基于水质模型的区域水环境风险评估与调控研究 ——以苏沪跨界区为例
发布时间：2021-01-08 05:45
点源、面源是区域环境健康威胁的主要来源。人类活动排放的污染物直接影响水生生态环境的安全,并最终影响人类健康和社会经济发展。风险评估采用定量分析方法系统探索潜在的环境问题,是一种常用且有效的环境管理技术。在区域尺度进行水环境风险评估,目前较多采用指标体系方法,该方法很难避免在指标筛选和指标权重确定过程中的主观性和随意性。因此,构建较为合理、实用的区域环境风险评估方法,具有重要的理论意义和现实意义。传统的风险概念由两个变量进行描述:潜在危害事件发生的概率、危害事件可能产生的不良后果,风险水平高低常常表征为由事件概率和概率事件情景下可能的不良后果两个量构成的风险曲线,或者表示为所有可能危害事件情景中不良后果的期望值。区域环境风险评估是分析多个环境风险源对多个环境风险受体带来的可能危害,区域环境风险水平与污染物在区域环境介质中的迁移和扩散特性密切相关。水质模型是用数学语言解释和预测污染物的混合、运输和转化过程的有效工具,是描述污染物在水环境介质中迁移和转化过程的重要手段,它可以高效地预测所有可能的污染物源强情景下环境介质中对环境受体有影响的污染物的浓度,从而将环境风险源、环境介质以及环境风险受...
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：178 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究进展
1.2.1 风险评估研究进展
1.2.2 风险标准研究进展
1.2.3 区域水环境风险评估研究进展
1.2.4 区域跨界水环境风险评估研究进展
1.3 研究目标与意义
1.4 研究内容与关键科学问题
1.5 研究思路与技术路线
第二章 研究区概况与特点
2.1 典型的饮用水源地——太浦河区域
2.2 典型的工业区——吴淞江昆山段区域
第三章 主要研究方法
3.1 区域环境风险评估模型概述
3.2 水质模型的构建
3.2.1 水质模型的选择
3.2.2 WASP水质模型
3.2.3 研究区河网概化
3.2.4 研究区基本信息收集与调查
3.2.5 模型的维数与种类
3.2.6 模型信息的输入
3.2.7 模型参数率定与验证
3.3 风险源的危险性分析
3.3.1 风险源的危险性分析流程
3.3.2 风险源的分类
3.3.3 风险源评估单元的确定
3.3.4 污染物排放强度的随机模拟
3.3.5 风险源对各河段污染物浓度贡献的计算
3.3.6 风险源的危险性表征
3.4 风险受体的敏感性分析
3.5 环境风险指数的计算
3.6 本章小结
第四章 风险源的危险性分析
4.1 风险源评估单元的划分
4.1.1 点源风险源评估单元的划分
4.1.2 面源风险源评估单元的划分
4.2 源强数据的获取
4.2.1 点源源强
4.2.2 面源源强
4.3 源强概率分布
4.3.1 风险因子的选择
4.3.2 源强概率分布的计算
4.3.3 工业点源源强概率分布
4.3.4 污水处理厂点源源强概率分布
4.3.5 规模畜禽养殖场点源源强概率分布
4.3.6 面源源强概率分布
4.4 风险源对各河段污染物浓度的贡献
4.5 风险源的危险性分析
4.5.1 危险性表征
4.5.2 太浦河丰水期氨氮危险性概率分布
4.5.3 太浦河丰水期COD危险性概率分布
4.5.4 吴淞江丰水期氨氮危险性概率分布
4.5.5 吴淞江丰水期COD危险性概率分布
4.5.6 太浦河枯水期氨氮危险性概率分布
4.5.7 太浦河枯水期COD危险性概率分布
4.5.8 吴淞江枯水期氨氮危险性概率分布
4.5.9 吴淞江枯水期COD危险性概率分布
4.6 本章小结
第五章 风险受体敏感性分析
5.1 风险受体单元的划分
5.2 受体敏感性评估指标体系
5.3 指标赋值及其归一化
5.4 模糊权重的确定
5.5 受体敏感性指数的计算与分析
5.6 本章小结
第六章 区域环境风险评估
6.1 风险指数-累积概率风险曲线
6.1.1 太浦河氨氮风险曲线
6.1.2 太浦河COD风险曲线
6.1.3 吴淞江氨氮风险曲线
6.1.4 吴淞江COD风险曲线
6.2 各累积概率下的风险指数数值
6.3 风险指数的期望值
6.4 枯、丰水期风险指数的比较
6.5 环境风险分级
6.6 本章小结
第七章 区域环境风险调控
7.1 环境风险调控情景设置
7.2 风险调控效果模拟
7.3 调控前后风险曲线变化
7.4 调控前后风险指数数值的变化
7.5 调控前后风险指数期望值的变化
7.6 突发性环境风险事件应急处置分析
7.7 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 创新点
8.3 研究展望
参考文献
博士研究生期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于沉积物磷释放的WASP水质模型改进研究[J]. 王飞儿,杨佳,李亚男,杨晓秋,钟晓航,边金云. 环境科学学报. 2013(12)
[2]基于土地利用变化的珠江三角洲生态风险评价[J]. 叶长盛,冯艳芬. 农业工程学报. 2013(19)
[3]基于GIS的松花江沿岸某区浅层地下水污染特征及人群暴露风险评价[J]. 于云江,杨彦. 中国环境科学. 2013(08)
[4]太湖流域生态风险评价[J]. 许妍,高俊峰,郭建科. 生态学报. 2013(09)
[5]平水期和丰水期殷村港污染物浓度时空变异比较研究[J]. 杨晓英,罗兴章,郑正,方淑波. 环境科学. 2012(09)
[6]河流突发污染事故下游城市应急响应时间预测——以淮河淮南段为例[J]. 陶亚,任华堂,夏建新. 应用基础与工程科学学报. 2012(S1)
[7]长江下游水源地突发性水污染事故预警应急系统研究[J]. 庄巍,李维新,周静,赵爽. 生态与农村环境学报. 2010(S1)
[8]Choquet模糊积分特征融合的步态识别[J]. 汪丹桂,罗斌,翟素兰. 计算机工程. 2010(21)
[9]太湖流域面雨量的天气气候特征分析[J]. 曹晓岗,邹兰军,陈永林,夏立. 大气科学研究与应用. 2010(01)
[10]我国区域环境风险动态综合评价研究[J]. 曲常胜,毕军,黄蕾,李凤英,杨洁. 北京大学学报(自然科学版). 2010(03)
本文编号：2964034
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：178 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究进展
1.2.1 风险评估研究进展
1.2.2 风险标准研究进展
1.2.3 区域水环境风险评估研究进展
1.2.4 区域跨界水环境风险评估研究进展
1.3 研究目标与意义
1.4 研究内容与关键科学问题
1.5 研究思路与技术路线
第二章 研究区概况与特点
2.1 典型的饮用水源地——太浦河区域
2.2 典型的工业区——吴淞江昆山段区域
第三章 主要研究方法
3.1 区域环境风险评估模型概述
3.2 水质模型的构建
3.2.1 水质模型的选择
3.2.2 WASP水质模型
3.2.3 研究区河网概化
3.2.4 研究区基本信息收集与调查
3.2.5 模型的维数与种类
3.2.6 模型信息的输入
3.2.7 模型参数率定与验证
3.3 风险源的危险性分析
3.3.1 风险源的危险性分析流程
3.3.2 风险源的分类
3.3.3 风险源评估单元的确定
3.3.4 污染物排放强度的随机模拟
3.3.5 风险源对各河段污染物浓度贡献的计算
3.3.6 风险源的危险性表征
3.4 风险受体的敏感性分析
3.5 环境风险指数的计算
3.6 本章小结
第四章 风险源的危险性分析
4.1 风险源评估单元的划分
4.1.1 点源风险源评估单元的划分
4.1.2 面源风险源评估单元的划分
4.2 源强数据的获取
4.2.1 点源源强
4.2.2 面源源强
4.3 源强概率分布
4.3.1 风险因子的选择
4.3.2 源强概率分布的计算
4.3.3 工业点源源强概率分布
4.3.4 污水处理厂点源源强概率分布
4.3.5 规模畜禽养殖场点源源强概率分布
4.3.6 面源源强概率分布
4.4 风险源对各河段污染物浓度的贡献
4.5 风险源的危险性分析
4.5.1 危险性表征
4.5.2 太浦河丰水期氨氮危险性概率分布
4.5.3 太浦河丰水期COD危险性概率分布
4.5.4 吴淞江丰水期氨氮危险性概率分布
4.5.5 吴淞江丰水期COD危险性概率分布
4.5.6 太浦河枯水期氨氮危险性概率分布
4.5.7 太浦河枯水期COD危险性概率分布
4.5.8 吴淞江枯水期氨氮危险性概率分布
4.5.9 吴淞江枯水期COD危险性概率分布
4.6 本章小结
第五章 风险受体敏感性分析
5.1 风险受体单元的划分
5.2 受体敏感性评估指标体系
5.3 指标赋值及其归一化
5.4 模糊权重的确定
5.5 受体敏感性指数的计算与分析
5.6 本章小结
第六章 区域环境风险评估
6.1 风险指数-累积概率风险曲线
6.1.1 太浦河氨氮风险曲线
6.1.2 太浦河COD风险曲线
6.1.3 吴淞江氨氮风险曲线
6.1.4 吴淞江COD风险曲线
6.2 各累积概率下的风险指数数值
6.3 风险指数的期望值
6.4 枯、丰水期风险指数的比较
6.5 环境风险分级
6.6 本章小结
第七章 区域环境风险调控
7.1 环境风险调控情景设置
7.2 风险调控效果模拟
7.3 调控前后风险曲线变化
7.4 调控前后风险指数数值的变化
7.5 调控前后风险指数期望值的变化
7.6 突发性环境风险事件应急处置分析
7.7 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 创新点
8.3 研究展望
参考文献
博士研究生期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于沉积物磷释放的WASP水质模型改进研究[J]. 王飞儿,杨佳,李亚男,杨晓秋,钟晓航,边金云. 环境科学学报. 2013(12)
[2]基于土地利用变化的珠江三角洲生态风险评价[J]. 叶长盛,冯艳芬. 农业工程学报. 2013(19)
[3]基于GIS的松花江沿岸某区浅层地下水污染特征及人群暴露风险评价[J]. 于云江,杨彦. 中国环境科学. 2013(08)
[4]太湖流域生态风险评价[J]. 许妍,高俊峰,郭建科. 生态学报. 2013(09)
[5]平水期和丰水期殷村港污染物浓度时空变异比较研究[J]. 杨晓英,罗兴章,郑正,方淑波. 环境科学. 2012(09)
[6]河流突发污染事故下游城市应急响应时间预测——以淮河淮南段为例[J]. 陶亚,任华堂,夏建新. 应用基础与工程科学学报. 2012(S1)
[7]长江下游水源地突发性水污染事故预警应急系统研究[J]. 庄巍,李维新,周静,赵爽. 生态与农村环境学报. 2010(S1)
[8]Choquet模糊积分特征融合的步态识别[J]. 汪丹桂,罗斌,翟素兰. 计算机工程. 2010(21)
[9]太湖流域面雨量的天气气候特征分析[J]. 曹晓岗,邹兰军,陈永林,夏立. 大气科学研究与应用. 2010(01)
[10]我国区域环境风险动态综合评价研究[J]. 曲常胜,毕军,黄蕾,李凤英,杨洁. 北京大学学报(自然科学版). 2010(03)
本文编号：2964034
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