项目环境影响评价中空间综合生态足迹分析方法的应用探讨

李伟

（临沂市环境保护科学研究所有限公司，山东临沂276000）

概述

环境影响评价体系经过不断发展，其评价制度日益完善，评价方法逐渐规范。目前环境影响评价体系主要以水、大气等介质评价污染物对环境带来的负面影响，具有简单明了的优点，同时有利于对环境污染进行有效管控。随着环境污染呈现多样化趋势，环境影响评价体系需要不断更新，实现区域生态可持续发展。其中，进行环境影响评价时不得不考虑项目对区域生态承载力产生的影响。空间综合生态足迹分析方法作为衡量区域生态承载力的有效途径，将对环境影响评价体系进一步完善产生积极影响。

1 空间综合生态足迹分析方法研究

1.1 空间综合生态足迹分析体系

空间综合生态足迹分析即是利用空间信息和地理信息系统来确定项目对生态环境影响范围、监测资源消费和污染消纳等空间分布、轨迹、强度的性质变化、生产性土地的变化等，空间综合生态足迹分析评价框架体系如图1所示。

图1 空间综合生态足迹分析评价框架体系图

1.2 基于空间的生态足迹计算

利用空间信息进行预测分析能够精准预测项目建设所需要的资源消耗量和空间占用量。

1.2.1 基于空间的资源消费量预测

在项目建设过程中，通过空间信息对工程量进行预测，进而推算出资源消耗量，这一过程即为基于空间的资源消费量预测。主要预测包括项目主体部分工程建设、配套基础设施部分建设，以及相关生态污染处理设施建设期间的资源消耗量，计算公式如式1所示。

式1中：EWi第i种产品或工程的单位能耗或物料折算率；Wi第i种产品产量或工程量。

1.2.2 基于空间的建成地生态足迹计算

项目建成地主要包括项目主体设施建设、配套基础设施建设、相关生态污染处理设施建设等所占土地。以上项目建设用地面积可以根据项目设计进行估算，但在实际建设过程中，还需要结合项目建设地区的地理因素、项目建设的强度、项目污染扩散规律等因素进一步预估建成地缓冲区和隔离带的具体范围，以计算其占地面积。污染源隔离带面积计算流程如下：

1.2.4 饮食护理。在护理过程中，护理人员针对患者病情制定饮食干预计划，日常饮食以清淡、富含营养、蛋白质、维生素、微量元素等食物为主，短期内不宜使用奶、豆类、糖类、肉类等以引起患者产生肠胀气等食物，禁止食用生冷、辛辣等易对身体产生刺激的食物，避免对肠胃造成的影响。

①建成地污染源的空间位置以及所在地区的地形图，如图2所示。

图2 污染源所在地区地形图

②根据污染扩散规律和强度确定隔离带的半径，得知隔离带分布，如图3所示。

图3 隔离带分布图

③将二者叠加后去除受到地理地形因素限制的部分，得到隔离带最终分布结果，如图4所示。

图4 最终的隔离带分布图

④提取多边形的面积，代入公式2后即可计算其占地的生态足迹。

式中：Pa为辅助设施的占地面积，单位公顷(ha)；yF为可耕地平均产量调整因子。

2 生态赤字预测分析应用实例

2.1 项目概况

本节具体调查研究了南水北调中线工程对襄樊生态环境影响，并以此为实例，利用空间信息进行预测分析，详细评估了调水对襄樊地区造成生态赤字影响。南水北调是我国缓解南北水资源差异的大政方针，上游工程调水使得襄樊市境内汉江干流的水量大幅减少。由于水资源在整个生态系统中不可忽视的重要作用，水量大幅减少必然会对当地生态环境产生一定影响，这也被称作下游效应。

2.2 农业灌溉用水生态足迹预测

襄樊市范围内受地下水影响为406000ha，农业用地中受地下水影响水田为15924ha，受地下水影响旱田为159696ha。上文提到由于调水后襄樊市内范围内汉江水量减少，该灌溉区内一部分水田不得不变更旱田，该部分按照旱田计算为16602ha。因此，原有农业用地中水田面积减少为99322ha，原有旱田面积增加为176298ha。该区域农业用地变迁足迹如图5所示。

图5 影响区域及水改旱农田分布图

2.2.2 农业灌溉用水生态足迹增量计算

农业灌溉用水生态足迹是指灌溉所消耗能量即灌溉用电，计算公式如式3所示。

式中：Ce为耗电量，单位kw*h；

E为灌溉单位耗电量，单位kw*h/m3；

Cω为灌溉用水总量，单位m3。

其中灌溉用水总量计算如式4：

式中：Ai为第i类农田灌溉面积，单位ha；

L为为单位农田水损失量，单位m3；

Ni为第i类农田灌溉次数。

代入后有式5：

假设调水量为95亿m3，则襄樊市范围内土壤储水量的减少为2497m3/ha，原有农业用地中水田面积减少为99322ha，代入式5可得，将增加电力消耗量23405754kW·h。可以看出，调水后襄樊市电力消耗增加，相应化石能源消耗量也将大量增长。

2.3 城镇取水生态足迹预测

调水后区域内水量减少导致城镇供水费用增加，主要为对电力的消耗。城镇取水生态足迹可归结为取水用电，如式6：

式中：Ce为耗电量，单位kw*h；E为单位取水耗电量，单位kW*h/m3；Cω为取水灌溉用水总量，单位m3；H为取水高度，单位m。

综合以上调水对襄樊地区带来的生态影响，调水后消费生态足迹增量如表1所示。

表1 调水后消费生态足迹增量

2.4 污染消纳生态足迹预测

综合考虑地理、需求、服务三个因素基础上，在空间上分割污染区域。因此，襄樊市划分为如表2所示5个污水收集网络。如图6所示，污水初步空间分布规律为越处于下游区域污水总量越大。区域内污水处理厂日处理能力及占地面积如表3所示。

图6 污水初步空间分布图

表2 污水初步空间分布及污水量表

表3 区域内污水处理厂日处理能力及占地面积表

2.5 调水后生态赤字分析

调水后襄樊市生态足迹增量如表4所示。人均生态容量的对比情况。

表4 调水后襄樊市生态足迹增量表

分析表5可知，当前襄樊市人均生态足迹比调水前增加19gm2，人均生态容量比调水前减少了138gm2，表6为调水前后襄樊市的综合生态足迹和生态容量对比结果。

表5 调水后襄樊市人均生态足迹与人均生态容量对比表

表6 调水前后襄樊市的综合生态足迹和生态容量比较

综上所述，农业灌溉用水、城乡取水、污染消纳对襄樊市的生态赤字影响如表7所示。

表7 调水对襄樊市生态赤字的影响

3 结论

利用生态足迹分析评价建设项目对环境产生的影响，是对环境影响评价体系的创新之举，它可以最大程度地解决近年生态环境影响评价体系存在的问题，同时以可持续发展为视角预测项目与区域生态承载力之间的关系。通过研究发现，尽管在进行项目影响评价时空间综合生态足迹框架相比其他评价方式具有全面性的优势，但是其在生态足迹的计算方面仍然存在改进的空间，如还应考虑区域森林覆盖率对环境的影响、支流对水环境的影响等。