員。例如，靠近排放異氰酸酯的工廠的哮喘患者。
第一步: 確定可接受的暴露水平。*	最敏感的目標群體必須有可接受的暴露水平成立。如果污染物是具有累積效應的物質，例如致癌物，則必須設置長期暴露水平（每年一次）。如果污染物具有短期影響，例如刺激物或敏化劑，則必須設置短期或峰值暴露水平。**
第一步: 選擇控制。	第 1 步確定排放量，第 3 步確定可接受的排放量暴露水平。在此步驟中，檢查每種污染物以確保它不超過可接受的水平。如果超過可接受的水平，必須添加額外的控件，並再次檢查曝光級別。這個過程一直持續到所有暴露都達到或低於可接受的水平。擴散模型可用於估計新工廠的暴露或測試現有設施的替代解決方案。

* 在步驟 3 中設置暴露水平時，必須記住這些暴露是總暴露，而不僅僅是來自植物的暴露。一旦確定了可接受的水平，就可以減去背景水平和其他植物的貢獻，以確定植物在不超過可接受的暴露水平的情況下可以排放的最大量。如果不這樣做，並且允許三種植物以最大量排放，則目標群體將暴露於可接受水平的三倍。

** 某些材料（如致癌物）沒有閾值，低於該閾值就不會發生有害影響。因此，只要允許一些物質逃逸到環境中，就會對目標人群造成一定的風險。在這種情況下，無法設置無影響級別（零除外）。相反，必須建立可接受的風險水平。通常將其設置在 1 至 100,000 名暴露人員中有 1,000,000 個不良結果的範圍內。

一些司法管轄區通過根據易感目標可以接收的污染物的最大濃度設定標準來完成一些工作。使用此類標準，管理人員不必執行步驟 2 和 3，因為監管機構已經完成了這一步。在該系統下，管理者必須只為每種污染物製定不受控制的排放標準（步驟 1），然後確定需要採取哪些控制措施才能達到標準（步驟 4）。

通過制定空氣質量標準，監管機構可以衡量個人暴露情況，從而確定是否有人暴露於潛在有害水平。假設在這些條件下設定的標準足夠低，可以保護最易受影響的目標群體。這並不總是一個安全的假設。如表 2 所示，常見的空氣質量標準可能存在很大差異。二氧化硫的空氣質量標準範圍為 30 至 140 微克/立方米³. 對於不太常見的管製材料，這種變化可能更大（1.2 至 1,718 μg/m³), 如表 3 所示的苯。這並不奇怪，因為經濟學在標準制定中的作用與毒理學一樣大。如果標准設置得不夠低以保護易感人群，那麼沒有人會得到很好的服務。暴露人群有一種錯誤的自信感，可能會在不知不覺中處於危險之中。排放者起初可能會覺得他們從寬鬆的標準中受益，但如果社區的影響要求公司重新設計他們的控制裝置或安裝新的控制裝置，成本可能會比第一次正確執行更高。

表 2. 通常受控的空氣污染物（二氧化硫）的空氣質量標準範圍

國家和地區	長期二氧化硫空氣質量標準 (µg/m³)
澳洲	50
Canada	30
芬蘭	40
德國	140
匈牙利	70
台灣	133

表 3. 較少受控制的空氣污染物（苯）的空氣質量標準範圍

市，州	24小時空氣質量標準苯（μg/m³)
康涅狄格	53.4
馬薩諸塞	1.2
密歇根州	2.4
北卡羅來納	2.1
內華達	254
紐約	1,718
費城	1,327
弗吉尼亞州	300

將水平標準化為 24 小時的平均時間以幫助進行比較。

（改編自 Calabrese 和 Kenyon 1991。）

有時，這種選擇空氣污染控制措施的逐步方法是短路的，監管機構和設計人員會直接採用“通用解決方案”。其中一種方法是最佳可用控制技術 (BACT)。假設通過在排放源上使用洗滌器、過濾器和良好工作實踐的最佳組合，可以實現足夠低的排放水平以保護最易受影響的目標群體。通常，由此產生的排放水平將低於保護最易受影響目標所需的最低水平。這樣應該消除所有不必要的暴露。表 4 顯示了 BACT 的示例。

表 4. 最佳可用控制技術 (BACT) 的選定示例顯示了所使用的控制方法和估計的效率

過程	污染物	控制方式	預計效率
土壤修復	碳氫化合物	熱氧化器	99
牛皮漿廠回收鍋爐	顆粒	靜電的除塵器	99.68
氣相生產矽膠	一氧化碳	良好做法	50
汽車塗裝	碳氫化合物	烤箱加力	90
電弧爐	顆粒	袋式除塵器	100
煉油廠，催化裂化	可吸入顆粒物	旋風+文丘里洗滌塔	93
醫用焚燒爐	氯化氫	濕式洗滌器+乾式洗滌塔	97.5
燃煤鍋爐	二氧化硫	噴霧乾燥機 + 吸收	90
廢物處理脫水和焚化	顆粒	旋風分離器+冷凝器 + 文丘里洗滌器 + 濕式洗滌器	95
瀝青廠	碳氫化合物	熱氧化器	99

BACT 本身並不能確保足夠的控制水平。雖然這是基於氣體清潔控制和良好操作實踐的最佳控制系統，但如果來源是大型工廠，或者如果它位於敏感目標附近，BACT 可能不夠好。應對最佳可用控制技術進行測試，以確保它確實足夠好。應檢查由此產生的排放標準，以確定即使採用最好的氣體清潔控制，它們是否仍然有害。如果排放標準仍然有害，則可能必須考慮其他基本控制措施，例如選擇更安全的工藝或材料，或搬遷到不太敏感的區域。

另一種繞過某些步驟的“通用解決方案”是源性能標準。許多司法管轄區製定了不能超過的排放標準。排放標準基於源頭排放。通常這很有效，但像 BACT 一樣，它們可能不可靠。水平應足夠低，以保持最大排放量足夠低，以保護易感目標人群免受典型排放物的影響。然而，與最佳可用控制技術一樣，這可能不足以保護存在大量排放源或附近易感人群的每個人。如果是這種情況，則必須使用其他程序來確保所有目標群體的安全。

BACT 和排放標準都有一個基本的錯誤。他們假設如果工廠滿足某些標準，目標群體將自動受到保護。這未必如此，但一旦這樣的製度通過成為法律，對目標的影響就變得次要於遵守法律。

BACT 和源排放標准或設計標準應用作控制的最低標準。如果 BACT 或排放標準將保護易受影響的目標，則可以按預期使用它們，否則必須使用其他管理控制。

控制措施

控制可分為兩種基本類型的控制——技術控制和行政控制。技術控制在這裡被定義為放置在排放源上的硬件，用於將氣流中的污染物減少到社區可接受的水平，並保護最敏感的目標。此處將行政控制定義為其他控制措施。

技術控制

氣體清潔系統放置在源頭，在煙囪之前，以在將污染物釋放到環境之前從氣流中去除污染物。表 5 簡要總結了不同類別的氣體淨化系統。

表 5. 去除工業過程排放物中有害氣體、蒸汽和微粒的氣體淨化方法

控制方式	包機成本結構範例	產品描述	效率
氣體/蒸氣
縮合	接觸冷凝器表面冷凝器	蒸氣被冷卻並冷凝成液體。這是低效的，被用作其他方法的預處理器	當濃度 >80 ppm 時為 2,000+%
吸收	濕式洗滌器（包裝或板吸收器）	氣體或蒸汽被收集在液體中。	當濃度 <82 ppm 時為 95–100% 當濃度 >95 ppm 時為 99–100%
吸附	碳礬土矽膠分子濾網	氣體或蒸汽被收集在固體上。	當濃度 <90 ppm 時為 1,000+% 當濃度 >95 ppm 時為 1,000+%
焚化	喇叭褲焚化爐催化焚燒爐	將有機氣體或蒸汽加熱到高溫並在該溫度下保持一定時間，使其氧化足夠的時間段。	不建議什麼時候濃度 <2,000 ppm 當濃度 >80 ppm 時為 2,000+%
顆粒
慣性分隔符	旋風分離器	載有顆粒的氣體被迫改變方向。顆粒的慣性使它們與氣流分離。這是低效的，用作其他方法的預處理器。	70-90％
濕式洗滌器	文丘裡濕式過濾器托盤或篩網洗滌器	液滴（水）通過碰撞、攔截和擴散收集顆粒。然後將液滴及其顆粒從氣流中分離出來。	對於 5 μm 顆粒，在 98.5 wg 時為 6.8%； 99.99+% 在 50 重量克對於 1 μm 顆粒，在 45 wg 時為 6.8%； 99.95 在 50 重量
靜電的除塵器	板線平板管狀的濕	電力用於將顆粒從氣流中移到收集板上	95 μm 顆粒為 99.5–0.2% 99.25 μm 顆粒為 99.9–10+%
關鍵詞	袋式除塵器	多孔織物可去除氣流中的微粒。然後實際上在織物上形成的多孔塵餅做過濾。	99.9 μm 顆粒為 0.2% 99.5 μm 顆粒為 10%

氣體淨化器是一個複雜系統的一部分，該系統由抽油煙機、管道系統、風扇、淨化器和煙囪組成。每個部分的設計、性能和維護都會影響所有其他部分以及整個系統的性能。

應該注意的是，每種類型的清潔器的系統效率差異很大，這取決於其設計、能量輸入以及氣流和污染物的特性。因此，表 5 中的樣本效率只是近似值。表 5 展示了濕式洗滌器的效率變化。濕式洗滌器收集效率從 98.5 μm 顆粒的 5% 到 45 μm 顆粒的 1%，在相同的洗滌器壓降（6.8 英寸水柱（wg )). 對於相同大小的顆粒，1 μm，效率從 45 wg 時的 6.8% 到 99.95 wg 時的 50% 因此，氣體淨化器必須與所討論的特定氣流相匹配。不建議使用通用設備。

廢物處理

在選擇和設計氣體淨化系統時，必須仔細考慮所收集材料的安全處置。如表 6 所示，一些過程會產生大量污染物。如果大部分污染物被氣體淨化設備收集，則可能存在危險廢物處理問題。

表 6. 選定工業過程的非受控排放率示例

工業源	排放率
100噸電爐	257 噸/年顆粒物
1,500 MM BTU/hr 油/氣輪機	444 磅/小時₂
41.7噸/小時焚化爐	208 磅/小時_x
100 卡車/天清漆	3,795 磅/周有機物

在某些情況下，廢物可能包含可以回收的有價值的產品，例如來自冶煉廠的重金屬或來自塗裝線的溶劑。這些廢物可用作另一種工業過程的原料——例如，以硫酸形式收集的二氧化硫可用於製造肥料。

在廢物不能回收或再利用的地方，處置可能並不簡單。體積不僅會成為問題，而且它們本身也可能存在危險。例如，如果從鍋爐或冶煉廠捕獲的硫酸不能重複使用，則必須在處置前進一步處理以中和。

分散

分散可以降低污染物在目標處的濃度。然而，必須記住，分散不會減少離開植物的物質總量。高煙囪只會讓羽流在到達地面之前擴散和稀釋，而地面可能存在易感目標。如果污染物主要是令人討厭的東西，例如氣味，擴散可能是可以接受的。但是，如果物質具有持久性或累積性，例如重金屬，稀釋可能無法解決空氣污染問題。

應謹慎使用分散體。必須考慮當地的氣象和地表條件。例如，在較冷的氣候下，尤其是在積雪覆蓋的情況下，可能會經常出現逆溫現象，將污染物困在靠近地面的地方，從而導致意外的高暴露。同樣，如果植物位於山谷中，羽狀物可能會在山谷上下移動，或者被周圍的山丘阻擋，因此它們不會像預期的那樣擴散和分散。

行政控制

除了技術系統之外，在空氣污染控制系統的總體設計中還必須考慮另一組控制措施。在很大程度上，它們來自工業衛生的基本工具。

替代

控制工作場所環境危害的首選職業衛生方法之一是更換更安全的材料或工藝。如果可以使用更安全的工藝或材料，並避免有害排放，控制的類型或功效就變得學術化了。避免問題比嘗試糾正錯誤的第一個決定要好。替代的例子包括使用更清潔的燃料、大容量存儲的蓋子和降低乾燥機的溫度。

這適用於次要採購以及工廠的主要設計標準。如果只購買對環境無害的產品或工藝，則不會對室內或室外環境造成風險。如果做出了錯誤的購買，該程序的其餘部分將包括嘗試補償第一個決定。如果購買了低成本但危險的產品或工藝，則可能需要特殊的處理程序和設備以及特殊的處置方法。結果，低成本物品的購買價格可能很低，但使用和處置它的價格卻很高。從長遠來看，也許更安全但更昂貴的材料或工藝成本更低。

局部通風

對於無法通過替代更安全的材料或方法來避免的所有已識別問題，都需要進行控制。排放從單個工地開始，而不是煙囪。如果設計得當，從源頭捕獲和控制排放物的通風系統將有助於保護社區。通風系統的通風罩和管道是整個空氣污染控制系統的一部分。

首選局部通風系統。它不會稀釋污染物，並提供濃縮的氣流，在排放到環境中之前更容易清潔。氣體淨化設備在淨化污染物濃度較高的空氣時效率更高。例如，金屬熔爐澆口上方的捕集罩將防止污染物進入環境，並將煙霧輸送到氣體淨化系統。在表 5 中可以看出，吸附式和吸附式清潔器的清潔效率隨著污染物濃度的增加而增加，並且不建議將冷凝式清潔器用於低濃度 (<2,000 ppm) 的污染物。

如果污染物沒有在源頭被捕獲並被允許通過窗戶和通風口逸出，它們就會成為不受控制的無組織排放物。在某些情況下，這些不受控制的逃逸排放會對附近地區產生重大影響。

隔離

隔離——將工廠遠離易受影響的目標——當工程控製本身不充分時，可能是一種主要的控制方法。當必須依賴最佳可用控制技術 (BACT) 時，這可能是實現可接受控制水平的唯一方法。如果在應用最佳可用控制措施後，目標群體仍處於危險之中，則必須考慮尋找敏感人群不存在的替代地點。

如上所述，隔離是一種將單個植物與易感目標分開的方法。另一個隔離系統是地方當局使用分區將行業類別與易受影響的目標分開。一旦行業與目標人群分離，就不應允許這些人群搬遷到設施附近。儘管這似乎是常識，但並沒有像應有的那樣經常使用。

工作程序

必須制定工作程序以確保正確和安全地使用設備，不會對工人或環境造成風險。複雜的空氣污染系統必須妥善維護和運行才能按預期工作。其中一個重要因素是員工培訓。員工必須接受如何使用和維護設備的培訓，以減少或消除排放到工作場所或社區的有害物質的數量。在某些情況下，BACT 依靠良好實踐來確保可接受的結果。

實時監控

基於實時監控的系統並不流行，也不常用。在這種情況下，連續排放和氣象監測可以與擴散建模相結合，以預測下風暴露。當預測的暴露接近可接受水平時，該信息將用於降低生產率和排放量。這是一種低效的方法，但對於現有設施來說可能是一種可接受的臨時控制方法。

反過來，在可能存在污染物濃度過高的情況下，向公眾發出警告，以便公眾採取適當的行動。例如，如果發出警告說大氣條件使得冶煉廠下風處的二氧化硫含量過高，那麼哮喘患者等易感人群就會知道不要外出。同樣，在安裝永久控制之前，這可能是可接受的臨時控制。

實時大氣和氣象監測有時用於避免或減少可能存在多個來源的重大空氣污染事件。當空氣污染水平可能超標變得明顯時，可能會限制個人使用汽車，並關閉主要的排放行業。

維護/家政服務

在所有情況下，控制的有效性取決於適當的維護；設備必須按預期運行。不僅必須按預期維護和使用空氣污染控制措施，而且必須維護和正確運行產生潛在排放物的過程。工業過程的一個例子是溫度控制器出現故障的木屑乾燥機；如果乾燥器在過高的溫度下運行，它會從乾燥的木材中釋放出更多的材料，並且可能是不同類型的材料。氣體淨化器維護影響排放的一個例子是袋式除塵器維護不善，袋子破損，這會使微粒通過過濾器。

內務管理在控制總排放量方面也起著重要作用。工廠內未迅速清除的灰塵可能會重新夾帶並對員工造成危害。如果粉塵被帶出工廠，就會對社區造成危害。廠區管理不善可能會給社區帶來重大風險。未覆蓋的散裝材料、植物廢棄物或車輛揚起的灰塵會導致污染物隨風進入社區。保持院子清潔，使用適當的容器或儲存地點，對於減少總排放量很重要。如果要保護社區，系統不僅必須正確設計，還必須正確使用。

維護和內務管理不善的最壞例子是鉛粉輸送機損壞的鉛回收廠。允許灰塵從輸送機中逸出，直到堆高到灰塵可以從堆上滑下並從破窗中滑出。然後，當地的風將灰塵帶到了附近。

排放採樣設備

可以出於以下幾個原因進行源採樣：

表徵排放。 要設計空氣污染控制系統，必須知道排放的是什麼。不僅要知道氣體的體積，而且必須知道所排放物質的數量、特性，如果是顆粒物，還必須知道其尺寸分佈。同樣的信息對於對一個社區的總排放量進行分類是必要的。

測試設備效率。 購買空氣污染控制系統後，應對其進行測試以確保其發揮預期作用。

作為控制系統的一部分。 當持續監測排放時，數據可用於微調空氣污染控制系統或工廠運營本身。

確定合規性。 當監管標準包括排放限值時，排放抽樣可用於確定是否符合標準。

使用的取樣系統類型取決於取樣的原因、成本、技術可用性和員工培訓。

可見排放

如果希望降低空氣的污染能力、提高能見度或防止氣溶膠進入大氣，標準可基於可見排放。

可見排放物由小顆粒或有色氣體組成。羽流越不透明，排放的物質就越多。這種特徵在視覺上是顯而易見的，訓練有素的觀察員可以用來評估排放水平。使用這種評估排放標準的方法有幾個優點：

不需要昂貴的設備。

一個人一天可以做很多觀察。

工廠操作員可以以低成本快速評估過程變化的影響。

無需耗時的來源測試即可引用違規者。

可以定位有問題的排放，然後通過源測試確定實際排放，如以下部分所述。

提取取樣

一種更為嚴格的採樣方法要求從煙囪中取出氣流樣本並進行分析。雖然這聽起來很簡單，但它並不能轉化為簡單的採樣方法。

樣本應等速收集，尤其是在收集微粒時。等速採樣定義為通過以與材料在煙囪或管道中移動的速度相同的速度將樣品吸入採樣探頭進行採樣。這是通過用皮託管測量氣流的速度然後調整採樣率使樣品以相同的速度進入探頭來完成的。這在對顆粒物進行採樣時至關重要，因為較大、較重的顆粒不會隨著方向或速度的變化而變化。結果，樣品中較大顆粒的濃度將不能代表氣流，樣品將不准確。

二氧化硫的採樣序列如圖 1 所示。這並不簡單，需要經過培訓的操作員來確保正確採集樣品。如果要對二氧化硫以外的東西進行採樣，則可以移除撞擊器和冰浴並插入適當的收集裝置。

圖 1. 二氧化硫等速採樣序列圖

抽取式採樣，尤其是等速採樣，可以非常準確且用途廣泛，並且有多種用途：

這是一種公認的抽樣方法，具有充分的質量控制，因此可用於確定是否符合標準。

該方法的潛在準確性使其適用於新控制設備的性能測試。

由於可以在受控的實驗室條件下收集和分析許多組分的樣品，因此它可用於表徵氣流。

可以將簡化的自動採樣系統連接到連續氣體（電化學、紫外光度計或火焰離子化傳感器）或微粒（濁度計）分析儀，以連續監測排放。這可以提供排放文件和空氣污染控制系統的瞬時運行狀態。

現場取樣

也可以在煙囪中對排放物進行採樣。圖 2 是用於測量氣流中物質的簡單透射計的示意圖。在這個例子中，一束光穿過堆疊投射到光電池上。微粒或有色氣體會吸收或阻擋一些光。材料越多，到達光電管的光就越少。（見圖 2。）

圖 2. 用於測量煙囪中微粒的簡單透射計

通過使用不同的光源和檢測器，例如紫外光 (UV)，可以檢測對可見光透明的氣體。這些設備可以針對特定氣體進行調整，因此可以測量廢物流中的氣體濃度。

An 現場監測系統優於抽取式系統，因為它可以測量整個煙囪或管道的濃度，而抽取式方法僅測量樣品抽取點的濃度。如果樣品氣流沒有充分混合，這會導致明顯的錯誤。然而，提取法提供了更多的分析方法，因此也許可以用於更多的應用。

由於現場系統提供連續讀數，可用於記錄排放量或微調操作系統。

出版於 55. 環境污染防治

星期三，三月09 2011 16：00

水污染控制

本文基於 Hespanhol 和 Helmer 在本章中提供的趨勢和發生的討論，旨在讓讀者了解當前可用的水污染控制技術 環境健康危害。 以下各節討論水污染問題的控制，首先在“地表水污染控制”標題下，然後在“地下水污染控制”標題下。

地表水污染控制

水污染的定義

水污染是指一定區域（如流域）的水文水體存在雜質或不潔淨的定性狀態。它是由導致地球水資源利用減少的事件或過程引起的，尤其是與人類健康和環境影響相關的事件或過程。污染過程強調因污染而失去純度，這進一步暗示了外部來源的入侵或接觸是原因。受污染一詞適用於極低水平的水污染，就像它們最初的腐敗和腐爛一樣。污穢是污染的結果，暗示著侵犯或褻瀆。

水文水域

地球的天然水域可被視為一個連續循環系統，如圖 1 所示，該圖提供了水文循環中水域的圖形說明，包括地表水和地下水。

圖 1. 水文循環

作為水質的參考，蒸餾水（H₂O）代表最高的純度狀態。水文循環中的水可能被視為天然水，但並不純淨。它們受到自然和人類活動的污染。自然退化效應可能來自無數來源——動物群、植物群、火山爆發、雷擊引起的火災等等，從長期來看，這些被認為是科學目的的普遍背景水平。

人為污染通過疊加各種來源排放的廢物破壞了自然平衡。污染物可能在任何時候被引入水文循環的水中。例如：大氣降水（降雨）可能被空氣污染物污染；地表水可能在流域的徑流過程中受到污染；污水可能排入溪流和河流；地下水可能因滲透和地下污染而受到污染。

圖 2 顯示了水文水域的分佈。然後污染疊加在這些水域上，因此可能被視為不自然或不平衡的環境條件。污染過程可能發生在水文循環的任何部分的水域中，在地球表面以流域徑流進入溪流和河流的形式更為明顯。然而，地下水污染也對環境產生重大影響，將在地表水污染部分進行討論。

圖 2 降水量分佈

流域水污染源

流域是地表水污染的發源地。分水嶺被定義為地球表面的一個區域，水文水在該區域落下、積聚、使用、處理並最終排入溪流、河流或其他水體。它由排水系統組成，最終徑流或收集在溪流或河流中。大河流域通常被稱為流域。圖 3 是區域流域水文循環的示意圖。對於一個區域，各種水域的配置可以寫成一個簡單的方程，這是Viessman，Lewis和Knapp（1989）所寫的水文學基本方程；典型單位是毫米/年：

P-R-G-E-T = ±S

其中：

P = 降水（即降雨、降雪、冰雹）

R = 徑流或流域地表流量

G =地下水

E =蒸發

T = 蒸騰

S = 表面存儲

圖 3. 區域水文循環

降水被視為上述水文收支的初始形式。術語徑流與溪流同義。儲存是指收集水的水庫或滯留系統；例如，河流上的人造水壩（攔河壩）形成了一個蓄水池。地下水作為一個儲存系統收集起來，並可能從一個地方流到另一個地方；它可能是與地表流相關的流入物或流出物。蒸發是一種水面現象，蒸騰作用與生物群的傳播有關。

儘管流域的大小可能有很大差異，但某些用於水污染指定的排水系統在特徵上被歸類為城市或非城市（農業、農村、未開發）。這些排水系統中發生的污染來自以下來源：

點源： 廢物在特定位置（例如下水道管道或某種類型的集中系統出口）排放到接收水體中。

非點（分散）源： 污染從流域的分散源進入受納水體；未收集的降雨徑流水排入溪流是典型的。非點源有時也稱為“分散”水域；然而，分散一詞被認為更具描述性。

間歇性來源： 來自在某些情況下（例如超載條件下）放電的點或源；強降雨徑流期間的合流下水道溢流是典型的。

溪流和河流中的水污染物

當上述來源的有害廢料排放到溪流或其他水體中時，它們就變成了上一節中已分類和描述的污染物。進入水體的污染物或污染物可進一步分為：

可降解（非保守）污染物：最終分解成無害物質或可通過處理方法去除的雜質；即某些有機材料和化學品、生活污水、熱量、植物養分、大多數細菌和病毒、某些沉積物
不可降解（保守）污染物：持續存在於水環境中且濃度不會降低的雜質，除非通過處理進行稀釋或去除；即某些有機和無機化學品、鹽類、膠體懸浮液
有害水生污染物: 複雜形式的有害廢物，包括有毒痕量金屬、某些無機和有機化合物
放射性核素污染物：受到放射源影響的材料。

水污染防治條例

廣泛適用的水污染控制法規一般由國家政府機構頒布，國家、省、市、水區、保護區、環衛委員會等製定了更詳細的規定。在國家和州（或省）層面，環境保護機構 (EPA) 和衛生部通常承擔此責任。在下面的法規討論中，格式和某些部分遵循目前適用於美國俄亥俄州的水質標準示例。

水質使用指定

水污染治理的最終目標是實現水體污染物零排放；然而，完全實現這一目標通常不符合成本效益。首選方法是限制廢物處理排放，以合理保護人類健康和環境。儘管這些標准在不同的管轄範圍內可能有很大差異，但特定水體的使用指定通常是基礎，如下文簡要說明。

供水包括：

公共供水: 經過常規處理後適合人類消費的水域
農業供應: 無需處理即可用於灌溉和牲畜澆水的水域
工業/商業供應：適用於工業和商業用途的水，無論是否經過處理。

休閒活動包括：

沐浴水域: 在某些季節適合游泳的水域，經批准的水質以及保護條件和設施
主要聯繫人: 在某些季節適合進行全身接觸娛樂活動的水域，例如游泳、劃獨木舟和水下潛水，水質對公眾健康的威脅最小
二次接觸：在某些季節適合部分身體接觸娛樂活動的水域，例如但不限於涉水，水質對公眾健康的威脅最小。

公共水資源被歸類為公園系統內的水體、濕地、野生動物區、野生、風景和休閒河流和公有湖泊，以及具有特殊休閒或生態意義的水域。

水生生物棲息地

典型名稱會因氣候而異，但與支持和維持某些水生生物（尤其是各種魚類）的水體條件有關。例如，俄亥俄州環境保護局 (EPA) 法規中細分的溫帶氣候用途名稱如下所列，但沒有詳細說明：

溫水
有限的溫水
特殊的溫水
改良溫水
季節性鮭魚
冷水
水資源有限。

水污染控制標準

天然水域和廢水的特徵在於它們的物理、化學和生物組成。 Metcalf 和 Eddy（1991 年）在教科書中報告了廢水及其來源的主要物理特性和化學和生物成分。這些測定的分析方法在廣泛使用的題為 水和廢水檢驗的標準方法 美國公共衛生協會 (1995)。

每個指定的水體都應根據規定進行控制，這些規定可能包括基本的和更詳細的數字標準，如下面簡要討論的那樣。

基本免受污染。在切實可行的範圍內，所有水體都應達到“五無污染”的基本標準：

不含因人類活動而進入水中的懸浮固體或其他物質，這些物質會沉澱形成腐爛或其他令人反感的污泥沉積物，或者會對水生生物產生不利影響
沒有漂浮的碎片、油、浮渣和其他因人類活動而進入水域的漂浮物質，其數量足以難看或導致退化
不含因人類活動而進入水域、產生顏色、氣味或其他足以造成滋擾的情況的物質
不含因人類活動而進入水域的物質，其濃度對人類、動物或水生生物有毒或有害，和/或在混合區迅速致死
不含因人類活動而進入水域的營養物質，其濃度會導致水草和藻類滋生滋生。

水質標準是控制水體中化學、生物和有毒成分的數值限制和指南。

當今使用的化合物超過 70,000 種，指定每種化合物的控制是不切實際的。然而，化學品的標準可以在限制的基礎上建立，因為它們首先與三大類消費和接觸有關：

類1：保護人類健康的化學標準是首要關注的問題，應根據政府衛生機構、世界衛生組織和公認的衛生研究組織的建議制定。

類2：控制農業供水的化學標準應基於公認的科學研究和建議，這些研究和建議將防止作物灌溉和牲畜澆水對作物和牲畜造成不利影響。

類3：保護水生生物的化學標準應基於公認的關於這些物種對特定化學品的敏感性以及與人類食用魚類和海產品有關的科學研究。

廢水排放標準涉及對廢水排放物中存在的污染物成分的限制，並且是進一步的控制方法。它們可能被設置為與水體的用水指定相關，並且與上述化學標準類別相關。

生物學標準基於支持水生生物所需的水體棲息地條件。

廢水和天然水域的有機物含量

有機物的總含量對於表徵廢水和天然水體的污染強度最為重要。為此通常使用三種實驗室測試：

生化需氧量（BOD）: 五天生化需氧量 (BOD5) 是最廣泛使用的參數；該測試測量微生物在此期間在有機物的生化氧化過程中使用的溶解氧。

化學需氧量 (COD)：該測試用於測量城市和工業廢物中含有對生物生命有毒化合物的有機物；它是可被氧化的有機物的氧當量的量度。

總有機碳 (TOC)：本試驗特別適用於水中有機物濃度低的情況；它是衡量被氧化成二氧化碳的有機物的量度。

防降解政策規定

反退化政策法規是防止水污染擴散超出某些普遍條件的進一步方法。例如，俄亥俄州環境保護局水質標準抗降解政策包括三層保護：

一級1：必須維護和保護現有用途。不允許影響現有指定用途的進一步水質惡化。

一級2：接下來，必須維持比保護用途所需的水質更好的水質，除非根據 EPA 主任的決定，表明重要的經濟或社會發展需要較低的水質。

一級3: 最後，必須維護和保護水資源水域的質量。他們現有的環境水質不會因任何被確定為有毒或乾擾任何指定用途的物質而退化。如果增加的污染物負荷不會導致現有水質下降，則允許將其排放到水體中。

水污染排放混合區和廢物負荷分配模型

混合區是水體中允許經過處理或未經處理的廢水排放達到穩定條件的區域，如圖 4 所示的流動水流。排放最初處於過渡狀態，從源濃度到接收水條件逐漸稀釋。它不應被視為一個處理實體，並且可以用特定的限制來描述。

圖 4. 混合區

通常，混合區不得：

干擾水生物種的遷徙、生存、繁殖或生長

包括產卵或育苗區

包括公共供水取水口

包括沐浴區

佔溪流寬度的 1/2 以上

構成溪流口橫截面積的1/2以上

向下游延伸超過溪流寬度五倍的距離。

廢物負荷分配研究變得很重要，因為廢水排放的養分控製成本很高，以避免河流富營養化（定義見下文）。這些研究通常使用計算機模型來模擬溪流中的水質條件，特別是關於影響溶解氧動態的營養物質，例如氮和磷的形式。這種類型的傳統水質模型以美國 EPA 模型 QUAL2E 為代表，Brown 和 Barnwell (1987) 對此進行了描述。 Taylor (1995) 提出的一個更新的模型是全方位晝夜模型 (ODM)，其中包括對根系植被對河流養分和溶解氧動態影響的模擬。

差異規定

所有水污染控制法規的完善程度有限，因此應包括允許根據某些條件進行判斷差異的條款，這些條件可能會阻止立即或完全遵守。

與水污染相關的風險評估和管理

上述水污染控制法規是世界範圍內政府為遵守水質標準和廢水排放限製而採用的典型方法。一般來說，這些規定是根據健康因素和科學研究制定的；如果對可能的影響存在一些不確定性，通常會應用安全係數。實施其中某些法規可能不合理，而且對廣大公眾和私營企業而言成本過高。因此，人們越來越關注如何更有效地分配資源以實現改善水質的目標。正如前面在水文水的討論中指出的那樣，即使在天然存在的水中也不存在原始純度。

越來越多的技術方法鼓勵在製定水污染法規時評估和管理生態風險。該概念基於對滿足標准或限制的生態效益和成本的分析。 Parkhurst（1995 年）提議應用水生生態風險評估來幫助設定水污染控制限值，特別適用於保護水生生物。這種風險評估方法可用於估計化學濃度對廣泛的地表水污染條件的生態影響，包括：

點源污染

面源污染

河道中現有的受污染沉積物

與水體相關的危險廢物場地

分析現有的水污染控制標準。

所提出的方法包括三個層次；如圖 5 所示，它說明了該方法。

圖 5. 為連續分析層進行風險評估的方法。 Tier 1：篩選級別；第 2 層：潛在重大風險的量化；第 3 層：特定地點的風險量化

湖泊和水庫的水污染

湖泊和水庫提供分水嶺流入量的容積儲存，與流動溪流中河段的快速流入和流出相比，可能具有較長的沖洗時間。因此，它們特別關注某些成分的保留，尤其是營養物質，包括促進富營養化的氮和磷形式。富營養化是一種自然老化過程，其中水含量變得有機豐富，導致藻類、水葫蘆等不受歡迎的水生生物佔優勢。富營養化過程往往會減少水生生物，並對溶解氧產生有害影響。 Preul (1974) 在圖 6 中說明了營養的自然來源和文化來源都可能促進這一過程，該圖顯示了美國新罕布什爾州蘇納皮湖的營養來源和彙的示意圖。

圖 6. 新罕布什爾州（美國）蘇納皮湖的養分（氮和磷）源和彙的示意圖

當然，可以對湖泊和水庫進行取樣和分析以確定它們的營養狀況。分析研究通常從基本的營養平衡開始，例如：

（湖泊進水養分）=（湖泊出水養分）+（湖泊養分滯留）

這種基本平衡可以進一步擴展以包括圖 6 中所示的各種來源。

沖洗時間是湖泊系統相對保留方面的指示。伊利湖等淺湖的沖洗時間相對較短，並且與嚴重的富營養化有關，因為淺湖通常更有利於水生植物的生長。太浩湖和蘇必利爾湖等深湖的沖刷期很長，通常與富營養化程度最低的湖泊有關，因為到目前為止，它們還沒有超載，而且它們的極端深度不利於水生植物的廣泛生長除了在 epilimnion（上部區域）。此類湖泊通常被歸類為貧營養湖泊，因為它們的養分含量相對較低，支持藻類等水生生物的生長極少。

比較 Pecor (1973) 報告的美國一些主要湖泊的沖刷時間是有意義的，使用以下計算基礎：

湖泊沖洗時間（LFT）=（湖泊蓄水量）/（湖泊出流量）

一些例子是：Wabesa 湖（密歇根州），LFT=0.30 年；霍頓湖（密歇根州），1.4 年；伊利湖，2.6 年；蘇必利爾湖，191 年；太浩湖，700 年。

儘管富營養化過程與養分含量之間的關係很複雜，但磷通常被認為是限制性養分。基於完全混合的條件，Sawyer (1947) 報告說，如果氮值超過 0.3 mg/l 且磷值超過 0.01 mg/l，則容易發生藻華。在分層的湖泊和水庫中，低水庫中溶解氧含量低是富營養化的早期跡象。 Vollenweider（1968 年，1969 年）根據養分負荷、平均深度和營養狀態，為許多湖泊制定了總磷和總氮的臨界負荷水平。為了比較這方面的工作，Dillon (1974) 發表了對 Vollenweider 的營養預算模型和其他相關模型的批判性評論。最近的計算機模型也可用於模擬隨溫度變化的氮/磷循環。

河口水污染

河口是河口和海岸之間的中間水道。該通道由河口河段組成，河流從上游流入（淡水），從下游流出，流入不斷變化的海水（鹹水）尾水位。河口不斷受到潮汐波動的影響，是水污染控制中遇到的最複雜的水體之一。河口的主要特徵是鹽度變化、鹽楔或鹹水和淡水之間的界面，以及通常覆蓋泥灘和鹽沼的大面積淺水、渾水。養分主要從流入的河流供應到河口，並與海水棲息地結合，提供生物群和海洋生物的多產生產。特別需要的是從河口收穫的海鮮。

從水污染的角度來看，河口個別情況復雜，通常需要採用廣泛的實地研究和計算機建模進行特殊調查。為進一步了解基本情況，讀者可參考 Reish 1979 年關於海洋和河口污染的文章；以及 Reid 和 Wood 1976，關於內陸水域和河口的生態學。

海洋環境中的水污染

海洋可被視為最終的接收水或匯，因為河流攜帶的廢物最終排入海洋環境。儘管海洋是巨大的鹹水體，具有看似無限的同化能力，但污染往往會破壞海岸線並進一步影響海洋生物。

海洋污染物的來源包括許多在陸地廢水環境中遇到的污染物，以及更多與海洋作業相關的污染物。下面給出了一個有限的列表：

生活污水及污泥、工業廢棄物、固體廢棄物、船舶廢棄物

來自河流和土地徑流的漁業廢物、沉積物和養分

石油洩漏、海上石油勘探和生產廢物、疏浚作業

熱、放射性廢料、廢化學品、殺蟲劑和除草劑。

以上每一項都需要特殊的處理和控制方法。通過海洋排放口排放的生活污水和污水污泥可能是海洋污染的主要來源。

關於這個主題的當前技術，讀者可以參考 Bishop（1983 年）關於海洋污染及其控制的書。

減少廢水排放污染的技術

大型廢水處理通常由市政當局、衛生區、工業、商業企業和各種污染控制委員會進行。此處的目的是描述現代城市廢水處理方法，然後提供有關工業廢物處理和更先進方法的一些見解。

一般來說，所有的廢水處理過程都可以分為物理、化學或生物類型，並且可以使用其中的一種或多種來獲得所需的流出物產品。這種分類分組最適合理解廢水處理方法，如表 1 所示。

表 1. 廢水處理操作和過程的一般分類

物理操作	化學過程	生物過程
流量測量篩選/除砂混合絮凝沉降浮選過濾烘乾蒸餾離心分離冷凍保存反滲透	沉澱中和吸附消毒化學氧化化學還原焚化離子交換電滲析	有氧運動厭氧作用好氧-厭氧組合

現代廢水處理方法

此處的覆蓋範圍有限，旨在提供全球當前廢水處理實踐的概念性概述，而不是詳細的設計數據。對於後者，讀者可以參考 Metcalf 和 Eddy 1991。

城市廢水以及一些工業/商業廢物的混合物在通常採用一級、二級和三級處理的系統中進行處理，如下所示：

一級處理系統: 預處理 ® 初級沉降 ® 消毒（氯化） ® 污水

二級處理系統: Pre-treat ® Primary settling ® Biological unit ® Second settling ® Disinfection (chlorination) ® 污水流

三級處理系統: 預處理 ® 初級沉降 ® 生物裝置 ® 第二沉降 ® 三級裝置 ® 消毒（氯化） ® 流出物

圖7進一步顯示了常規廢水處理系統的示意圖。上述過程的概述如下。

圖 7 常規廢水處理示意圖

初級處理

市政廢水（包括混有部分工業/商業廢水的生活污水）一級處理的基本目標是去除懸浮物並澄清廢水，使其適合生物處理。經過篩選、除砂和粉碎等預處理後，初級沉澱的主要過程是將原廢水在大型沉澱池中沉澱長達數小時。該過程去除了總懸浮固體的 50% 至 75%，這些懸浮固體作為底流污泥被收集起來用於單獨處理。來自該過程的溢流流出物然後被引導用於二級處理。在某些情況下，可以使用化學品來提高初級處理的程度。

二級處理

廢水中精細懸浮或溶解且未在初級過程中去除的有機物部分通過二級處理進行處理。普遍接受的常用二級處理形式包括滴濾池、轉盤等生物接觸器、活性污泥、廢物穩定池、曝氣池系統和土地應用方法，包括濕地系統。所有這些系統都將被認為採用某種形式的生物過程。下面簡要討論這些過程中最常見的過程。

生物接觸器系統. 滴濾池是這種二次處理方法的最早形式之一，並且在一些改進的應用方法中仍被廣泛使用。在這種處理中，來自初級水箱的流出物被均勻地施加到介質床上，例如岩石或合成塑料介質。均勻分佈通常是通過根據所需工藝從在床上間歇地或連續地旋轉的穿孔管道中滴流液體來實現的。根據有機物和水力負荷的速率，滴濾池可以去除高達 95% 的有機物含量，通常作為生化需氧量 (BOD) 進行分析。還有許多其他更新的生物接觸器系統正在使用，它們可以提供相同範圍內的處理去除；其中一些方法具有特殊優勢，特別適用於某些限制條件，如空間、氣候等。需要注意的是，隨後的二沉池被認為是完成該過程的必要部分。在二次沉澱中，一些所謂的腐殖質污泥作為底流排出，溢流作為二級出水排放。

活性污泥. 在這種生物過程的最常見形式中，經過初級處理的廢水流入活性污泥單元罐，其中包含以前存在的稱為活性污泥的生物懸浮液。這種混合物被稱為混合液懸浮固體 (MLSS)，接觸時間通常為數小時至 24 小時或更長時間，具體取決於所需的結果。在此期間，混合物被高度充氣和攪動以促進需氧生物活性。當過程結束時，一部分混合物 (MLSS) 被抽出並返回到流入物中以繼續生物活化過程。在活性污泥單元之後提供二次沉降，目的是沉澱活性污泥懸浮液並將澄清的溢流作為流出物排放。該工藝能夠去除高達約 95% 的進水 BOD。

三級處理

如果需要更高程度的污染物去除，可以提供第三級處理。這種處理形式通常可能包括砂濾、穩定池、土地處置方法、濕地和其他可進一步穩定二級出水的系統。

污水消毒

通常需要消毒以將細菌和病原體減少到可接受的水平。氯化、二氧化氯、臭氧和紫外線是最常用的工藝。

污水處理廠整體效率

廢水包括廣泛的成分，通常分為懸浮和溶解的固體、無機成分和有機成分。

處理系統的效率可以根據這些成分的去除百分比來衡量。常用的測量參數有：

POINT: 生化需氧量，單位為 mg/l

COD: 化學需氧量，單位為 mg/l

TSS: 總懸浮固體，以 mg/l 為單位測量

TDS: 總溶解固體，以 mg/l 為單位測量

氮形式: 包括硝酸鹽和氨，以 mg/l 為單位（硝酸鹽作為富營養化中的一種養分尤其值得關注）

磷酸鹽: 以 mg/l 為單位（作為富營養化中的營養物也特別值得關注）

pH：酸度，以從 1（最酸）到 14（最鹼）的數字衡量

大腸菌群計數: 以每 100 毫升中最可能的數字來衡量（埃希氏菌屬 和糞便大腸菌群是最常見的指標）。

工業廢水處理

工業廢物的種類

工業（非家庭）廢物數量眾多且成分差異很大；它們可能呈強酸性或強鹼性，通常需要進行詳細的實驗室分析。可能需要專門處理以使其在出院前無害。毒性是工業廢水處理中的一個重要問題。

代表性的工業廢物包括：紙漿和造紙、屠宰場、啤酒廠、制革廠、食品加工、罐頭廠、化學品、石油、紡織、製糖、洗衣、肉類和家禽、餵豬、煉油等。處理設計開發的第一步是工業廢物調查，它提供有關流量和廢物特徵變化的數據。 Eckenfelder (1989) 列出的不良廢物特徵可歸納如下：

可溶性有機物導致溶解氧耗盡

懸浮物

微量有機物

重金屬、氰化物和有毒有機物

顏色和濁度

氮磷

耐生物降解的難熔物質

油類和漂浮物

揮發性物質。

美國環保署進一步定義了一份有毒有機和無機化學品清單，在授予排放許可方面有具體限制。該列表包括 100 多種化合物，由於太長而無法在此處重印，但可以向 EPA 索取。

治療方法

工業垃圾的處理比生活垃圾的處理更專業；然而，在適合生物還原的情況下，它們通常使用類似於先前描述的用於市政系統的方法（二級/三級生物處理方法）進行處理。

在有足夠土地面積的情況下，廢物穩定池是有機廢水處理的常用方法。流通池通常根據細菌活性分為需氧、兼性或厭氧。曝氣池通過擴散或機械曝氣系統供應氧氣。

圖 8 和圖 9 顯示了廢物穩定池的草圖。

圖 8. 雙池穩定池：橫截面圖

圖 9. 充氣潟湖類型：示意圖

污染預防和廢物最小化

當從源頭分析工廠內的工業廢物操作和過程時，通常可以對其進行控制，以防止大量污染排放。

再循環技術是污染防治計劃中的重要方法。一個案例研究示例是 Preul (1981) 發布的皮革製革廢水排放回收計劃，其中包括鉻回收/再利用以及所有製革廢水的完全再循環，除緊急情況外不向任何流排放。該系統的流程圖如圖 10 所示。

圖 10. 制革廢水排放回收系統流程圖

對於這項技術的最新創新，讀者可以參考水環境聯合會 (Water Environment Federation) 出版的關於污染預防和廢物最小化的出版物 (1995)。

先進的廢水處理方法

許多先進的方法可用於更高程度地去除可能需要的污染成分。一般清單包括：

過濾（沙子和多媒體）

化學沉澱

碳吸附

電滲析

蒸餾

硝化

藻類收穫

污水回收

微應變

氨汽提

反滲透

離子交換

土地申請

反硝化作用

濕地。

必鬚根據原廢水的質量和數量、接受水的要求，當然還有成本，來確定適用於任何情況的最合適的工藝。如需進一步參考，請參閱 Metcalf 和 Eddy 1991，其中有一章是關於高級廢水處理的。

深度廢水處理案例研究

本章其他部分討論的丹區污水再生利用項目案例研究為污水處理和再生利用的創新方法提供了一個很好的例子。

熱氣污染

熱污染是工業廢物的一種形式，被定義為因排放人造設施的熱量而導致接收水體正常水溫的有害升高或降低。產生主要廢熱的行業是化石燃料（石油、天然氣和煤炭）和核電站、鋼鐵廠、煉油廠、化工廠、紙漿和造紙廠、釀酒廠和洗衣廠。特別值得關注的是為許多國家（例如，美國約 80%）供應能源的發電行業。

餘熱對受納水體的影響

對廢物同化能力的影響

熱量會增加生物氧化。

熱量會降低水中的氧飽和度，並降低自然复氧的速度。

在一年中溫暖的月份，熱量的淨效應通常是有害的。

冬季效應在較冷的氣候中可能是有益的，那裡的冰條件被打破，並為魚類和水生生物提供表面曝氣。

對水生生物的影響

許多物種都有溫度耐受極限，需要保護，特別是在受熱影響的溪流或水域。例如，冷水流通常有最多種類的運動魚，如鱒魚和鮭魚，而溫暖水流通常支持粗魚種群，中等溫度水域中有某些種類，如梭子魚和鱸魚。

圖 11. 受水截面邊界處的熱交換

受納水中的熱分析

圖 11 說明了受納水體邊界處自然熱交換的各種形式。當熱量排放到河流等接收水域時，分析河流的熱補充能力非常重要。河流的溫度分佈可以通過求解類似於計算溶解氧曲線的熱平衡來計算。圖 12 說明了 A 點和 B 點之間的河段熱平衡的主要因素。每個因素都需要根據某些熱變量進行單獨計算。與溶解氧平衡一樣，溫度平衡只是給定部分的溫度資產和負債的總和。有關該主題的文獻中提供了其他更複雜的分析方法。熱平衡計算的結果可用於確定熱排放限制和可能對水體的某些使用限制。

圖 12. 熱力增加的河流容量

熱污染治理

控制熱污染的主要途徑有：

提高電廠運行效率

冷卻塔

孤立的冷卻池

考慮替代發電方法，例如水力發電。

如果物理條件在某些環境限制內有利，則應考慮將水力發電作為化石燃料或核能發電的替代方案。在水力發電中，沒有熱量的處理，也沒有造成水污染的廢水排放。

地下水污染控制

地下水的重要性

由於世界上的供水廣泛地取自含水層，因此保護這些供水源是最重要的。據估計，地球上 95% 以上的可用淡水供應都在地下；根據 50 年美國地質調查局的數據，在美國，大約 1984% 的飲用水來自水井。由於地下水污染和運動具有微妙和看不見的性質，因此有時對這種水退化形式的分析和控制的關注要少於地表水污染，而地表水污染要明顯得多。

圖 13. 水文循環和地下水污染源

地下污染源

圖 13 顯示了疊加地下水污染源的水文循環。地下污染潛在來源的完整清單非常廣泛；然而，為了說明，最明顯的來源包括：

工業廢物排放

與含水層接觸的污染溪流

採礦作業

固廢及危廢處置

地下儲罐，例如石油

灌溉系統

人工補給

海水侵蝕

溢出

具有可滲透底部的污染池塘

處置井

化糞池瓦田和浸出坑

鑽井不當

農業經營

道路除冰鹽。

地下污染中的特定污染物進一步分類為：

不需要的化學成分（典型的，不完整的列表）——有機和無機（例如，氯化物、硫酸鹽、鐵、錳、鈉、鉀）

總硬度和總溶解固體

有毒成分（典型的，不完整的清單）——硝酸鹽、砷、鉻、鉛、氰化物、銅、酚類、溶解的汞

不良的物理特性——味道、顏色和氣味

殺蟲劑和除草劑 - 氯化碳氫化合物和其他

放射性物質 - 各種形式的放射性

生物 - 細菌、病毒、寄生蟲等

酸（低 pH 值）或腐蝕性（高 pH 值）。

其中，地下水和地表水中的硝酸鹽尤其值得關注。在地下水供應中，硝酸鹽會導致高鐵血紅蛋白血症（嬰兒發紺）。正如 Preul（1991 年）所報告的那樣，它們進一步在地表水中造成有害的富營養化效應，並出現在廣泛的水資源中。 Preul (1964, 1967, 1972) 以及 Preul 和 Schroepfer (1968) 也報導了氮和其他污染物的地下運動。

地下域污染旅行

與水文循環中的地表水移動相比，地下水移動極其緩慢和微妙。為了簡單了解理想穩流條件下普通地下水的移動，達西定律是評價低雷諾數下地下水移動的基本方法 （R）:

V = K(dh/dl)

其中：

V = 含水層中地下水的流速，米/天

ķ = 含水層滲透係數

(dh/dl) = 代表運動驅動力的水力梯度。

在污染物向地下遷移時，普通地下水（H₂O) 通常是攜帶流體，可以根據達西定律中的參數計算出以一定速率移動。然而，污染物（例如有機或無機化學品）的移動速率或速度可能會因平流和流體動力分散過程而不同。由於含水層介質內的反應，某些離子的移動速度比地下水的一般流速慢或快，因此它們可以歸類為“反應”或“非反應”。反應一般有以下幾種形式：

污染物與含水層和/或輸送液體之間的物理反應

污染物與含水層和/或輸送液體之間的化學反應

對污染物的生物學作用。

以下是典型的反應性和非反應性地下污染物：

反應性污染物——鉻、銨離子、鈣、鈉、鐵等；一般陽離子；生物成分；放射性成分

非反應性污染物——氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽等；某些陰離子；某些殺蟲劑和除草劑化學品。

乍一看，反應污染物似乎是最糟糕的類型，但情況可能並非總是如此，因為反應會滯留或延遲污染物傳播濃度，而非反應污染物傳播可能在很大程度上不受抑制。現在可以買到某些“軟”的家用和農產品，它們在一段時間後會發生生物降解，因此避免了地下水污染的可能性。

含水層整治

防止地下污染顯然是最好的辦法；然而，不受控制的受污染地下水狀況的存在通常在其發生後才為人所知，例如該地區水井用戶的投訴。不幸的是，當問題被發現時，可能已經發生了嚴重的損壞並且需要補救。修復可能需要進行廣泛的水文地質實地調查，並對水樣進行實驗室分析，以確定污染物濃度和移動羽流的範圍。通常現有的水井可用於初始採樣，但嚴重的情況可能需要大量鑽孔和水樣。然後可以分析這些數據以確定當前狀況並預測未來狀況。地下水污染傳播分析是一個專業領域，通常需要使用計算機模型來更好地了解地下水動態並在各種約束條件下進行預測。為此目的，文獻中提供了許多二維和三維計算機模型。對於更詳細的分析方法，讀者可以參考 Freeze 和 Cherry (1987) 的書。

防止污染

保護地下水資源的首選方法是污染防治。雖然飲用水標准通常適用於地下水供應的使用，但原水供應需要防止污染。衛生部、自然資源機構和環境保護機構等政府實體通常負責此類活動。地下水污染控制工作主要針對含水層的保護和污染的預防。

污染預防需要以分區和某些法規的形式進行土地使用控制。法律可能適用於特定功能的預防，特別適用於點源或可能造成污染的行為。土地利用分區控制是一種地下水保護工具，在市級或縣級政府中最為有效。下文討論的含水層和井口保護計劃是污染預防的主要例子。

含水層保護計劃需要確定含水層及其補給區的邊界。含水層可能是無限製或有限制的類型，因此需要由水文學家進行分析以做出此決定。大多數主要含水層在發達國家通常是眾所周知的，但其他地區可能需要實地調查和水文地質分析。防止含水層水質退化的方案的關鍵要素是控制含水層及其補給區的土地使用。

井口保護是一種更明確和有限的方法，適用於對特定井有貢獻的補給區。美國聯邦政府於 1986 年通過了《安全飲用水法》(SDWA) (1984) 的修正案，現在要求為公共供水井建立特定的井口保護區。井口保護區 (WHPA) 在 SDWA 中被定義為“水井或井場周圍的地表和地下區域，為公共供水系統供水，污染物很可能通過該區域移向並到達此類水井或水井場地。” 正如 US EPA (1987) 所述，WHPA 計劃的主要目標是根據選定的標準、油井作業和水文地質考慮劃定油井保護區。

出版於 55. 環境污染防治

星期三，三月09 2011 16：30

丹區污水再生利用項目：案例研究

構思與設計

丹區城市污水再生利用項目是世界同類項目中規模最大的。它由丹區都會區的城市廢水處理和地下水補給設施組成，丹區都會區是一個以以色列特拉維夫為中心的八個城市綜合體，居民總數約為 1.5 萬。該項目旨在收集、處理和處置城市廢水。回收的廢水在地下含水層中經過相對較長的滯留期後，被泵送用於不受限制的農業用途，灌溉乾旱的內蓋夫（以色列南部）。該項目的總體方案如圖 1 所示。該項目成立於 1960 年代，並一直在不斷發展壯大。目前，該系統收集並處理了約 110 x 10⁶ m³ 每年。幾年內，在最後階段，系統將處理 150 到 170 x 10⁶m³ 每年。

圖 1. 丹區污水再生利用廠：佈置圖

眾所周知，污水處理廠會造成大量的環境和職業健康問題。丹區項目是一個具有國家重要性的獨特系統，它將國家利益與大量節約水資源、高處理效率和生產廉價水相結合，不會造成過度的職業危害。

在系統的整個設計、安裝和日常運行過程中，都仔細考慮了水衛生和職業衛生問題。已採取所有必要的預防措施，以確保再生廢水實際上與普通飲用水一樣安全，以防人們不小心飲用或吞下它。同樣，已適當注意將可能影響廢水處理廠本身的工人或從事處置和農業使用的其他工人的事故或其他生物、化學或物理危害的任何潛在接觸減少到最低限度的問題的再生水。

在項目的第一階段，廢水通過兼性氧化池系統進行生物處理，並通過石灰-鎂工藝進行再循環和額外的化學處理，然後將高 pH 值的廢水滯留在“拋光池”中。部分處理過的污水通過 Soreq 擴散盆地補給到區域地下水含水層。

在第二階段，輸送到處理廠的廢水通過具有硝化-反硝化作用的活性污泥法進行機械生物處理。二級污水通過擴展盆地 Yavneh 1 和 Yavneh 2 補給地下水。

完整的系統由許多相互補充的不同元素組成：

廢水處理廠系統，包括處理大部分廢物的活性污泥廠（生物機械廠）和主要用於處理過量污水流的氧化和拋光池系統

一個用於處理過的污水的地下水補給系統，它由位於兩個不同地點（Yavneh 和 Soreq）的散佈盆地組成，間歇性地被淹沒；被吸收的廢水通過土壤的非飽和區和含水層的一部分，並創建一個專門用於補充廢水處理和季節性儲存的特殊區域，稱為 SAT（土壤含水層處理）

圍繞補給盆地的觀察井網絡（總共 53 口井），可以監測處理過程的效率

圍繞補給點的恢復井網絡（74 年共有 1993 口活躍井）

一個特殊的和獨立的再生水輸送幹線，用於內蓋夫農業區的無限制灌溉；這條幹線被稱為“第三內蓋夫線”，它補充了內蓋夫的供水系統，內蓋夫包括另外兩條主要的淡水供應幹線

污水氯化裝置，目前包括三個氯化站點（未來將增加兩個）

輸送系統沿線的六個可操作水庫，用於調節沿系統泵送和消耗的水量

一個污水分配系統，由 13 個主要壓力區組成，沿著污水總管，將處理過的水供應給消費者

完善的監控系統，監督和控制項目的完整運行。

回收系統說明

回收系統的總體方案如圖 1 所示，流程圖如圖 2 所示。該系統由以下部分組成：廢水處理廠、水補給場、回收井、輸送和分配系統、氯化設置和綜合監控系統。

圖 2 丹區項目流程圖

污水處理廠

丹區都市區污水處理廠接收區內300個市的生活垃圾，也處理區內110個城市的部分工業廢棄物。該工廠位於 Rishon-Lezion 沙丘內，主要採用活性污泥法對廢物進行二級處理。一些廢物，主要是在高峰流量排放期間，在另一個佔地 10 英畝的舊氧化池系統中進行處理。這兩個系統目前可以處理大約 XNUMX x XNUMX⁶m³ 每年。

充值領域

處理廠的廢水被泵送到位於區域沙丘內的三個不同地點，在那裡它們散佈在沙子上並向下滲透到地下含水層中進行臨時儲存和額外的時間依賴性處理。其中兩個擴散池用於機械生物處理廠廢水的補給。它們是 Yavneh 1（60 英畝，位於工廠以南 7 公里）和 Yavneh 2（45 英畝，位於工廠以南 10 公里）；第三個水池用於補充氧化池污水和生物機械處理廠的一定部分的混合物，以便將污水質量提高到必要水平。這是 Soreq 遺址，面積約 60 英畝，位於池塘的東邊。

回收井

在補給點周圍有觀察井網絡，通過這些觀察井重新抽取補給水。 74 年作業的 1993 口井在整個項目期間並非全部都處於活動狀態。 1993 年，共從該系統的水井中回收了約 95 萬立方米的水，並泵入了內蓋夫第三線。

輸送和分配系統

從各個回收井抽取的水被收集到第三線的輸送和分配系統中。輸送系統由三部分組成，總長度為 87 公里，直徑範圍為 48 至 70 英寸。沿著輸送系統建造了六個不同的可操作水庫，它們“漂浮”在主線上，以調節系統的水流。這些水庫的作業容積從 10,000 m³ 到 100,000 m³.

1993 年，第三線系統中的水通過 13 個主要壓力區系統供應給客戶。許多用水戶（主要是農場）與這些壓力區相連。

加氯系統

在三線進行的氯化處理的目的是“破壞人際關係”，這意味著消除三線水中人類來源的微生物存在的任何可能性。在整個監測過程中發現，再生水在蓄水池停留期間，糞便微生物明顯增加。因此，決定沿線增加更多的氯化點，到 1993 年，三個獨立的氯化點開始正常運行。在不久的將來，系統將增加兩個加氯點。餘氯範圍在 0.4 和 1.0 毫克/升游離氯之間。這種方法在系統的各個點都保持低濃度的游離氯，而不是在管線開始時使用單一的大劑量游離氯，確保打破人際關係，同時使魚能夠在水庫中生活. 此外，如果污染物從初始氯化點下游的某個點進入系統，這種氯化方法將對輸送和分配系統下游部分的水進行消毒。

監控系統

內蓋夫第三線填海系統的運行取決於監測裝置的日常運作，該監測裝置由專業和獨立的科學實體監督和控制。該機構是位於以色列海法的以色列理工學院以色列理工學院研發研究所。

建立獨立的監測系統一直是以色列衛生部的強制性要求，以色列衛生部是根據以色列公共衛生條例的地方法定機構。建立此監控設置的需要源於以下事實：

這個廢水回收項目是世界上最大的項目。
它包含一些尚未試驗過的非常規元素。
再生水將用於農作物的無限灌溉。

因此，監測系統的主要作用是確保系統供水的化學和衛生質量，並就水質的任何變化發出警告。此外，監測裝置正在對整個丹區填海工程進行跟進，還調查某些方面，例如工廠的日常運作和水的化學生物質量。為了確定三線水對無限灌溉的適應性，不僅從衛生方面而且從農業的角度來看，這是必要的。

初步監測佈局由 Mekoroth Water Co. 設計和準備，Mekoroth Water Co. 是以色列的主要供水商，也是 Dan Region 項目的運營商。一個專門任命的指導委員會定期審查監測方案，並根據日常運作中積累的經驗對其進行修改。監測程序涉及三線系統沿線的各個採樣點、各種調查參數和採樣頻率。初步計劃涉及系統的各個部分，即回收井、輸送管線、水庫、有限數量的消費者連接以及工廠附近存在的飲用水井。三線監測計劃中包含的參數列表見表 1。

表 1. 調查參數列表

Ag	銀色	微克/升
Al	鋁	微克/升
ALG	藻類	號/100毫升
ALKM	鹼度以碳酸鈣計₃	毫克/升
As	砷	微克/升
B	硼	毫克/升
Ba	鋇	微克/升
POINT	生化需氧量	毫克/升
Br	溴化物	毫克/升
Ca	鈣	毫克/升
Cd	鎘	微克/升
Cl	氯化物	毫克/升
CLDE	氯需求量	毫克/升
CLRL	嗜綠細胞	微克/升
CN	氰化物	微克/升
Co	鈷	微克/升
柯爾	顏色（鉑鈷）
COD	化學需氧量	毫克/升
Cr	鉻	微克/升
Cu	銅	微克/升
DO	溶解氧為 O₂	毫克/升
商務部	溶解有機碳	毫克/升
DS₁₀	105 ºC 時的溶解固體	毫克/升
DS₅₅	550 ºC 時的溶解固體	毫克/升
EC	電導率	微米歐姆/厘米
ENTR	腸球菌	號/100毫升
F^-	氟化物	毫克/升
整箱貨車	糞大腸菌群	號/100毫升
Fe	鐵	微克/升
硬	硬度如碳酸鈣₃	毫克/升
HCO₃ ^-	碳酸氫鹽作為 HCO₃ ^-	毫克/升
Hg	水星	微克/升
K	鉀	毫克/升
Li	鋰	微克/升
工商管理碩士	洗滌劑	微克/升
Mg	鎂	毫克/升
Mn	錳	微克/升
Mo	鉬	微克/升
Na	鈉	毫克/升
NH₄⁺	氨作為 NH₄ ⁺	毫克/升
Ni	鎳	微克/升
NKJT	凱氏定氮總量	毫克/升
沒有₂	亞硝酸鹽作為NO₂ ^-	毫克/升
沒有₃	硝酸鹽作為NO₃ ^-	毫克/升
氣味	氣味閾值氣味數
OG	油和油脂	微克/升
Pb	領導	微克/升
苯酚	酚類	微克/升
PHFD	現場測量的 pH 值
PO₄	磷酸鹽作為PO₄ ^{- 2}	毫克/升
PTOT	總磷 P	毫克/升
RSCL	殘留游離氯	毫克/升
特區	鈉吸附率
Se	硒	微克/升
Si	二氧化矽作為H₂二氧化矽₃	毫克/升
Sn	錫	微克/升
SO₄	硫酸鹽	毫克/升
Sr	鍶	微克/升
SS₁₀	100 ºC 時的懸浮固體	毫克/升
SS₅₅	550 ºC 時的懸浮固體	毫克/升
STRP	鏈球菌	號/100毫升
T	溫度	ºC
總成本	總大腸菌群	號/100毫升
總TB	細菌總數	號/100毫升
TS₁₀	105 ºC 時的總固體	毫克/升
TS₅₅	550 ºC 時的總固體	毫克/升
渦輪	濁	NTU
UV	紫外線（在 254 nm 處吸收）(/cm x 10)
Zn	鋅	微克/升

回收井監測

回收井的採樣程序基於對一些“指標參數”的雙月或三個月測量（表 2）。當採樣井中的氯化物濃度超過該井初始氯化物水平的 15% 以上時，這被解釋為地下含水層水中回收廢水的份額“顯著”增加，該井被轉移到下一個類別的抽樣。在這裡，每三個月確定一次 23 個“特徵參數”。在一些水井中，每年進行一次完整的水質調查，包括 54 個不同的參數。

表 2. 回收井調查的各種參數

A組	B組	C組
指標參數	特性參數	完整測試參數
1.氯化物 2. 導電性 3.洗滌劑 4.紫外線吸收 5、溶解氧	A組和： 6.溫度 7. 酸鹼度 8. 濁度 9.溶解固體 10.溶解有機碳 11. 鹼度 12.硬度 13.鈣 14.鎂 15. 鈉 16.鉀 17. 硝酸鹽 18. 亞硝酸鹽 19。氨 20、凱氏總氮 21、總磷 22. 硫酸鹽 23. 硼	A+B組和： 24. 懸浮物 25.腸道病毒 26.細菌總數 27. 大腸菌群 28. 大腸桿菌 29.糞便鏈球菌 30.鋅 31.鋁 32.砷 33.鐵 34. 鋇 35.銀 36. 汞 37.鉻 38. 鋰 39. 鉬 40.錳 41.銅 42. 鎳 43.硒 44. 鍶 45.鉛 46.氟化物 47. 氰化物 48.鎘 49.鈷 50.苯酚 51. 礦物油 52.目錄 53. 氣味 54。顏色

輸送系統監控

輸送系統的長度為 87 公里，在廢水管線沿線的七個中心點進行監控。在這些點上，每月對 16 個不同的參數進行一次採樣。它們是：PHFD、DO、T、EC、SS₁₀, 不銹鋼₅₅, 紫外線, TURB, NO₃ ⁺、PTOT、ALKM、DOC、TOTB、TCOL、FCOL 和 ENTR。預計不會沿系統發生變化的參數僅在兩個採樣點進行測量 - 在傳輸線的起點和終點。它們是：Cl、K、Na、Ca、Mg、HARD、B、DS、SO₄ ^{- 2}，NH₄ ⁺，沒有₂ ^- 和工商管理碩士。在這兩個採樣點，每年一次，對各種重金屬進行採樣（Zn、Sr、Sn、Se、Pb、Ni、Mo、Mn、Li、Hg、Fe、Cu、Cr、Co、Cd、Ba、As、鋁、銀）。

水庫監測

三線水庫的監測設置主要基於對數量有限的參數的檢查，這些參數作為水庫生物發育的指標，並用於精確定位外部污染物的進入。每月對五個水庫進行一次採樣，用於：PHFD、T、DO、總 SS、揮發性 SS、DOC、CLRL、RSCL、TCOL、FCOL、STRP 和 ALG。在這五個水庫中，還對 Si 進行了採樣，每兩個月一次。所有這些參數也在另一個水庫 Zohar B 以每年六次的頻率進行採樣。

總結

丹區填海工程為以色列內蓋夫的無限制灌溉提供優質再生水。

一期工程從1970年開始部分運行，1977年開始全面運行。1970年至1993年，共向兼性氧化池輸送原污水373億立方米（MCM），總水量為243 MCM 在 1974 年至 1993 年期間從含水層中抽出並供應到該國南部。部分水流失了，主要是由於池塘的蒸發和滲漏。 1993 年，這些損失約佔輸送到第一階段工廠的原污水的 6.9%（Kanarek 1994）。

該項目第二階段的機械生物處理廠自 1987 年開始運行。在 1987-1993 年運行期間，共向機械生物處理廠輸送了 478 MCM 的原污水。 1993 年，大約 103 MCM 的水（95 MCM 再生水加 8 MCM 飲用水）通過該系統輸送，並用於 Negev 的無限灌溉。

回收井水代表地下含水層水質。由於污水滲入其中，含水層的水質一直在變化。對於那些不受土壤-含水層處理 (SAT) 過程影響的參數，含水層水質接近出水水質，而受土壤層通道影響的參數（例如，濁度、懸浮固體、氨、溶解有機碳等）顯示出相當低的值。值得注意的是含水層水中的氯化物含量在最近四年內增加了 15% 至 26%，恢復井水質的變化就是證明。這種變化表明含水層的水不斷被氯化物含量高得多的廢水所取代。

三線系統的六個水庫的水質受到開放水庫內發生的生物和化學變化的影響。由於藻類的光合作用和大氣中氧氣的溶解，氧含量增加。由於居住在水庫附近的各種水生動物的隨機污染，各種細菌的濃度也增加了。

沿系統向客戶供應的水質取決於回收井和水庫的水質。系統水的強制氯化構成了防止將水錯誤用作飲用水的額外保障。三線水質數據與以色列衛生部關於無限期農業用水水質要求的比較表明，大部分時間水質完全滿足要求。

總之，可以說第三線廢水回收和利用系統是一個成功的環境和以色列國家項目。它解決了丹區污水的衛生處理問題，同時使全國水平衡增加了約5%。在像以色列這樣乾旱的國家，供水特別是農業用水非常有限，這是一項真正的貢獻。

1993 年再生水的回灌運行和維護成本約為每立方米 3 美分³ （ 0.093 NIS /米³).

該系統自 1960 年代後期以來一直在以色列衛生部和 Mekoroth 的職業安全與衛生部門的嚴格監督下運行。目前還沒有任何報告稱，由於這個複雜而全面的系統的運作而導致任何職業病。

出版於 55. 環境污染防治

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連續測量系統	部分自動化測量系統	間斷測量系統/多組分測量
二氧化硫一氧化氮二氧化氮一氧化碳懸浮顆粒物物質（SPM）臭氧碳氫化合物風向風速氣溫空氣壓力相對濕度輻射平衡沉澱	SPM 組成：領導鎘鎳銅鐵砷鈹苯並[a]芘苯並[e]芘苯並[a]蒽二苯並[啊]蒽苯並[GHI)苝冠烯	苯及其他碳氫化合物鹵代烴灰塵沉積和材料成分煤煙多氯聯苯多鹵化二苯並二噁英和二苯並呋喃（多氯二苯並對二噁英/多氯二苯並呋喃）

第一步: 確定排放。	第一部分是確定將從堆棧中釋放的內容。必須列出所有潛在的有害排放物。第二部分是估計每種材料的釋放量。沒有這個信息，經理無法開始設計控製程序。
第一步: 確定目標群體。	應確定所有易受影響的目標。這包括人、動物、植物和材料。在每種情況下，必須確定每個組中最易受影響的成員。例如，靠近排放異氰酸酯的工廠的哮喘患者。
第一步: 確定可接受的暴露水平。*	最敏感的目標群體必須有可接受的暴露水平成立。如果污染物是具有累積效應的物質，例如致癌物，則必須設置長期暴露水平（每年一次）。如果污染物具有短期影響，例如刺激物或敏化劑，則必須設置短期或峰值暴露水平。**
第一步: 選擇控制。	第 1 步確定排放量，第 3 步確定可接受的排放量暴露水平。在此步驟中，檢查每種污染物以確保它不超過可接受的水平。如果超過可接受的水平，必須添加額外的控件，並再次檢查曝光級別。這個過程一直持續到所有暴露都達到或低於可接受的水平。擴散模型可用於估計新工廠的暴露或測試現有設施的替代解決方案。

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