地区区域环境污染进度研究论文范文

1质量评价及方法研究

由于京津冀城市群的特殊地位，近些年，针对该地区的环境污染研究成果较丰富。环境质量是环境系统客观存在的一种本质属性，并能用定性和定量的方法加以描述的环境系统所处的状态。为了能准确地评价京津冀城市群区域环境污染现状，张婷等、张薇薇等对该区域水质进行评价;Yang等利用信息熵确定权重的集对分析法，客观地评价了北京市大气环境风险。在现有评价方法基础上，Yang等、张先起等利用信息熵确定综合评价法中各指标的权重，避免了权重确定的主观性，改进TOPSIS评价邯郸市地下水水质。研究表明，京津冀地区水质，大气污染依然严重且有恶化的趋势。同时，环境污染评价的区域选择重点集中在北京、天津等城市，在空间上，尚未充分揭示整个城市群的环境污染现状。京津冀地区环境质量的评价方法较单一，缺少多种方法的集成应用。

2环境模型的应用

区域环境管理的重点之一在于掌握区域环境污染的特征及变化规律。环境模型是应用环境系统分析方法解决环境污染控制问题，将既有的数学研究成果应用于研究问题中，通过对研究对象的抽象，以反映事物的更为本质的运动规律与特征。在京津冀地区，He等将校准的三维水体富营养化模型应用于北京官厅水库管理方案的研究分析。但由于数据的局限性，缺乏对方案预测的长期效果进行验证。Jia等利用多种类藻类生态动力模型研究北京市河流水体富营养化程度。相比之下，模型法在大气污染特征的研究中应用更广泛，它能充分考虑气象条件对大气环境的影响，模型法的重要性还体现在污染源解析方面。然而，模型法的不足在于对研究对象进行抽象时所做的假设和简化会产生一定程度偏离事物原来特征，使模拟结果与实际产生差异，同时，模型法因其对数据要求较高而很难广泛地推广。

3污染规律探索

3.1水质污染特征

在京津冀地区水质污染研究中，一方面是以海河为研究对象:邹志红选取海河水系2004年～2006年4个断面的432个数据，运用两阶段模糊法对影响京津地区主要水源水质进行了综合评价。结果表明，海河水系总体仍属于劣Ⅴ类水质，京津地区总体水质随季节波动规律明显，控制污染势在必行。张婷等、陈水蓉等研究表明海河水系局部水质呈恶化趋势。另一方面针对小流域的研究:在北京市，主要针对密云水库及其流域的水质污染规律研究。张微微等研究表明，空间上，密云水库上游的污染风险大于下游出口的污染风险，而且潮河流域TP和TN污染物质对库区TP和TN污染发生的贡献大于白河流域。于一雷等研究表明，密云水库的总氮、硝态氮含量全年几乎都低于3条河流，其中潮河的总氮、硝态氮含量最高，其次是白河，最低的是清水河。除此之外，针对北运河水系的水污染变化特征也有涉及。北运河各排水支流水质均较差，主要污染指标为耗氧型有机污染物及NH+4-N等。在天津市，李国峰等、叶飞等对天津地区蓟运河、潮白新河、永定新河、金钟河、北塘排污河、黑猪河、大沽排污河等主要河流的水质评价及水污染变化趋势进行分析。从时间角度分析表明，枯水期水质最差，58.3%的河流为劣Ⅴ类水质。在河北省内，相关研究最少，彭乾等利用2010年民心河水质监测数据分析得出研究区水质状况总体较差的结论。总结起来，在京津冀地区水污染研究及趋势分析中，研究重点集中在北京，其次是天津，河北省涉及较少。研究结果都反映出该区域内水污染问题依然严重且有恶化的趋势。因此，有必要加强进一步的分析研究。

3.2大气污染特征

在京津冀地区大气污染研究中:一方面针对污染物浓度变化趋势分析，Li等、Zhang等、Sun等针对北京市CO、BTEX、NO2、O3、PM10等污染指标的浓度变化趋势进行分析，表明由于奥运会前后采取了控制措施使北京各污染指标呈下降趋势。邵平等对张家口市区大气典型污染物NOX、SO2、O3和PM10进行了连续观测研究。结果表明，张家口市首要污染物为可吸入颗粒物。Zheng等分析了天津市PCBs的浓度变化趋势，表明其污染浓度高于中国大部分城市，且存在季节差异性。除了针对单个城市的研究外，赵普生等、王丽涛等在北京、天津、石家庄等地区针对区域PM2.5污染情况分析，前者表明，京津冀PM2.5污染较重北京、天津和石家庄年均浓度均超过了100μg/m3;后者研究表明该地区霾污染的季节变化非常显著，冬季最为严重，其次是夏秋季。然而，孙志强等针对奥运时段北京及近周边区域空气污染观测与比对分析，结果表明夏、秋两季北京和近周边地区首要污染物均为颗粒物，北京大气中细粒子浓度受周边影响严重，而NOX有向周边扩散的潜势，夏季臭氧则表现出区域污染的特征。该研究再一次强调了区域协同防控空气污染的重要性和迫切性。

与传统分析方法相比，在大气污染物空间分布规律的探索中，基于ArcGIS的地统计分析方法具有一定的优势。Chen等以ArcGIS为平台，通过克里金插值得到PM10、NO2在天津市中心城区的空间模拟分布图，之后，赵文慧等基于同样的方法分析了北京市可吸入颗粒物时空变异性，都得到了满意的结果。尽管如此，地统计方法在京津冀地区大气污染空间预测的应用较少，地统计方法内容丰富，因此更深入的研究工作有待进一步开展。Liao等推荐地统计方法在大尺度空间大气污染物的空间预测中，效果更好。为此，可考虑其在京津冀城市群中应用，其结果会更合理。

3.3污染源解析

目前，在大气污染研究中关于“源解析”的成果较多，它解决了污染物“从哪里来的问题”。Kong等利用化学质量守恒及多元统计方法对天津市不同季节PM10、TSP的污染源解析;而Huang等基于MM5-CAMx-PSAT模型对北京市SO2污染进行源解析。同时，也有大量研究分析影响污染物浓度的因素，它很好地解决了污染物浓度“受什么因素影响”的问题。水质污染影响因素方面，张婷等影响白洋淀水质的关键自然因子是入水量，包括产业和产业结构两方面的社会因子对白洋淀水质有很高的相关性。张微微等研究表明密云水库流域主要是以TN和TP污染为主，可能与该区域平均化肥、农药和农用薄膜使用量增加、畜牧业产值比重增加有很大关系。郭婧等研究表明经济的发展、人口的增加对北京市水环境造成了巨大的压力，缺少生态补水是河系水质较差的主要原因。叶飞等对天津市的8条主要河流:海河、北运河、潮白新河、北京排污河、永定新河、蓟运河、子牙新河、独流减河水质监测数据分析表明天津市河流主要受工业污染。

与水质环境污染源解析的研究相比，大气污染方面的研究已较丰富。影响大气污染的因素众多，其中包括气象条件(温度、湿度、风向、风速等)、天气类型交通条件、政策法规、排放标准、交通控制措施、能源结构等，并且通过改善此类因素都会对大气环境质量产生重要的影响。虽然关于污染因素的研究比较充分，但京津冀地区目前的研究现状，主要集中在北京市，天津市也有少量涉及，河北省十分缺乏，有待进一步研究。由此，若将以上两个研究方向的成果有效结合，将为有效地减排、控制污染物浓度提供重要依据。

3.4环境与经济关系

近年来，在经济快速发展的背景下，国家提出“节能减排”的目标，使能源、资源、环境、经济成为研究的热门词汇，同时，在环保研究领域他们之间的耦合关系研究也受到了重视。在“环境”与“经济”的关系研究中，最常见的方法是“环境库兹涅茨曲线”。王志华等基于时间序列数据验证了北京环境库兹涅茨曲线的存在，然而，国外的学者从方程的建立、数据的有效性检验等方面对环境库兹涅茨曲线进行了改进与应用。改进后的模型在京津冀地区的研究中涉及较少。在“能源”与“环境”的关系研究中，李林等基于排放清单和环境质量模型分析了北京市能源利用对空气质量的影响;Cai等基于“能值”分析了京津冀地区能源强度、资源结构、环境压力、资源使用效率之间的关系。在“资源”与“环境”的关系研究中，“环境承载力”的概念得到了广泛的应用，它是判断社会经济与水环境系统是否协调的尺度。例如，解海静等基于水环境承载力对北京密云水库的变化特征;Lin等利用对环渤海地区的环境承载力进行综合分析;Zhu等对海河流域与水相关的生态环境承载力的时空差异进行分析。我国经济的快速发展主要是靠能源驱动的。

然而，国家既要保证经济的稳定增长，又要实现“节能减排”目标，这使我们会产生疑问:节能对经济会产生怎样的影响?即确定经济增长与能源消费增长、经济增长与资源消费增长之间是否存在因果关系，若存在，其因果关系的方向如何?关于这个问题，陈操操等对北京市1980年～2008年能源消费与经济增长之间的因果关系，结果表明，北京市能源消费与经济增长之间存在长期均衡状态，体现为从经济增长到能源消费单向的因果关系，能源消费并不是经济增长的一个强的外生变量。然而，针对京津冀地区其他城市的相关研究明显不足，从而无法支撑此理论在整个京津冀地区的适用性。

4思考与展望

针对京津冀地区的环境污染的相关研究已有很大的进展，本文在分析已有成果的基础上，发现相关研究中的不足，总结出今后在该地区的环境污染研究中，应重点考虑以下几个方面。

(1)研究范围方面:在京津冀地区环境污染的相关研究中，虽然取得了很大的进展，但大多数研究是针对北京市展开的，而针对河北省、天津市的相关研究不足，研究力度有待进一步加强。在时间维度上，以2008年奥运会为主体的研究较多，时间跨度偏小，规律探索缺乏说服力。在时间和空间角度都不足以充分地揭示京津冀地区的区域环境污染时空变异的总体特征。

(2)研究方法方面:该区域环境评价及预测的方法研究中，主要依靠多元统计方法，集对分析法等，方法较单一，已不能满足目前该地区复杂的要求，应引入更多有效的、合理的方法，如综合水质标识指数法、信息熵法，ANN神经网络等。在大气污染评价的研究中，利用传统指标(PM10、NO2、SO2等)的研究较多，但涉及到经济指标、环境政策、科技投入、产业结构等因素的研究较少，诸如EKC模型和资源环境的承载力等只仅在个别地区的研究中应用。对于LUR，Kriging，EKC等模型的研究中，缺乏数据有效性检验，导致说服力不足。

(3)规律探索方面:在流域水体污染和区域大气环境污染的时空变异规律的研究中，虽然已取得很大的进展，但是规律的探索仍存在空间上的局限性，试验数据的选取也具有时间上的局限性，评价指标选取的随意性。而该区域内环境污染与经济发展之间的耦合关系，很少有学者涉及。已有的相关研究表明，京津冀地区环境具有区域协同性，但在该地区由于经济发展情况、科技水平、环境投入、政府效应等因素的不同，城市间的环境特征表现出了差异性及其影响机制，针对此方面规律的探索及对比分析尚显不足，因此，可作为我们今后研究的方向。

作者：梁增强马民涛杜改芳单位：北京工业大学环境与能源工程学院