基于污染物总量控制的资源环境承载力监测预警研究

当资源需求和环境破坏超过资源环境承载力时,后果不堪设想。因此,文章设计基于污染物总量控制的资源环境承载力监测预警,通过测算大气、水、土壤的污染物总量,结合资源承载力指标,构建监测指标体系。利用层次分析法确定各指标权重。根据承载力数值,划分预警等级和污染物排放量控制等级。研究显示:2个区域为红色预警区,需控制污染物排放;1个区域为橙色预警区,可少量排放低污染物;6个区域为黄色预警区,需稍加控制污染物排放;8个区域为蓝色预警区,暂不需控制污染物排放;4个区域为绿色预警区,当前不需控制污染物排放。

地下水环境智慧监管技术集成与平台应用研究

针对“双源”地下水(地下水污染源和集中式地下水型饮用水源)环境监管需求,研发了一套集地下水污染在线监测预警、评价溯源、预测应急于一体的可视化技术集成与应用平台。该平台将物联网、地下水数值模拟、大数据、云计算等技术集成应用于环境监管,实现了工业园区地下水环境实时动态监测评价及预警、地下水污染路径溯源计算、地下水事故污染预测及应急支撑等网络服务与计算功能,并通过地下空间三维数字化处理,构建了“所见即所得”的三维虚拟现实界面,实现了对地下水环境的便捷、高效监管与决策。该平台兼容手机、平板电脑、台式计算机等固定和移动设备,可为“双源”地下水污染监控、管理和应急提供实时、高效的科技支撑。

水质预警系统中斑马鱼运动行为指标的监测和优化

为进一步掌握斑马鱼的行为特征,优化基于鱼类行为变化的水质预警系统。文章采用Noldus Etho Vision XT软件对斑马鱼进行动态追踪分析处理,选取速度、蜿蜒度、活动性等10个行为指标,分析其相关关系并利用主成分分析法聚类降维,最终确定由距离、状态、轨迹、方向和加速度5种敏感因子及其构成的综合因子。通过模拟不同浓度Cd^(2+)急性暴露试验,结果表明,各项因子出现最值的时间主要集中在污染暴露的20 min内,且浓度越大各因子表现的行为特征越明显。其中轨迹因子、状态因子和距离因子较为敏感,均在10 min内出现最值。综合因子分别在0.1、1.0、2.0 TU的Cd^(2+)暴露后的8、10、4 min时达到最值。因此,文中统计筛选的5种因子可完整地表征斑马鱼的行为反应规律,综合因子可在10 min内有效预警水质突变,提供及时稳定的预警信号。

机场雷暴监测预警方法设计

为实现机场雷暴的精准检测,设计一种基于大气电场的机场雷暴监测预警方法。通过大气电场仪采集电场大数据,并实施缺失数据填补、干扰数据去噪处理。利用经验模态分解法分解大气电场数据,实现大气电场数据的频率分布和幅值分布特征提取。基于多元回归模型构建预测模型,以特征为输入,预测未来一段时间内的雷暴强度值。参考雷暴强度等级划分表,实现不同程度的机场雷暴监测预警。结果表明:雷暴强度预测结果与实际结果之间的可决系数均在0.9以上,比较接近1,说明雷暴强度预测结果与实际情况较为接近,证明所研究方法的监测预警效果较好。

燃机厂气体污染全景监测预警系统设计与应用

燃机厂仍为目前我国发电侧的主要能源结构。“上大压小”政策及双碳政策的推行对燃机厂运作过程中气体污染的排放监测和预警提出了更高的要求。目前大部分传统燃机厂存在气体污染监测薄弱、计量设备老旧、应用功能缺乏等问题,无法满足双碳及新型电力系统建设背景的发展需求。因此,首先提出燃机厂的气体污染监测设计的基本理论;其次,从硬件角度分析对比不同类型量测设备的技术特点;然后,从软件角度提出适应燃机厂气体污染监测预警系统的应用架构;最后,结合应用效果进行说明分析,验证系统设计的有效性和实用性。该设计实现了对气体污染的全景化监测及预警,助力燃机厂适应双碳建设的发展需求,提高燃机厂自身安全运行管理效果。

风险预警机制在企业污染物排放管理中的应用

从风险预警的概念、风险预警与风险监测的区别出发,全面梳理了国内外企业在实践中应用的各类风险预警思路及存在的问题,阐述了某企业进行前瞻性风险预警的需求,探索总结了风险预警工作思路及其在污染物排放管理中的具体应用。

水污染物排放监测与预警技术研究

随着全球经济的发展和人口数量的增加,水污染问题已逐渐成为全球关注的焦点。为了保护水资源、维护生态平衡以及保障人民群众的健康,水污染物排放监测与预警技术的研究变得尤为重要。水污染物排放监测与预警技术是应对水污染挑战的关键手段之一。通过采用先进的传感器设备、数据分析及模型预测等技术手段,可以实现对水体中污染物的实时监测、追踪和预警,及时发现和处理污染源,有效遏制水环境的进一步恶化。本研究旨在探索先进的监测与预警技术,建立科学可行的水污染物排放监测与预警系统。

重点污染源在线监控运行现状及预警体系构建

污染源在线监控是保护环境与改善空气质量的重要手段,目前长治市已经在一些重点污染源上实施了在线监控,但仍存在一些问题和不足。根据长治市重点污染在线监控工作中存在的实质性问题,提出重点污染源在线监控预警体系构建相关建议,以期为充分发挥污染源在线监控系统在环境保护管理中的作用,为污染源精确监测提供一定参考。

自动监控技术在环境保护中的应用与发展

自动监控技术在环境保护中发挥着重要作用。通过传感器和数据采集系统,可以实时监测污染源、环境质量和垃圾处理等领域,并提供准确的数据和预警信息。随着技术的发展,自动监控技术将进一步应用于数据智能分析、无人机监测和数据共享与公共服务。

基于正交锁相的绝缘子泄漏电流在线监测装置

针对传统的绝缘子污闪排查效率低、花费高等问题,设计了一种绝缘子泄漏电流在线监测装置。通过正交锁相放大技术将检测的电流信号从噪声中提取出来,解决了绝缘子泄漏电流监测时因信号微弱、干扰严重难以得到准确信息的问题。装置以STM32为控制核心,通过正交锁相放大技术实现对绝缘子泄漏电流的准确监测;通过GPRS无线通讯将监测信息实时上传至TLink云平台,实现了数据的远程在线查看;通过将数据与阈值对比,可在泄漏电流值超过阈值时向用户发送报警信息。测试结果表明:该装置在0~30 mA监测范围内测量误差在±5%以内,并能及时发送报警信息,记录、存储、查询历史数据。

场地污染监测预警与决策一体化系统的设计与实现

通过分析我国相关场地污染现状和需求,设计了场地污染监测预警与决策一体化系统,利用物联网设备实时监测采集污染数据,并通过数据传输技术SignalR进行数据传输,再使用三维地理框架Cesium反映监测区域的污染情况,保证对污染处理响应的实时性和高效性,指出三维虚拟地理技术与大数据、物联网技术结合是系统的发展方向。

基于大气电场资料的预警体系及其阈值控制分析

文章详细介绍了Pre-storm 2.0场磨式大气电场仪的系统组成与功能、信号输出与级别等预警程序,同时结合辖区内雷暴过程的发生、发展、监测预警体系及大气电场幅值阈值控制,运用统计学原理、幅值差分方法对典型雷暴过程进行案例剖析,所得结果以期提高预警准确率,为辖区防灾减灾提供必要的支持。

工业污水排放监测与水质预警策略思考

随着工业化规模的扩大,其污水排放的规模也越来越大,对环境产生了很大影响。此背景下,相关工作人员需要结合实际建立专业的监测体系,对工业污水排放状况进行实时监测,及时了解污水排放量、性质以及特点,为后续的治理工作奠定基础。同时,还需建立水质预警系统,进一步提升污水治理效果。本文从工业污水入手,浅谈污水排放的监测策略以及水质预警策略,从而有效治理工业污水。

京津冀区域大气环境承载力监测预警研究

以京津冀各城市大气污染物年均质量浓度及新的空气质量标准为基础,采用承载率评价法对各城市2013年~2015年大气环境承载力进行评价及预警判断。同时采用相关系数法,对京津冀区域及各城市大气环境承载影响因素进行相关分析。结果表明:(1)2013年~2015年我国京津冀区域大气环境超载严重,但是形势逐步好转。(2)该区域大气环境超载预警级别整体较高,中南部地区比北部地区严峻。(3)近年该区域大气环境综合承载指数与自然因素显著相关,与农业人口、机动车氮氧化物排放量等人为因素相关性也较高。京津冀区域应从农村大气污染(散煤和秸秆燃烧、道路扬尘等)、城镇机动车尾气排放防控等方面加大治理力度。

地下水型水源地水质安全预警技术体系研究

地下水型水源地水质安全预警是城镇集中供水的地下水资源保护和管理的重要依据.为了提高地下水型水源地水质安全预警功能,提出了包括基于水质长序列监测预警、基于污染动态模拟预警及基于区域污染风险评价预警的技术体系.其中,基于水质长序列监测的预警是通过因子分析筛选水源地特征污染物,分析水质数据变幅以确定水源地水质的预警级别,可实现针对水源井的开关控制作用;基于污染动态模拟的预警是在水源地外围污染源特征基础上,模拟其动态迁移过程,进而确定其影响水源地水质的预警级别,可实现对水源地水质变化趋势的预判;基于区域污染风险评价的预警着重于水源地受区域污染风险控制与水源地保护区的耦合效应,同时结合其他预警影响因子作用以确定预警级别,可实现对水源地所在区域的宏观管控.该技术在哈尔滨市利民水源地进行了综合应用,结果显示,基于水质长序列监测预警中,COD_(Mn)及NH_4^+的最大变幅指数均在1~2之间,预警级别确定为一级;根据污染动态模拟的结果得知,位于水源地开采井流场上游较高ρ(NH_4^+)的范围在迁移20 a后,污染晕前段尚未到达水源地,确定预警级别为零级;基于区域污染风险评价的预警确定水源地所在区域为零级预警区,综合分析可以确定利民水源地地下水水质存在污染风险,应采取相应的管控措施.

流域水质预警体系研究与应用进展

流域水质预警是水质监控管理的重要组成部分,完善的流域水质预警体系可为流域水污染处理提供充足时间和所需信息,有效削减水污染对水环境造成的影响.对国内外的流域水质预警体系研究进展分别从预警体系目标、预警指标、预警阈值及模拟模型4个方面进行了综述,并且对目前国内外典型流域水质预警体系进行了分析.结果表明:流域水质预警体系目标主要从流域水体功能和水体污染风险2个方面进行考虑;预警指标可分为物化和生物毒性指标2类,生物毒性指标可弥补物化指标的不足,但不能完全替代,二者联合并施是未来预警指标筛选的发展方向;预警阈值的制定依据环境质量标准、排放标准、水质现状及污染源特征等信息,采用单指标多次报警、多指标联合报警或物化与生物毒性指标联合报警等方式,可提高预警体系的稳定和可靠性;污染物迁移转化模型已有一些成熟应用,但大部分模型依然需要大量的参数和历史数据才能保证准确性,因此对于大型流域难以适用.目前我国还未有国家层面完整的流域水质预警体系和相关流程在应用,特别是缺乏可靠的污染物迁移转化模型.未来应从建立典型流域水质预警体系着手,集成地方流域成熟应用的污染物迁移转化模型,逐步完善国家层面的流域水质预警体系,为我国流域水质安全提供保障.

水体污染风险预警的生物标志物技术

在提出生物标志物内涵的基础上,分析了污染物在水体及生物之间的迁移途径并构建了生物标志物应用系统架构图,重点阐述了生物标志物相关理论基础及生物标志物应用体系,概括性总结了生物监测技术在国内外水环境监测中的研究与应用现状,系统分析了水体污染风险预警技术的发展趋势,同时提出了生物标志物研究与应用中重点关注的几个问题.

青海高原短时强降水天气的葵花-8卫星监测预警特征对比分析

为获得青海高原(以下简称高原)对流云团的强降水监测预警特征和预警方法,使用葵花-8卫星数据跟踪识别高原典型强降水天气过程的对流云团,计算并分析具有提前预警意义的云团特征参数。结果表明:(1)本文提出的对流云团识别的改进多通道法,经与传统多通道法对比检验,证明所得云团更接近对流主体,该方法适用于高原对流云团识别。(2)对流形成到成熟阶段,特征参数起伏变化,但红外与水汽通道亮温差(DTB13)和云顶亮温(Tmin)整体下降,云顶亮温梯度(GTmax)整体上升;在对流发展阶段仅红外1和2通道亮温差(DTB12)平均可达预警极值,在成熟阶段则是Tmin、DTB13、GTmax、深对流指数(DCI)等平均可达预警极值。高原上强降水天气的对流云多发展成深对流,降水发生在云团特征参数极值附近,短时强降水发生在深对流云区内特定云顶(上冲云顶或近似上冲云顶)所在特征参数极值区内或边缘附近。(3)特征参数极值对一般降水和强降水的开始时间分别提前0~1 h和0.5~4.5 h出现,在西风型流场下对强降水开始的提前时间相对较长。降水开始前,副高型流场下对流云团向深对流发展变化最剧烈,表现为DCI和GTmax平均最大,且DTB12均值最小,而西风型流场下积云发展相对弱。降水开始后,西风型流场下的深对流相对浅但云顶变化仍剧烈,表现为DCI和Tmin均值分别更低,但GTmax和DTB13平均更大,而在低涡切变型流场下的对流发展相对较深厚。(4)提出高原短时强降水天气的对流云团预警方法为:当对流云团发展到具有特定云顶,其所在尺度为50 km范围云区的Tmin≤223 K、DCI≥20 K、GTmax≥18 K、DTB12≤0 K、DTB13≤3 K等同时满足时,可预警在该范围内将产生或继续产生短时强降水,经检验该预警方法在高原深对流云短时强降水预警中的实用性较高。

南阳中心城区突发性水污染事故的应急处置研究

根据南阳中心城区突发性水污染事故具有不确定性、流域性、处理的艰巨性和影响的长期性、应急主体复杂性等特点,构建了基于W ebG IS的南阳市突发性水污染事故管理系统和事故信息服务系统,并提出培养危机意识、构建应急管理系统、制定应急预案、组织常态性的训练与演习、及时发布事故信息、做好现场污染控制和后期处置等应对措施,从而提高南阳市突发性水污染事故应急管理水平和城市的防灾减灾能力。

突发性水污染监测预警系统设计研究

为了对突发性水污染事件进行实时监测,及时预警及处理,基于水质传感技术、无线传输技术和数据库技术,开发了突发性水污染监测预警系统。可实现水质数据自动监测、分析确认、污染级别判断、污染预警、处理措施辅助决策等功能,极大地提高了社会各方对水污染事件的应急反应与处理速度。系统组成包括监控系统、确认系统和决策系统,对系统的总体构架、基本原理、实现方式进行了介绍,并以实例展示了系统的功效。