重污染废水监测技术的研究

针对重污染废水监测面临检测难度大、精度不高的问题,提出一种基于修正模型的重污染废水监测系统,该系统使用先进的电子微监测分析仪,对采集的数据进行分析,同时引入一种数学模型进行数据的修正.通过数据修正运算能够有效的对水中的重污染物进行高精度的测量.实验证明:监测系统可以解决对重污染废水中监测精度不高的问题.并且通过实验进行了有效的验证.实验证明,该方法对水域中的重污染废水的污染准确检测,抗干扰能力和精度满足要求.     

基于计算机图像分析的油液污染度测试方法研究

传统检测方法存在抗干扰性弱、检测误差大的问题,为了解决该问题,提出了基于计算机图像分析的油液污染度测试方法。根据图像获取原理重现油液污染颗粒含量,使用梯度向量来表示图像灰度变化,采用神经网络检测算法对图像边缘进行检测分析,利用学习向量量化神经网络对颗粒识别,并在识别图像文件获取颗粒污染度含量,并设计污染度评定流程。通过实验验证结果可知,该测试方法抗干扰性强,误差始终没超过20%,检测结果与传统方法相比较为准确。     

京津冀地区雾霾污染生态补偿标准研究

以京津冀地区雾霾污染作为研究对象,采用京津冀地区2006—2015年雾霾污染的空间面板数据,引入大气污染物减排成本模型,比较了京津冀各地区雾霾污染治理成本高低;继而基于机会成本法,核算了京津冀地区雾霾污染生态补偿标准.结果表明:河北省雾霾治理成本显著低于北京市和天津市,由河北省承担更多的雾霾污染治理任务,能使京津冀地区雾霾污染治理成本达到最小化;在京津冀地区联合治理雾霾污染过程中,河北省因限制工业增长对其经济发展带来负面影响,因此,北京市和天津市应给予河北省相应的生态补偿.最后依据研究结论提出完善区域联防联控机制的政策建议,如成立跨区域联合治理机构,健全雾霾污染生态补偿立法,设立雾霾污染生态补偿专项基金等,以此来促进京津冀地区雾霾污染生态补偿方案顺利实施.     

大数据:场地污染智能识别与风险精准管控驱动力

场地污染是一个涉及时空多要素、多来源、多维度的复杂问题。以采样分析、调查评估与模型预测为主的传统技术方法体系,面临着污染溯源不准确、污染边界判定模糊、风险预测偏离较大、风险管控措施效率低等技术瓶颈,污染场地修复效果面临较大的不确定性。大数据作为新的信息技术手段和思维范式,将海量、多源、异构的信息进行有效链接,用数据驱动管理决策,从而使管理向智能化、数字化和精准化转变。本文在系统评估大数据发展现状的基础上,提出了未来一个时期我国大数据驱动的场地污染识别与风险管控的总体技术策略。     

基于节点重要性评价的京津冀雾霾污染网络研究

近几年来,雾霾污染已经发展成为一个区域性的环境问题.区域内城市间雾霾污染的相关性错综复杂,呈现出复杂网络的结构形态.从整个雾霾污染大网络中去除一些联系不紧密、重要性不高的城市节点,进而找出真正发挥关键作用的核心子网络,对于整个区域的联防联控都有着重要的现实意义.本文将京津冀地区13个城市作为节点,选取2013年10月28日至2017年10月17日,共1488 d内每个城市的日均PM_(2.5)浓度数据作为样本.首先,根据城市间PM_(2.5)日均浓度的相关系数作为是否连边的判别标准,并由相关系数与城市间距离的比值构造出边的权重,通过连边状况去除了张家口这个孤立节点.其次,通过计算节点的加权集群系数、网络效率与脆弱性和采用基于度和集群系数的节点重要性综合评价方法对节点的重要性进行评价.接着,综合3种节点重要性评价方法得到节点重要性排名,由高到低分别是保定、唐山、廊坊、石家庄、天津、北京、沧州、衡水、邢台、秦皇岛、邯郸、承德.并根据节点重要性评价结果,从整个京津冀区域的大网络中提取出联系最为紧密、相关性最强的一个雾霾污染子网络.最后,文章结合京津冀地区雾霾污染子网络的结构特点与现有大气污染防治的政策法规,提出了促进区域内雾霾污染防治一体化的3点建议.     

基于大数据挖掘技术的地震舆情感知研究

对地震舆情信息的深入感知和有效管理,能够保障社会和谐发展。提出一个基于大数据技术和深度学习的地震舆情感知平台,基于Hadoop和MongoDB大数据技术实现对海量实时地震舆情数据的处理和存储。基于Word2vec和LSTM的融合模型能够有效实现震后网民的情感识别,为舆情预警提供支持。以台湾5.8级地震舆情数据为例,对该平台进行了验证。实验结果表明,该平台能够有效对海量地震舆情信息进行监测和分析,对地震舆情情感识别精确率达到93.76%;在准确率和收敛速度性能上均高于传统CNN神经网络,能够为后续谣言的准确识别提供有力的支持。本研究可为相关灾害类舆情研究提供一些思路。     

吴泾工业区扬尘污染治理中降尘监测的影响因素研究

降尘监测可以较客观地反映与评价城市区域扬尘污染水平。及时掌握降尘污染状况,对区域扬尘污染治理措施成效和评价城市区域环境空气质量具有实际意义。降尘监测具有采样设备简单、操作简便易行、成本相对较低等特点。但是监测周期长、环节多等都会影响降尘监测的准确性。本文通过对吴泾工业区扬尘污染治理中降尘数据分析发现,降尘监测中存在降尘数据波动大、受周边环境影响大、人为损坏多等诸多因素的影响,就这些影响因素进行分析探讨,并提出了若干建议和解决方法。     

室内空气污染预测方法的实证研究

在大型(30m3)、小型(1m3)环境箱实验获得数据的基础上构建释放模型,并将模拟结果和现场监测得到的浓度水平进行对比,对开发的室内空气污染预测方法进行了实证研究.以一新装修房间为例,分别利用大型和小型环境箱实验,研究了复杂整装材料和简单层状材料的释放规律,建立了相应材料的污染物释放模型;依据单元内物质守恒理论和污染物充分混合的假设将释放模型组合,建立了室内空气污染预测方法,并预测了该房间甲醛和TVOC(total volatile organic compounds)浓度的变化过程.在考虑了0.03ACH(air change per hour)的换气率之后,模型预测与现场监测的污染物浓度变化趋势基本吻合,甲醛和TVOC污染预测误差(正则化标准差)分别为2.8%和1.6%.模型分析表明,各污染源对于甲醛污染的贡献,家具＞涂料＞地板;对于TVOC污染的贡献,涂料＞地板＞家具.结论表明,该预测方法可以真实反映现场污染物浓度变化趋势,可以用来分析各污染源对于整体污染的贡献、指导装修材料的选择和作为室内污染评估和控制的有效工具.     

人为环境噪声污染对课堂环境的预测分析研究

传统预测方法存在跟踪效果差、偏差大、预测效果不理想等问题,无法达到课堂环境噪声预测的标准,为此,以健身秧歌为例对人为环境噪声污染课堂环境进行预测分析.确定噪声污染因素,绘制噪声污染柱状图,建立预测模型,分别对区域密集型规范预测模型和广阔型导则范预测模型进行设计,由此预测噪声对不同区域学校课堂环境污染情况.设计对比实验,并进行数据分析,得出实验结论.实验结果表明,该预测模型具有预测偏差小,预测效果良好以及噪声污染源追踪准确等优势,能够较好估计噪声源位置,并对噪声影响课堂情况进行准确地分析.     

中国雾霾污染法律规制问题分析及应对探索

近几年,中国持续发生大范围雾霾污染,包括北京在内的众多城市均受到雾霾的侵袭,雾霾的出现与工业污染和汽车尾气排放密切相关.尽管雾霾污染在一定程度上得到了控制,目前仍然存在处罚力度偏轻等诸多问题.结合雾霾污染出现的原因以及中国雾霾防治存在的问题,提出中国雾霾防治的建议:将PM2.5纳入雾霾污染防治法律体系;扩大环保部门在机动车尾气监管方面的权限以及扩大对违法排污主体的处罚范围,加大处罚力度;充分利用市场机制,完善排污权交易制度.     

1960~2012年长江三角洲地区雾日与霾日的气候特征及其影响因素

利用1960~2012年长江三角洲地区气象观测资料,对长江三角洲区域雾和霾的时空分布及其影响因素进行了分析.结果表明:长江三角洲地区雾、霾分布不均匀,雾日大值区主要分布在江苏省盐城中部沿海地区、安徽省黄山地区、浙江东部沿海地区,霾日大值区主要分布在以南京、杭州、合肥、衢州为中心的周边城市.时间变化上,城市化水平高的大城市年雾日数在20世纪80年代之前呈增加趋势,之后呈减少趋势;城市化水平低的小城市年雾日数也呈先升后降的趋势,但下降时间滞后于大城市.大城市雾日月平均分布冬季最多,春秋季次之,夏季最少,小城市雾日月平均分布呈双峰型特征,即春季和冬季较多.大城市和小城市年平均霾日数一直呈增加趋势且20世纪90年代之后差距变大.区域气候变化和城市化导致的温度上升,空气污染加剧导致的气溶胶增加,是造成长江三角洲雾日、霾日不同变化特征的原因,但它们之间的相互作用效应复杂,值得深入研究.     

"电能替代"是治理城市雾霾的重要途径探讨

城市雾霾已经严重影响城市居民的正常生活与工作.研究表明,传统化石燃料在城市及其周边地区终端用户中直接使用是产生城市雾霾的主要原因.为了治理城市雾霾,国家和地方各级政府以及有关单位出台了一系列政策和行动方案.其中,利用绿色能源电能,在生产和生活中,代替传统化石能源,这一方案在城市终端用户中都可以大面积使用电能替代,是阻止城市雾霾的重要举措,电能替代不仅可以有效缓解城市雾霾,还可以提高城市智能化水平,是未来城市发展的重要趋势.     

大城市区域霾与雾的区别和灰霾天气预警信号发布

由于经济规模的迅速扩大和城市化进程的加快,都市霾现象或者是灰霾天气日趋严重,霾与雾的区分成为一个非常现实,又迫切需要解决的问题。通常在平面时已达到饱和的水汽压,对相当于球面的云雾滴来讲就是未饱和的,那样云雾滴就会蒸发;在水汽条件不变时,云雾滴由于蒸发而变小,导致它的平衡水汽压升高,则更易蒸发掉。在不饱和大气中小于数微米的云雾滴必然蒸发,而且伴随着蒸发云雾滴尺度会进一步变小,导致曲率越来越大,蒸发速率越来越快。过去错误认为凝结核可以在低相对湿度情况下产生凝结生成雾滴的观点,是忽视了粒子曲率作用的结果,将实验室大颗粒(常常达毫米量级)的吸湿性特征,延用至次微米粒子造成的。降温是达到饱和形成雾滴的即重要又主要的物理过程,云雾是低温下饱和气块的可见标志。在云雾中必然存在凝结或凝华过程,因而必然伴随着潜热释放,这就使云雾内的温度高于环境,在云雾内必然盛行微弱的上升气流,不可能是下沉气流,这些宏观过程在霾层内是不存在的,因而成为识别霾与雾的重要的宏观动力条件。在对历史资料进行统计时,在排除降水、吹雪、雪暴、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕、等等视程障碍现象的情况下,通过调试相对湿度,使得雾与轻雾反映自然的年际与年代际气候波动,而霾反映由于人类活动而引起的趋势性变化,其限值大体在90%左右,与美国和英国讨论霾影响能见度的长期变化趋势的研究中使用的相对湿度限值相同,他们都去除了相对湿度>90%的资料,只研究了相对湿度<90%时的能见度变化趋势。进行相对湿度订正才能确保资料的高质量。近年来由于人类活动大气气溶胶污染日趋严重,1980年代以来大幅增加的霾日,绝大部分是由于人类活动影响的气溶胶细粒子污染造成的。依据本文和以前的研究,给出了霾与雾区分的概念模型,霾与雾观测的标准,和灰霾天气预警信号发布的标准。     

灰霾天气的形成与演化

由于经济规模迅速扩大和城市化进程加快,大气气溶胶污染日趋严重,由气溶胶造成的能见度恶化事件越来越多,这些人类活动排放的污染物,包括直接排放的气溶胶和气态污染物通过化学转化与光化学转化形成的细粒子二次气溶胶,可形成灰霾(特指人类活动源排放的大气污染物诱发的低能见度事件),致使能见度下降。我国东部地区灰霾天气迅速增加,灰霾天气的本质是细粒子气溶胶污染,与光化学烟雾相关联,形成灰霾天气的气溶胶组成非常复杂。近年来由于灰霾天气日趋严重引发的环境效应问题和气溶胶辐射强迫引发的气候效应问题,广泛地引起科学界、政府部门和社会公众的关注,而成为热门话题。文章讨论了目前对灰霾天气的认识,灰霾的定义与判别标准,灰霾天气与光化学烟雾、气象条件的关系,也涉及灰霾天气对人体健康的影响。展望了灰霾研究的前景与主要研究方向和内容。     

雾霾天气空气污染下户外跳舞对机体呼吸系统的损伤效应研究

雾霾天气对户外跳舞人员呼吸系统损伤极大.为了确定雾霾天气对人体呼吸系统影响的严重程度,文章研究雾霾污染对户外跳舞人员呼吸系统的急慢性危害,通过采集呼吸系统主观感受指标、确定户外跳舞人员痰液中炎性因子含量,建立了雾霾对机体呼吸系统损伤效应研究优化模型.设计仿真对比试验结果表明,所设计模型,能确定雾霾对人体呼吸系统损伤的严重程度,帮助人们提前做好防范工作.     

中国省域空间集聚结构对霾污染的影响——基于2000~2013年面板数据的经验证据

分析了省域空间集聚结构对霾污染的影响效应及渠道机制,以PM2.5年度均值作为衡量霾污染的指标,利用城市夜间灯光数据构建了表征中国省域空间集聚结构的首位城市发展指数、城市规模等级结构扁平化指数与省域多中心指数.基于静态面板数据模型、工具变量方法和中介效应模型进行实证检验.结果表明：当前首位城市发展加剧了省域霾污染;省域城市规模等级结构扁平化也并不能有效改善霾污染;而省域多中心对霾污染具有促降效应;能源利用效率是省域空间集聚结构影响霾污染的重要渠道之一.基于此,本文建议需稳步实施省域多中心发展战略,建构多中心的大气环境治理结构与治理机制.     

基于GM(1,1)模型的甘肃省武威市空气污染物浓度的预测及分析

目的分析并预测2011-2015年甘肃省武威市空气主要污染物的污染状况。方法运用灰色系统方法,根据武威市2006-2010年空气主要污染物的监测数据建立灰色预测模型并进行预测。结果除SO2外,NO2和PM10都呈增长趋势,2015年的预测值分别为0.027 5、0.024 1和0.199 mg/Nm3。结论通过对模型的残差及关联度进行检验,所见模型合格,预测结果可为武威市空气的污染治理及科学管理提供辅助决策依据。     

河北省PM2.5污染变化特征及暴露人群健康效应评估研究

PM2.5污染是影响中国城市居民健康和形成雾霾天气的重要原因之一,也是河北省健康发展的一个制约因素.采用环境污染流行病研究为基础的暴露-反应关系估算了2014年和2015年全省因PM2.5污染的居民早逝和罹患相关疾病住院的人数,并利用国家和河北省卫生统计数据,估算出人均人力资源价值和人均住院成本,计算出总经济损失.结果表明,河北省各市的PM2.5年均浓度呈下降趋势,因此,继续坚持有效的大气污染控制和应急健康防护措施,仍然是今后环保工作的重中之重.     

北京地区霾/颗粒物污染与土地利用/覆盖的时空关联分析

土地利用/覆盖变化(LUCC)直接或间接影响颗粒物污染,为定量评价颗粒物污染与土地利用在时序变化和空间分布上的关系,使用北京市长期气象资料、土地利用数据、实测颗粒物浓度数据和遥感影像,结合GIS空间分析和典型相关分析方法,对北京市霾日数与土地利用变化的响应关系、以及局地土地利用类型对颗粒物污染浓度空间分布的影响进行了定量评价.结果表明:从时序变化的角度看,北京市(行政区内)1996~2008年间霾日数与生态用地和耕地表现为显著负相关,相关系数分别为-0.574和-0.592,与建设用地、居民点及工矿用地和交通用地则呈显著正相关,相关系数分别为0.595、0.609和0.590;北京城区(五环内)1989~2012年间霾日数与生态用地、耕地和建设用地变化趋势具有良好的响应关系,其中城市区域扩张对霾日数影响显著,建成区面积与霾日数显著正相关,相关系数为0.876.从空间分布的角度看,建筑工地、道路和裸地3种下垫面类型的颗粒物浓度要明显高于其他类型;在0.5km和1km缓冲区内,绿地面积与PM1.0浓度呈显著负相关,相关系数分别为-0.542和-0.507,建筑面积与PM1.0浓度呈显著正相关,相关系数分别为0.469和0.537.总体来看,北京地区颗粒物污染水平、空间分布格局与土地利用/覆盖状况具有良好的时空关联性.