發(fā)布時間:2023-12-20 10:49:22
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的大氣環(huán)境規(guī)劃樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】 大氣環(huán)境容量 研究 環(huán)境管理 意義
在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的同時,大氣環(huán)境污染問題也日益突出。如何對區(qū)域大氣污染進行有效控制和治理,改善區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量,是目前迫切需要解決的問題。針對這個問題,我國先后實施了大氣污染物達標(biāo)排放、排污許可證制度等控制手段,把環(huán)境管理工作由濃度控制向總量控制推進。為保證大氣污染物總量控制制度的有效實施,科學(xué)準(zhǔn)確地掌握區(qū)域的大氣環(huán)境容量并顯得尤為重要。科學(xué)測算出區(qū)域大氣環(huán)境容量,也為政府制定大氣污染控制決策、環(huán)境規(guī)劃、區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局等環(huán)境管理工作科學(xué)化提供重要依據(jù),并實現(xiàn)區(qū)域社會經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。
1 大氣環(huán)境容量的概念
大氣環(huán)境容量一般有兩種不同的定義[1]:一種是指某一環(huán)境區(qū)域內(nèi)對人類活動造成影響的最大環(huán)境容納量,若污染物排放量超過環(huán)境容量,這一環(huán)境的生態(tài)平衡和正常功能就會遭到破壞,稱為該地區(qū)大氣環(huán)境的“極限容量”。第二種是在某一地區(qū),為達到一定的環(huán)境目標(biāo)所允許的最大污染物排放量,稱為該地區(qū)大氣環(huán)境的“允許容量”。在現(xiàn)實的大氣環(huán)境管理和污染控制過程中,具有指導(dǎo)意義的是大氣環(huán)境的“允許容量”。
大氣環(huán)境是一個變量,包括兩個組成部分[2]:基本環(huán)境容量(差值環(huán)境容量)和變動環(huán)境容量(同化環(huán)境容量)。前者可以通過擬定的環(huán)境容量減去環(huán)境的本底值求得,后者是指該環(huán)境單元的自凈能力,因此在不同的地區(qū)有不同的大氣環(huán)境容量。
2 大氣環(huán)境容量的研究方法
大氣環(huán)境容量是一個取決于自然要素、污染物性質(zhì)和濃度、氣象參數(shù)、環(huán)境本底、環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)以及經(jīng)濟技術(shù)條件的變量,通常而言污染物在大氣中的凈化量是較小的,因此污染物在大氣的濃度主要取決于大氣的擴散稀釋過程。國內(nèi)對大氣環(huán)境容量的研究方法主要以下幾種。
2.1 A值法
A值法是國家標(biāo)準(zhǔn)《制定大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法》(GB/T3840-91)提出的總量控制區(qū)排放總量限制計算公式,根據(jù)計算出的排放量限值及大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀本底情況,確定出該區(qū)域可容許的排放量[3]。
2.2 A-P值法
A-P值法是基于箱模式的A值法計算出控制區(qū)的大氣環(huán)境容量(某種污染物的允許排放總量)[4]。然后利用P值法,在區(qū)域內(nèi)所有污染源的排污量之和不超過上述容量的約束條件條件下,確定出各個點源的允許排放量。即由控制區(qū)及各功能分區(qū)的面積大小給出控制區(qū)或總允許排放總量,再配合點源排放P值法對點源實行具體控制,求出各個點源的允許排放量。
2.3 多源模式法
多源模式是相對單個點源高斯模式而言的,也叫復(fù)合源模式[5]。多源模式法是通過多源模型模擬計算出各污染源按基礎(chǔ)允許排放量排放時污染物的地面濃度分布,依據(jù)區(qū)域內(nèi)污染物濃度控制標(biāo)準(zhǔn)和不同的超標(biāo)率,采用一定方法對相關(guān)污染源的允許排放量重新分配整合,確定各污染源新的排放量,最后得出研究區(qū)域的環(huán)境容量值。
2.4 線性規(guī)劃法
線性規(guī)劃法是將污染源及其擴散過程與控制點聯(lián)系起來,以控制點的濃度達標(biāo)作為約束條件,通過線性優(yōu)化方法確定排放源最大允許排放量或削減量的方法[6]。它基于運籌學(xué)的線性優(yōu)化理論而建立,適合于解決環(huán)境容量資源最大化問題。
3 大氣環(huán)境容量在環(huán)境管理中的意義
3.1 大氣環(huán)境容量是總量控制的前提
實施大氣污染物總量控制是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,所涉及的內(nèi)容十分廣泛。其核心內(nèi)容是如何確定區(qū)域大氣環(huán)境容量和如何制訂區(qū)域大氣污染綜合治理方案,總量控制管理都是圍繞這兩個核心[7]。在實施過程中,從環(huán)境質(zhì)量要求出發(fā),在充分考慮環(huán)境自凈能力的基礎(chǔ)上,運用大氣環(huán)境容量理論和環(huán)境質(zhì)量模型,計算環(huán)境允許的納污量,并據(jù)此確定污染物的允許排放量,在此條件下才能科學(xué)制訂區(qū)域大氣污染綜合治理方案,因此大氣環(huán)境容量的確定是實施總量控制的前提。
3.2 大氣環(huán)境容量的確定能有效提高環(huán)境管理科學(xué)化水平
我國正處于市場經(jīng)濟的發(fā)展過程之中,企業(yè)成為市場的主體,政府對企業(yè)的干預(yù)只能通過宏觀調(diào)控來實現(xiàn)。容量總量控制正是一項宏觀調(diào)控指標(biāo),政府部門可以通過分配排污總量并發(fā)放許可證,對企業(yè)的排污行為進行依法監(jiān)督。因此科學(xué)計算出大氣環(huán)境容量提出切實可行的容量總量控制方案,將使環(huán)保目標(biāo)更加明確和更具有可操作性,同時對排污申報、排放許可證制度、環(huán)境影響評價、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測也提出了更高層次的要求,大氣環(huán)境容量的確定將有效提高環(huán)境管理科學(xué)化水平。
3.3 實施大氣環(huán)境容量管理能實現(xiàn)環(huán)境效益和社會效益統(tǒng)一
為了達到經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,在保證環(huán)境質(zhì)量滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的前提下,應(yīng)盡可能最大限度地利用區(qū)域大氣環(huán)境容量。由于環(huán)境容量與污染源的空間分布和排放方式密切相關(guān)。所以,可以通過技術(shù)經(jīng)濟可行性分析、優(yōu)化分配污染負荷、調(diào)整污染源的空間布局,達到充分利用環(huán)境容量的目的。因此大氣環(huán)境容量的確定和充分利用將促進區(qū)域生產(chǎn)力合理布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)環(huán)境效益和社會效益有機統(tǒng)一。
參考文獻:
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[4]范紹興.大氣污染物排放總量控制A-P值法及其應(yīng)用.中國環(huán)境科學(xué),1994,6:407-409.
[5]鄭瀅.龍灣區(qū)DMF大氣環(huán)境承載力研究.浙江大學(xué).碩士學(xué)位論文,2011.
摘要:本文結(jié)合GIS基本概念及應(yīng)用優(yōu)勢,綜合論述了GIS技術(shù)在大氣環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、水資源環(huán)境監(jiān)測等環(huán)境監(jiān)測及數(shù)據(jù)處理、影響預(yù)測和綜合評價、查詢評價結(jié)果、專題地圖生成等環(huán)境影響綜合評價等環(huán)境保護方面的應(yīng)用,GIS與環(huán)境科學(xué)的結(jié)合運用將充分發(fā)揮出巨大的發(fā)展?jié)摿Γ乩硇畔⑾到y(tǒng)(Geographical Information System,簡稱GIS)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),采用地理模型分析方法,適時提供多種空間的、動態(tài)的地理信息為地理研究和決策服務(wù)的分析、處理、挖掘海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù),是一種采集、存儲、管理、查詢檢索、分析及顯示和描述空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:GIS;環(huán)境監(jiān)測;環(huán)境影響綜合評價;應(yīng)用
中圖分類號:X87 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(a)-0000-00
GIS是在計算機軟、硬件支持下,實現(xiàn)對整個或部分地球表層(含大氣層)空間相關(guān)數(shù)據(jù)及屬性的采集、錄入、儲存、編輯、處理、分析、輸出等,主要包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶四部分,較一般的管理信息系統(tǒng)具有強大的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、形象直觀的應(yīng)用界面、強大的空間分析能力等。隨著生態(tài)環(huán)境的惡化,保護生態(tài)環(huán)境已成為全社會關(guān)注的問題,GIS與環(huán)境科學(xué)的結(jié)合運用有著巨大的發(fā)展?jié)摿?,將被廣泛應(yīng)用于環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境影響評價、環(huán)境規(guī)劃等領(lǐng)域,可快速、準(zhǔn)確獲取環(huán)境信息,完成空間信息分析和圖形處理等,從空間和時間上分析出環(huán)境資源現(xiàn)狀及變化趨勢等。
1 GIS應(yīng)用優(yōu)勢
①GIS的標(biāo)準(zhǔn)化包括支持GIS工作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)交換格式的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化,提供GIS工作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)接口的標(biāo)準(zhǔn)化,建立開放地理信息系統(tǒng)的互操作標(biāo)準(zhǔn),尋求網(wǎng)絡(luò)地理信息 系統(tǒng)數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)處理服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)方法等。GIS以上述標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ),既有利于地理數(shù)據(jù)的維護,又節(jié)省了大量時間和經(jīng)費。
②與其他普通軟件相比,GIS具有獨特的空間和屬性數(shù)據(jù)管理以及空間分析應(yīng)用功能,而且這是任何普通軟件無法替代的;GIS可將地理學(xué)發(fā)展史中現(xiàn)論、方法與計算機有機結(jié)合起來,充分發(fā)揮出其強大的空間、屬性分析能力,這是傳統(tǒng)手段方式無法比擬的;GIS在環(huán)境科學(xué)中彰顯出定量、快速、易修改、易更新,并能動態(tài)、模擬分析地理數(shù)據(jù)等特點,這也是常規(guī)評價方法難以實現(xiàn)的。
③GIS數(shù)據(jù)根據(jù)同一空間坐標(biāo)及不同領(lǐng)域可享數(shù)據(jù)和結(jié)果,數(shù)據(jù)通用性相對增強,實現(xiàn)各部門之間的形成支持整個項目的戰(zhàn)略決策系統(tǒng),完成數(shù)據(jù)的共享和自由交換,并通過WEBGIS及時成果。
2 GIS在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用
2.1 GIS環(huán)境監(jiān)測
2.1.1 GIS大氣環(huán)境動態(tài)監(jiān)測
隨著城市的擴展和人口的增多,機動車數(shù)量急劇增加,城市向著工業(yè)化方向發(fā)展,工業(yè)排放的大量有害物及機動車廢氣等使得城市空氣遭受嚴(yán)重污染,改善大氣質(zhì)量,維護生態(tài)環(huán)境平衡是當(dāng)前多國家和地區(qū)迫切需要解決的問題。人類賴以生存的大氣環(huán)境具有空間尺度大,空氣流動性強等特點,地面是自然環(huán)境中的空氣不可逾越的固體邊界。GIS技術(shù)適用于對大氣環(huán)境動態(tài)監(jiān)測和分析,利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)收集并整理主要污染物、污染物擴散范圍、周圍地形及存在大氣污染隱患的工廠企業(yè)及其位置信息等,建立地理信息數(shù)據(jù)庫,然后通過GIS空間分析和數(shù)據(jù)顯示獲取污染物在大氣環(huán)境中的濃度分布圖,最終得出污染物的空間分布及超標(biāo)情況。我國“七五”環(huán)保項目中“國家大氣環(huán)境信息系統(tǒng)”就是充分利用了GIS技術(shù)實現(xiàn)對大氣環(huán)境的監(jiān)測和分析的。
2.1.2 GIS水資源環(huán)境監(jiān)測
水是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)條件之一。當(dāng)前,由于水源污染趨于嚴(yán)重并存在復(fù)合型污染,造成大量水源不能飲用。近幾年,GIS技術(shù)被用于水資源環(huán)境監(jiān)測和管理中,其強大的空間信息管理和分析功能完全符合水資源環(huán)境空間信息量較大的特點,可實現(xiàn)科學(xué)有效的進行組織和管理水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)及空間數(shù)據(jù),有利于管理人員查詢、編輯、修改各種空間信息;而且還可利用GIS空間分析及圖表分析優(yōu)勢,分析空間和監(jiān)測數(shù)據(jù),并制作專題圖表,為管理部門制定水污染治理方案提供出有效的信息支持。
2.2 GIS在環(huán)境影響綜合評價
2.2.1 數(shù)據(jù)處理
環(huán)境影響綜合評價工作涉及大量的工程項目規(guī)劃數(shù)據(jù)、區(qū)域自然環(huán)境和社會經(jīng)濟環(huán)境數(shù)據(jù)及污染物排放數(shù)據(jù)和環(huán)境本底值等用于評價的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),利用GIS技術(shù)開展該項工作,可將這些大量數(shù)據(jù)存入屬性數(shù)據(jù)庫,并綁定評價區(qū)域地理空間位置,有利于開展環(huán)境影響預(yù)測及評價時隨時調(diào)用任一區(qū)域相關(guān)數(shù)據(jù),并可根據(jù)設(shè)定值查詢和檢索數(shù)據(jù)。GIS對海量數(shù)據(jù)快速處理能力滿足了對環(huán)境影響評價中大量數(shù)據(jù)分析、預(yù)測和評價的要求,并將評價結(jié)果經(jīng)程序設(shè)計存入數(shù)據(jù)庫中,再通過關(guān)系化數(shù)據(jù)庫語言作出評價區(qū)域結(jié)果分級檢索并生成專題圖,準(zhǔn)確、快速、靈活的處理數(shù)據(jù),這種強大的技術(shù)支持促進了環(huán)境影響綜合評價工作的數(shù)字化發(fā)展。
2.2.2 影響預(yù)測和綜合評價
在進行環(huán)境綜合分析及評價時,可充分利用GIS極強的管理空間數(shù)據(jù)及空間數(shù)據(jù)分析功能,將環(huán)境影響綜合評價的原始數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)與地理區(qū)域空間位置數(shù)據(jù)相結(jié)合,獲取不同方法分析及評價結(jié)果,然后將這些結(jié)果采用數(shù)據(jù)庫、圖形、圖表等方式存儲用于以后應(yīng)用。同時,通過編制應(yīng)用軟件使GIS與各種綜合評價方法集成,設(shè)計出專業(yè)環(huán)境影響綜合評價應(yīng)用軟件有目的的進行各種評價結(jié)果的空間分析,從而使環(huán)境影響綜合評價處理速度及空間表現(xiàn)力得到進一步提升,而且實現(xiàn)在評價區(qū)域地圖上按照不同要求對所提供的預(yù)測分析結(jié)果進行顯示或打印。
2.2.3 查詢評價結(jié)果
應(yīng)用GIS進行環(huán)境影響評價,可實現(xiàn)全面、快速的查詢區(qū)域人口數(shù)據(jù)、地理位置數(shù)據(jù)、污染源排放數(shù)據(jù)、影響預(yù)測數(shù)據(jù)、評價結(jié)果數(shù)據(jù)等,并能在查詢過程選擇任一地點進行查詢,也可進行利用綜合污染等級、污染物濃度等條件查詢,查詢結(jié)果會迅速、準(zhǔn)確的出現(xiàn)在區(qū)域電子地圖上,并可對電子地圖進行隨意放大、縮小、移動、旋轉(zhuǎn)等便捷操作,充分發(fā)揮GIS快捷準(zhǔn)確的技術(shù)優(yōu)勢,有利于管理人員進行管理和決策。
2.2.4 生成專題地圖
根據(jù)評價要求,GIS技術(shù)可對數(shù)據(jù)庫中原始資料進行相關(guān)分析計算得出區(qū)域環(huán)境影響評價結(jié)果,然后把結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用軟件可任意調(diào)用數(shù)據(jù)庫中相關(guān)數(shù)據(jù),當(dāng)綁定數(shù)據(jù)與區(qū)域地圖,就可以運用條形圖、餅型圖、點密度圖集填充區(qū)域圖等一定的圖形表示方式,在地圖上自動生成評價結(jié)果專題圖。評價人員根據(jù)需要隨意選取專題地圖生成方式,GIS系統(tǒng)就會自動生成相應(yīng)的環(huán)境影響綜合評價結(jié)果圖。
3 GIS在其他環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用
GIS技術(shù)可將數(shù)據(jù)及地圖連接起來,建立拓撲關(guān)系,進行空間分析、查詢及各類專題圖的制作等,直觀、形象的顯示環(huán)境質(zhì)量和污染狀況,并可選擇各種評價方法進行單要素評價和區(qū)域綜合評價,實現(xiàn)評價因子分析、計算和評價成果的自動輸出,完成GIS項目環(huán)境影響評價、區(qū)域環(huán)境影響評價及累積環(huán)境影響評價等環(huán)境影響評價應(yīng)用,降低人工勞動強度,提高評價工作進程。而且,還可利用GIS空間分析技術(shù)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和空間圖形庫結(jié)合,對環(huán)境數(shù)據(jù)收集管理、環(huán)境質(zhì)量評價預(yù)測及污染控制規(guī)劃等方面進行相應(yīng)處理,更加快速、直觀、時效的放映環(huán)境規(guī)劃決策過程,充分發(fā)揮GIS在環(huán)境規(guī)劃中的及時更新數(shù)據(jù)、實時查詢地理空間信息和屬性數(shù)據(jù)以及可宏觀把握、微觀分析的功能優(yōu)勢。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】環(huán)境;PM2.5;智能;Android
1、引言(introduction)
環(huán)境監(jiān)測是通過對人類和環(huán)境有影響的各種物質(zhì)的含量、排放量的檢測,跟蹤環(huán)境質(zhì)量的變化,確定環(huán)境質(zhì)量水平,為環(huán)境管理、污染治理等工作提供基礎(chǔ)和保證。簡單地說,了解環(huán)境水平,進行環(huán)境監(jiān)測,是開展一切環(huán)境工作的前提。環(huán)境監(jiān)測的目的是為了準(zhǔn)確、及時、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。
智能環(huán)境監(jiān)測指通過計算機、傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù),動態(tài)實時的獲取和監(jiān)測環(huán)境的各項指標(biāo)。本系統(tǒng)設(shè)計重點集中在空氣質(zhì)量監(jiān)測,對一個區(qū)域內(nèi)的能夠代表空氣質(zhì)量的污染物例如PM2.5等進行檢測
2、系統(tǒng)功能設(shè)計(The system function design)
圖1系統(tǒng)設(shè)計圖
Fig.1 system design
(1)客戶端
客戶端運行在平板電腦上,操作系統(tǒng)采用 Android系統(tǒng),用戶可以過平板電腦實時看到當(dāng)前環(huán)境指標(biāo)數(shù)值,比如co2濃度、PM2.5數(shù)值,空氣污染等級等;對每個傳感器數(shù)值的極值(預(yù)警值)可以設(shè)置,當(dāng)前值超過預(yù)警值時,頁面會發(fā)生相應(yīng)的變化。例如PM2.5值過大,頁面會變得模糊等。
(2)服務(wù)端
服務(wù)端運行在定制實驗箱硬件上,操作系統(tǒng)采用 Android系統(tǒng),服務(wù)端一方面接受客戶端數(shù)據(jù)讀取請求,給予響應(yīng);另一方面通過串口讀取外接zigbee模塊采集到的環(huán)境指標(biāo)數(shù)據(jù);服務(wù)器端直接與傳感器通信,通過zigbee模塊獲取數(shù)據(jù),服務(wù)器端發(fā)送請求來獲取數(shù)據(jù)進行分析和展示。
(3)客戶端與服務(wù)端連接
通過wifi網(wǎng)絡(luò)連接;客戶端自動判斷是否是Wifi或者是移動網(wǎng)絡(luò)情況,提示用戶連接網(wǎng)絡(luò)。
(4)協(xié)調(diào)器
一個單片機,集成了 zigbee模塊,與外部各種傳感器以及繼電器通信,傳感器以及繼電器也是集成了 zigbee模塊;
(5)協(xié)調(diào)器與傳感器連接
傳感器和協(xié)調(diào)器之間通過zigbee通信;
(6)服務(wù)端與協(xié)調(diào)器
通過串口數(shù)據(jù)線連接;
3、系統(tǒng)環(huán)境搭建(System environment)
開發(fā)系統(tǒng)軟件和工具版本:jdk1.7、adt-bundle-windows-x86_64-20130917(Eclipse)
系統(tǒng)運行版本:Android4.0及更高的Android版本
4、開發(fā)流程及關(guān)鍵技術(shù)(The Process and key technology development)
4.1、開發(fā)流程
系統(tǒng)開發(fā)的主要流程如圖2所示:
圖2 系統(tǒng)開發(fā)流程圖
Fig.2 system development flow chart
4.2、關(guān)鍵技術(shù)
客戶端與服務(wù)端通信采用 http 消息,消息的 body 采用 JSON 格式描述。使用HttpPost連接,移動端(Android)通過HttpPost請求獲取服務(wù)器數(shù)據(jù),服務(wù)器通過JSON數(shù)據(jù)格式返回給請求者。移動端解析數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行圖表展示等操作。客戶端每隔3秒向服務(wù)器端請求一次數(shù)據(jù),對請求到的數(shù)據(jù)進行分析處理,以折線圖、文本格式在界面上展示給用戶。
系統(tǒng)的折線圖部分使用Android自帶畫圖工具,CharView類繼承自View 復(fù)寫Draw方法進行圖形的繪制,新建方法upData更新圖形,重新繪制圖形。這樣就可以展示實時動態(tài)折線圖。
系統(tǒng)服務(wù)器端Http Server則負責(zé)接收來自客戶端的請求,當(dāng)請求到達時創(chuàng)建一個線程處理該請求,線內(nèi)部首先解析請求,根據(jù)請求的參數(shù)區(qū)分進行后續(xù)的業(yè)務(wù)邏輯處理,業(yè)務(wù)邏輯處理過程會消息隊列中讀取采集到的串口數(shù)據(jù),處理完畢后構(gòu)造響應(yīng)消息應(yīng)答客戶端設(shè)備。
5、結(jié)論(Conclusion)
當(dāng)前,我國大氣污染形勢嚴(yán)峻,以可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5)為特征污染物的區(qū)域性大氣環(huán)境問題日益突出,損害人民群眾身體健康,影響社會和諧穩(wěn)定。隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進,能源資源消耗持續(xù)增加,大氣污染防治壓力繼續(xù)加大。反映到終端上,則是以用戶為中心的設(shè)計,在給用戶帶來豐富的內(nèi)容和服務(wù)的同時,更重要的是給用戶提供良好的體驗。該系統(tǒng)對大氣環(huán)境檢測,保障了環(huán)境不被污染,空氣清新。提高用戶的生活質(zhì)量。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:城市環(huán)境;城市規(guī)劃;應(yīng)對措施
前言
“以經(jīng)濟發(fā)展為核心”是過去很長一段時間內(nèi)我國城市發(fā)展的核心思路與方向,但是這種促進城市經(jīng)濟的快速發(fā)展是以犧牲城市環(huán)境為前提的,做好城市環(huán)境的保護已經(jīng)成為了現(xiàn)今乃至今后一段城市發(fā)展的重點。做好城市環(huán)境的保護與治理關(guān)鍵是要從根本上防止城市環(huán)境的進一步惡化并逐步從各個方面開展對于城市環(huán)境的治理與保護,在這一過程中,城市規(guī)劃起著決定性、根本性的作用,只有做好城市規(guī)劃中的環(huán)境規(guī)劃從而將城市發(fā)展與環(huán)境保護有機的結(jié)合起來才能實現(xiàn)城市經(jīng)濟與環(huán)境的共同發(fā)展。
1 城市發(fā)展與規(guī)劃中所面臨的環(huán)境問題
1.1 城市環(huán)境大氣污染
“霧霾”是現(xiàn)今我國的熱門詞匯,其是我國經(jīng)濟發(fā)展中由于環(huán)境保護不當(dāng)所形成的大氣污染問題,其最早可以追溯到2012年左右且呈現(xiàn)出愈演愈烈之勢,現(xiàn)今霧霾最嚴(yán)重的時候曾席卷半個中國,做好城市環(huán)境中大氣環(huán)境保護已經(jīng)刻不容緩,為做好對于城市環(huán)境的保護,需要從城市規(guī)劃這一根本問題入手。在現(xiàn)今的城市大氣污染中多數(shù)是由于城市中的工業(yè)、交通運輸以及建筑業(yè)等總污染行業(yè)所排出的廢氣等從而使得空氣中的粉塵、硫氧化物等含量超標(biāo)從而使得城市空氣環(huán)境質(zhì)量下降,并最終導(dǎo)致“霧霾”問題的產(chǎn)生。通過對城市環(huán)境進行監(jiān)測分析后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)今北方大部分城市的環(huán)境污染問題多屬于“煤煙型”污染的范疇,城市空固體有害顆粒物含量超標(biāo),造成這一問題的原因與城市規(guī)劃有著直接的原因。
1.2 土壤環(huán)境污染
造成城市土壤污染的主要原因是由于城市在發(fā)展的過程中,城市中的各種工業(yè)企業(yè)所產(chǎn)生的有害物會無序的堆放在土地上這些有害物質(zhì)會滲入到土壤中從而造成土壤污染.此外,當(dāng)土壤中的有害物質(zhì)的含量不斷累積并超過土壤自身自凈能力的極限時將會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)、功能和組成發(fā)生一定的變化,從而對生態(tài)環(huán)境造成極大的影響?,F(xiàn)今,由于城市的發(fā)展以及工業(yè)化進程的加快將會進一步加劇城市土壤的污染。
1.3 水資源污染
在城市的發(fā)展過程中,城市工業(yè)及生活污水由于城市規(guī)劃不到位將會導(dǎo)致其無序排放,這些工業(yè)廢水及生活污水會對城市周邊的水體造成嚴(yán)重的污染?,F(xiàn)今城市水體污染將呈現(xiàn)出愈演愈烈之勢,當(dāng)城市周邊的水體污染超出其所能夠承受的極限時將會造成城市周邊生態(tài)環(huán)境的污染,從而對水資源的利用造成極大的影響。
1.4 固體廢物污染
城市的合理規(guī)劃對于資源的合理配置有著極為重要的作用。在城市的發(fā)展規(guī)程中會產(chǎn)生大量的固體廢棄物,這些固體廢棄物的隨意堆放會對城市環(huán)境造成極大的影響,為避免此類問題的產(chǎn)生,應(yīng)當(dāng)首先從城市規(guī)劃方面入手,從而各個方面入手做好各方的協(xié)調(diào),以便最大的限度的降低各類污染對于城市生態(tài)環(huán)境的影響,做好對于城市環(huán)境的保護。
2 做好城市規(guī)劃中的環(huán)境保護
2.1 在城市規(guī)劃中做好對于大氣污染的規(guī)劃與整治
大氣污染是城市環(huán)境污染的重災(zāi)區(qū),應(yīng)當(dāng)從城市規(guī)劃入手做好對于城市環(huán)境的保護與大氣環(huán)境污染的整治。在城市規(guī)劃的過程中應(yīng)當(dāng)充分對城市區(qū)域特性進行綜合的考慮,從多方入手做好對于影響城市大氣環(huán)境質(zhì)量的綜合分析,以便采用針對性的措施從城市規(guī)劃的方面入手做好對于城市大氣環(huán)境的保護。在城市大氣環(huán)境的規(guī)劃保護中應(yīng)當(dāng)注意一下幾個方面:(1)在城市規(guī)劃的過程中對于大型工業(yè)生產(chǎn)企
業(yè)及污染較大的企業(yè)應(yīng)當(dāng)控制其規(guī)?;蚴窃谄渲苓呉?guī)劃各種環(huán)境保護裝置,以便對各種廢氣、污染氣體進行處理,對于污染氣體使用物理或是化學(xué)的方法對廢氣中的有害物質(zhì)等進行吸收與去除以避免廢氣直接排放而對空氣環(huán)境造成污染。(2)在城市規(guī)劃的過程中需要對城市的能源結(jié)構(gòu)進行改變,在城市規(guī)劃中積極采用污染度較低的能源結(jié)構(gòu)以減少燃料污染對環(huán)境造成的影響。(3)在城市規(guī)劃的過程中加大對于各類凈化植物的種植面積,通過在城市和工業(yè)區(qū)有計劃和有選擇的增大凈化植物的種植面積以便更好的做好對于城市環(huán)境的凈化與保護。(4)在城市規(guī)劃中,要做好對于城市建筑的協(xié)調(diào),以便使得自然大氣環(huán)境中的自凈能力能夠在城市環(huán)境保護中發(fā)揮出更大、更多的作用,從而有效的降低城市大氣環(huán)境中的污染物含量。
2.2 做好城市規(guī)劃中的土壤污染保護與整治
城市土壤污染隨著城市的發(fā)展以及工業(yè)化的不斷推進將會使得城市土壤污染越來越嚴(yán)重,為了更好的做好對于城市土壤的保護應(yīng)當(dāng)從城市規(guī)劃入手從以下幾個方面做好對于城市土壤的保護:(1)在城
市規(guī)劃的過程中應(yīng)當(dāng)積極加強對于工業(yè)“三廢”的治理,減少甚至是避免工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的各類有害污染物未經(jīng)治理而直接進入到城市的土壤中從而對城市土壤造成污染。(2)在城市規(guī)劃的過程中應(yīng)當(dāng)積極做好各類土壤污染的規(guī)劃,通過種植多種具有吸收能力較強的植物來對土壤中的有害物質(zhì)進行吸收以降低土壤中的有害物質(zhì)的含量,除了采用種植植物的方式還可以采用土壤降解的方式來對土壤進行治理。(3)在城市規(guī)劃中對污染土壤進行施加抑制劑改變污染物質(zhì)在土壤中的遷移方向,以減少農(nóng)作物對于土壤中的有害物質(zhì)的吸收。
2.3 做好城市規(guī)劃中的水污染的治理
最好城市劃中的水污染的治理與保護首先需要對城市水系中的污染情況進行詳細的調(diào)查分析,并在結(jié)合當(dāng)?shù)厮w質(zhì)量的情況下采取合理的方式予以解決。此外,在城市規(guī)劃中做好對于城市水系的治理還可以在城市水系中加大各類植物的種植,積極改善河道中的水質(zhì),以提高城市水系中的自凈能力,以最大限度的降低城市水系中的污染物含量。在城市規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)積極做好區(qū)域內(nèi)重點污染企業(yè)的工作以使得企業(yè)能夠積極的配合城市規(guī)劃中的水體環(huán)境的保護。此外在城市規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)積極做好各類水處理設(shè)施的建設(shè)以使得城市所排放的工業(yè)、生活污水能夠首先經(jīng)過處理后再排放入城市水系中以避免其直接方法所造成的水體污染。在水體治理的過程中對于有害、有毒污染物的排放應(yīng)當(dāng)進行單獨或是預(yù)處理從而對工業(yè)廢水實行清污分流、串級使用、污水回用或是一水多用等的措施進行處理。從而最大限度的從城市規(guī)劃中做好城市水體污染的治理提高水資源的利用率從而從城市規(guī)劃層面做好城市環(huán)境的保護。
3 做好城市規(guī)劃中的生態(tài)環(huán)境的規(guī)劃
隨著城市化進程的不斷加快,城市中生活的人口越來越多每天所產(chǎn)生的污染也呈逐年遞增的趨勢,做好城市規(guī)劃中的環(huán)境保護的規(guī)劃對于確保城市居住環(huán)境、提高城市的生態(tài)建設(shè)有著極為重要的意義。在下一階段的城市規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)積極將環(huán)境保護、人與自然的和諧相處作為城市規(guī)劃的核心要點。從城市規(guī)劃入手、從結(jié)構(gòu)層面入手做好對于城市污染源的治理。這一需求不僅僅是經(jīng)濟社會發(fā)展的需要同時也是現(xiàn)代社會發(fā)展的立足點和出發(fā)點。
4 結(jié)束語
城市規(guī)劃是城市發(fā)展的總體指導(dǎo)方向?,F(xiàn)今的城市發(fā)展中,城市環(huán)境的治理與保護已經(jīng)成為了經(jīng)濟發(fā)展的重點。本文在分析了現(xiàn)今城市發(fā)展中所存在的環(huán)境問題的基礎(chǔ)上對如何做好城市規(guī)劃以做好城市環(huán)境保護進行了分析闡述。
參考文獻
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圖為2001年7月17日美國衛(wèi)星拍攝到的東印度洋上空的棕色云團。那里的島嶼籠罩在馬來西亞和印度尼西亞森林火災(zāi)所產(chǎn)生的濃霧之中。
一個尋常的冬日午后,位于北京市南郊的觀象臺,天色已經(jīng)逐漸暗淡。但中國科學(xué)院大氣物理所研究員石廣玉及其同事,還守候在這里。在他們頭頂數(shù)百米的上空,懸浮著形似導(dǎo)彈的透明氣球;氣球的下方,掛著兩個“黑匣子”。
隨著地面研究人員啟動遙控器按鈕,“黑匣子”開始收集大氣中細微的顆粒,以幫助人們進一步了解空氣質(zhì)量。
2008年,北京的空氣質(zhì)量交出了一份較為圓滿的答卷:由于“綠色奧運”的帶動作用,至11月30日,北京市就已提前實現(xiàn)了全年的“藍天目標(biāo)”――256個藍天,占全年天數(shù)的70%。
然而,對抗空氣污染的戰(zhàn)爭才剛剛拉開帷幕。除了現(xiàn)有的“藍天”標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)達國家相比仍然偏低,空氣中還有更多成分復(fù)雜、對健康威脅更大的污染物,其中就包括前述“黑匣子”收集到的細顆粒物。
就在11月,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)最新的一份報告警告,中國北京、上海和深圳等地區(qū)的上空已經(jīng)被棕色云團所籠罩。這種污染不僅帶來大氣能見度下降,還造成居民健康受損等一系列問題。包括石廣玉在內(nèi)的多位中國科學(xué)家,參與了這一報告的起草。
無獨有偶。在中國環(huán)境保護部12月1日的2008年環(huán)境保護科學(xué)技術(shù)獎獲獎項目公示名單中,也有一項關(guān)于棕色云團的研究名列其中。
參與此項研究的北京大學(xué)環(huán)境系教授邵敏對《財經(jīng)》記者坦言,即使科學(xué)界對于棕色云團有所了解,也才剛剛開始。人們擔(dān)心,棕色云團已經(jīng)成為繼溫室氣體之后,對人類的又一巨大威脅,且這一威脅或許更加切近。
“ABC”變奏
棕色云團這個名稱,或可追溯到上個世紀(jì)90年代后期實施的一個國際科學(xué)合作項目 ――“印度洋試驗”(INDOEX)。
當(dāng)時,該項目的研究人員在印度洋、南亞、東南亞和中國南部的上空,都發(fā)現(xiàn)了厚度約3公里的棕色云團,其總面積相當(dāng)于美國陸地面積大小。由于其分布在亞洲上空,當(dāng)時被稱為“亞洲棕色云團”(Asian Brown Clouds,簡稱ABC)。
所謂棕色云團,是指狀如云團、以細顆粒物為主出現(xiàn)在對流層中的一大片污染物,其成分包括含碳顆粒物、有機顆粒物、硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽以及沙塵等。
“亞洲棕色云團”命名一經(jīng)提出,就在國際上引起軒然大波。有人甚至將其等同于“亞洲毒霧”。石廣玉研究員當(dāng)時為此深感不安?!白厣茍F不一定只發(fā)生在亞洲。如果被叫成亞洲棕色云團,中國和印度在國際上就會承受非常大的壓力?!彼嬖V《財經(jīng)》記者。
2003年2月,作為聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署棕色云團科學(xué)工作組成員的石廣玉,參加了在瑞士日內(nèi)瓦舉行的工作組會議。這次會議上,他發(fā)言要求取消“亞洲棕色云團”這一名稱,隨即得到了印度同行的強烈支持。
最后,大家決定保持“ABC”這一簡稱不變,但將其解釋更改為Atmospheric Brown Clouds,即“大氣棕色云團”。
石廣玉以及眾多中國、印度專家的異議,是有根據(jù)的。棕色云團的確不是亞洲“特產(chǎn)”。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署上月的報告就顯示,除了中國所在的東亞地區(qū),南部非洲、南美的亞馬遜盆地等地區(qū),一樣屬于棕色云團重點區(qū)域。此外,北美東海岸和歐洲也有部分地區(qū)被棕色云團覆蓋,只不過影響程度相對有限而已。
對絕大多數(shù)公眾來說,棕色云團或許是一個新名詞。但如果提起灰霾,大家或許就不會感到陌生。復(fù)旦大學(xué)環(huán)境系大氣化學(xué)研究中心主任莊國順教授對《財經(jīng)》記者表示,在學(xué)術(shù)上,灰霾與棕色云團所反映的大氣狀況其實是一回事。因為棕色云團的圖像主要來自于衛(wèi)星遙感圖片,根據(jù)不同狀況,其顏色可深可淺,包括“褐色”“灰褐色”“灰色”等不同色系。
不過,兩者之間也有著微妙的區(qū)別:一次灰霾天氣,其影響范圍也可能只局限在某座城市;但成片的棕色云團,卻可能覆蓋整個中國東部乃至更為廣闊的地區(qū)。
城市黯淡
近年來,在眾多城市和工廠密布的珠三角地區(qū),天空經(jīng)?;颐擅梢黄?大氣能見度很差。
很多市民可能并不清楚,棕色云團正是能見度下降的“罪魁禍?zhǔn)住?棕色云團中的一些微小顆粒,會吸收陽光,或者將部分陽光反射回大氣。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的棕色云團報告就顯示,自上世紀(jì)70年代以來,廣州的日光強度已經(jīng)下降了五分之一以上。
北京大學(xué)環(huán)境系教授張遠航及其同事在珠三角地區(qū)進行的研究表明,珠三角空氣有很多污染物,其中那些粒徑小于2.5微米的細顆粒物(PM2.5),是造成能見度衰退的主要因素。而中國現(xiàn)行的空氣質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)中,卻沒有關(guān)于PM2.5的規(guī)定。我們每天在電視上或者報紙上看到的空氣質(zhì)量日報中所謂的“可吸入顆粒物”,僅指那些粒徑小于10微米的顆粒物(PM10)。
珠三角地區(qū)大氣能見度的惡化,不過是中國空氣污染嚴(yán)峻形勢的一個縮影。過去半個世紀(jì)中,中國城鄉(xiāng)的日光強度平均每十年下降3%至4%,且這種趨勢在20世紀(jì)70年代以后尤為明顯。
2007年1月19日,長三角地區(qū)就曾遭遇罕見的空氣重度污染。其中,上海市區(qū)完全籠罩在灰色塵霾之中,能見度小于600米。有市民戲稱,“東方明珠,一天未亮”。
根據(jù)莊國順及其同事后來在國際著名學(xué)術(shù)期刊《大氣環(huán)境》上發(fā)表的論文,那一天上海市空氣中PM10和PM2.5的濃度,分別達到過每立方米744微克和466微克。在這種環(huán)境下,人會感到呼吸困難,完全不適合居住。而且,顆粒物的濃度也遠遠超出世界衛(wèi)生組織空氣質(zhì)量準(zhǔn)則的推薦值:PM10和PM2.5的日平均濃度分別不宜超出每立方米50微克和10微克。
在中國的國家標(biāo)準(zhǔn)中,空氣污染指數(shù)為50時,對應(yīng)的PM10濃度為每立方米50微克,剛好符合世界衛(wèi)生組織的推薦值。而那一天上海市區(qū)的空氣污染指數(shù)高達413。
上海市環(huán)保部門當(dāng)時對市民稱,此乃偶然天氣因素不利于污染物擴散所致。但僅僅過了兩個多月,上海在當(dāng)年4月2日“可吸入顆粒物”的空氣污染指數(shù)又一舉突破了500!
把這種天氣歸于偶然因素,未免有些牽強。在莊國順教授看來,珠三角、長三角和京津地區(qū)的灰霾現(xiàn)象都非常嚴(yán)重,多個城市灰霾天氣數(shù)量都超過了全年的三分之一,有的城市甚至達到每年150天以上。和晴天、陰天、多云等一樣,灰霾已經(jīng)成為天氣預(yù)報中必須采用的新現(xiàn)象。
在聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的報告中,北京、上海和深圳這三個中國城市,均被納入了全球13個棕色云團熱點城市(hotspots)行列。
參與該報告的美國加州大學(xué)圣地亞哥分校Scripps海洋研究所的馮艷博士對《財經(jīng)》記者解釋說,報告中描述的深圳,其實包括香港,指的是深圳-香港地區(qū)。
莊國順教授告訴《財經(jīng)》記者,盡管報告只選擇了中國最大的三個大都市,但實際上,棕色云團范圍很大,從鄭州、西安一直到北京、上海和廣州,基本上連成一片。此外,烏魯木齊、蘭州等地的情況也很嚴(yán)重。
致命的威脅
在中國,棕色云團的影響幾乎無處不在。
今年夏天,北京奧運會開幕前兩日,北京就出現(xiàn)了灰霾天氣。業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心,2010年即將在上海和廣州舉行世博會和亞運會,同樣有可能受到棕色云團的影響。
已有的研究表明,被中國現(xiàn)有空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)所忽略的PM2.5細顆粒物,對人體健康的危害甚于PM10。因為那些細小的顆粒物,不僅可以進入血液,影響肺部組織,從而誘發(fā)慢性呼吸系統(tǒng)疾病,甚至可能引起癌變。
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的報告指出,每立方米PM2.5的濃度如果上升20微克的話,中國和印度每年就會有約34萬人死亡。即使按照折中的估計,棕色云團相關(guān)的PM2.5所致經(jīng)濟損失,也將分別占到中國GDP的3.6%以及印度GDP的2.2%。
除了影響空氣質(zhì)量和人類健康,棕色云團還可能影響氣候。在很多情況下,棕色云團與全球不斷增加的溫室氣體交織在一起,正在對區(qū)域乃至全球氣候系統(tǒng)產(chǎn)生極大影響。
棕色云團帶來的一個正面影響,就是通過反射陽光和吸收熱量,可以減緩全球氣溫上升的幅度。棕色云團一夜之間消失,全球氣溫可能迅速上升多達2度,而這正是一些科學(xué)家認為地球還能容忍的最大升溫幅度。
然而,棕色云團對整個氣候系統(tǒng)帶來的影響,實際上比這復(fù)雜得多。由于它在中國各個地區(qū)分布不同,往往對地表造成的降溫幅度也不同,這種狀況很可能會改變原有的東亞季風(fēng)模式,并導(dǎo)致中國“北旱南澇”的局面進一步加劇。
此外,棕色云團的成分非常復(fù)雜。硫酸鹽等多種組分可以降溫,但黑碳(black carbon)的組分已被證實可以和二氧化碳一樣產(chǎn)生溫室效應(yīng)。尤其值得關(guān)注的是,棕色云團正在加速喜馬拉雅等地冰川的融化速度。
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署棕色云團報告的領(lǐng)銜作者、美國加州大學(xué)圣地亞哥分校Scripps海洋研究所拉曼納森(V. Ramanathan)教授就對《財經(jīng)》記者表示,黑碳沉降在冰雪上,會使冰雪顏色變暗,增強其吸收熱量的能力;此外,黑碳還會加熱空氣。這些因素,都使得冰川融化加速。
造成這種影響的,主要是黑碳,或者說黑碳氣溶膠。黑碳是由富含碳的燃料,如農(nóng)作物秸稈和煤炭等,不完全燃燒產(chǎn)生的煙霧。目前,中國也被認為是世界上最大的黑碳排放國。
棕色云團的形成,不乏水汽、沙塵等自然因素,但接受《財經(jīng)》記者采訪的專家表示,人為因素在其中也扮演了重要作用。除了上述黑碳,像棕色云團的硫酸鹽成分,在很大程度上是含硫的煤炭燃燒之后形成的。
遺憾的是,棕色云團在中國為害甚烈,卻遲遲未引起足夠重視。一直到2003年,在中國科技部和原國家環(huán)??偩种С窒?“中國大氣棕色云綜合影響及應(yīng)對戰(zhàn)略”研究項目才得以啟動。這也是中國首次針對棕色云團設(shè)立國家級研究項目。
盡管這一研究項目即將獲得2008年度環(huán)??萍家坏泉?但參與者之一、北京大學(xué)環(huán)境系的邵敏教授卻對《財經(jīng)》記者坦言,中國對棕色云團的研究也才剛剛開始,“要想說清楚,還早得很呢?!?/p>
[關(guān)鍵詞] 環(huán)境影響評價 環(huán)境監(jiān)測 影響分析
1.環(huán)境監(jiān)測的簡介
環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境科學(xué)的一個重要的分支學(xué)科,通過對影響環(huán)境質(zhì)量因素的代表值的測定,確定環(huán)境質(zhì)量(或污染程度)。
環(huán)境監(jiān)測包括對污染物分析測試的化學(xué)監(jiān)測(包括物理化學(xué)方法);對物理(或能量)因子熱、聲、光、電磁輻射、振動及放射性等強度、能量和狀態(tài)測試的物理監(jiān)測;對生物由于環(huán)境質(zhì)量變化所發(fā)出的各種反應(yīng)和信息,如受害癥狀、生長發(fā)育、形態(tài)變化等測試的生物監(jiān)測;對群落、種落的遷移變化進行監(jiān)測的生態(tài)監(jiān)測等。
從信息技術(shù)角度看,環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境信息的捕獲、傳遞、解析、綜合的過程。只有在對監(jiān)測信息、綜合的基礎(chǔ)上,才能全面、客觀、準(zhǔn)確的揭示監(jiān)測數(shù)據(jù)的內(nèi)涵,對環(huán)境質(zhì)量及其變化做出正確的評價。
環(huán)境監(jiān)測就是以環(huán)境為對象、運用物理的、化學(xué)的和生物的技術(shù)手段,對其中的污染物及其相關(guān)組份進行定性、定量和系統(tǒng)的綜合分析,以探索研究環(huán)境質(zhì)量及其變化規(guī)律的一門學(xué)科,它是環(huán)境影響評價中的重要環(huán)節(jié),貫穿環(huán)境影響評價的整個過程。
2.環(huán)境監(jiān)測的目的
環(huán)境監(jiān)測的目的是準(zhǔn)確、及時、全面的反應(yīng)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。具體可歸納為:(1)根據(jù)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),評價環(huán)境質(zhì)量;(2)根據(jù)污染特點、分布情況和環(huán)境條件,追蹤尋找污染源、提供污染變化趨勢,為實現(xiàn)監(jiān)督管理、控制污染提供依據(jù);(3)收集本底數(shù)據(jù),積累長期監(jiān)測資料,為研究環(huán)境容量、實施總量控制、目標(biāo)管理、預(yù)測預(yù)報環(huán)境質(zhì)量提供數(shù)據(jù);(4)為保護人類健康、保護環(huán)境,合理使用自然資源、制定環(huán)境法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)。
3.環(huán)境監(jiān)測的作用
環(huán)境監(jiān)測分析有兩大特征:一是以統(tǒng)計學(xué)為基礎(chǔ),互相滲透,又互相結(jié)合的白然科學(xué)和社會科學(xué)知識組成。二是為社會服務(wù),有效的環(huán)境監(jiān)測分析數(shù)據(jù)是環(huán)境監(jiān)測的主要產(chǎn)品,各類環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)充分反映了大氣環(huán)境、水環(huán)境、噪聲環(huán)境以及各類生態(tài)環(huán)境的各類環(huán)境容量,背景濃度,為各類環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境質(zhì)量和環(huán)境評價提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為環(huán)境質(zhì)量管理提供了科學(xué)依據(jù)。環(huán)境影響評價是對規(guī)劃和建設(shè)項目實施可能造成的環(huán)境影響進行分析、預(yù)測和評估,提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)境影響的對策和措施,進行跟蹤監(jiān)測的方法和制度。當(dāng)前,我國正處于經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展時期,各種環(huán)境因素是否滿足環(huán)境建設(shè)項目要求,則必須由環(huán)境質(zhì)量結(jié)果來表明,環(huán)境評價體系中環(huán)境要素是否可以滿足建設(shè)項目必須由環(huán)境監(jiān)測結(jié)果來支撐,因此環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境評價體系中具有非常重要的地位。
4.環(huán)境影響評價的意義
環(huán)境影響評價是20世紀(jì)70年代開始的為環(huán)境保護而興起的一門學(xué)科,主要是對建設(shè)項目進行環(huán)境影響分析,預(yù)測和評價項目對環(huán)境的影響,并進行跟蹤改變的各項目措施和方法。環(huán)境影響評價主要分為3個層次:
4.1 現(xiàn)狀環(huán)境影響評價。對環(huán)境評價單位進行環(huán)境影響評價,首先必須委托監(jiān)測部門對項目擬建地進行環(huán)境本底監(jiān)測,在環(huán)境本底值未超標(biāo)的情況下再對具體項目進行環(huán)境影響預(yù)測和評價,并制定監(jiān)測計劃。待項目已經(jīng)建設(shè)后穩(wěn)定運行一段時間,產(chǎn)生的各類污染物達標(biāo)排放,對周圍環(huán)境已經(jīng)形成穩(wěn)定系統(tǒng),根據(jù)各類污染物監(jiān)測結(jié)果來評價該建設(shè)項目建設(shè)后對該地域環(huán)境是否產(chǎn)生影響,是否是環(huán)境可接受范圍內(nèi)。
4.2 環(huán)境預(yù)測與評價。根據(jù)地區(qū)發(fā)展規(guī)劃對擬建立的項目進行環(huán)境影響分析,預(yù)測該項目建設(shè)后產(chǎn)生的各類污染物對外環(huán)境產(chǎn)生的影響,并做出評價。
4.3 跟蹤評價。主要是指大型建設(shè)項目和環(huán)評規(guī)劃,在建設(shè)過程中或者建設(shè)后項目實施過程中進行跟蹤評價,當(dāng)項目出現(xiàn)了與預(yù)定的結(jié)果差異較大時必須改進的一種評價制度,跟蹤評價是現(xiàn)階段環(huán)境管理的重要手段之一。
5.環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境評價體系中的影響與分析
環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境評價都是中國環(huán)境保護制度中的重要組成部分,均為實現(xiàn)環(huán)境保護目的而設(shè)立的兩項目制度,二者關(guān)系如下:
5.1 環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境評價的基礎(chǔ),當(dāng)每一個建設(shè)項目進行環(huán)境影響評價時,首先要對該項目建設(shè)地環(huán)境要素分析,項目擬建地是否具有環(huán)境容量主要指大氣環(huán)境、水環(huán)境、噪聲環(huán)境以及生態(tài)等要素的環(huán)境容量;當(dāng)項目建設(shè)后是否帶來新的環(huán)境影響和變化;項目擬建設(shè)地是否具有環(huán)境承載力。為了說明這一系列問題必須有環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測數(shù)據(jù)來表明,該地域的環(huán)境質(zhì)量具有可行性,大氣環(huán)境中污染物濃度小于區(qū)域質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),水環(huán)境質(zhì)量滿足功能區(qū)要求,噪聲現(xiàn)狀達到功能區(qū)要求。只有具有準(zhǔn)確的環(huán)境監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù),才能表明該地域具有環(huán)境容量,方可建設(shè)。
5.2 環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境評價中的監(jiān)督功能 對環(huán)境評價體系有多種方法對環(huán)境評價進行監(jiān)督,但環(huán)境監(jiān)測是一種最基本的監(jiān)督方法之一。項目建設(shè)后,對環(huán)境的影響結(jié)果是否具有環(huán)境可行性,是否可以滿足區(qū)域環(huán)境區(qū)劃要求,就必須有科學(xué)的數(shù)據(jù)來證明,可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)來源于環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),項目建成后大氣環(huán)境是改善還是惡化、水環(huán)境是好轉(zhuǎn)還是逆轉(zhuǎn)、噪聲環(huán)境是否改變區(qū)域環(huán)境、生態(tài)環(huán)境是否產(chǎn)生時問和空間變更,這都要由環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)來表達、證明。
5.3 環(huán)境監(jiān)測貫穿于整個環(huán)境評價體系中 項目方委托環(huán)境評價后,評價單位必須先委托對項目擬建地進行環(huán)境本底監(jiān)測,對本底監(jiān)測數(shù)據(jù)評價,在環(huán)境本底可行的情況下進行項目環(huán)境影響預(yù)測和評價,同時疊加環(huán)境本底后具有環(huán)境可行性。在項目建成后并試運行3個月后對項目進行驗收,也是對項目環(huán)境影響評價最主要的環(huán)境要素預(yù)測評價和監(jiān)督,建成后對環(huán)境影響是否超越了預(yù)測結(jié)果,必須進行環(huán)境監(jiān)測。通過對廢氣污染源達標(biāo)排放、廠區(qū)下風(fēng)向污染物監(jiān)測、環(huán)境大氣敏感區(qū)監(jiān)測,說明大氣環(huán)境未改變環(huán)境現(xiàn)狀;產(chǎn)生的廢水達標(biāo)排放,不改變原有水環(huán)境功能;噪聲環(huán)境達標(biāo)等由環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)來支持。在項目運行一段時間后,進行回顧性評價時還需要監(jiān)測數(shù)據(jù)來說明建設(shè)項目建成后未改變環(huán)境現(xiàn)狀,具有環(huán)境可行性。環(huán)境影響評價中的評價初期、建設(shè)期、運行期及后評價期,均由環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)來支撐結(jié)果,因此,環(huán)境監(jiān)測貫穿于整個環(huán)境影響評價體系之中。
6.小結(jié)
隨著社會的不斷進步,環(huán)境監(jiān)測貫穿于整個環(huán)境評價中,是環(huán)境影響評價的技術(shù)基礎(chǔ),同時也具有較強的監(jiān)督功能,只有認識到環(huán)境監(jiān)測的重要性,切實做好環(huán)境保護這一主題,才能真正體現(xiàn)環(huán)境影響評價的重要意義。
參考文獻:
[1]奚旦立,孫裕生,劉秀英編,環(huán)境監(jiān)測.北京:高等教育出版社,1995.
隨著城市化步伐的大幅度邁進,城市已經(jīng)成為人們生活工作的中心,城市中收集著大量的人口,但是僅存的資源已經(jīng)不能滿足這些人口生活的需求,所以,城市的環(huán)境和資源承受著巨大的壓力。
特別是從我國實行改革開放政策以后,我國的經(jīng)濟發(fā)展速度越來越快,城市化建設(shè)越來越多,很多鄉(xiāng)村變?yōu)槌擎?zhèn)。也正是這樣,我國的工業(yè)化道路越來越快的發(fā)展。經(jīng)濟也就是依靠這些城市支撐。而且農(nóng)村的大量勞動力轉(zhuǎn)移到城市,為城市的建設(shè)提供不可缺少的勞動力。但我們在發(fā)展經(jīng)濟的同時,也應(yīng)該注意到,我國因為城鎮(zhèn)發(fā)展速度過快所帶來的一些環(huán)境問題。
(1)城市規(guī)劃中環(huán)保意識不強。部分城市、城鎮(zhèn)領(lǐng)導(dǎo)環(huán)保意識比較淡薄,重視經(jīng)濟發(fā)展,忽視環(huán)境保護和生態(tài)建設(shè),片面強調(diào)經(jīng)濟增長,對環(huán)境保護認識不夠,忽略了經(jīng)濟發(fā)展的環(huán)境成本,使城市、城鎮(zhèn)的持續(xù)發(fā)展面臨較大的隱患。
(2)城市中的大氣質(zhì)量日益惡化。工業(yè)和交通運輸業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致使用大量的化石燃料,從而將粉塵、臭氧、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物等排入到大氣層中,嚴(yán)重惡化大氣質(zhì)量。我國的大氣污染屬“煤煙型”污染,即城市空氣中總懸浮微粒濃度水平較高,達到了309微克/立方米的平均濃度;二氧化硫濃度也嚴(yán)重超標(biāo),有些城市到了相當(dāng)嚴(yán)重的地步,相對而言,北方城市比較嚴(yán)重,達到了83 微克/立方米的平均值。大氣污染所導(dǎo)致的臭氧層破壞和溫室效應(yīng)更是嚴(yán)重直接地威脅到人類的生存。城市道路下面所布置的管線交叉縱橫,存在多頭管理,各部門報規(guī)劃不能協(xié)調(diào)一致,建設(shè)資金獨立。
(3)水體污染相當(dāng)嚴(yán)重。城市人口數(shù)量的突飛猛進和工業(yè)的迅猛發(fā)展,帶來了大量的污水在沒有處理好的情況下直接排入水體中,嚴(yán)重破壞了水環(huán)境。我國城鎮(zhèn)平均每天至少要將一億噸的污水不通過處理直接排入河流中。目前我國七大水系中有一半以上河段水質(zhì)受到了污染,40%的水源已不能飲用,50%的城鎮(zhèn)水源不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn),90%的城市水域污染嚴(yán)重。
(4)垃圾包圍城市。我國城市生活垃圾產(chǎn)生量急劇增加,且增長勢頭不減。
2、我國城市規(guī)劃中環(huán)境保護采取的措施
通過一段時間的發(fā)展,還有問題的出現(xiàn)。人們已經(jīng)開始意識到城市規(guī)劃和城市發(fā)展之間存在的緊密關(guān)系。通過不斷的研究和改正,我們已經(jīng)開始朝著科學(xué)規(guī)劃建設(shè)的道路前進。特別是對城市的環(huán)境問題,更加大了重視。它是在總體規(guī)劃城市的性質(zhì)、規(guī)模、發(fā)展方向的前提下,通過調(diào)查分析城市環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀,進而制定規(guī)劃體系,借此來達到保護人類的生存環(huán)境、減少污染、節(jié)約能源的目標(biāo)。根據(jù)我國環(huán)境保護的總方針和總戰(zhàn)略,即“堅持經(jīng)濟建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)與環(huán)境建設(shè)同步規(guī)劃、同步實施、同步發(fā)展,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一”,因此,為了解決城市環(huán)境問題,使人們在一個良好的環(huán)境中生活和工作,我們就對存在的城市環(huán)境污染問題提出一下治理的意見。(1)要對城市環(huán)境保護工作做好準(zhǔn)備。這些前期準(zhǔn)備包括:1)搜集城市環(huán)境的資料比如,城市所在的位置,城市所處位置的氣候變化,周圍的水資源狀況等等。2)對城市的社會狀況和經(jīng)濟發(fā)展的狀況做好調(diào)查。比如人口數(shù)量、GDP等;3)做好環(huán)境狀況的調(diào)查分析,如監(jiān)測大氣、水體、噪聲的實時情況,并做好記錄等;4)城市生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀分析與功能區(qū)劃等。環(huán)境規(guī)劃應(yīng)該是基于城市總體規(guī)劃中城市的性質(zhì)、規(guī)模、發(fā)展方向的基礎(chǔ)上,通過調(diào)查分析城市環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀,進而編制科學(xué)的規(guī)劃體系,用以保護人類的生存環(huán)境、減少污染、節(jié)約資源;(2)大氣排放規(guī)劃,就是在城市大氣質(zhì)量現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,并分析發(fā)展趨勢,劃分功能區(qū),根據(jù)即定的環(huán)境規(guī)劃目標(biāo)計算各功能區(qū)最大排放限度,制定科學(xué)的排放規(guī)劃。目前情況下,在國內(nèi)很多城市的大氣污染中,落后的燃燒方式燃煤和汽車尾氣是主要的罪魁禍?zhǔn)?這帶來的主要污染物是二氧化硫和總懸浮顆粒,由此可見,規(guī)劃的長遠有效方式應(yīng)該是改進落后的燃煤方式,使燃燒效率提高,盡量使用無污染或少污染的能源,例如:氣體燃料、型煤、太陽能、地?zé)岬?采取區(qū)域集中供熱、改變千家萬戶的小煙囪的狀況,通過遏制污染源和進行創(chuàng)新污染控制技術(shù)等手段創(chuàng)建無煙控制區(qū)。調(diào)整工業(yè)布局,根據(jù)大氣自凈規(guī)律,科學(xué)有效的利用大氣環(huán)境容量:城市規(guī)劃過程中要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)劃一支筆,建設(shè)一張圖的原則,各部門在敷設(shè)管線時要一次到位,否則不允許破路施工,以避免“天天挖溝”現(xiàn)象發(fā)生。增加城市綠化面積、選擇耐污性好的樹木品種,有效達到植物凈化;(3)水污染控制規(guī)劃是在調(diào)查分析水污染現(xiàn)狀的前提下,根據(jù)受污水體的環(huán)境容量計算限制排放量并計算出排放標(biāo)準(zhǔn)。從國內(nèi)水污染的情況來看,限制排污量應(yīng)該從改進落后的生產(chǎn)方式上著手,實現(xiàn)少廢、無廢工藝的清潔生產(chǎn),提高污水處理效果和資源利用率,控制污水排放量,完善污水處理設(shè)施,加強治理工業(yè)廢水和生活污水,最終做到有效保護水資源;(4)垃圾本身是放錯位置的資源。垃圾處理可分為四個層次,首先是盡可能進行分類回收利用;其次是盡可能對可生物降解的有機物進行堆肥處理;再次是盡可能對可燃物進行焚燒處理;最后是對不能進行其他處理的垃圾進行填埋處理。城市垃圾處理設(shè)施屬厭惡性項目,選址在建成區(qū)經(jīng)常遭到居民強烈反對甚至上訪,且與其他市政設(shè)施相比,城市垃圾處理設(shè)施具有占地面積大、防護距離要求遠的特點,城市規(guī)劃必須與環(huán)境衛(wèi)生規(guī)劃同步進行,環(huán)衛(wèi)設(shè)施規(guī)劃中對垃圾產(chǎn)生后的收集、運輸和處理用地布置必須結(jié)合實際。(5)提高居民自身素質(zhì)修養(yǎng),培養(yǎng)人人保護生態(tài)環(huán)境意識。加強普及、宣傳生態(tài)意識,樹立人與人、人與自然和諧的生態(tài)價值觀。
關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù)技術(shù);區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控;區(qū)域大氣質(zhì)量模式
中圖分類號X7 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2014)116-0107-02
0 引言
近30年來,我國快速工業(yè)化和城市化發(fā)展使得多種大氣污染問題集中爆發(fā),表現(xiàn)為區(qū)域復(fù)合污染現(xiàn)象突出,大氣氧化性增強,多種污染物在大氣中發(fā)生復(fù)雜作用產(chǎn)生二次污染物,并隨氣象條件進行長距離傳輸,最終造成跨省市污染、區(qū)域性環(huán)境惡化趨勢等現(xiàn)象。區(qū)域大氣質(zhì)量管理制度與管理手段需要根據(jù)污染發(fā)生、形成及影響機理研究的深化,并結(jié)合污染源變化、氣象條件、總量減排、控制技術(shù)以及社會經(jīng)濟發(fā)展等多方面數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘與深度分析。
大氣污染聯(lián)防聯(lián)控監(jiān)管數(shù)據(jù)包含了在線監(jiān)測設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、移動設(shè)備、IT設(shè)備等渠道產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),其中80%以上是以非結(jié)構(gòu)化的形式而存在的。傳統(tǒng)的區(qū)域大氣質(zhì)量模式通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的模擬分析,對區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作的開展起到了一定作用,但是由于缺乏對視頻、文檔等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分析,具有一定的局限性。大數(shù)據(jù)技術(shù)在處理視頻、語音、文檔、圖片等非文字形式呈現(xiàn)的非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)挖掘、專題分析與預(yù)測等方面則更加具備優(yōu)勢。在這樣龐大的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)背后,利用大數(shù)據(jù)技術(shù),從海量堆積的交互數(shù)據(jù)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)帶有趨勢性、前瞻性的信息,實現(xiàn)為區(qū)域大氣質(zhì)量管理提供有效科學(xué)的決策分析。
1 大數(shù)據(jù)相關(guān)概念與應(yīng)用價值
1.1 大數(shù)據(jù)概念與特點
在所有的概念中,比較有代表性的概念是3V定義[1],即認為大數(shù)據(jù)需要滿足3個特點:規(guī)模性(volume)、多樣性(variety)和高速性(velocity)。同時,有在3V基礎(chǔ)上提出4V特點,國際數(shù)據(jù)公司(International Data Corporation,IDC)認為大數(shù)據(jù)還應(yīng)具有價值性(Value)。盡管存在不同的表述,但一個普遍的觀點是,大數(shù)據(jù)與“海量數(shù)據(jù)”和“大規(guī)模數(shù)據(jù)”的概念一脈相承,帶來了巨大的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的機遇。
1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用價值
目前,大數(shù)據(jù)的開發(fā)與利用已經(jīng)在醫(yī)療服務(wù)、零售業(yè)、金融業(yè)、制造業(yè)、物流、電信等行業(yè)廣泛展開,并產(chǎn)生了巨大的社會價值和產(chǎn)業(yè)空間。2012年3月美國奧巴馬政府了“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展倡議”(Big data research and development initiative),投資2億以上美元,正式啟動“大數(shù)據(jù)發(fā)展計劃”,計劃在環(huán)境、科學(xué)研究、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行突破[2]。
大數(shù)據(jù)技術(shù)為區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作的開展帶來了巨大的價值,但這些價值必須通過數(shù)據(jù)的有效整合、分析和挖掘才能釋放出來。對于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的整合目前有很多解決方案和軟件工具,而對于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(如:文本數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、信號數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等)的融合和整合,則面臨了更多的挑戰(zhàn)。海量數(shù)據(jù)的生成和累計是區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作開展的必然結(jié)果。因此可以說大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作的開展是建立在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上,諸多環(huán)境保護的決策問題必須通過數(shù)據(jù)分析才能解決。
2 區(qū)域大氣質(zhì)量模式的局限性及大數(shù)據(jù)技術(shù)帶來的突破
2.1 區(qū)域大氣質(zhì)量模式的局限性
空氣質(zhì)量模式的應(yīng)用為區(qū)域大氣質(zhì)量控制、分析不同空間尺度上空氣質(zhì)量變化狀況和趨勢以及污染防治提供有效科學(xué)依據(jù)。按照空間尺度劃分,空氣質(zhì)量模式分為微尺度模式、城市模式、區(qū)域模式、大陸尺度模式和全球模式[3]。區(qū)域大氣質(zhì)量模式在大氣污染聯(lián)防聯(lián)控監(jiān)管工作的開展中具有一定局限性。
第一,區(qū)域大氣質(zhì)量模式通過輸入研究地區(qū)的源排放、地形以及氣象資料,運行模式得到該區(qū)域的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),由于排放清單、氣象數(shù)據(jù)以及模型自身均由不確定性,空氣質(zhì)量模型的模擬結(jié)果與真實值難免存在較大誤差;
第二,在區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控監(jiān)管工作的開展過程中,產(chǎn)生了大量的結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),但是傳統(tǒng)意義上的區(qū)域大氣質(zhì)量模式不能結(jié)合文檔、視頻、圖片等海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行綜合模擬與分析,存在了大量的數(shù)據(jù)資源浪費現(xiàn)象;
第三,區(qū)域大氣質(zhì)量模式主要用于分析大氣污染成因、機制,對重點污染行業(yè)、重點污染區(qū)域進行識別,并且對環(huán)境規(guī)劃效益進行評估,大氣污染聯(lián)防聯(lián)控相關(guān)的監(jiān)管工作難以基于各類模型的分析結(jié)論有效開展。
2.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)為區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控監(jiān)管工作帶來的新突破
大數(shù)據(jù)技術(shù)通過數(shù)據(jù)的有效整合、分析和挖掘,為區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控監(jiān)管工作的開展帶來了新的機遇。在傳統(tǒng)區(qū)域大氣質(zhì)量模式的基礎(chǔ)上,大數(shù)據(jù)技術(shù)對區(qū)域大氣質(zhì)量管理產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進行了充分管理與應(yīng)用。
區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控監(jiān)管工作的大數(shù)據(jù)處理流程包括3個方面,分別是數(shù)據(jù)抽取與集成、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)解釋。
2.2.1 對大氣質(zhì)量監(jiān)測及管理數(shù)據(jù)進行抽取與整合
區(qū)域大氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)具有多樣性、數(shù)據(jù)來源廣泛、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜等特點,復(fù)雜的數(shù)據(jù)環(huán)境給大數(shù)據(jù)處理帶來了挑戰(zhàn)。首先對所需數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進行抽取和集成,從中提取出關(guān)系和實體,經(jīng)過關(guān)聯(lián)和聚合之后采用統(tǒng)一定義的結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)集成和提取時需要對數(shù)據(jù)進行清洗,保證數(shù)據(jù)質(zhì)量及可信性。
2.2.2 區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析是整個大數(shù)據(jù)處理流程的核心,因為大氣環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)的價值產(chǎn)生于分析過程,從異構(gòu)數(shù)據(jù)源抽取和集成的數(shù)據(jù)構(gòu)成了數(shù)據(jù)分析的原始數(shù)據(jù)。根據(jù)不同應(yīng)用的需求可以從這些數(shù)據(jù)中選擇全部或部分進行分析。傳統(tǒng)的分析技術(shù)如數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計分析等在大數(shù)據(jù)時代需要做出調(diào)整。另外由于大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與管理數(shù)據(jù)常常具有實時性特點,需要在處理實時性和準(zhǔn)確率之間取得一個平衡。
2.2.3 區(qū)域大氣質(zhì)量管理與決策的數(shù)據(jù)解釋
區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控數(shù)據(jù)分析是大數(shù)據(jù)處理的核心,但環(huán)保管理人員往往更關(guān)心結(jié)果的展示。如果分析的結(jié)果正確但沒有采用適當(dāng)?shù)慕忉尫椒ǎ瑒t所得到的結(jié)果很可能讓用戶難以理解。數(shù)據(jù)解釋的方法很多。區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的數(shù)據(jù)分析結(jié)果往往是海量的,同時由于涉及到多種污染物協(xié)同控制以及區(qū)域環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展等多維分析數(shù)據(jù),結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系及其復(fù)雜,采用傳統(tǒng)的解釋方法基本不可行。需要通過可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)起源技術(shù)以及人機交互技術(shù)等進行深入解釋與展現(xiàn),利用交互式的數(shù)據(jù)分析過程來引導(dǎo)用戶逐步進行分析,使得用戶在得到結(jié)果的同時能夠更好地理解分析結(jié)果的由來。
3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的應(yīng)用
總體來說,區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控監(jiān)管工作的開展需要綜合污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)、行業(yè)交叉應(yīng)用以及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展等多重維度,通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對監(jiān)管過程中產(chǎn)生的各類結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行深入挖掘與分析,建立區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控機制,簽署區(qū)域環(huán)保合作協(xié)議,編制實施空氣質(zhì)量保障方案,實施省際聯(lián)合、部門聯(lián)動的環(huán)境監(jiān)管模式,從而保障區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量。
3.1 基于大數(shù)據(jù)進行區(qū)域大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
由于區(qū)域內(nèi)多種污染物同時在大氣中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),引起暴露和產(chǎn)生沉降,對影響人類健康和生態(tài)系統(tǒng)都有著嚴(yán)重影響。但是區(qū)域大氣環(huán)境監(jiān)測重點實現(xiàn)單一污染物控制格局,對多種污染物之間的相互影響和協(xié)同控制的分析較少,對硫氧化物、氮氧化物、VOCs、重金屬和NH3等相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏相關(guān)分析[4]。
基于大數(shù)據(jù)技術(shù),通過對區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)、污染源在線監(jiān)控數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與視頻監(jiān)控、暴露人口規(guī)模、人口地域分布和人群特征、污染物帶來的健康風(fēng)險等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)綜合分析,實現(xiàn)數(shù)據(jù)協(xié)同減排,分析不同污染物之間的相關(guān)關(guān)系,并對污染減排量帶來的物理損害減少進而減少的經(jīng)濟損失與污染物減排量之間的關(guān)系進行更深入的分析。
3.2 通過大數(shù)據(jù)實現(xiàn)與其他行業(yè)信息共享
目前區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量管理工作的開展以環(huán)境保護各級業(yè)務(wù)部門為主,與氣象、林業(yè)、交通等相關(guān)行業(yè)沒有實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與綜合分析,需要綜合多行業(yè)角度,對區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量進行預(yù)測預(yù)警。
基于大數(shù)據(jù)技術(shù),結(jié)合氣象、林業(yè)、交通等行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù),進行數(shù)據(jù)挖掘與統(tǒng)計分析。如通過對區(qū)域氣象條件與機動車統(tǒng)計數(shù)據(jù)的獲取,綜合該地區(qū)污染物排放監(jiān)測數(shù)據(jù),運用大氣污染物擴散模型等計算出未來48小時內(nèi)大氣污染狀況,并給出相關(guān)出行建議,在出現(xiàn)逆溫等不利于污染物擴散的大氣條件下,對相關(guān)企業(yè)進行排放控制或階段性實施機動車限行管理,從而在一定程度上預(yù)防區(qū)域大氣污染事件的發(fā)生。
3.3 大數(shù)據(jù)技術(shù)為區(qū)域綜合發(fā)展提供決策分析
我國現(xiàn)行的空氣質(zhì)量管理仍是典型的屬地模式,部門分割,缺乏有力、高效的跨行政區(qū)協(xié)調(diào)機制。雖然發(fā)達地區(qū)城市群已經(jīng)開始對區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控進行先試先行,但一些好的做法和經(jīng)驗并沒有固化下來形成一種長效機制[5]。
大數(shù)據(jù)技術(shù)的實施,能夠在區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控總體規(guī)劃同時,結(jié)合區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展水平、空氣質(zhì)量現(xiàn)狀和管理水平等要素,在環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)和達標(biāo)時限上給出決策支持,實現(xiàn)區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控差別化管理,為建立地區(qū)間協(xié)調(diào)和合作機制提供數(shù)據(jù)支持,構(gòu)建“共同但有區(qū)別”的大氣污染聯(lián)防聯(lián)控監(jiān)管和規(guī)劃體系。
4 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)
目前,大數(shù)據(jù)技術(shù)在區(qū)域大氣環(huán)境管理中的運用仍存在一些困難與挑戰(zhàn),體現(xiàn)在對海量空氣環(huán)境監(jiān)測與管理數(shù)據(jù)挖掘的四個環(huán)節(jié)中??諝赓|(zhì)量監(jiān)測與管理數(shù)據(jù)收集方面,要對來自空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站、污染源在線監(jiān)控設(shè)備、視頻監(jiān)控、其他行業(yè)的數(shù)據(jù)附上時空標(biāo)志,去偽存真,盡可能收集異源甚至是異構(gòu)的數(shù)據(jù),必要時還可與歷史數(shù)據(jù)對照,多角度驗證數(shù)據(jù)的全面性和可信性;對區(qū)域大氣數(shù)據(jù)的存儲要達到低成本、低能耗、高可靠性目標(biāo),在存儲時要按照一定規(guī)則對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分類,通過過濾和去重,減少存儲量;對海量大氣監(jiān)測與管理數(shù)據(jù)的處理涉及上百個參數(shù),其復(fù)雜性體現(xiàn)在多源異構(gòu)、多實體和多空間之間的交互動態(tài)性,從大量動態(tài)數(shù)據(jù)中綜合信息,并導(dǎo)出可理解的內(nèi)容;結(jié)果實現(xiàn)可視化呈現(xiàn),如采用標(biāo)簽云、歷史流、空間信息流等可視化技術(shù),以圖形等可視化方式讓結(jié)果更容易被理解與接受。
參考文獻
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