水污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)綜合評(píng)價(jià)與信息化管理系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，化工企業(yè)的數(shù)量迅速增加，對(duì)周邊水環(huán)境安全造成了嚴(yán)重威脅。在中國(guó)經(jīng)濟(jì)步入新常態(tài)的形式下，風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)涵和外延的變化，使得水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)成為一項(xiàng)越來(lái)越復(fù)雜的管理命題。以前靜態(tài)的、以行政區(qū)劃為整體單元以及只重視源主體評(píng)價(jià)管控的風(fēng)險(xiǎn)管理模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)代的風(fēng)險(xiǎn)管理的新形勢(shì)。于是，提出符合當(dāng)代高復(fù)雜管理命題的風(fēng)險(xiǎn)管理模式，是目前風(fēng)險(xiǎn)管理者迫切需要的。信息化高度發(fā)展的今天，信息多維模型建模與信息化協(xié)同技術(shù)是支撐社會(huì)上高復(fù)雜度問(wèn)題處理

2、的有效技術(shù)手段。信息化技術(shù)超強(qiáng)的計(jì)算力、深度的數(shù)據(jù)挖掘力和敏捷的網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)傳輸力，使得水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的、精細(xì)化的管理成為可能。
　　面對(duì)水污染事故風(fēng)險(xiǎn)管理，本文根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)精細(xì)化管理模式提出相對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，依托信息技術(shù)建立與之相匹配的信息系統(tǒng)平臺(tái)，從而完成一種普適性的水污染事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法構(gòu)建和信息化管理系統(tǒng)的搭建的新方法。
　　本文根據(jù)當(dāng)代風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理的需求提出了SARM分區(qū)時(shí)空管理模式：主體上，將

3、管理對(duì)象細(xì)化為S（風(fēng)險(xiǎn)源）、A（區(qū)域）、R（直接受體-河流）三大主體；時(shí)間上實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)源動(dòng)態(tài)管理，避免了傳統(tǒng)的靜態(tài)評(píng)價(jià)缺乏時(shí)間繼承性的弊端；空間上實(shí)現(xiàn)分區(qū)管制，避免了傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以行政單位為總體評(píng)價(jià)單元由于地物空間分布不均所造成的評(píng)價(jià)精度不高的弊端。
　　依據(jù)SARM分區(qū)時(shí)空管理模式，分別建立與對(duì)象S、A、R相對(duì)應(yīng)的H（事故危險(xiǎn)性）、V（環(huán)境脆弱性）、E（受體暴露性）三套指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并分別進(jìn)行三類(lèi)指數(shù)評(píng)價(jià)，并且將E指數(shù)分為動(dòng)態(tài)

4、和峰值兩套計(jì)算模型分別參與下一步的風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)分區(qū)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)峰值分區(qū)評(píng)價(jià)。采用多變量統(tǒng)計(jì)結(jié)合GIS技術(shù)對(duì)H、V、E指數(shù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。利用多變量統(tǒng)計(jì)方法中的自組織映射（SOM）對(duì)S、A、R三類(lèi)主體的評(píng)價(jià)樣本點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)分析。最后采用哈斯圖技術(shù)（HDT）對(duì)各項(xiàng)聚類(lèi)進(jìn)行偏序排序劃分等級(jí)，分別得出H、V、E三項(xiàng)指數(shù)值，并根據(jù)結(jié)果分析出相應(yīng)主體S、A、R的風(fēng)險(xiǎn)主導(dǎo)因素。在空間上引入距離權(quán)重，在時(shí)間上引入時(shí)間軸，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)模型進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)

5、動(dòng)態(tài)分區(qū)評(píng)價(jià)模型、風(fēng)險(xiǎn)峰值分區(qū)評(píng)價(jià)模型和區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)模型。既得出了每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源在不同時(shí)間的風(fēng)險(xiǎn)變化趨勢(shì)，還得到了風(fēng)險(xiǎn)源在全河段的最高強(qiáng)度級(jí)別。
　　根據(jù)SARM分區(qū)時(shí)空管理模式及HVE評(píng)價(jià)體系方法，建立一套完整的基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和GIS集成技術(shù)的水污染事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理信息平臺(tái)SARMIS。通過(guò)云計(jì)算三層架構(gòu)，可以完成風(fēng)險(xiǎn)源管理所需計(jì)算物理資源的整合。完整設(shè)計(jì)基于云計(jì)算三層架構(gòu)的系統(tǒng)架構(gòu)，明確SARM管理模式的核心評(píng)價(jià)模

6、型的集成模式、技術(shù)和方法。通過(guò)對(duì)SARMIS總體設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)和核心程序模型設(shè)計(jì)等工作，最低成本的滿(mǎn)足SARM管理模式的需要，逐步設(shè)置和完成管理模式所需的各項(xiàng)功能。使整套管理模式具有完整的信息化平臺(tái)作為支撐，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理的動(dòng)態(tài)化與精細(xì)化。
　　選取哈爾濱市作為SARMIS應(yīng)用研究對(duì)象，驗(yàn)證了SARMIS的實(shí)用性和可行性。通過(guò)SARMIS平臺(tái)得出了哈爾濱市H、V、E指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果，以及進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析形成了動(dòng)態(tài)分區(qū)

7、、峰值分區(qū)等級(jí)和區(qū)域總風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)成果。根據(jù)結(jié)果得出以下結(jié)論：高危險(xiǎn)性風(fēng)險(xiǎn)源包括ZM煤化工的多元酚和甲醇罐1、LX石化的苯酚和兩個(gè)苯罐、YM集團(tuán)的甲醇、SL藥業(yè)的乙醇以及HE化工的液氯。低危險(xiǎn)性風(fēng)險(xiǎn)源為DJ廠的甲苯和HY集團(tuán)的丙酮；哈爾濱環(huán)境高脆弱地區(qū)為西部尤其是哈爾濱市區(qū)以及東北部，中部為低脆弱區(qū)；LX石化的苯酚和兩個(gè)苯罐在整個(gè)哈爾濱市處于最高預(yù)測(cè)暴露等級(jí)且高等級(jí)影響范圍最廣，暴露等級(jí)最低的為DJ廠的甲苯，ZM煤化工所含的4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源在哈爾

8、濱市影響范圍較小但暴露預(yù)測(cè)強(qiáng)度較高；ZM煤化工的多元酚和甲醇罐1、LX石化的苯酚和兩個(gè)苯罐對(duì)影響區(qū)域范圍產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)值最高且Ⅰ級(jí)分區(qū)面積最大，DJ廠的甲苯產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)值最低且分區(qū)等級(jí)最高的僅為Ⅳ級(jí)；LX石化所含的5個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)哈爾濱市產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)總值處于最高等級(jí)，ZM煤化工所含的4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源由于受到坐落位置的因素限制風(fēng)險(xiǎn)強(qiáng)度較高但區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)總值較低，DJ廠的甲苯處于等級(jí)也較低，其他風(fēng)險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)總值處于中上等。最后根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，提出降低風(fēng)險(xiǎn)源事故發(fā)生危