生态环境影响评价中评价范围和空间尺度问题探讨
2012-05-10福建省环境科学研究院卓春晖
福建省环境科学研究院 卓春晖
生态环境影响评价中评价范围和空间尺度问题探讨
福建省环境科学研究院 卓春晖
《环境影响评价技术导则 生态影响》(HJ/T19-2011)已于2011年9月1日起实施,该导则明确提出将生态完整性作为生态影响评价范围的依据,却未提出具体的确定方法,这将给实际环评工作带来困扰。为此,该文提出通过各影响因素的评价空间尺度确定生态环境影响评价范围,供生态环评工作者参考。
生态环境 评价范围 空间尺度
生态环境影响评价(Ecological impact assessment)是对人类开发建设活动可能导致的生态环境影响进行分析与预测,并提出减少影响或改善生态环境的策略和措施[1]。随着国内生态环境破坏情况日益严重,民众对生态环境保护的呼声日渐高涨,国家环保部(原国家环保总局)也在1997年出台《环境影响评价技术导则 非污染生态影响》(HJ/T19- 1997,以下简称“原《导则》”)后,又于2011年修订发布了《环境影响评价技术导则 生态影响》(HJ/T19-2011,以下简称“新《导则》”),规范建设项目和规划的生态环境影响评价,加强对建设项目和规划实施的生态环境影响监管。
尺度(Scale)是景观生态学术语,是研究对象或现象在空间上或时间上的量度,即空间尺度和时间尺度[2]。尺度的概念通常包含两个方面内涵,即粒度(Grain)和幅度(Extent)。空间粒度是指景观中最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积,对于空间数据或图像资料而言,其粒度对应于最大分辨率或像元(pixel) 大小。时间粒度则指某一现象或事件发生的频率或时期间隔,如干扰发生的频率等。幅度则是研究对象在空间或时间上的持续范围[3]。对于生态环境影响评价而言,评价范围即为研究的空间幅度,评价时段即为时间幅度。
1 生态环境影响评价范围
在生态环境影响评价工作中,确定合适的评价范围对环境影响分析结果是至关重要的[4]。因为仅单纯通过对影响区范围的调整就可能产生很多结果,局部的较大影响一旦放到大背景中,其影响甚至可以忽略不计,并不能很好地反映实际情况,而单纯从局部范围进行考虑却无疑夸大了影响程度[5]。另一方面,范围过小,可能漏掉敏感生态因子;范围过大,不仅增加工作量,还可能忽略了和工程直接相关的生态因子[6]。
根据新《导则》,生态环境评价范围应能充分体现生态完整性,涵盖评价项目全部活动的直接影响区和间接影响区;应根据评价项目对生态因子的影响方式、影响程度和生态因子之间的相互影响和相互依存关系确定,综合考虑评价项目与项目区的气候过程、水文过程、生物过程等生物地球化学循环过程的相互作用关系,以评价项目影响区域所涉及的完整气候单元、水文单元、生态单元、地理单元界限为参照边界。关于生态环境影响评价范围的表述,我们可以看出新《导则》有两点与原《导则》显著不同:一是立足于项目的生态影响和生态因子间的作用过程确定评价范围,强调维持生态系统的完整性;二是取消了评价范围和评价等级挂钩的相关表述。然而由于生态系统的复杂性,对生态完整性评价往往就成为生态影响评价的难点[7],因此环评工作中将难以依此确定评价范围。为此,本文建议在确定评价范围过程中突出评价空间尺度概念,由各影响因素评价空间尺度确定评价范围。
2 生态环境影响与评价空间尺度
一般而言,表述生态影响是离不开空间尺度的,不同的影响方式可能在不同的空间尺度条件下发挥影响作用的。本文将结合常见工程生态影响,分析评价空间尺度,并就此探讨确定生态评价范围的方法。
建设项目(规划)对生态环境的影响一般表现在多个方面,如工程占地影响、水污染物排放影响、大气污染物排放影响、声污染影响、光污染影响、小气候影响等方面。不同影响不仅作用方式不一样,所作用的生态因子和影响范围也不尽相同。下文将就一些常见生态环境影响探讨其和评价空间尺度的关系。
2.1 占地影响
占地影响通常为项目不可逆的直接影响,影响一定行政区域内土地利用格局和造成动植物生境损失等,主要发生于工程占地区。工程占地多会造成土地利用性质发生永久性改变,影响当地土地利用格局,而土地利用多以行政区域为管理单元,例如基本农田保护区就以乡(镇)为单位划区定界,将工程占地影响在合适的行政区划中进行分析才体现其实际意义。而工程占地造成的动植物生境损失则在将项目周围相同生境条件区域作为背景进行评价才有较大意义。这是因为在工程占地后,工程区附近的同类生境将是受影响生物受影响后的生境,对其面积和分布格局的研究是判断受影响生物种群受影响程度的重要依据。
2.2 水环境和大气环境污染影响
工业水污染影响主要表现在污染物排放对水生生物和陆生生物胁迫影响等方面,主要发生于排放口下游河段及其两侧;而大气污染影响表现为污染物扩散、沉降,并被动植物吸收,进入生态系统中产生作用。
水污染物影响和大气污染影响表现在动植物急性中毒效应、慢性中毒效应和随生物链的生物放大效应等方面,由于污染物在生态系统中的作用极其复杂,目前建设项目环境影响评价报告对污染物产生的生态环境效应较少涉及。水污染物和大气污染物排放一般按《污水综合排放标准》和《大气污染物排放标准》以及基于区域容量研究成果基础上确定的总量进行排放,多不会对区域生态环境产生大的影响。
但环境污染事故的发生则可能会造成动植物急性中毒,如近年出现的紫金山铜矿湿法厂污染汀江的事故。急性中毒是受体生物暴露在浓度高于最小有作用剂量(minimal effect level,MEL)时产生的,生态风险评价中常采用安全浓度进行评价。安全浓度估算一般采用Turabell公式进行:
安全浓度=24hLC50×0.3/(24hLC50/48hLC50)3
安全浓度=48hLC50×0.3/(24hLC50/48hLC50)2
安全浓度=96hLC50×0.1 (或0.01)
毒物排放影响范围为浓度分布高于安全浓度的区域。由上式可以看出,影响范围主要受毒物类型、受体生物耐受性、毒物排放量以及扩散条件等因素影响;需建立在对关注的生物(如重点野生保护动植物和当地生态群落建群种等)和当地水文(或气象)过程研究的基础上确定。
2.3 声环境污染影响
工程作业产生的噪声对附近动物的影响主要表现在以下几个方面:
2.3.1噪声可惊扰动物,从而影响其分布格局。不同的动物对噪声的耐受能力不尽相同,如池鹭(Ardeola bacchus)、白鹭(Egretta intermedia)等对有规律的噪声(如交通噪声)不甚敏感,在距离公路20m左右尚能活动自如;而绿翅鸭(Anas crecca)、黑脸琵鹭(Platalea minor)等则较为敏感,在公路外150m远就可受到影响。因此,进行评价工作时应先确定可能受影响的关注种,根据关注种对噪声的敏感程度确定影响范围,而后放大尺度至周围生境,评价分析对种群分布格局和遗传多样性等可能受到的影响。
2.3.2噪声会阻碍动物个体间(特别是鸟类)的交流,进而影响繁殖力、适合度。研究表明,鸟类最佳听域范围为1~5 kHz[8],而这正是交通噪声和工业噪声主要分布频率区间[9-10],这些噪声可能会掩盖鸟类的鸣声,使鸟类彼此之间的识别能力下降,影响其繁殖成功率[11-13]。由于目前的研究多为噪声对鸟类影响的现象描述[14-15]和机制研究方面[16],而对噪声大小与鸟类繁殖成功率大小的关系未见报道,对于环评实际工作,这方面是值得深入研究的。一般鸟类巢内本底噪声可达56~64 dB (A )[17],在缺少研究数据时可以考虑采用对生境声环境质量的影响确定影响范围。
2.3.3高噪声会影响动物生理机能。一般在高噪声环境下,野生动物会采取主动避让等措施减小噪声对其影响,但对于养殖的禽类和哺乳动物等而言,由于生活环境固定,一旦毗邻高噪声源,将成为受害者。研究表明,高噪声对动物的影响除与强度有关外[18],还可能与其频率相关[19]。实际环评工作中应根据研究成果确定其影响范围。
2.4 光污染影响
光是重要的非生物生态因子,对支持生态系统具有至关重要的作用;但照明等工程溢出的光线却会对周围生态环境产生影响。
对于植物而言,长期人工照明会造成夜间断(night break),改变光照时间长度,会影响敏感植物,特别是一年生和二年生短日照草本植物(如水稻、部分菊科植物等),夜间断会抑制其开花与休眠。一般认为50~100lx以上光照可诱导光周期反应[20],以飞利浦250W高压钠灯为例,灯中心照度70lx/10m,平均照度为19lx/10m,其散射到周围植物上的灯光就可能会造成其产生夜间断现象。植物光周期被破坏后可能造成其生长期延长,从而使部分不耐旱植物在秋冬季节受到冷害或冻害。
昆虫能感知波长从250nm的紫外光到中远红外光的波谱,对波长较短的蓝、紫光及部分紫外光较为敏感,而对波长较长的红、橙光则不甚敏感。被吸引的马尾松毛虫、棉铃虫等害虫将卵产在周围树木上,会造成下代幼虫过度密集,从而危害到光源周围植物。
绝大多数候鸟主要在夜间迁徙,迁徙途中对夜间微弱的自然光环境有很大的依赖[21]。人类形形色色的夜间照明破坏了光环境变化规律,干扰了候鸟夜间迁徙飞行中对于方向和障碍物的判断[22]。研究表明,候鸟对紫外光较为敏感[23],但受红色光的影响也较强[24]。根据马剑等人对灰文鸟、虎皮鹦鹉两种迁徙鸟的研究,两种鸟能明显的感知高于1cd/m2的光强度,而对不能准确找到光强度低于0.1cd/m2的光源[25]。研究迁徙鸟类对光强度的感知能力可为环评工作中确定光照对鸟类的影响范围提供依据。
2.5 边缘效应影响
位于林地内的项目(如公路项目)建设,会产生新的林缘。林缘的形成会造成附近的光照、温度(含气温、地温)、湿度等发生巨大变化;而这些都会造成植被组成发生变化,使得原有喜阴的林内植物被喜阳植物替代;另外,小气候条件变化也可能会使林中原有喜阴动物(如蛇类)将被喜阳动物(如蜥蜴)取代。动植物的这种分布变化就是边缘效应(edge effect)。研究表明,边缘效应一般作用于林缘4~30m[26-30],Camargo 和 Kapos也曾报道过在亚马逊流域观察到这种效应作用于60m范围内[31]。研究还表明,南向林缘边缘效应影响范围较北向林缘影响范围大[32-33]。
3 生态环境影响评价空间尺度和评价范围的确定
3.1 评价空间尺度的确定
生态环境影响是工程(或规划)影响因素作用于生态环境的过程。工程(或规划)影响因素和自然环境共同决定了各影响因素的作用范围,因此其评价空间尺度也应是在影响因素分析和自然环境调查的基础上确定的。其确定的流程见图1。
图1 生态环境影响因素评价的空间尺度确定流程
3.2 评价范围的确定
生态影响评价范围应包含各种影响因素的评价尺度,因此本文建议评价范围可采用各影响要素评价空间尺度的集合。若项目涉及自然保护区等生态环境敏感目标时,评价范围应适当扩大以将其纳入评价。
4 讨论
本文从生态影响因素出发,提出了一种生态环境影响评价范围的确定方式,这种方式注重项目各生态环境影响因素的空间评价尺度,避免了直接采用生态系统完整性作为确定评价范围原则时难以准确把握的问题。但在实际环评工作中确定评价范围还是会出现一定困难,原因主要在以下两个方面:
(1)受科学认识水平所限,一些影响现阶段可能难以被注意到。这就要求生态环评工作者应加强知识更新速度,尽量减少因知识缺陷造成失误。
(2)由于生态系统的复杂性,部分影响是难以评价的。例如,公路、大坝建设可能会破坏部分生物迁徙,影响其觅食,甚至威胁物种(或种群)的生存,而这些物种(或种群)的灭亡又可能影响到其繁殖、觅食地等的生态系统,这也可能是张淑琴等人认为生态评价范围应将繁殖场、产卵场等纳入评价范围的原因[34];但在实际环评过程中,通常情况下这些工作将是难以完成的。对于这种情况,笔者认为评价工作者应以生物物种或种群保护为工作重点,而不是以分析在其受到较大影响时对生态系统产生的影响为重点,因此也不能因这种影响确定生态环境影响评价范围。
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