长春经济技术开发区环境风险预警系统

收稿日期!"##$%#&%$’作者简介!张妍($)&*%+,女,吉林省镇赉县人,"###年毕业于东北师范大学环境科学系,现为中科院长春地化研究所在读博士,研究方向为区域环境规划与评价-长春经济技术开发区环境风险预警系统张妍$,尚金城"($2中科院长春地理研究所,长春$*##"$3"2东北师范大学环境科学研究所,长春$*##"1+摘要!建立了一个环境风险预警系统的总体组织结构,探讨了具有多层次模块问题的模块管理系统,并结合长春经济技术开发区进行了实证分析-关键词!环境风险预警系统,灰色预测中图分类号!4/"#21文献标识码!5文章编号!$##$%"$1$("##"+#1%##""%#*6789:;<7=>?<@A B ;<C ><7D E FD B <A <G6:H 7>C D <9I B D J 7A J D E K <D E :H A HL M N O PQ N O $,R M N O PS T O U M V O P"($2W M N O P U M X OY O Z [T [X [V \]^V \P _N ‘M a ,[M V W M T O V Z V 5U N b V c a\]R U T V O U V Z ,W M N O P U M X O $*##"$3"2d M V Y O Z [T [X [V \]e O f T _\O c V O [N g R U T V O U V Z ,h \_[M V N Z [h \_c N g i O T f V _Z T [a ,W M N O P U M X O $*##"1+K j H 7B D J 7!d M V [\[N g Z [_X U [X _V c \b V g \]V O f T _\O c V O [N g k N _O T O PZ a Z [V c k N Z l X T g [,c X g [T m g N a V _c \b V g Z N O bT [Z c N O N P V m c V O [Z a Z [V c k N Z b T Z U X Z Z V b ,N O bV O f T _\O c V O [N g k N _O T O PZ a Z [V c \]W M N O P U M X OV U \O \c ab V f V g \‘c V O [N _V N k N Z ‘_N U [T U N g g a N O N g a n V b2o >:p ;B 9H !e O f T _\O c V O [N g k N _O T O PZ a Z [V c ,^_V a‘_V b T U N [T \O2经济高速发展的同时,也给环境造成了巨大的压力,能否在环境恶化前选择恰当的应对措施,使环境恶化趋势降到最低水平,从而在保持经济高速增长的同时,不至于使环境问题成为制约经济再上一个新台阶的因素-环境预警系统的建立就是针对这一问题提出的,它能够对一定时期的环境状况进行预测.分析和评价,通过这一系统的建立,可以为决策者进行决策提供依据,使区域环境与经济沿着协调的方向发展-q 长春经济技术开发区环境风险预警系统环境风险预警系统是指对一定时期的环境状况进行分析.评价与预测,确定环境质量变化的趋势.速度以及达到某一变化限度的时间等,按需要适时地给出变化和恶化的各种警戒信息及相应对策r $s-由此可见,环境风险预警系统是一个由众多因素组成的复杂系统,是一个多目标系统,该系统不仅包括某个时间变化趋势的报警,而且还包括警戒预警类型,为了有效地实现其风险预警的功能,必须对这些因素进行定量的计算,建立其组织结构模式-长春经济技术开发区自成立以来作为长春市新的经济增长点,经济发展必然处于中心地位-长春经济技术开发区环境预警系统可以对一定时期的环境状况进行预测.分析与评价,通过这一系统的建立,可以为决策提供依据,使长春经济技术开发区环境与经济沿着协调的方向发展-长春经济技术开发区环境风险预警系统的组织结构由输入.处理.输出模块组成-t 系统输入模块该模块包括初始指标体系的确定以及根据所确定的指标体系而形成的数据采集子系统.数据预处理子系统和数据库系统-我们选择了以下*类$1项统计指标构成初始状态下的指标体系-($+水环境质量指标!‘u .悬浮物.W v w U _.氨氮.石油类.总铬.铅.x v w 0.挥发酚.总磷3("+大气环境质量指标!R v ".h v ".d R y3(*+声环境质量指标!噪声-对上述指标体系形成数据采集系统,预处理系统,最后得到初步环境指标的数据库系统,完成输入模块的工作-z 处理模块该模块由指标选择子系统.指标预测子系统.指标权重子系统.指标评价子系统和综合评判子系统组成-*2$指标选择子系统将输入部分所形成的基础数据,运用灰色关联法从第"1卷第1期重庆环境科学"##"年/月初始指标体系中选择!!个信号指标"#$%悬浮物% &’()*%氨氮%石油类%铅%+’(,%-’.%/’.%0-1%噪声234.指标预测子系统由于整个经济技术开发区是一个涉及社会%经济和生态环境的灰色系统5对系统的分析和预测5都属于本征性灰色系统预测2本文对选定的!!项指标5采用678!5!9模型对各项指标值的变化趋势进行预测:.;2由上述的模型可得长春经济技术开发区!<<<%.===两年的各指标预测值5如表!所示"表C C D D D年和E F F F年的各指标预测值指标!<<<.===指标!<<<.===G!@4A=@4<.G@,,4@3B?4@AG.B.=4@?,,!4.,G A=4=3A=4=,!G3!@=4B A!,?4B,G<=4=B.=4=B?G B?4A=@4B!G!==43A=4B!G,.4.<.4B@G!!B<4?B,!43@G?=4=!,,=4=!B B343指标权重子系统根据基础数据来确定指标对整个系统的贡献率大小5为使其具有较好的实际应用效果5我们采用主客观相结合方法H组合赋权法:3;2它是主观法H I$1法与客观法H均方差法的融合2下面是组合赋权法的公式"J K L M N O K P8!>M9N Q K8!9其中5RS HH第S个指标的客观权数TU S HH为第S个指标的主观权数TV HH为主客权数的比例2由长春经济技术开发区的实际数据可知5各指标处于不同的重要等级上5但由客观法得出的权数排序与主观法又不完全相同5评价指标按重要等级的排序也不相同的5说明由客观法得出的权数不是按指标本身的重要程度得出的5因此其结果对于最终的权重确定不再具有参考价值5仅以主观法得出的权数为准5此时V L=2采用主观法的权数结果也就是层次分析法的计算结果2 34B指标评价子系统根据指标选择模块与预测模块提供的指标及其预测结果5以及各指标对应的各预警区间的中值来确定各指标的评价等级标准234B4!评价标准大气环境质量选取大气环境质量二级标准86+3=<,>!<<?95水环境质量选取地表水环境质量标准86+3A3A>.==.95噪声标准选取国家城市区域环境噪声标准86+3=<?><39三类标准234B4.长春经济技术开发区环境质量现状环境质量现状见表.234B43预警类型选取及其预警模型表E长春经济技术开发区C D D W XC D D Y环境质量现状指标!<<B!<<,!<<?!<<@!<<A水环境质量8Z[\]98#$除外9大气环境质量8Z[\Z39声环境质量8^+9#$8G!9@4.?@43,@4B@@4,<@4?A悬浮物8G.9@3433!3,4?B!<<4!3.?@4!=3!<4,=&’()*8G39.?!4?.B.4!=..?4A B.=!4,?!A@4.氨氮8G B9B4B=B4<.,4.B,4A!?4.@石油类8G,9!4?3!4@!!4A,!4<<.4!3铅8G?9=4=.@=4=.,=4=.!=4=!<=4=!A+’(,8G@9!3.4!@!!?4A.!==4=,A.4A<?,4A-’.8G A9=4==?=4==<=4=!@=4=.B=4=.@/’G8G<9=4=.A=4=.<=4=3.=4=3?=4=3A0-18G!=9=4.@<=4.<B=43!,=43B?=43,,噪声8G!!9B=4<,B.4@@B,4,?B?4@3B@4,A 建立长春经济技术开发区环境风险预警系统是一个多目标的系统5不仅包括某个时间变化趋势的报警5而且还包括以下多种预警类型:B;"不良状态预警5对已处于恶化的环境质量做出预警5可以进一步分较差状态预警和恶化状态预警T缓慢恶化预警5对虽未达到恶性循环程度5但在不采取措施的情况下5会开始向恶化方向变化的环境状况做出预警T迅速恶化预警5对从比较好或不坏的状态向恶化方向发展5且恶化趋势迅猛5有可能在短时间内达到恶化程度的环境做出预警:,;2 _不良状态预警"‘a b8c9d b‘e f M8.9式中g1L!时为较差状态预警T g1L.时为恶劣状态预警2h缓慢恶化预警"‘i b8j9>b8c9i8j>c9a ekl b‘d M839 m迅速恶化预警"‘i b8j9>b8c9i8j>c9a efl b‘f M8B98.9和839式中5n g1L!\!=8!\年9T g1L!g8o9为环境质量评分值T g1为不良状态预警时质量评分值的临界值T o为某一时间T0为未来某一时间T保证率V可根据预警时段长短和实际需要而定5一般应要求V在A,p以上234,综合评判子系统这一子系统建立是实现预警系统的中心环节2利用求和加权的方法来确定区域环境质量变化的警情状态5确定当前或未来环境风险预警信号的灯种2通过以上计算可以求得长春经济技术开发区的环境风险预警信号为蓝灯2q输出模块这一模块是对长春经济技术开发区环境质量的变3.B期张妍等"长春经济技术开发区环境风险预警系统化发出警报!利用处理模块的结果!将信号指标划分为"种情况!即蓝灯#绿灯#黄灯和红灯!蓝灯为无警!绿灯为缓慢恶化预警!黄灯为迅速恶化预警!红灯为重警$最后给出了长春经济技术开发区%&&"’()))年的环境风险预警指标的信号图$见表*所示$表+长春经济技术开发区环境质量预警类型评价指标预警类型%&&"%&&,%&&-%&&.%&&/%&&&())) 012223333445553333 6789:3333333氨氮222222石油类222222;<=78,>333水环境质量33347(222222?7@22222A4;2233333大气环境222222声环境222222综合质量22注B2表示蓝灯!5表示绿灯!3表示黄灯!>表示红灯C环境风险预警结论根据单指标评价结果!长春经济技术开发区的大部分指标!特别是几个主要指标均处于无警区间!其中!,D%长春经济技术开发区环境质量较好!未出现警值$ ,D(大气环境虽然这几年A4;出现警值!但综合质量评分值有明显下降趋势!说明大气质量总体上是向良性发展$,D*声环境未出现警值,D"长春经济技术开发区水环境质量总体上也在向良性发展!但=78,%&&"年出现了恶劣状态预警!%&&,’%&&/年出现了较差状态预警!但其趋势逐渐好转$ 6789:%&&"’%&&/年出现了较差状态预警!但其趋势也是向良性发展$说明有机污染物是水中主要的污染物!但有缓解趋势!这与水体周围企业单位的排放情况直接相关$E参考文献%刘建军!李雪珍D天池风景资源开发过程中的环境预警评价D干旱环境监测!%&&&!%*F*G B%,/’%-%(刘传哲!张丽哲D金融危机预警系统及其实证研究D系统工程!%&&&!%.F,G B*.’*.*王明涛D多指标综合评价中权系数确定的一种综合分析方法D系统工程!%&&&!%.F(G B,-’-%"陈国阶!何锦峰D生态环境预警的理论和方法探讨D重庆环境科学!%&&&!(%F"G B/’%%,陈治谏!陈国阶D环境影响评价的预警系统研究D环境科学!%&&%!%* F"G B()’(-IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII欢迎订阅J城市环境与城市生态K杂志J中国期刊方阵K双效期刊全国中文核心期刊J城市环境与城市生态K期刊%&//年创刊!由天津市环保局主办L 天津环科院#中国生态学会城市生态专业委员会#天津环境科学学会等联合协办的学术性刊物$J城市环境与城市生态K杂志涵盖领域广阔!技术内容丰富!知识理论新颖!信息反馈快$主要内容有B环境工程#生态工程#生态经济#城市生态系统以及城市资源开发与利用#环境#生态规划#城市污染综合整治#环境管理#环境标准#环境质量评价#环境政策与法规#城市环境与人体健康#景观生态#产业生态#环保产业#固体废物#噪声#给排水等方面的科研成果#实践经验及科学管理!学术论文#研究报告#专论#综述#学术动态#新书评介和科技简讯#会议信息等$J城市环境与城市生态K为双月刊!大%-开本!-"页$刊号B M44? %))(H%(-"6?%(H%%(/N O国内外公开发行$由中国国际图书贸易总公司对外发行!国外代号B=P"/)"每双月()日出版$每期定价%(L))元!全年-期共计.(L))元$单位#个人均可在全国各地邮局订阅!邮发代号B%/H%%%$若邮局漏订!订户也可由邮局汇款到天津市南开区复康路%.号J城市环境与城市生态K编辑部补订$J城市环境与城市生态K具有广告经营资格!为国内同行提供产品信息!是环保企业树立形象!开拓市场的理想窗口$可承办国内外广大客户的黑白#彩色广告!宣传业务!收费合理!印刷精良!欢迎广为利用$地址B天津市南开区复康路%.号电话B F)((G(*),%.)%Q(*),%.(%邮政编码B*))%&%欢迎订阅J长江流域资源与环境K国内统一刊号B6?"(H%*()N 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