海洋溢油风险分区方法及其应用

突发性海洋溢油污染事故日趋频繁,科学合理的海洋溢油风险分区可为预防和减少这类事故提供管理依据。本文基于海洋溢油风险系统研究和溢油污染事故机理分析,建立海洋溢油风险分区指标体系,提出海洋溢油风险量化模型,确定基于GIS的分区原则、分区单元、风险量化、风险分级等海洋溢油风险分区方法。以大连市近岸海域为例,应用分区方法将大连市近岸海域分为高风险区、中风险区和低风险区三类。     

长江经济带突发水污染风险分区研究

长江经济带突发水污染事件频发,对区域人群健康和生态安全造成严峻挑战.环境风险分区是环境风险管理的基础和有效工具.本研究以2015年为基准年,基于环境统计数据、DEM数据、水质监测断面数据和基础地理数据,综合考虑了水系流向、水系级别及水质等因素,以1 km×1 km的网格为基本单元,对长江经济带开展突发水污染风险分区.结果表明:①高风险区面积为3348.9 km~2,占评估区总面积的0.16%;较高风险区面积为26030.7 km~2,占比1.27%;中风险区面积为97971.1 km~2,占比4.79%;低风险区面积为1916838.7 km~2,占比93.77%;②从沿长江干流两岸分布来看,高风险区面积沿长江上游至下游呈逐渐增加趋势,主要集中分布在重庆市中部、湖北省东部、安徽省东部、江苏省中西部、浙江省北部、上海市西部等地;③从沿长江主要支流两岸分布来看,高风险区主要分布在嘉陵江南段、乌江南段、汉水东段、湘江北段、赣江北段等.研究结果可为长江经济带生态环境管理提供科学依据.     

黄河流域水污染风险分区

黄河流域生态环境保护和高质量发展已上升为国家战略,对黄河流域开展水污染风险分区评估具有重要的理论和现实意义.现有研究多集中于突发性水污染风险分区,累积性水污染风险分区鲜有案例.本研究以2019年为基准年,基于环境统计数据、 DEM数据、水质监测断面数据和基础地理数据,以1 km×1 km网格为基本单元,采用环境风险场评估法对黄河流域开展突发性和累积性水污染风险分区评估.结果表明：（1）黄河流域突发性高风险区面积为1 349 km²,占比0.2%,突发性较高风险区面积为3 864 km²,占比0.5%;累积性高风险区面积为5 834 km²,占比0.7%;累积性较高风险区面积为25 382 km²,占比3.1%;（2）兰州市、乌海市、巴彦淖尔市、包头市、宝鸡市、济南市和东营市等部分地区突发性、累积性环境风险均较高;（3）从黄河干流两岸分布来看,黄河干流兰州段、白银段、中卫段、乌海段、巴彦淖尔段、郑州段、德州段和东营段等突发性、累积性环境风险均较高.     

面向水质安全预警的流域产业化和城镇化压力源评估方法

为适应水环境风险管理中对压力源的快速评判需求,构建了流域产业化、城镇化压力源评估方法,并开展其应用研究.从压力源危险性及受体易损性着眼,提出了压力源结构风险和布局风险双重控制思路；围绕警示性评估的定位,针对单项及综合风险分析,阐明了评估指标选取、风险指数计算和预警级别划分等步骤,并以三峡库区为案例进行了评估.结果显示,三峡库区产业化、城镇化压力源综合评估Ⅰ级(重警)区主要集中在重庆市主城区附近的8个区县,其结构风险指数值(0.375 6～0.624 6)和布局风险指数值(0.598 7～0.967 8)均较高；Ⅱ级(中警)区域包括江北区、北碚区、巴南区、大渡口区和巫山县,呈现布局风险指数值(0.820 7～1.000 0)较高、结构风险指数值(0.258 4～0.355 5)相对低的特征；Ⅲ级(轻警)区域包括渝东南和渝东北的5个区县和渝中区.其中,渝中区结构风险指数值(0.135 6)小,但因其布局风险指数值(0.960 7)较大而使得综合评估结果为轻警状态.      

基于动态综合评价的区域环境风险差异化管理

借鉴灾害风险管理理论,运用“纵横向拉开档次法”和“时序加权平均算子法”构建了区域环境风险动态综合评价模型,提出了“风险评价-等级分区-差异化管理”的区域环境风险管理方法,并以河南省为案例研究对象,开展河南省18个市级单元环境风险的动态综合评价和“差异化”管理研究.结果显示：（1）郑州、许昌、漯河等市综合环境风险指数最高,分别为13.79、13.46和13.28,信阳、南阳和三门峡等市综合环境风险指数最低,分别为4.15、4.16和5.01;（2）采用系统分层聚类法将河南省18个市级单元聚为5类环境风险等级区,其中,郑州、许昌、漯河等属于高风险区;焦作、濮阳、鹤壁等属于较高风险区;安阳、开封属于中风险区;平顶山、商丘、周口等市属于较低风险区;洛阳、三门峡、南阳等市属于低风险区;（3）根据河南省各市环境风险等级及主导因素的差异,遵循高、较高风险区“重点控制、优先管理”、中低风险区“逐步控制、加强防范”的原则,提出了“差异化”的风险管理方案.研究结果表明,该方法不仅可实现区域环境风险动态综合评价,识别区域环境风险主要贡献因子,而且“差异化”的风险管理方案更符合地方经济社会环境协调发展的实际需求.     

基于网格化的区域突发环境事件风险分区研究

为开展区域环境风险分区研究,文章基于环境统计和基础地理数据,引入地理空间分析法和人口空间离散化方法,充分考虑水系级别及水质的影响,以1 km×1 km网格为基础单元,对石化产业密集型区域的环境风险进行评估。结果表明:(1)研究区环境风险场呈现以石化区为高值中心,向外辐射递减态势,环境风险受体敏感区与环境风险受体分布保持一致。(2)研究区以低风险区为主,其次为中风险区和较高风险区,其中较高风险区面积为4.87 km2,占研究区总面积的1.7%;中风险区面积为42.64 km~2,占研究区总面积的14.6%;低风险区面积为244.52 km~2,占研究区总面积的83.7%,不同等级环境风险呈现以风险源和受体集中区为中心,向周围辐射递减趋势,且在下级行政单元的分布存在差异。(3)研究区环境风险管控的优先次序为Sr24(石化区)、Sr19、Sr20、Sr16、Sr17和Sr10,其中,Sr24和Sr19为较高风险区,属重点优先管控区域。文章旨在优化网格化环境风险分析法,为区域环境风险评估的宏观决策和环境风险分区分级管理提供科学依据。     

宝鸡市主要农作物冰雹灾害风险评估

冰雹灾害是宝鸡市面临的主要农业气象灾害之一,采用宝鸡市2016年的Landsat TM遥感影像,经过遥感解译得到宝鸡市主要农作物的空间分布图。根据宝鸡市1961 — 2016年55 a的降雹记录和防雹炮点分布资料,计算得到区域降雹强度、降雹频次和防雹能力值,以灾损数据确定主要农作物的承灾体敏感性指数。基于致灾因子危险性、承灾体暴露度及脆弱性三要素,采用综合评价法和自然间断分类法得出宝鸡市主要农作物的冰雹灾害风险分布图。结果表明:宝鸡市主要农作物的冰雹灾害风险等级以中级风险为主,占全部风险等级的43.5%,主要分布于千阳、凤县、岐山、扶风等地;次高风险区占25.2%,主要分布在陈仓及扶风;次低风险区占18.7%,分布于金台、眉县及太白零星散区;高风险区占9.8%,全部集中于陇县和麟游;低风险区占比最少,为2.8%,零星分布于凤县和扶风。应加强对冰雹灾害高风险区的防爆能力建设,调整防雹点分布和作物种植。     

三峡库区潜在水环境风险源识别与分级评价方法研究

提出了区域潜在重大水环境风险源的识别方法,依据污染源所属行业性质、企业规模、污染危害程度、距离长江干流(或支流)的远近等判别因子,建立了区域潜在水环境风险源分级评价方法及其判别矩阵,对三峡库区的潜在水环境风险源进行了分级评价,评价结果表明Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级重大潜在风险源分别有30家、60家和98家,主要分布于长江干支流城区江段,空间分布不均衡,其中I级重大潜在水环境污染风险源主要分布于重庆的渝北区、长寿区和涪陵区。     

博斯腾湖流域景观生态风险评价与时空变化

以博斯腾湖流域为研究区,利用eCognition软件对博斯腾湖流域1990年、2000年、2010年和2015年4期Landsat遥感影像分类。基于土地利用类型的生态脆弱度和景观干扰度指数构建景观生态风险评价模型,并利用空间自相关分析方法,开展博斯腾湖流域景观生态风险评价的时空变化研究。结果表明:(1)1990-2015年,博斯腾湖流域景观格局变化明显,主要特征为水域景观面积减少了64.33%,景观优势度降低;林地、耕地和城镇用地增幅显著,三者分别增加了47.96%、44.77%和85.15%;草地仍是流域主导景观类型。流域整体斑块数量减少,景观破碎化程度减弱。(2)低风险区和较低风险区主要分布在流域北部,土地利用以草地为主;高风险区主要分布在流域东南部,土地利用以未利用地为主;较高风险区主要围绕高风险区分布;中等风险区分布比较零散。(3)1990-2015年间,高风险区面积增加了386 263 hm2,低风险区面积减少了217 216 hm2,研究区总体生态风险等级增加,博斯腾湖流域生态质量存在进一步退化的趋势。     

查干湖汇水区面源污染风险识别及管控

面源污染是我国流域面临的主要水环境问题,为了识别面源污染高风险区和潜在风险路径,实现流域水环境保护,以查干湖水质目标为约束条件,构建4类关键“源”景观.选取高程、坡度、土地利用类型、污染强度、距居民点距离、距公路距离、距铁路距离、距水体距离等8个评价因子构建阻力面,对查干湖汇水区面源污染风险区和风险路径进行识别,提出管控分区和治理措施.结果表明:①查干湖汇水区关键“源”景观有4类,分别为面源污染单位面积高负荷区、坡度>3°区域、污染传输通道和临湖区域,面积共126.33 km2.②查干湖汇水区面源污染高风险区即面源污染重点管控区,占汇水区总面积的27.10%,主要位于乾安灌区有字泡区域、查干湖及周边泡沼沿岸.区内现有耕地不再增加,同时对坡度较大的区域退耕还湿、退耕还草,并设置污染降解设施.③查干湖汇水区面源污染较高风险区即面源污染一般管控区,占汇水区总面积的20.23%.该区鼓励开展有机农业,发展生态旅游.④查干湖北岸和东南岸、库里泡周边设置一定宽度的植被缓冲带,汇水区设置生态降解渠道333.41 km,生态湿地节点9个.研究显示,污染排放强度是查干湖汇水区面源污染风险的主要威胁因素,需要重点加强查干湖汇水区乾安灌区有字泡、湖区北岸及东南岸的面源污染管控.      

基于贝叶斯网络的流域水环境承载力超载风险评价——以北运河流域为例

现有流域水环境承载力评估研究大多从确定性角度进行评价,从流域水环境承载力超载风险角度评价的较少.为弥补以上不足,本文从不确定性分析角度,耦合水环境和水资源两个水环境承载力分量超载风险及其对应的概率,构建了基于贝叶斯网络的流域水环境承载力超载风险评价模型,并依据超载风险的概率分布确定流域各控制单元的超载风险指数.最后以北运河流域为例,对其水环境承载力超载风险进行了评价,并依据评价结果进行超载风险分区.结果表明：中度超载风险区包含清河闸、榆林庄、大红门闸上、东堤头闸上4个控制单元,重度超载风险区包含南沙河入昌平、前侯尚村桥2个控制单元;基于“卸荷”和“强载”的双向调控理念,在产业结构、技术手段和环保意识等方面从全过程控制角度提出降低流域水环境承载力超载风险的调控措施.     

基于模糊数学方法的海岛地质灾害风险评价——以长兴岛为例

基于海岛地质灾害风险评价指标体系,采用模糊数学法,以长兴岛为例,对地质灾害风险进行综合评价。评价结果表明:长兴岛的高风险区域面积占全岛面积的9.95%,中风险区占14.00%,低风险区为76.05%。高、中风险区除了大片的集中分布外,还呈现出斑块状零散分布,这主要是长兴岛地质环境地域性与社会因素差异性结合的结果。     

北京地区突发性地质灾害易发区划及危险度评价

本文在认真分析北京地区地质环境的主要特征及地质灾害发育现状基础上,对泥石流、采空塌陷以及崩滑塌等突发性灾害的发育特征、分布规律及其主要影响因素进行了深入地分析、研究和探讨.采用袭扰系数法,对区内突发性地质灾害的易发程度进行了综合评价预测,圈定出突发性地质灾害高易发区、中易发区、低易发区和不易发区.采用模糊综合评判模型,对影响地质灾害演变趋势的降雨条件、人类工程活动、地震活动以及区域岩组结构等因素进行了综合评判,并依据突发性地质灾害的易发区划结果及其主要影响因素的综合评判结果,对其演变的危险程度进行了评价,将北京地区划分出突发性地质灾害高风险区、中风险区以及低风险区.这对政府相关部门制定减灾防灾、资源开发、环境整治、经济建设和社会发展等规划具有一定的参考作用.     

上海市突发环境污染事故风险区划

环境风险区划是区域布局型环境风险管理及环境风险分区管理的重要手段.本研究在环境风险系统理论的指导下,借鉴“自上而下”和“自下而上”传统区划方对上海市突发环境风险进行区划研究.上海市突发环境风险区划中“自上而下”环境风险一级区的划分是依据上海市1990~2008年突发污染事故历史时空格局获得;而“自下而上”是通过构建上海市风险区划指标体系,在对指标进行概念模型量化的基础上,运用基于遗传算法的K均值聚类在最小区划单元进行聚类区划,并依据上海市政府宏观规划对聚类后的图斑碎块进行科学性和实用性调整,获得上海市突发环境污染事故风险亚区和小区;将上海市突发环境风险一级区及亚区和小区集成分析,实现上海市突发环境污染事故风险综合区划.结果表明:上海市突发环境污染事故风险区划包含2个风险一级区,5个风险亚区和21个风险小区,客观揭示了上海市突发环境污染事故风险的空间分布规律.针对上海市布局型环境风险和不同风险区提出相应的管理措施,为上海市综合减灾降险和风险管理决策提供科学依据.     

三峡库区水生态分区初探

通过分析国内外水生态分区、水环境功能分区现状,研究了各种分区指标选取依据及指标体系特点。通过对比三峡库区已有的生态功能分区依据及指标体系特点,提出了已有分区指标体系的不足之处,即尚未充分考虑水生要素。在三峡库区流域自然要素及水生态特征的分析的基础上,建立了三峡库区流域水生态分区体系.明确了各级分区的主要内容与分区依据,提出了各级分区的特征指标,从而建立了流域水生态分区的指标与方法体系。结果表明,三峡库区流域包括2级水生态区。该研究在GIS技术支持下,采用多指标叠加分析和专家判断方法,将三峡库区流域划分为6个一级区,对不同分区的水生态系统特征及其所面临的生态环境问题进行了总结,为基于水生态区的环境管理提供了技术支撑。     

高分辨率数据驱动的流域非点源污染输出风险评估方法

近年来,非点源污染已成为我国部分水库水质恶化的主要原因.以潘家口水库流域为例,引入动态降水因子和地形因子改进经典的输出风险模型,结合高分辨率的卫星反演降水产品(GPM)和高分六号卫星影像,建立高分辨率数据驱动的非点源污染输出风险评估模型,开展潘家口水库流域的非点源污染输出风险时空分布特征研究.结果表明,研究区2018年非点源污染输出风险较高,其中氮元素污染输出高风险和较高风险区约占流域总面积的70.6%,磷元素污染输出无高风险区,较高风险区约占流域总面积的21.9%.分析流域非点源污染输出风险时空分布特征,发现4～9月潘家口水库流域非点源污染输出风险呈现先增后减趋势,在7月和8月最高,与流域降水时空分布一致;结合土地利用分布特征分析,流域上游以耕地为主,城市集中在流域下游,受农业生产和人类活动的影响,这些区域的非点源污染输出风险较高.针对非点源污染输出风险时空分布特征,应制定合理的农业施肥方式,规划非点源污染“源-汇”景观布局以及建设植被缓冲带.     

成渝经济区生物多样性空间分异特征

以区(县)为评价单元,采用野生动物丰富度、野生维管束植物丰富度、生态系统类型多样性、物种特有性、外来物种入侵度、受威胁物种丰富度等评价指标,应用归一化处理方法,对成渝经济区148个区(县)的生物多样性进行了评价,以阐明区域生物多样性空间分布规律. 归一化处理时修正了野生维管束植物丰富度、野生动物丰富度、物种特有性、受威胁物种丰富度4个指标的最大值. 结果表明:成渝经济区中12个区(县)的生物多样性等级为高,71个区(县)为中,55个区(县)为一般,10个区(县)为低. 生物多样性较丰富的区域主要包括大巴山区、渝东南武陵山区、渝南金佛山、四面山、三峡库区、龙门山、川西南山地,而生物多样性较低的地区主要分布在成都平原、盆中丘陵平坝、渝西方山丘陵、川东平行岭谷等区域. 评价结果表明成渝经济区生物多样性的空间分异特征明显.      

我国水环境风险管理进展、挑战与战略对策研究

近年来我国水环境质量持续改善,但水环境风险及管控形势仍然严峻,化工厂爆炸和尾矿泄漏等突发性水环境事故频发,有毒有害污染物超标等累积性污染风险突出.该文着眼于水环境污染风险,对影响推进我国水环境风险管理的突出问题进行梳理,发现部分法律法规内容可操作性和防控力度有待完善提升、管理体系制度间衔接亟需加强、基础研究及支撑技术规范化不足、企业责任主体对风险防控的主动性不够、流域风险底数不清等问题,提出针对性的战略对策建议,包括加强顶层设计、统筹管理体系和制度的3个衔接、加强环境基准标准/风险评估/监测/应急处置4个方面的科学研究、构建以环境责任险和损害评估为核心的主动防控风险倒逼机制、开展重点水域风险普查摸清底数,提出水环境风险管理战略路线思路,强调环境风险防控关口前移、与现有环境管理体系相结合,统筹推进水环境风险管理.      

区域环境风险评估与风险区划

区域环境风险评估和风险区划能够指导产业结构与布局优化调整,是防范和降低区域环境风险的重要方 法。文章分别从风险物质数量、风险诱发因素及风险防控能力角度,构建了化学品源、大气排放源、污水排放源、危 险废物产生源和累积性风险源等5类环境风险源风险表征方法,从复杂程度及社会敏感性角度构建了环境敏感受体风险 表征方法,基于单元划分—风险叠加—多元分析流程,构建了区域环境风险综合评估和区划方法。以沈阳市浑南区为 研究对象,开展了区域环境风险评估与风险区划。通过主要环境风险源和敏感受体识别,得到了浑南区环境风险分布 图。基于主成分分析,将浑南区分为高风险、中高风险、中风险和低风险4个风险区域,主成分分析的得分图和载荷图 可直观表达各分区的风险特征。     

基于城市规划的开封市地质环境风险评价

随着城市化进程的加快,城市地质环境风险评价作为缓解日益严峻的人地矛盾,科学合理地利用地质环境的有效措施,对城市的规划和可持续发展有着十分重要的指导意义。针对开封市的城市规划,将不同类型功能区作为评价对象,建立了地质环境危险性和社会经济易损性评价指标体系,并采用通用的风险评价模型对开封市地质环境风险进行了评价。评价结果显示:开封市高风险区面积占1.21%;次高风险区面积占11.89%;次低、低风险区面积占86.9%。根据评价分区结果,提出了功能优化和风险防控建议。