海洋石油轮班作业风险定量分析方法研究

长期以来,海洋石油领域风险研究主要集中在对设施的潜在失效概率和后果研究方面,而对于人员可靠性及风险管理方面的研究较弱。然而,据统计资料显示,海上设施在其生命周期内的设计、建造和生产作业等各个阶段中发生的事故大多与人为错误和组织错误（HOE）有关联。在海洋工程领域,开展人员可靠性分析（HRA）的研究工作具有重要意义。根据海上作业的特殊性及轮班制度的特点,推导出轮班风险的定量分析公式,据此计算出每个工作日轮班风险的相对大小,然后结合我国海上作业的实际情况,对影响轮班风险的可变因素进行了敏感性分析,为风险控制与管理提供参考。     

天津近岸海域大气颗粒物无机组分季节变化及源析

2006~2007年在天津近岸海域分4个季节走航采集了不同粒径大气颗粒物样品,分析了其质量浓度以及元素、离子和碳等化学组成,并应用富集因子以及特征化合物比值对其来源进行了探讨.结果表明,天津近岸海域TSP,PM10和PM2.5的质量浓度分别为(294.98±3.95),(279.87±17.53),(205.50±38.13)μg/m3,且呈现出明显的季节变化,秋季颗粒物浓度最高,冬季次之,夏季最低. TSP、PM10和PM2.5中总元素浓度分别为48.76, 47.94,32.08 μg/m3. TSP中含量最高的离子是Na+, PM10和PM2.5中含量最高的离子是Cl-. 3种不同粒径中OC浓度秋、冬两季均明显高于春夏两季. Al/Fe的比值分析结果表明,春季TSP的主要来源为土壤尘,秋、冬季PM10和PM2.5主要受燃煤的影响. Cu、Zn和Pb的富集系数较高,其中Pb在冬季PM10中富集达到最高为741.3. NO3-/SO42-的变化范围为0.28~0.85,春夏季该比值较高于秋冬季,反映了该海域同时受燃煤与机动车污染的影响.OC/EC变化范围为2.13~5.58,表明该海域气溶胶中存在着大量二次有机碳.     

上海市饮用水源地优先控制有机污染物筛选

综合考虑国外优先控制污染物筛选的方法,根据上海市集中式生活饮用水源地特定80项和地表水控制的109项以外项目、全市挥发性和半挥发性有机项目、水源地突发性应急事故有机污染物等实际监测数据和历年来微量有机污染物研究成果,制定饮用水源地优先控制有机污染物筛选的原则、程序和过程,对出现频率高、超标几率高、浓度高,可能对人体健康产生影响的有机污染物进行筛选,提出包括多环芳烃、酞酸酯、卤代烃和其他共4类7种上海市饮用水源地优先控制有机污染物名单.     

美国 AIRNow 空气质量动态发布技术在上海的应用

美国EPA开发的AIRNow系统是国际先进的环境空气质量信息管理和发布系统,具有空气质量数据管理自动化、环境产品丰富、发布及时、质量保证和控制（QA/QC）数据审核快速等优点,可通过明确的数据交换协议和原则,实现地区性数据交换和共享。该技术在上海市环境空气质量日报预报系统中得到应用、整合和二次开发,并实现了2010年上海世博环境空气质量数据的实时发布,为中国未来环境空气质量的动态发布提供了重要的技术示范。     

2016~2020年上海市PM2.5化学组成特征和来源解析

2016~2020年在上海市区和郊区的6个点位开展了颗粒物系统性观测研究,分析了PM_2.5的质量浓度以及水溶性离子、有机碳/元素碳、无机元素等化学组分,并利用正矩阵因子分解模型对PM_2.5的来源进行了解析。结果表明,上海PM_2.5浓度水平呈现下降趋势,年均质量浓度依次为46,43,37,40,39μg/m³,表现为冬高夏低,西高东低的时空分布特征。有机物在PM_2.5中占比最高(30%~32%),不同年份和季节间的差异较小。二次无机离子(硫酸盐、硝酸盐和铵盐)的区域性特征明显,其中硝酸盐的占比在5a间升高最多,且在冬季污染过程中起到了关键作用。解析得到PM_2.5的来源有9类,分别为二次硝酸盐(30.6%)、二次硫酸盐(20.7%)、机动车(12.6%)、工业(8.0%)、生物质燃烧(7.7%)、扬尘(6.5%)、燃煤(5.8%)、海盐(4.8%)和船舶(3.2%)。机动车和船舶等移动源、秸秆焚烧和烟花爆竹燃放等生物质燃烧源的贡献浓度在研究期间呈现下降趋势,体现了相关治理措施的管控效果。     

上海市公园绿地玻璃表面多环芳烃污染特征及源解析

为研究上海市公园绿地玻璃表面多环芳烃（PAHs）的污染特征及污染源,利用气相色谱－质谱联用仪（GC-MS）对16种优控PAHs质量浓度进行了测定,对玻璃表面PAHs质量浓度的季节分布,组成特征和潜在污染源进行了分析. 此外,利用毒性当量因子（TEFs）对玻璃表面PAHs进行了毒性当量分析. 结果表明,玻璃表面PAHs面积归一化质量浓度在83.6—1689.6 ng·m⁻²之间,呈现夏季（599.7 ng·m⁻²）>秋季（533.1 ng·m⁻²）>春季（464.2 ng·m⁻²）>冬季（351.4 ng·m⁻²）. PAHs组成特征季节差异明显,4环PAHs在春季（43%）和冬季（42%）的占比最高;而2+3环PAHs在秋季（57%）和夏季（46%）占比最高. BghiP与T-PAHs强相关性说明汽车尾气是玻璃表面PAHs的主要贡献源;异构体比值表明不同季节玻璃表面PAHs主要污染源相对稳定,即为汽车尾气和扬尘源（降尘和裸露表土）. 质量归一化处理后的7种致癌性PAHs的质量浓度范围为58.3—1311.8 ng·g⁻¹,TEQ的浓度在夏季（466.6 ng·g⁻¹）>春季（361.0 ng·g⁻¹）>秋季（262.9 ng·g⁻¹）>冬季（214.6 ng·g⁻¹）. BaP、DahA和B[b+k]F是主要的致癌单体PAH,共计占TEQ浓度的80%—91%.     

上海市公园绿地常见落叶树木叶片汞浓度时空特征及环境意义

植物叶片汞浓度与大气气态单质汞（GEM/Hg⁰）浓度的线性关系表明叶片汞浓度大小可用于指示植物生长区内GEM浓度的高低水平.通过分析上海市绿地公园（25座）中常见落叶树木樱花、水杉、法桐叶片汞浓度的时空变化特征,探究区域内GEM含量水平及分布特征.2017年5—10月对7座公园中这3种树木叶汞浓度进行连续监测,结果显示叶汞浓度与叶片生长时间呈显著线性正相关关系（P<0.01）,表明叶片在生长期内不断吸收累积大气汞.而且在生长期内,3种树木叶汞浓度日累积速率（g·kg^-1·d^-1）具有相似的变化趋势,意味着不同树木叶汞的累积对外界环境的响应可能是一致的,除树种差异外.同年11月初,25座公园（包含上述7座）中樱花、水杉、法桐衰老叶片叶汞浓度为（54.2±12,31.8—76.7）μg·kg^-1、（42.0±9,23.5—67.9）μg·kg^-1、（36.1±11,21.4—60.3）μg·kg^-1（平均值,范围）,有显著的种间差异（P<0.01）,而在中心城区和郊区间无显著差异（P>0.05）.空间插值分析结果初步表明衰老叶片叶汞浓度的空间梯度差异不大,且高值区域没有完全重合.这表明了利用衰老叶片叶汞浓度反映区域GEM浓度整体水平空间分布规律存在一定的不确定性,仍需进一步深入研究.     

上海地区通风指数的应用研究

利用2013—2014年上海地区的风廓线资料及NCEP再分析资料,计算研究了上海地区通风指数的变化情况,并结合实际天气情况和预报经验,对常用通风指数公式进行本地化修正.通过分析修正前后的通风指数与颗粒物浓度的关系发现,修正后通风指数的时间变化特征与PM_(2.5)浓度的时间变化有显著的负相关关系,且经过修正的通风指数对于PM_(2.5)浓度变化的指示意义更强;研究其在典型污染个例中的应用情况发现,修正后的通风指数低时,对应的PM_(2.5)浓度值高,说明修正后的通风指数能较好地反映出边界层内大气对污染物的扩散和输送作用;另外,与未修正的通风指数对比发现,修正后的通风指数降低了原通风指数的数值,对污染的指示意义更强,尤其表现在上海地区受冷空气影响时,修正后的通风指数较原通风指数降低明显,能更好地反映出大气对上游地区污染物的输送作用.由此可见,经过修正后的通风指数更适用于本地化的预报服务,这也为上海地区的空气质量预报和霾预报提供了一个新的参考指标.     

基于移动监测和土地利用回归模型的上海市近地面黑碳浓度空间模拟

黑碳(BC)是大气污染物的重要组成部分,对空气质量与人类生活健康产生重要的影响.本研究采用移动样带手段开展上海市近地面BC浓度监测,分析其基本统计特征和空间分异性.在此基础上,利用土地利用回归模型(LUR),探讨人口密度、经济产值和交通道路网密度等因素对上海市近地面BC浓度空间分异的影响.结果表明上海市近地面BC平均浓度为(9.86±8.68)μg·m~(-3),空间差异明显,郊区[(10.47±2.04)μg·m~(-3)]比市中心地区[(7.93±2.79)μg·m~(-3)]高32.03%(2.54μg·m~(-3)).气象要素(风速和相对湿度)和交通道路变量(路网长度、省道距离、高速距离等)显著影响上海市近地面BC浓度(r为0.5~0.7,P0.01).基于气象和交通道路变量的LUR模型能较好模拟上海近地面BC浓度(调整后R2为0.62~0.75,交叉验证R2为0.54~0.69,RMSE为0.15~0.20μg·m~(-3)),其中100 m和5 km缓冲距离的LUR模型相对较优,在一定程度上表明上海市近地面BC浓度主要受气象要素和交通源的影响.本研究有利于加深对上海市BC浓度空间分布格局及其影响因素的客观认识,可为模拟和预测BC对人类活动和自然环境的响应机制提供科学依据和理论支撑.     

上海一次典型雾霾过程中不同天气现象的气溶胶光学特性及转化机制

以上海市2013年冬季一次持续雾霾过程为例,根据能见度和相对湿度的地面观测资料将雾霾过程划分为干霾、湿霾、雾3种不同天气现象,对不同天气现象的气溶胶光学特性垂直分布特征进行了研究,并初步分析不同天气现象的转化机制.结果表明,3种不同天气现象的发生顺序为湿霾→干霾→湿霾及湿霾→雾→干霾→湿霾,相对湿度对能见度的影响最大,温度次之,再次是风速,而PM_(2.5)对能见度的影响最小.CALIPSO(Cloud Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation)探测期间,存在2~3 km明显气溶胶层,且不同天气现象的气溶胶层厚度不同(雾湿霾干霾);雾霾发生期间,1.0 km以下高度气溶胶消光能力最大;在干霾、湿霾到雾的转化过程中,球形、大粒径气溶胶增多,非球形、小粒径气溶胶减少.