长江-洪泽湖段突发跨界污染风险交流信息图谱研究

在分析我国当前环境风险交流存在问题基础上,将信息图谱引入到流域突发跨界环境污染风险交流中.参考公共卫生领域信息图谱制定步骤,结合突发跨界环境污染风险管理特点与要求,构建流域突发跨界环境污染利益相关方构架体系.编制流域突发跨界环境污染事件利益相关方问题清单框架,对流域突发跨界环境污染利益相关方问题计算权重,按权重大小进行排序分类.以南水北调东线工程长江-洪泽湖段为研究区域,绘制风险交流信息图谱,利用ArcGIS制作信息图谱单元图以及单元表实现对海量信息资料的挖掘、提炼与表达,不仅满足了利益相关方对于信息的迫切需求,提高了环境风险交流效率,保证了突发跨界环境污染应急处理处置措施的有力实施.同时也为利益相关方进行有效的风险沟通提供了预见性、准确的关键信息与支持信息,为流域突发跨界环境污染风险决策提供辅助信息工具.     

水质模型在河道整治工程设计运营中作用浅析

目前中国正处在全面推行河长制、黑臭水体治理及城市海绵化改造的水环境综合治理修复攻坚阶段。在河道整治的设计施工、运行维护、PPP合作责任主体划分等方面都需要科学合理的决策分析,河流水质模型在其中能够发挥重要的作用。文章以重庆后河整治工程为例,探讨水质模型在工程设计运营过程各种实际情形下指导决策分析。基于工程实际可获得的基础资料和现场勘测,建立后河一维基本水质模型,评估分析污水厂和工业点源排放、上游来水不达标、面源汇入、工程标段海绵改造等典型情景下如何通过水质模型计算提出工程设计与运行的边界条件,帮助各资本方明晰责任,对可能的富营养化、环境容量长期管理、水质监测系统建设等也进行了探讨。该实践研究对中国河道整治工程的开展有着借鉴意义。     

基于计算智能的流域污染排放优化模式研究

基于人工神经网络和遗传算法建立了流域排污削减控制的技术框架.通过对排污口和目标断面水质监测数据的模拟与优化提出最优的排污削减控制策略,从而使目标功能区达标,可以间接的实现环境容量总量控制.结合情景分析理论对松花江哈尔滨段的朱顺屯-东江桥(S1)与东江桥-大顶子山(S2)功能区进行了COD的排污优化研究.结果表明,S1区段执行III类功能区标准时,何家沟与松北两个排污口平均削减率分别为23%和25%;执行II类功能区标准时2个排污平均削减率分别为64%和42%.S2执行II类功能区标准,太平,阿什河和呼兰河排污口全年平均削减率分别为18%、53%和25%.基于计算智能的削减控制模式实用可操作性强,可以科学、合理的对各个排污口源强进行优化,给出最优的污染排放策略.     

基于相关系数优化法的河流突发污染源项识别

基于相关系数优化法,结合地表水环境特征和污染物水质过程特征,推导出一维河道中单点源瞬时排放的源项反演算法,得到了污染源排放特征与河流环境特征参数的反演公式.采用假想算例进行数值试验,综合分析了流速信息、污染物衰减、监测距离、监测数据误差及中间参数?T选取等因素对反演结果的影响,确定了该方法的适用条件和最优条件的寻找方式.间隔10min进行两次监测采样,若监测误差小于5%,反演结果的相关系数达到-0.97,污染源位置和排放量反演结果的相对误差均小于4%,综合相对误差在2%以内.并且方法具有监测布点简单高效,数据需求低,编程简单等优点,值得在环境应急管理中进行实际应用.     

突发水污染应急处置技术方案动态生成模型及决策支持软件系统

突发水污染应急响应过程最为关键的需求是"应急处置",决策者需要快速准确地选择适宜的应急处置技术,制定应急处置技术方案.技术预案编制过程中只能依据典型污染情景提出应急处置工程实施操作路线,不可能穷尽所有可能情景,因此,有必要依据具体污染情景或工况动态生成处置技术方案.本研究将应急处置技术预案(方案)拆分为"案例-技术-材料"3个模块,系统地提出"相似历史案例筛选、应急处置技术筛选、应急处置材料筛选"三步筛选模式及决策模型,开发软件平台用于智能生成应急处置技术预案或方案.以2011年浙江建德新安江苯酚污染事件为案例进行验证分析,快速生成了基于吸附技术与混凝技术的处置方案.结果表明,该三步筛选框架、模型群组及决策支持系统具有较强的实用性和可行性,极大地提高了水污染应急处置技术筛选的效率和科学性,可为响应者实施突发水污染应急处置工程提供强有力的决策支持,在方法学上丰富了响应阶段的应急管理工具.     

突发水污染预警应急响应研究与实践的方法学辨析

2005年底松花江硝基苯污染发生至今,我国开展河流突发污染预警应急的研究实践已有10年,有必要对相关应急技术的发展历程及研究实践方法学进行系统梳理.因此,本文运用系统论的原理与方法,对河流突发污染应急预警响应过程中的基础科学问题进行数学抽象与深入剖析.首先梳理归纳了处警后预警应急响应的基本流程,即以"应急溯源"和"风险预警"为主线辅以"应急监测".然后,通过文献计量学分析了预警和溯源的技术成熟度过程及发展趋势.同时,对"污染追踪/溯源"正反问题进行系统论刻画并深入辨析其不确定性与不适定性特征.最后,用相似理论分析和定义了关键研究问题的时空特征尺度.结果表明,本文提出的相关框架、论断和准则可为应急预警响应研究实践提供统一的科学范畴、通用的研究范式与方法论参考.     

环境污染应急处置技术的CBR-MADM两步筛选法模型

突发环境污染事件进行应急处置时,需要在历史案例库和处置技术库的基础上通过筛选模型筛选出最适宜的应急处置技术.其中筛选的效率和准确性是构建技术筛选模型的首要因素,目前尚无较为满意的解决方案.本文结合案例推理技术(CBR)和模糊多属性群决策模型(MADM)的优势,建立了环境污染应急处置技术的CBR-MADM两步筛选法模型:第1步,先利用基于熵权G1法的CBR推理从案例库中匹配案例,再从相似度最高的几个案例中提取应急处置技术作为备选技术;第2步,利用MADM对备选技术进行筛选和决策.CBR-MADM两步筛选法既充分利用了历史处置经验,又极大地提高了应急处置技术的筛选速度和效率.将该方法应用于2012年底山西长治浊漳河苯胺泄漏污染事件中,成功筛选出“投加混凝剂-活性炭坝拦截”技术,同实际情况吻合,验证了其适用性和可行性.     

污染源自动监测异常数据识别规则及处理方法探索

基于大量污染源自动监测数据的特征分析与异常原因解析,探索建立针对自动监测异常数据的识别规则与标志处理方法,并通过模型训练实现了异常数据的自动标志.经实例验证,该方法可识别异常偏高、异常偏低、异常为0、迟滞不变、逻辑错误等5种类型的异常数据,按照数据有效性及异常原因进行标志处理,可以为后续数据分析及各类模型训练提供数据基...