居民空气污染暴露健康风险实时动态评价的研究进展

空气污染已经成为世界各国和地区面临的主要环境问题和公共卫生问题之一。确定特定时空条件下的空气污染水平,实时动态评估空气污染健康风险成为当前研究的热点。本文对空气污染暴露健康风险评价的已有研究进行综述,并提出一种提高其时空分辨率的研究思路。首先结合模型方法来提高环境浓度数据的时空分辨率,然后基于手机信令数据为暴露评价提供实时动态的暴露路径和微环境的暴露浓度,最终利用实时动态的暴露浓度替代常规评价中的环境浓度,实现居民空气污染暴露健康风险实时动态评价。

战略环境评价(SEA)及其研究进展

战略环境评价 ( SEA)是目前环境评价领域中令人关注的前沿课题 .本文对 SEA的提出和发展进行了回顾 ,对国外开展SEA的实践进行了归纳分析 ,探讨了 SEA的作用、区域特征、评价因素、基本程序、技术方法和机制 ,论述了 SEA与项目 EIA的关系 ,并介绍了香港和内地 SEA的初步实践 .

高密度城市道路交通噪声的典型分布及其在战略环境评价(SEA)中的应用

分析了高密度城市道路交通噪声分布的特点 ,从噪声接受点评价的观点出发 ,以香港地区为例 ,研究不同建筑形态道路交通噪声的典型分布 .基本方法是采用简化的DoT模型计算道路交通噪声 ,以基于GIS的道路交通噪声评价预测系统为工具计算不同建筑类型各单元的噪声级 ,再统计出各型建筑的噪声分布 .通过Kolmogorov Smirnov检验证实这些分布来自于不同总体 ,具有显著的差异 .将上述计算结果运用于香港新界西北地区道路交通噪声的战略环境评价 .

基于QUAL2K模型的滦河流域动态水环境容量研究

传统的水环境容量核算一般以一定保证率下的设计枯水流量为计算条件,存在水文计算条件单一、水环境容量不易管控等不足。本文通过滦河流域污染排放调查核算,基于QUAL2K模型建立水质模型,对流域水质进行逐日模拟,并根据模拟结果计算滦河流域主要河流逐日COD、氨氮和总磷的水环境容量。本研究计算的动态水环境容量能够较为客观地反映水文条件变化下的动态水环境容量,给出满足河道水质目标前提下逐日入河污染物允许阈值,为流域水环境保护与精细化管理提供数据支撑。

水环境非点源污染数学模型研究进展

水环境非点源污染正日益受到人们的重视 ,成为国内外学者所关注的热点领域。对水文模型、非点源模型的研究现状做了归纳分析 ,尤其是对模型与RS、GIS的集成进行了探讨 ,论述了两者结合的意义和重要性 ,提出了结合的层次性 ,归纳了结合的多种方式。最后对非点源污染模型的发展前景进行了分析和预测。

基于GIS的水质数值模拟——以上海市苏州河为例

水质模型一旦应用于某一实际水体就必然与区域水环境相联系,因此对包括污染源在内的各种水环境系统要素进行空间分析具有重要意义。本文以上海污染最为严重的水体苏州河为例,在大量实地调查获得的苏州河污染源资料,水文水质同步监测数据,区域人口数据的基础上,开发并建立了苏州河水环境信息系统,并以此为技术支持,运用水质数值模拟及其与GIS相结合的技术,研究了苏州河水体水质的时空变化规律。证实在苏州河市区段存在着一条明显的污染带,并论述了这条污染带在苏州河涨落潮的不同流场作用下,在河道内不断往复运动的规律。

南京东路机动车尾气污染调查和计算分析

机动车排放的尾气是城区重要的污染源,是形成光化学烟雾的直接因素。通过对南京东路王开照相馆——东海商厦断面的车流量、污染物浓度和气象要素的调查和监测,分析了南京东路交通流量的特征,估算了这一路段机动车尾气污染源源强,并利用分车道的经验公式计算了选定剖面的NO_x浓度分布。结果表明:(1)南京东路的车辆构成中出租车占很大比例。一天中车流量存在明显的变化,从西到东和从东到西车道的变化趋势一致,主要集中在白天和上半夜。(2)尾气中主要污染物CO的排放量远大于HC和NO_x,占总量的82.9％;NO_x排放量一天内变化相对平稳,占9.2％;HC占7.9％。(3)街谷旋涡对污染物NO_x分布有密切影响;NO_x浓度的日变化与源强日变化有关,并与冬、夏二季一天内的气象条件的变化密切相关。

运用系统工程方法对苏州河进行综合整治

从系统论的思想出发，提出苏州河水环境系统是由水的自然循环系统和水资源利用人工循环系统组成的复合生态系统。对这一系统的综合整治必须引进或采用系统工程的方法。文章对如何运用系统工程方法提出了构想，即一个苏州河水环境综合整治的基本模式：“污染源－ＧＩＳ－水质模拟－治理规划－工程措施－管理机制。”

上海地区风速、风向、稳定度联合频率的计算及分析

以上海龙华气象测站5年(1981～1985年)的逐日气象资料为基础,计算了上海地区的气象联合频率,并进行了一定的分析讨论。计算结果可为大气污染浓度的计算,大气污染防治,及环境规划等提供参考依据。

运用系统工程方法对苏州河进行综合整治

从系统论的思想出发,提出苏州河水环境系统是由水的自然循环系统和水资源利用人工循环系统组成的复合生态系统,对这一系统的综合整治必须引进或采用系统工程的方法。文章对如何运用系统工程方法提出了构想,即一个苏州河水环境综合整治的基本模式:“污染源—GIS—水质模拟—治理规划—工程措施—管理机制”。

城市环境保护规划与生态建设指标体系实证

在回顾分析各类环境指标体系的基础上 ,将环境指标体系分为 3类 :( 1 )综合性的可持续发展指标体系 ;( 2 )区域环境规划与管理指标体系 ;( 3)面向某一领域或专题研究的指标体系。结合案例研究提出了一种面向规划与管理的城市环境保护与生态建设指标体系。该体系综合考虑环境保护与污染控制、生态保护与建设、生态环境管理以及经济发展、城市与社会发展 5个专题要素 ,前 3个专题要素组成主体指标系统 ,后 2个组成扩展指标系统。根据规划管理不同层次的需要 ,设置了核心指标和辅助指标两个复杂程度不同的指标集 ,分别对应宏观与中观层次的规划要求 ,并使用灰色关联法对指标体系进行评价。在实例研究中 ,通过专家咨询法 ,选择了 39项核心指标 ,31项辅助指标组成上海浦东新区环境保护规划与生态建设指标体系 ,在计算各项指标现状的基础上 ,确立了各指标 2 0 0 5年、2 0 1 0年和 2 0 2 0年的规划值 ,结合多级灰色关联法 ,提出了 CIEE指数 ( Comprehensive Index for Environmental Protection and Ecological Construction)对各项指标的现状和变化趋势进行了评价。

长江三角洲区域输送对上海市空气质量影响的特征分析

采用MM5/CMAQ模型模拟了2004年长江三角洲地区大气污染物的输送与扩散对上海地区空气质量的影响,并定量研究了外部源区域输送和本地源对上海市空气质量的贡献.结果表明,上海地区受本地源和外地源的影响程度及相互比例随着季节的变化存在很大差异;一次污染物SO2和二次污染物SO42-所受到的影响也呈现不同的特点.外部源区域输送对上海地区SO2浓度的贡献率为7%～17%,而对SO42-浓度的贡献率在60%～70%.贡献率垂直廓线分析表明,上海地区SO2外部源贡献率随高度存在着明显的变化,总体上随高度的增长呈非线性增长,而SO42-外部源贡献率随高度的变化不明显.

上海近50年气温变化与城市化发展的关系

根据上海地区2个气象站近50年的年均气温数据,采用回归分析、滑动平均和Mann-Kendall检验法研究上海地区气温的年代际变化与跃变,城郊温差的年际变化;采用趋势拟合与相关分析,研究城郊温差与城市人口、GDP、能源消耗量、建成区面积和住宅竣工面积等各项城市发展指标的关系.结果表明：（1）近50年来,上海地区年均气温缓慢上升,20世纪90年代后城郊温差呈锯齿状上升趋势,若以徐家汇代表城区,奉贤代表郊区,则近50年来,城郊温差增温率为0.23℃/10a.（2）1989-1990年为上海城区气温的跃变年份,而郊区的气温跃变出现在20世纪90年代中期.（3）各项城市发展指标均与上海城郊温差有着显著的相关性,表明它们与上海城市热岛的发展关系密切,其中,住宅建设是上海城市热岛最主要的驱动因素,城市人口和经济发展也具有重要影响.

超大城市热岛效应的季节变化特征及其年际差异

本文以超大城市上海为例,分析了近50年四季城郊温差的总体变化趋势,同时利用城市化进程中4个年份(1987、1990、1997和2004年)9个气象站的气温数据,重点研究了上海地区热岛效应的季节变化特征及年际差异.结果表明,近50年来上海城郊温差逐年显著增长,年平均热岛天数频率为86.0%,年平均热岛强度为1.17℃,秋季热岛频率和强度高于其他季节,累积热岛强度也最大.不同时刻热岛的特征表明,夜间热岛(2∶00,20∶00时刻)累积强度在四季都较大,在春、夏季14∶00时刻热岛累积强度较大,而在秋、冬季8∶00时刻热岛累积强度较大.进一步分析表明,热岛效应的四季差异主要在于较强热岛和强热岛出现频率的差异;秋季大气最稳定的F类型比例较高可能是热岛效应更加显著的原因之一.四个年份对比分析表明,1997年之前的三个年份,热岛效应的四季差异比较显著.之后,随着年代的推移,四季累积热岛强度逐渐趋于均化,并且夏季低强度热岛有向中强热岛和强热岛转化的趋势,一定程度上反映了夏季人为热的贡献.

长江口大气重金属污染特征及沉降通量

于2009年8月与2010年5月在长江口青草沙水库及长兴岛采集了大气颗粒物样品,测定了Zn、Pb、Cr、Cu等重金属元素的浓度,并初步估算了大气气溶胶中这些重金属在长江口的干沉降通量.结果表明：长江口PM10的平均浓度在109~197μg/m3,重金属元素浓度水平由高到低为Zn〉Cr〉Mn〉Cu〉Ti〉Ni〉Pb〉V,其中Zn、Cr、Mn、Cu、Ni、Pb存在明显的元素富集,浓度分别达到297,241,186,181,52,32ng/m3,而相应的日平均干沉降通量分别为0.14,0.09,0.08,0.08,0.02,0.02mg/（m2.d）.通过与长江口水库重金属浓度对比,大气干沉降的总Cu约占水体中总Cu浓度的25%左右,大气沉降可能是长江口水中重金属的重要来源之一.

上海地区O3与NO2时空特征数值模拟个例研究

采用Metphomod数值模式,在2004年四季中各选取一个API指数相对较高的个例,研究上海地区大气污染物的时空分布特征.模式的检验表明,在夏季时段的模拟效果最为理想,基本能够反映上海地区主要大气污染物浓度分布特征和变化规律.以2004年6月7、8日的个例分析显示,NO2的浓度日变化比较复杂,O3则以单峰型分布为主;在空间分布上,上海地区的NO2、O3浓度主要受到天气背景、局地气象场分布、污染源排放等因素的影响;在局地污染物排放较强的市区,O3和NO的浓度变化存在一定的负相关,而在局地污染物排放较小、污染物主要来自扩散输送的地区,O3和NO2的浓度之间有着较明显的负相关.

上海城市地表热环境多时期遥感研究

利用4个时期的上海地区Landsat TM/ETM+影像反演了地表温度.从时间尺度和空间分布两个方面,分析了上海陆域及各区近10年间的热场分布,并采用热岛效应比率进行定量化描述.研究表明,上海的高温区面积在近10年来呈现出逐渐减少的趋势,但在空间分布上具有明显的多中心特征.其中,中心城区、浦东新区、闵行区和宝山区是上海城市热岛的4个主中心,近郊地区则逐渐成为新的城市热中心.随着近10年来上海建成区的迅速拓展,研究区域城市热岛已呈现出明显的多中心化趋势,即多个热中心共同决定了上海的热场分布.因此,为了减缓上海城市热岛的发展,应大力开展这些区域前瞻性的生态建设规划.

基于GIS的营口港总体规划生态环境影响分析

规划环境影响评价是目前战略环境评价(SEA)研究中最活跃的领域.港口总体规划属于交通运输规划的范畴,涉及多种生态环境要素,对其实施后的生态环境效应进行分析和评价具有重要的现实意义.以营口港总体规划对大气和水环境影响及其对近海海域生态敏感区的影响为例,采用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)相结合的技术,建立与评价相关的基于GIS的基础数据平台,运用GIS的空间分析功能对港区规划的生态环境影响进行分析和评估.实例研究表明,营口港规划实施将对陆域生态环境产生一定影响,对于海域生态敏感区的影响则较小.

上海市道路环境PM_1、PM_(2.5)和PM_(10)污染水平

道路环境是城市中颗粒物污染的典型微环境,同时又是人群受大气颗粒物污染暴露的典型微环境.日复一日的通勤出行使居民不可避免地要受到道路环境中颗粒物污染的影响.我国道路环境的颗粒物浓度水平与欧美等发达国家相比要高得多,尤其在交通干线附近的颗粒物水平更为惊人.因此道路环境的颗粒物污染对人群暴露的影响较大.

上海冬季公共交通出行PM_1污染暴露特征

使用DustTrakTM-II-8530粉尘仪对上海市居民出行的典型公共交通出行(地铁和公交车)的PM1暴露水平进行了平行监测,以了解其暴露特征.结果表明,公交车和地铁出行的单程平均PM1暴露浓度分别为(0.079±0.067)mg/m3和(0.065±0.056)mg/m3;交通工具内的暴露浓度低于户外步行的暴露浓度,尤其是地铁车厢内.公交车和地铁出行的单程暴露剂量分别为(0.028±0.024)mg和(0.034±0.033)mg.公交车出行的暴露剂量主要来源于车内,其贡献率达52.2%;地铁出行的暴露剂量主要来源于地面步行段(42.4%)及进站候车(44.2%).2种出行方式之间的暴露剂量和暴露浓度相对大小的不同表明,空气污染对公众健康影响的分析需要综合考虑出行方式和呼吸速率等的影响.