基于BP神经网络预测北京市加油站周边土壤多环芳烃含量

随着我国城市化进程的迅速发展,城市中加油站数量越来越多,加油站油品的成分含量复杂多样,在石油逸散过程中会生成一系列污染物.加油站产生的多环芳烃(PAHs)会污染其附近土壤,同时对人体健康产生影响.收集了北京市117个加油站附近的土壤样品(0～20 cm),分析了7种PAHs的含量,基于BP神经网络模型,预测了2025年和2030年北京市加油站土壤PAHs含量.结果表明,7种ω(PAHs)范围在0.01～3.53 mg·kg^-1之间,与《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)中土壤污染风险筛选值比较,PAHs含量低于该指标,同时上述7种PAHs的毒性当量(TEQ)均低于世界卫生组织(WHO)的标准值(1 mg·kg^-1),表明它们对人体健康有较低风险.预测结果显示,快速发展的城市化与土壤PAHs含量的增加具有正相关的关系,至2030年,北京市加油站土壤PAHs的含量将持续增长.2025年和2030年北京市加油站土壤中ω(PAHs)的范围分别为0.085～4.077 mg·kg^-1和...     

基于贝叶斯决策树的小麦镉风险识别规则提取

为揭示环境因素与小麦Cd超标风险的关系,综合考虑了小麦Cd富集的7个影响因素（土壤Cd浓度、污染企业、城镇村及工矿用地、交通运输用地、土壤类型、土壤有机质含量（SOM）和土壤pH值）,采用ID3算法与朴素贝叶斯算法,建立起5棵贝叶斯决策树.提出了15条小麦Cd超标风险的识别规则,将超标风险分为5级并确定了小麦Cd富集的3个主控因子：污染企业、土壤pH值和土壤Cd浓度.经检验,5棵决策树风险识别的平均精度为81.14%,而使用风险识别规则和贝叶斯算法后识别精度提高为89.32%.该模型将贝叶斯算法融入到了决策树模型,可以评估数据完整或缺失样本的Cd污染风险,确定小麦Cd富集的主控因子,同时可以基于风险识别规则判定小麦Cd风险程度和范围,为土壤安全利用和小麦安全生产区的划定提供参考.     

基于InVEST模型和PLUS模型的环杭州湾生态系统碳储量

研究土地利用方式与生态系统服务碳储量的关系,对于区域碳排放管理具有重要意义.利用InVEST模型碳储量模块和PLUS模型,探究并预测研究区2000～2018年和2018～2030年生态系统碳储量时空变化特征及其与土地利用方式之间的关系.结果表明,研究区2000、 2010和2018年碳储量分别为7.250×10⁸、 7.227×10⁸和7.241×10⁸ t,呈先减后增趋势.土地利用类型变化是导致生态系统碳储量变化的主要因素,建设用地的快速扩张导致碳储量降低.与土地利用类型相对应,研究区碳储量空间分异显著,并以碳储量分界线为界,呈现“东北低西南高”特征.预测结果显示,至2030年碳储量为7.344×10⁸ t,较2018年增加1.42%,林地面积的增长是主要原因.     

不同土地利用情景下四平市生态系统碳储量时空演变

基于1990～2020年四平市土地利用类型数据,运用GeoSOS-FLUS模型,设定自然发展、耕地保护和生态优先三种情景,模拟不同情景下2030年四平市土地利用空间格局,同时结合InVEST模型定量分析研究区1990～2020年碳储量的时空分异特征,并探讨不同情境下土地利用变化对碳储量的影响,评估未来碳储量的潜力.结果表明:1990～2020年四平市耕地和林地分别减少了951.5 5km²和357.54km²,且以1990～2000年间的降幅最大.草地和建设用地呈增加趋势,分别增加了702.97km²和587.64km².2030年在生态优先情景下,林地呈扩张态势,耕地有少量增加,在耕地保护情景下,耕地数量得到有效保障,而林地和草地有不同程度缩减.建设用地在三种情景下都呈现扩张的趋势,在自然发展情景下增长幅度最大.1990～2020年,四平市陆地生态系统的总碳储量及平均碳密度呈连续减少的势态,以1990～2000年的降幅最大,主要原因是该时段内土地利用变化以耕地的减少和建设用地的增加为主.四平市碳储...     

2020—2050年我国水泥行业二氧化碳排放特征及减排潜力研究

水泥行业是二氧化碳(CO₂)排放的主要行业,其排放量占全球CO₂总排放量的7%.随着城市化发展,我国已成为近20年来全球最大的水泥生产国.为开展我国水泥行业CO₂减排研究,本文运用Gompertz模型和下游需求预测法对2020-2050年我国水泥需求量进行预测,建立高、低需求情景;然后基于LEAP模型,预测2020—2050年不同需求和不同减排技术下的CO₂排放的变化趋势,并明确不同控制技术对CO₂减排的定量贡献.结果表明,在高需求情景下,我国水泥需求量将在2030年达峰,达峰值为2488×10⁶t;而在低需求情景下,水泥需求量已于2023年达峰,达峰值为2370×10⁶t.节能改造、燃料替代、降低熟料含量、CCS技术对水泥行业CO₂减排均有显著贡献,其中,短期主要依靠节能改造和燃料替代,有助于减少化石燃料相关的CO₂排放量,2020—2030年累计减排贡献分别为25%和34%;在2030年...     

我国大气PM2.5及O3导致健康效益现状分析及未来10年预测

从人群健康角度分析我国大气PM_2.5和O₃污染导致的健康效益时空变化趋势及其影响因素,合理预测未来10年变化,为制定大气污染控制策略及目标提供决策支持.采用相对风险评估模型评估我国338个地级及以上城市2015—2018年大气PM_2.5和O₃污染导致健康效益的时空变化趋势,参考全球疾病负担2017年的方法估算人口数量、年龄结构、疾病死亡率及污染物浓度等因素对健康效益的贡献率,并设定不同目标情景预测2025年和2030年的健康效益.结果表明:①PM_2.5导致的过早死亡人数从2015年的152.21×104人降至2018年的136.82×104人,O₃导致的过早死亡人数从2015年的7.99×104人增至2018年的8.27×104人,两种污染物导致的健康效应最高值均出现在“2+26”城市.②人口数量、年龄结构、疾病死亡率和污染物浓度对归因于PM_2.5的过早死亡人数变化的贡献率分别为4.83%、30.55%、19.00%及45.62%,对归因于O₃的过早死亡人数变化的贡献率分别为17.76%、12.34%、23.41%及46.48%.③基于社会发展情况预测,大气PM_2.5浓度2025年需降至40 μg/m3以下、2030年需降至35 μg/m3以下,且大气O₃浓度2025年需与2018年持平、2030年比2018年降低4%,两种污染物导致的过早死亡人数才能与2018年接近.研究显示,未来我国应制定更高目标的大气污染控制政策,持续加强PM_2.5的污染控制,进一步遏制O₃的上升趋势,在生态环境保护上做到方向不变、力度不减,才能充分保障公众健康.      

粤港澳大湾区典型城市遗留地块土壤污染特征研究

通过识别各类工业企业搬迁遗留地块的环境风险等级,可实现差异化的环境管理,在保障人居环境安全的同时,提高地块开发效率,纾解城市土地资源紧张的问题.该研究通过分析粤港澳大湾区某典型城市2013—2018年开展调查的93个遗留地块的土壤污染风险、污染程度、污染类型及分布特征,探讨行业类型对地块土壤污染风险及污染特征的影响.结果表明:该城市金属表面处理及热加工业、化学原料及化学品制造业、金属冶炼及延压加工业等3个行业的污染地块占比超过85%,单位面积污染量（污染地块每平方米调查面积的污染土方量）超过0.32 m3,污染负荷指数大于0.5,为土壤高污染风险行业;其中,金属表面处理及热加工业地块表现为无机污染,主要污染物为重金属,化学原料及化学品制造业地块主要表现为有机污染,主要污染物为苯系物、石油烃和多环芳烃,金属冶炼及延压加工业地块主要表现为复合污染,主要污染物为多环芳烃、铅、砷、镍、锌;电气机械及器材制造业、装卸搬运和仓储业、商务服务业、纺织业、文教及工美体育和娱乐用品制造业、塑料制品业、农业和畜牧业等7个行业类型为土壤低污染风险行业.该市污染地块以复合污染为主,污染物类型主要为重金属、氰化物、氟化物和有机污染物,其中,砷和多环芳烃在污染地块中的出现频率最高,均接近50.0%.因此,遗留地块的土壤污染风险、污染特征与其区域特点、历史行业类型密切相关,在对关闭搬迁遗留污染地块进行环境调查和环境监管中,进一步对不同类型行业进行区别化监管具有重要意义.      

河北省焦化企业土壤环境调查及风险管控与修复技术概况

本研究基于河北省重点行业企业土壤环境调查数据,对河北省典型焦化企业生产现状和污染情况进行了统计分析.截至2020年,河北省焦化企业总计106家,约41％的企业仍在产,企业总体生产年限较长,集中在5～15年和15年～30年两个时间段.经调查分析,河北省在产和关闭搬迁焦化企业土壤受污染情况严重,近一半在产焦化企业存在土壤污...     

重点区域建设用地污染地块特征分析

以我国工业发展的重点区域京津冀、长三角和珠三角为研究对象,基于2018~2021年纳入《建设用地土壤污染风险管控和修复名录》的共496个污染地块,对其区域分布、土壤和地下水超标污染物特征、污染的行业相关性、场地地质条件等数据进行相关数据统计分析。结果表明:京津冀污染地块主要分布于京津和冀南,长三角污染地块数量最大且分布广,珠三角污染地块则密布于珠江口。整体上土壤污染以重金属-有机复合污染为主(48.43%),地下水则是有机污染占比(42.49%)最大。化学原料及化学品制造业和金属冶炼及延压加工业污染地块风险负荷指数大于0.25,为较高风险;塑料和橡胶制品业、机械制造、金属制品业、电器机械及器材制造业和皮革、皮毛制造业污染地块为中风险,其余行业污染地块为低风险。场地土壤和地下水污染分布与历史行业类型息息相关,如土壤中化学原料及化学品制造业超标污染物种类最复杂,卤代烃(占比12%)和苯系物(占比10.4%)相比其余行业占比更重,地下水中各行业重金属污染和常规指标如氨氮需要关注。土层深度上各类典型污染物最大超标普遍分布在0~5m,整体上重金属最大污染超标深度大于有机污染最大超标深度;土壤性质方面超标污染则更集中于黏性土等低渗透性土层。     

未来10年保定市大气PM2.5的健康效益预测

分别设定保定市2020年、2025年及2030年PM_2.5浓度的不同目标情景,并考虑人口发展趋势,采用IER模型对各区县低、中、高目标情景下归因于PM_2.5污染的过早死亡人数进行评估.结果表明,以2017年大气PM_2.5浓度为基线,按照高中低3种预测情景,在2020年、2025年和2030年分别能避免的过早死亡人数高达1582~3840人、5244~7902人和12602~23558人,主要分布在市中心（莲池区、竞秀区和清苑区）及其东南区域.随着老龄化问题越来越严重,环境质量改善获得的健康收益愈加突出,心血管系统疾病（中风和缺血性心脏病）的归因死亡人数多于呼吸系统疾病（肺癌、慢阻肺疾病以及急性下呼吸道感染）.当PM_2.5浓度高于20μg/m³时,中风的归因死亡人数最高;当PM_2.5浓度小于10μg/m³时,缺血性心脏病的归因死亡人数最高.建议保定市在制定PM_2.5污染防控政策时重点关注人群密集的市区及东南方向地区,并考虑大气污染不同阶段导致的过早死亡疾病类型进行针对性的宣教和防控.     

城市碳排放达峰和低碳发展研究:以上海市为例

在2015年巴黎气候变化大会上,中国政府提出"2030年前后碳排放达到峰值并加快实现"等一系列新阶段目标。城市是能源资源消耗和碳排放的集聚区域,推动城市低碳发展成为各国面临的共同挑战。采用STIRPAT模型,探究上海市过去20年发展总体形势,分析碳排放影响因素,判断上海在2025年是否可以达峰。结果表明:无论基准情景还是超低碳情景,上海市在2025年之前达峰的目标均可以实现。在对上海市碳排放各影响因素中,城市化率对其影响最大,其次是人均GDP水平。     

湘江子流域重点污染企业影响区土壤重金属镉污染源识别

土壤重金属Cd（镉）是威胁人类健康最严重的重金属污染元素之一.土壤Cd污染来源复杂,明确土壤重金属分布特征,探索重点污染企业影响区土壤重金属源解析方法,对土壤Cd污染防治具有重要意义.2018年5-9月,以湘江流域头山、大河滩两个子流域为研究对象,采用系统布点法,借助2 km×2 km的网格在研究区内均匀布点共计2 638个,分析重点污染企业对土壤Cd污染的影响及w（Cd）的空间分布特征,并借助双变量局部莫兰指数方法（bivariate local Moran's I）、广义加性模型（GAM）量化土壤中w（Cd）与企业分布的空间相关性及不同行业源的贡献率.结果表明:①研究区土壤中w（Cd）为0.032~14.01 mg/kg,平均值（0.63 mg/kg）较高,高值区主要分布在研究区西部,低值区位于研究区东部.②研究区重点污染企业总体聚集程度不高（Moran's I=0.45）,而分行业企业呈显著的高聚集分布（0.88 ≤ Moran's I ≤ 0.97）特征,尤其是冶炼与压延加工业的集聚性最为明显.③土壤中w（Cd）与不同行业的空间相关聚类分析发现,存在较大区域的H-H[土壤w（Cd）高值与企业高密度]聚类分布,说明土壤中w（Cd）受企业分布的影响较大,在企业集聚区存在较多的土壤w（Cd）高值区.④在企业影响区内,土壤w（Cd）分布受行业影响排序依次为采选业>化学品制造业>冶炼和压延加工业>其他行业,其方差解释率分别为51.2%、48.0%、46.2%、19.3%.研究显示,研究区土壤中w（Cd）分布受企业的影响明显,在污染源识别中采选业对土壤Cd污染影响最突出,研究结果可为湘江流域土壤重金属污染防治和企业污染源的管理提供依据.      

焦化行业清洁生产指标体系的建立及应用研究

目前,焦化行业的清洁生产水平无量化标准,焦化企业间清洁生产水平无法量化比较,为此,将创新性地设立焦化行业的清洁生产指标体系和清洁生产指标体系的考核评分计算方法,将该体系应用于焦化行业的典型企业,对企业清洁生产水平量化打分,并进行了普适性研究。该方法的提出可以很好的解决对不同清洁生产水平的企业进行量化排序的问题,从而达到既能发现公司清洁生产潜力,又能够明确企业在同行业中的位置的目的。     

未来10年保定市大气PM2.5的健康效益预测

分别设定保定市2020年、2025年及2030年PM_2.5浓度的不同目标情景,并考虑人口发展趋势,采用IER模型对各区县低、中、高目标情景下归因于PM_2.5污染的过早死亡人数进行评估.结果表明,以2017年大气PM_2.5浓度为基线,按照高中低3种预测情景,在2020年、2025年和2030年分别能避免的过早死亡人数高达1582~3840人、5244~7902人和12602~23558人,主要分布在市中心（莲池区、竞秀区和清苑区）及其东南区域.随着老龄化问题越来越严重,环境质量改善获得的健康收益愈加突出,心血管系统疾病（中风和缺血性心脏病）的归因死亡人数多于呼吸系统疾病（肺癌、慢阻肺疾病以及急性下呼吸道感染）.当PM_2.5浓度高于20μg/m³时,中风的归因死亡人数最高;当PM_2.5浓度小于10μg/m³时,缺血性心脏病的归因死亡人数最高.建议保定市在制定PM_2.5污染防控政策时重点关注人群密集的市区及东南方向地区,并考虑大气污染不同阶段导致的过早死亡疾病类型进行针对性的宣教和防控.     

面向碳达峰目标的重庆市碳减排路径

以重庆市为案例构建本地化LEAP模型,借助LMDI分解、Tapio脱钩弹性系数、单一措施减排效果比较以及减污降碳交叉弹性,探寻重庆市碳达峰目标下的关键影响因素及其碳减排路径特征.结果表明:重庆市在当前碳减排措施力度下难以实现2030年前碳达峰目标,若强化碳减排措施,重庆市可于2025年前实现碳达峰目标,峰值约为1.62...     

中国石化化工行业二氧化碳排放达峰路径研究

石化化工行业是高耗能高排放行业之一,约占工业部门碳排放比例的10%,研究石化化工行业碳排放达峰路径不仅能推动工业部门尽早实现达峰,同时也为石化化工行业加快绿色低碳转型指明方向. 基于中国统计年鉴、行业协会、企业碳核查等多来源数据,在分析历史排放趋势的基础上,识别能源集中度高的重点行业和产品,采用情景分析法针对石油和天然气开采业、石油煤炭及其他燃料加工业、化学原料及化学制品制造业三大子行业中的炼油、乙烯、丙烯、对二甲苯和合成氨等重点产品,预测其基准情景和控排情景下的重点产品产量和碳排放强度,以及石化化工行业2021—2035年二氧化碳排放趋势. 石化化工行业在基准情景下排放量无法实现2030年前达峰,控排情景下将于2030年达峰,峰值为17.3×108 t. 通过能源结构调整、节能和低碳技术改造、低碳循环及高效利用等途径可以实现行业减排,与BAU(仅考虑石化产品产量变化,不考虑产品结构、单位产品能耗变化)情景相比,减排贡献最大的路径是化石能源利用清洁化改造,2030年相对BAU减排1.19×108 t,贡献率约44%;其次是加大节能和低碳技术改造力度和资源循环及高效利用,减排量分别为0.8×108和0.6×108 t,减排贡献率分别达到29%和22%.      

“十一五”约束性污染控制的企业减排效应

依托2006年“十一五”约束性污染控制政策的实施,基于中国工业企业数据与企业污染排放数据的匹配数据库,探究总量控制与约束性的环境规制政策实施对企业减排的影响效果及其作用机制。研究发现:约束性污染控制政策实施后,受规制强度较高的企业SO₂和COD的污染排放量分别下降了12.8%、12.1%,该效应经过一系列稳健性检验依然显著;机制分析发现,约束性污染控制实施后,SO₂组样本的洁净能源消费量上升0.12%、技术效率提升53.56%,COD组样本洁净能源消费量上升0.14%、技术效率提升56.60%,企业通过能源消费结构的转变和技术效率的提升实现减排。异质性分析发现,国有企业和非国有企业、大规模企业和小规模企业、重污染行业企业和非重污染行业企业以及东西部地区企业在减排效果上均存在显著差异。企业到地理边界的距离与企业污染排放量存在着局部负相关关系。