杭州市静稳天气指数构建及应用研究

采用杭州市近7年的气象与环保监测资料,综合考虑2 m相对湿度、10 m水平风速、日均海平面气压、24 h变压、24 h变温、低层逆温等气象因子,通过历史样本统计划分阈值范围再权重求和的方法,构建了静稳天气指数（SWI）.经过实况回算检验,分析所建指数与污染天气的对应关系,并应用到重污染天气成因分析、空气质量预报和污染减排评估等方面.结果表明：①SWI可以综合反映大气静稳程度,与PM_2.5浓度有较好对应关系,SWI越大越容易出现污染天气,SWI大值最易出现在冬季,其次为秋季和春季,夏季主要污染物往往是臭氧,不易发生中度以上的污染天气.②SWI可用于判断杭州秋冬季重度及以上污染天气的成因,平均而言SWI<6.7时不易出现重度及以上污染;若SWI<6.7时仍出现重污染天气,可判断主导风向上游的外来污染物输入是引起重污染的主要原因,根据前期SWI的相对大小可判断有无叠加前期本地污染物积累;若SWI持续大于6.7且出现重度及以上污染天气,可判断由大气静稳而产生的本地污染物堆积是主要成因.③依据预报数据计算的SWI对空气质量分级预报有较好的参考价值,在短期和中期预报时效内均有表现力.④将SWI应用到G20会议期间污染减排效果评估中发现,在气象条件静稳程度相当时,减排措施有效降低了污染程度.     

荆州静稳天气综合指数构建及预报应用

该文采用相关分析、阈值统计、回算检验等方法,构建出荆州本地静稳天气综合指数（SWI）。结果显示,SWI与空气质量指数（AQI）表现为较弱的正相关;当首要污染物为细颗粒物时,SWI>1.30易出现污染天气;当首要污染物为可吸入颗粒物时,SWI>1.20易出现污染天气;当首要污染物为细颗粒物或可吸入颗粒物时,SWI>1.30易出现污染天气;SWI最大值出现在冬季,其次在秋季和春季,夏季SWI整体较小;SWI对空气质量预报有较好的指示意义,可应用于环境空气质量预报和污染物减排评估等方面。     

2000~2020年天津PM2.5质量浓度演变及驱动因子分析

基于中国大气成分实时追踪数据集、天津气象局和生态环境局长序列PM_2.5质量浓度和气象观测,结合MEIC排放清单和环境模式构建的细颗粒气象条件扩散指数,研究2000～2020年天津地区PM_2.5质量浓度演变规律及驱动因子,以期更科学地分析气象对大气环境影响,为“十四五”期间深度环境治理提供支撑.结果表明,2000～2020年天津PM_2.5质量浓度呈现3个阶段变化,第一阶段2000～2007年,呈现持续地上升,其变化速率为4.58μg·（m³·a）^-1,该阶段排放量的快速增加是主导因素,其作用是气象条件年际波动影响的4倍,排放量增加使得PM_2.5质量浓度增加45.3%;第二阶段为2007～2013年,该阶段PM_2.5质量浓度呈现波动变化,出现了两个浓度峰值年（2007年和2013年）,该阶段排放稳定,气象条件年际波动对PM_2.5质量浓度年际波动产生重要影响,两者相关系数0.81;第三阶段为2013～2020年,PM<...     

生态综合指数及其在生态状况评估中的应用研究

在综合分析国内外评估判断生态状况的理论和方法的基础上,提出适合我国国情的定量化的科学评估生态状况的方法--生态综合指数法。生态综合指数可用于对我国生态治理与生态破坏处于何种阶段进行量化的、内在的和综合的判断。结合我国生态建设的现状,从层次性、系统性、现实性、重要性4个方面综合考虑,对生态综合指数的指标进行了合理的选取,包括森林、荒漠、水土流失、生物多样性、湿地、草原、农田、城市生态状况等8项指标。生态综合指数的计算方法,分总指标公式、第一层次指标公式和第二层次指标公式3部分,从数学分析方法上属于层次分析法(AHP),各级指标层次分明,重点突出。将生态综合指数E(CI)分为3个区域:ECI<1,ECI=1(±0.05),ECI>1。经计算,我国生态综合指数为1.02,处于生态综合指数=1(±0.05)区域,据此判断,我国目前处于生态治理与生态破坏的相持阶段,国家必须继续进行大规模的生态建设,以促进生态系统向良性阶段递进。应用生态综合指数对我国生态状况进行综合判断,对于我国生态建设的理论和实践都具有重要意义。     

空气污染潜势-统计结合预报模型的建立及应用

建立了一个空气污染潜势预报和统计预报相结合的模型,该模型以特征气象因子和大气扩散清除因子为基础,并考虑不同因子的权重,定义空气污染潜势指数APPI.所考虑的因子包括:地面风速、混合层高度、混合层内平均风速、风向日变化、稳定度级数、垂直扩散系数、SO2干沉降速率、NO2干沉降速率、PM10干沉降速率、降水时长、地面天气形势.进一步利用统计方法建立空气污染指数API与APPI之间的关系.利用南京地区2009~2010年气象资料计算APPI,通过3项式拟合得到API与APPI的统计方程.结果表明,拟合得到的API与实际API相关系数为0.67,具有显著的相关性,且等级准确率为76.7%.进一步利用2011年1~12月中尺度气象模式WRF预报的气象场开展实况预报.研究表明,24h预报、48h预报、回顾预报的逐月等级正确率分别为44.4%~87.5%,46.4%~100%和63.0%~80.0%,年均等级正确率为60.6%,62.4%.和73.1%.若定义预报API与实际API相差±20以内为正确,则24h预报、48h预报、回顾预报的正确率分别为58.1%, 59.4%和63.8%.在IBM x3500并行集群服务器上计算,48h预报需要机时3h.可见,该模型具有较好的预报性能, 相对数值模型计算效率很高.     

CVM在中国资源环境价值评估中的应用

条件价值评估法（CVM）是获取资源环境等公共物品或服务全部价值的有效方法.我国引入CVM时间较短,仍处于应用相关理论、模仿各种评估方法的阶段,在问卷设计、情景描述、价值引导技术选择、模型应用及可靠性和有效性论证等方面缺少科学指导.本文从理论、方法及实践视角对CVM进行了系统梳理和总结,尤其补充了考虑受访者不确定性偏好的随机价值理论及价值引导技术选择问题.未来研究中,我国应加强CVM理论和方法体系的改进、进行多地区大规模调查、开展不同价值引导技术的比较研究、重视不确定性偏差的影响及结果的可靠性和有效性验证.     

R指数的提出及在企业环境管理中的应用

针对现行污染评价指标弊端，本文提出一种新的污染评价指标，即Ｒ指数，该指标在保持了原指标特性的基础上，缩小了原指标评价结果的差异性，使评价的结果更加准确和符合实际，经实用证明，指标可行，并对企业的环境管理工作有较强的指导作用。     

基于气象条件指数的我国重点区域PM2.5和臭氧复合污染气象影响评估

气象条件变化对复合污染的发生发展起重要作用,基于PM_2.5和O₃不同的污染形成机制,利用污染气象长期观测数据,分别采用统计运算和深度学习方法,构建了PM_2.5和O₃气象条件指数,形成以气象条件指数开展区域大气复合污染气象特征和影响贡献的研究方法,并对剔除区域气象差异影响的污染分布与变化进行了量化分析.结果表明,2021年夏季我国中东部重点区域污染气象条件整体上呈北差南优(指数：“2+26”城市>苏皖鲁豫交界>长三角地区),6月最差、 7月最好的分布特征,当区域内城市PM_2.5气象条件指数>30且O₃气象条件指数>100时,“双高”污染开始出现,随O₃气象条件指数增大,“双高”频率不断升高;与上年同期相比,各地区ρ(PM_2.5)受气象条件改善影响分别降低3.9、 3.3和1.4μg·m^-3,平均占到各地ρ(PM_2.5)降低的58.5%,O_...     

申南指数在大连湾海域环境质量评价及赤潮调查中的应用

本文通过三年来对大连湾海域浮游植物监测,按春、夏、秋三季及赤潮时的连续监测,将获得的分类及定量资料应用 Shinnonqueaver指数公式处理后发现,用生物多样性指数值,能客观,综合地反映海域不同水期的环境质量;同时发现,在赤潮发生时,指数值小于1大于零的符合率占82.1%,越趋于零的站住,赤潮程度越严重.未发生赤潮时,多样性指数值大于1的符合率占86.3%,H 值能客观的反映赤潮程度.     

大气扩散模式在环境管理信息系统中的应用

本文根据常州市环境管理信息系统(CZEMIS)合理选择大气扩散模式的基本原则,概述了大气扩散的基本模式,并对基本模式进行有效的合成。利用软件工程思想对大气扩散模式进行结构化设计,形成大气环境质量预测软件。      

湿地退化风险评估方法及其应用——以天津市为例

气候变化和人类活动的加剧,使地球上重要的生态系统——湿地被不断侵占与破坏,当前建立湿地退化的科学评估方法十分迫切且必要。基于区域生态风险理论,从胁迫度和退化度2个角度建立了包含22项指标的湿地退化多指标评估体系,并对天津市1990—2015年湿地退化风险进行评估。结果表明:由于胁迫度的波动变化和湿地自身退化度的上升,天津市1990—2015年湿地退化风险呈先下降后上升的趋势,2015年的退化风险较1990年增加了10.08%,且原本湿地退化风险较低的区域呈现风险快速上升的现象。亟待出台更严格的相关政策和建立更完善的管理制度,以加强天津市湿地的保护与恢复。     

大气环境容量系数A值频率曲线拟合及其应用

在用A值法确定大气环境容量的方法研究中,给出了大气环境容量系数的理论定义、特性及其累积频率曲线的PIII型拟合,同时证明该系数亦可定义为空气自洁指数.以北京为例探讨了各重现期的大气环境容量系数在不同控制区面积、时段所对应的容量及其相应空气质量的关联.按1951~2014的气象数据计算的北京百年一遇的年均A值为4.47,而百日一遇的日均A值仅为0.23.研究结果表明大气环境容量系数的频率分析或可成为大气环境管理中的一个重要工具.     

环境风险全过程评估与管理模式研究及应用

基于环境风险“全过程管理”与“优先管理”的理念,提出了环境风险全过程评估与管理的概念框架和理论体系,涵盖了风险源识别、受体易损性评估、环境风险表征、风险应急控制决策以及风险事故损失后评估等关键步骤.并以某化工园区企业为例,以硝基苯储罐塌陷为初始事件,采用蝴蝶结方法进行风险源识别,得到硝基苯储罐泄漏事件蝴蝶结,通过GIS空间分析方法揭示居民对地表水水源污染易损性的空间分异,分析结果不仅为事故安全防范与应急控制提供关键节点,而且有助于在日常风险管理中增强受体抗风险能力.     

低碳生态城市发展水平评价的新模型及应用——以天津市为例

把低碳生态城市考虑成一个包含众多相互耦合的组元的非线性复杂系统,建立起一个评价低碳生态城市发展水平的最大信息熵(MIE)模型,计算了ξ参量及系统演化动力学方程,其中,ξ参量是低碳生态城市系统组元间相互耦合形成的结构模式,表征系统发展水平的高低.同时,对2007—2011年间天津市低碳生态城市发展水平进行了评价.结果表明,2007—2011年天津低碳生态城市发展水平逐渐提高,而以ξ值来度量的环比增长速度在2008年达到最大值6.96%.ξ值各分量的雷达图表明,交通系统的完善、第三产业的发展和固定资产投资规模的增大是5年间这一低碳生态城市系统发展的主要推动因素.ξ-xi的拟合结果显示,指标的实际值与理论预测值间的误差比较小,证实了MIE模型可以用于低碳生态城市发展水平的预测;与灰色预测法的比较表明,MIE模型可以更准确地对低碳生态城市的发展水平进行评价.本文最后讨论了MIE模型在低碳生态城市发展水平评价上的特点及优势.     

某地下水水源地污染风险评价指标体系研究

在对地下水污染物理过程以及地下水资源与人类活动相互制约关系充分认识的基础上,以欧洲模型和压力-状态-响应模型为理论基础,从源、路径、目标三方面构建了地下水水源地污染风险评价指标体系,并将其运用于某地下水水源地,得到该水源地的污染风险评价结果图.结果表明,该研究区中的污染高风险区位于水源地的东部,较高风险区位于Q石化公司厂区的周边.     

港口总体规划环境影响评价指标体系研究

港口总体规划环境影响评价在促进港口空间资源集约节约和生态保护方面发挥着重要的作用,但现有的评价指标体系在响应生态环境保护新政策、新要求上缺乏适应性和针对性。通过调研指标体系方面的已有研究成果,根据港口规划环境影响特征,采用基本指标体系模式构建了新形势下评价指标体系,包含生态保护、环境质量保护、资源利用、环境风险应急保障4大类环境要素,生态保护红线、生态环境分区管控、环境敏感区、岸线分区、生态环境、渔业资源、生物多样性、水环境、大气环境、碳排放、声环境、岸线资源、土地资源、水资源、资源循环利用、泊位专业化水平、环境风险、应急保障18个子要素共50项评价指标。相关指标总体体现规划实施对应的环境保护要求、环境影响程度和资源利用水平,可为港口规划环境影响评价实践提供参考。

     

小城镇工业园区环境影响评价指标体系的建立

结合小城镇环境生态区域广、生态类型多样且生态敏感度高等特点,采用DPSIR模式选取指标,建立了小城镇工业园区环境影响评价指标体系,在与城市工业园区比较、园区周围存在的农村生态系统方面提出增加资源能源利用、控制污染物排放的建议。     

天津地区污染天气分析中垂直扩散指标构建及运用

基于255 m气象塔风、温和PM_(2.5)质量浓度数据获取天津地区大气稳定度特征,利用中尺度大气化学模式构建垂直扩散指数β和φ,开展天津地区污染天气预报中垂直扩散分析方法的研究,以期提高天津地区重污染天气预报预警准确率.结果表明,综合运用大气稳定度、基于边界层平均PM_(2.5)质量浓度与近地面PM_(2.5)质量浓度比值构建的垂直扩散指数β,基于数值模式chemdiag功能(以CO为示踪物)构建的垂直扩散指数φ,可以在污染天气预报中较好的进行大气污染物垂直扩散能力分析.当07:00~08:00和18:00~20:00大气稳定度为D及以上时,相比大气稳定为C及以下时,出现重污染天气的概率成10倍的增加;使用垂直扩散指数β和风速双重指标判断重污染天气,比单一的风速指标判断准确率提升67%;垂直扩散指数φ与近地面PM_(2.5)质量浓度相关系数达到0.8,当垂直扩散指数φ小于0.52时,重污染天气概率75%,可识别59%的重污染天气.