地區區域環境污染進度研究論文范文

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1質量評價及方法研究

由于京津冀城市群的特殊地位，近些年，針對該地區的環境污染研究成果較豐富。環境質量是環境系統客觀存在的一種本質屬性，并能用定性和定量的方法加以描述的環境系統所處的狀態。為了能準確地評價京津冀城市群區域環境污染現狀，張婷等、張薇薇等對該區域水質進行評價;Yang等利用信息熵確定權重的集對分析法，客觀地評價了北京市大氣環境風險。在現有評價方法基礎上，Yang等、張先起等利用信息熵確定綜合評價法中各指標的權重，避免了權重確定的主觀性，改進TOPSIS評價邯鄲市地下水水質。研究表明，京津冀地區水質，大氣污染依然嚴重且有惡化的趨勢。同時，環境污染評價的區域選擇重點集中在北京、天津等城市，在空間上，尚未充分揭示整個城市群的環境污染現狀。京津冀地區環境質量的評價方法較單一，缺少多種方法的集成應用。

2環境模型的應用

區域環境管理的重點之一在于掌握區域環境污染的特征及變化規律。環境模型是應用環境系統分析方法解決環境污染控制問題，將既有的數學研究成果應用于研究問題中，通過對研究對象的抽象，以反映事物的更為本質的運動規律與特征。在京津冀地區，He等將校準的三維水體富營養化模型應用于北京官廳水庫管理方案的研究分析。但由于數據的局限性，缺乏對方案預測的長期效果進行驗證。Jia等利用多種類藻類生態動力模型研究北京市河流水體富營養化程度。相比之下，模型法在大氣污染特征的研究中應用更廣泛，它能充分考慮氣象條件對大氣環境的影響，模型法的重要性還體現在污染源解析方面。然而，模型法的不足在于對研究對象進行抽象時所做的假設和簡化會產生一定程度偏離事物原來特征，使模擬結果與實際產生差異，同時，模型法因其對數據要求較高而很難廣泛地推廣。

3污染規律探索

3.1水質污染特征

在京津冀地區水質污染研究中，一方面是以海河為研究對象:鄒志紅選取海河水系2004年～2006年4個斷面的432個數據，運用兩階段模糊法對影響京津地區主要水源水質進行了綜合評價。結果表明，海河水系總體仍屬于劣Ⅴ類水質，京津地區總體水質隨季節波動規律明顯，控制污染勢在必行。張婷等、陳水蓉等研究表明海河水系局部水質呈惡化趨勢。另一方面針對小流域的研究:在北京市，主要針對密云水庫及其流域的水質污染規律研究。張微微等研究表明，空間上，密云水庫上游的污染風險大于下游出口的污染風險，而且潮河流域TP和TN污染物質對庫區TP和TN污染發生的貢獻大于白河流域。于一雷等研究表明，密云水庫的總氮、硝態氮含量全年幾乎都低于3條河流，其中潮河的總氮、硝態氮含量最高，其次是白河，最低的是清水河。除此之外，針對北運河水系的水污染變化特征也有涉及。北運河各排水支流水質均較差，主要污染指標為耗氧型有機污染物及NH+4-N等。在天津市，李國峰等、葉飛等對天津地區薊運河、潮白新河、永定新河、金鐘河、北塘排污河、黑豬河、大沽排污河等主要河流的水質評價及水污染變化趨勢進行分析。從時間角度分析表明，枯水期水質最差，58.3%的河流為劣Ⅴ類水質。在河北省內，相關研究最少，彭乾等利用2010年民心河水質監測數據分析得出研究區水質狀況總體較差的結論。總結起來，在京津冀地區水污染研究及趨勢分析中，研究重點集中在北京，其次是天津，河北省涉及較少。研究結果都反映出該區域內水污染問題依然嚴重且有惡化的趨勢。因此，有必要加強進一步的分析研究。

3.2大氣污染特征

在京津冀地區大氣污染研究中:一方面針對污染物濃度變化趨勢分析，Li等、Zhang等、Sun等針對北京市CO、BTEX、NO2、O3、PM10等污染指標的濃度變化趨勢進行分析，表明由于奧運會前后采取了控制措施使北京各污染指標呈下降趨勢。邵平等對張家口市區大氣典型污染物NOX、SO2、O3和PM10進行了連續觀測研究。結果表明，張家口市首要污染物為可吸入顆粒物。Zheng等分析了天津市PCBs的濃度變化趨勢，表明其污染濃度高于中國大部分城市，且存在季節差異性。除了針對單個城市的研究外，趙普生等、王麗濤等在北京、天津、石家莊等地區針對區域PM2.5污染情況分析，前者表明，京津冀PM2.5污染較重北京、天津和石家莊年均濃度均超過了100μg/m3;后者研究表明該地區霾污染的季節變化非常顯著，冬季最為嚴重，其次是夏秋季。然而，孫志強等針對奧運時段北京及近周邊區域空氣污染觀測與比對分析，結果表明夏、秋兩季北京和近周邊地區首要污染物均為顆粒物，北京大氣中細粒子濃度受周邊影響嚴重，而NOX有向周邊擴散的潛勢，夏季臭氧則表現出區域污染的特征。該研究再一次強調了區域協同防控空氣污染的重要性和迫切性。

與傳統分析方法相比，在大氣污染物空間分布規律的探索中，基于ArcGIS的地統計分析方法具有一定的優勢。Chen等以ArcGIS為平臺，通過克里金插值得到PM10、NO2在天津市中心城區的空間模擬分布圖，之后，趙文慧等基于同樣的方法分析了北京市可吸入顆粒物時空變異性，都得到了滿意的結果。盡管如此，地統計方法在京津冀地區大氣污染空間預測的應用較少，地統計方法內容豐富，因此更深入的研究工作有待進一步開展。Liao等推薦地統計方法在大尺度空間大氣污染物的空間預測中，效果更好。為此，可考慮其在京津冀城市群中應用，其結果會更合理。

3.3污染源解析

目前，在大氣污染研究中關于“源解析”的成果較多，它解決了污染物“從哪里來的問題”。Kong等利用化學質量守恒及多元統計方法對天津市不同季節PM10、TSP的污染源解析;而Huang等基于MM5-CAMx-PSAT模型對北京市SO2污染進行源解析。同時，也有大量研究分析影響污染物濃度的因素，它很好地解決了污染物濃度“受什么因素影響”的問題。水質污染影響因素方面，張婷等影響白洋淀水質的關鍵自然因子是入水量，包括產業和產業結構兩方面的社會因子對白洋淀水質有很高的相關性。張微微等研究表明密云水庫流域主要是以TN和TP污染為主，可能與該區域平均化肥、農藥和農用薄膜使用量增加、畜牧業產值比重增加有很大關系。郭婧等研究表明經濟的發展、人口的增加對北京市水環境造成了巨大的壓力，缺少生態補水是河系水質較差的主要原因。葉飛等對天津市的8條主要河流:海河、北運河、潮白新河、北京排污河、永定新河、薊運河、子牙新河、獨流減河水質監測數據分析表明天津市河流主要受工業污染。

與水質環境污染源解析的研究相比，大氣污染方面的研究已較豐富。影響大氣污染的因素眾多，其中包括氣象條件(溫度、濕度、風向、風速等)、天氣類型交通條件、政策法規、排放標準、交通控制措施、能源結構等，并且通過改善此類因素都會對大氣環境質量產生重要的影響。雖然關于污染因素的研究比較充分，但京津冀地區目前的研究現狀，主要集中在北京市，天津市也有少量涉及，河北省十分缺乏，有待進一步研究。由此，若將以上兩個研究方向的成果有效結合，將為有效地減排、控制污染物濃度提供重要依據。

3.4環境與經濟關系

近年來，在經濟快速發展的背景下，國家提出“節能減排”的目標，使能源、資源、環境、經濟成為研究的熱門詞匯，同時，在環保研究領域他們之間的耦合關系研究也受到了重視。在“環境”與“經濟”的關系研究中，最常見的方法是“環境庫茲涅茨曲線”。王志華等基于時間序列數據驗證了北京環境庫茲涅茨曲線的存在，然而，國外的學者從方程的建立、數據的有效性檢驗等方面對環境庫茲涅茨曲線進行了改進與應用。改進后的模型在京津冀地區的研究中涉及較少。在“能源”與“環境”的關系研究中，李林等基于排放清單和環境質量模型分析了北京市能源利用對空氣質量的影響;Cai等基于“能值”分析了京津冀地區能源強度、資源結構、環境壓力、資源使用效率之間的關系。在“資源”與“環境”的關系研究中，“環境承載力”的概念得到了廣泛的應用，它是判斷社會經濟與水環境系統是否協調的尺度。例如，解海靜等基于水環境承載力對北京密云水庫的變化特征;Lin等利用對環渤海地區的環境承載力進行綜合分析;Zhu等對海河流域與水相關的生態環境承載力的時空差異進行分析。我國經濟的快速發展主要是靠能源驅動的。

然而，國家既要保證經濟的穩定增長，又要實現“節能減排”目標，這使我們會產生疑問:節能對經濟會產生怎樣的影響?即確定經濟增長與能源消費增長、經濟增長與資源消費增長之間是否存在因果關系，若存在，其因果關系的方向如何?關于這個問題，陳操操等對北京市1980年～2008年能源消費與經濟增長之間的因果關系，結果表明，北京市能源消費與經濟增長之間存在長期均衡狀態，體現為從經濟增長到能源消費單向的因果關系，能源消費并不是經濟增長的一個強的外生變量。然而，針對京津冀地區其他城市的相關研究明顯不足，從而無法支撐此理論在整個京津冀地區的適用性。

4思考與展望

針對京津冀地區的環境污染的相關研究已有很大的進展，本文在分析已有成果的基礎上，發現相關研究中的不足，總結出今后在該地區的環境污染研究中，應重點考慮以下幾個方面。

(1)研究范圍方面:在京津冀地區環境污染的相關研究中，雖然取得了很大的進展，但大多數研究是針對北京市展開的，而針對河北省、天津市的相關研究不足，研究力度有待進一步加強。在時間維度上，以2008年奧運會為主體的研究較多，時間跨度偏小，規律探索缺乏說服力。在時間和空間角度都不足以充分地揭示京津冀地區的區域環境污染時空變異的總體特征。

(2)研究方法方面:該區域環境評價及預測的方法研究中，主要依靠多元統計方法，集對分析法等，方法較單一，已不能滿足目前該地區復雜的要求，應引入更多有效的、合理的方法，如綜合水質標識指數法、信息熵法，ANN神經網絡等。在大氣污染評價的研究中，利用傳統指標(PM10、NO2、SO2等)的研究較多，但涉及到經濟指標、環境政策、科技投入、產業結構等因素的研究較少，諸如EKC模型和資源環境的承載力等只僅在個別地區的研究中應用。對于LUR，Kriging，EKC等模型的研究中，缺乏數據有效性檢驗，導致說服力不足。

(3)規律探索方面:在流域水體污染和區域大氣環境污染的時空變異規律的研究中，雖然已取得很大的進展，但是規律的探索仍存在空間上的局限性，試驗數據的選取也具有時間上的局限性，評價指標選取的隨意性。而該區域內環境污染與經濟發展之間的耦合關系，很少有學者涉及。已有的相關研究表明，京津冀地區環境具有區域協同性，但在該地區由于經濟發展情況、科技水平、環境投入、政府效應等因素的不同，城市間的環境特征表現出了差異性及其影響機制，針對此方面規律的探索及對比分析尚顯不足，因此，可作為我們今后研究的方向。

作者：梁增強馬民濤杜改芳單位：北京工業大學環境與能源工程學院