京津冀地区大气环境系统脆弱性评估研究

发布时间：2020-07-31 22:32

【摘要】：随着经济快速发展,工业化、城镇化进程加快,机动车保有量大幅增加,我国以PM2.5(particulatematter2.5)为特征的区域性复合型大气污染问题日益突出,尤其是京津冀地区,多次爆发持续时间长、浓度高、范围广的区域大气重污染现象,大气环境污染形势十分严峻。区域大气重污染现象已成为制约我国社会经济可持续发展的瓶颈之一,严重威胁到人民群众的生存环境和身体健康。协调好社会经济发展与大气环境系统之间的复杂关系,实现大气环境可持续发展,已成为京津冀地区社会经济和谐、有序、可持续发展战略中的重要组成部分,迫切需要在实践和探索中为其提供相关理论、方法和决策支持。针对上述问题,本论文将脆弱性理论引入到大气环境学科研究中,系统阐述了大气环境系统脆弱性的基本定义、内涵和大气环境系统脆弱性评价的理论基础,构建了区域尺度的大气环境系统脆弱性评价的指标体系框架,针对脆弱性理论的复杂性和不确定性,结合空气质量模型、能源环境规划模型、多准则决策分析和不确定性分析等理论和方法,系统地整合开发出一系列大气环境系统脆弱性多准则决策框架,定量表征系统中存在的区间不确定性、模糊不确定性和随机不确定性,降低不确定性因素对决策结果准确度的影响,从人类社会与大气环境耦合系统的角度,揭示大气环境系统脆弱性变化规律,探讨大气环境系统脆弱性与可持续发展的科学问题。具体研究内容包括:(1)针对传统的脆弱性评价研究忽略决策风险的缺陷,综合考虑人类活动、大气环境和社会经济等相关影响因素,开发基于OWA(Ordered Weighted Averaged)-GIS(Geographic Information System)的大气环境系统脆弱性多准则决策分析框架,通过决策风险系数定量研究京津冀地区大气环境系统脆弱性状况,时空分布差异和驱动因素作用,实现了多种决策风险条件下大气环境系统脆弱性评价,为决策者提供更加全面、科学的决策策略。(2)考虑大气环境系统脆弱性的轻重与否是一种模糊概念,提出了一种基于CAMx(Comprehensive Air Quality Model with extensions)模拟的大气环境系统脆弱性多准则决策分析框架,利用半梯形模糊隶属度函数处理决策过程中存在的模糊不确定性,得到基于CAMx模拟的京津冀地区大气系统环境脆弱性多准则决策评价结果,为下一步开展京津冀地区大气环境系统脆弱性与源减排策略研究提供理论依据与技术支持。(3)考虑到传统的多准则决策方法通常只考虑了单一不确定性,即模糊性或者随机性,为了使决策结果更为可靠,开发基于云模型的大气环境系统脆弱性多准则决策分析框架,通过云模型理论处理决策过程中的模糊和随机双重不确定性,量化评估不同行业源排放削减对大气环境系统脆弱性的改善程度,从而为区域脆弱性管理与规划制定科学有效的控制策略。(4)考虑到大气环境系统脆弱性决策过程中存在的区间不确定性和随机不确定性,从区域发展战略和节能减排的角度出发,开发基于LEAP(Long-range Energy Alternatives Planning System)模型预测的大气环境系统脆弱性多准则决策分析框架。通过区间数学理论和蒙特卡洛方法处理决策过程中的区间和随机双重不确定性,量化评估未来政策实施对大气环境系统脆弱性的改善程度,并针对不同区域提出调控建议,为降低京津冀地区大气环境系统脆弱性水平提供一定的思路和方向。本论文以建立脆弱性量化评估模型为基础,定量描述评估过程中多种不确定性,分析区域大气环境系统脆弱性的时空变化规律,阐明脆弱性状态的成因机理、识别脆弱性主要矛盾因素,预测不同政策实施对脆弱性的影响,为区域大气环境保护和污染治理提供决策依据,对于构建结构完整、功能稳定的大气环境安全格局,推进京津冀地区大气环境与社会经济可持续发展具有重要的实践意义。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X16
【图文】：

Ｆｉｇ．邋１－１邋Ａｉｒ邋ｑｕａｌｉｔｙ邋ｉｎｄｅｘ邋ｏｆ邋Ｃｈｉｎａ邋（Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，邋２０１６）逡逑面对如此严峻的大气重污染现象，我国政府也一直致力于大，相继出台了《大气污染防治行动计划》、《京津冀及周边地区落动计划实施细则》一系列的政策措施，并将京津冀协同发展上升面，推进京津冀协同发展协同治理，实现区域大气污染联防联控颁布实施的发布的《大气污染防治行动计划》中提出“经过五年气质量得到总体改善，重污染天气较大幅度减少；要使京津冀区转；力争再用五年或更长时间，逐步消除重污染天气，全国空气。国家环保部更是制定了力争２０３０年之前将中国所有城市的空标准水平的具体目标Ｗ，这些政策举措无一不彰显出我国政府决心，也在最近几年取得了显著的成绩。京津冀及周边地区大气效果，“大气十条”目标全面实现，但大气环境保护和污染治理中央环保督察和大气污染防治强化督查情况，当前京津冀地区结构尚未根本改变，大气污染物排放总量仍然较高，大气污染防多问题，这些己成为制约京津冀地区社会、经济和环境可持续发

？展趋势。逡逑弱性的起源和内涵逡逑性（Ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ）”最早出现在２０世纪６０年代末期的社会科学研宄ｎ在地学领域的自然灾害研宄中第一次提出了脆弱性的概念，用于描要素易于受到影响，并缺乏抗干扰、恢复自身结构或功能的能力［３１］概念，由于研究对象和学科研宄背景不同，各领域不同学科的专家在着一定的差异。但随着脆弱性研宄领域的不断发展，脆弱性的概一系列包含敏感性、风险、恢复力、适应性和应对能力等相关概念和ＭｃｃａｒｔｈｙＷ等学者认为脆弱性的核心构成要素为系统对干扰的应能力。可持续发展的研究拓展了脆弱性理论的内涵（图１－２）：从系统的内在固有脆弱性开始演化为包含自然系统和人类社会系统在其意义概念更加广泛；对脆弱性的关注重心由自然环境及其导致的为人类社会，以及人类社会对系统脆弱性的形成、发展的作用；由到的损害发展为以人类社会的主动适应能力作为脆弱性评估的核

论文研究技术路线图

本文编号：2777097