基于不確定性理論的河流環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)模型及其預(yù)警指標(biāo)體系.pdf

1、河流環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析是河流環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的重要基礎(chǔ)工作。然而，河流環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)中廣泛存在的不確定性因素影響了河流環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析的精度，甚至?xí)?dǎo)致錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)管理決策。
　　論文總結(jié)了河流環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析的主要內(nèi)容及方法，回顧了河流環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)、河流污染風(fēng)險(xiǎn)、河流沉積物生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)以及河流突發(fā)性風(fēng)險(xiǎn)等的主要特點(diǎn)及研究方法。闡述了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)中不確定性理論的研究進(jìn)展，在此基礎(chǔ)上指出了三種常用的不確定性研究方法：區(qū)間數(shù)學(xué)方法、模糊數(shù)學(xué)方法以及隨機(jī)數(shù)學(xué)方法

2、。將這三種不確定性方法分別應(yīng)用于河流環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析及預(yù)警指標(biāo)體系的構(gòu)建中，系統(tǒng)地分析不確定性因素對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的影響。
　　研究工作和研究成果包括以下內(nèi)容：(1)建立了基于區(qū)間數(shù)的河流水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。用區(qū)間數(shù)表示污染物的濃度，在一定程度上解決了由于采用年均值所帶了的不確定性。并對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了模糊化分級(jí)，避免了由于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的單一所帶來(lái)的武斷判別。對(duì)比顯示基于區(qū)間數(shù)的河流水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型的評(píng)價(jià)結(jié)果在某些斷面上高于確定性評(píng)

3、價(jià)。并根據(jù)分析結(jié)果選取了優(yōu)先控制污染物，為河流污染的治理提供了一定的理論支持。(2)建立了基于模糊綜合濃度和動(dòng)態(tài)聚類(lèi)分析的河流水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。提出了模糊綜合濃度的概念，根據(jù)枯、平、豐三個(gè)水期污染物的濃度計(jì)算了湘江干流的模糊綜合濃度；研究了基于模糊綜合濃度的水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，采用動(dòng)態(tài)聚類(lèi)分析對(duì)各斷面的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分類(lèi)；為經(jīng)濟(jì)、人力、物力有限情況下優(yōu)先控制斷面的選取提供了理論基礎(chǔ)。(3)建立了基于模糊綜合評(píng)價(jià)的河流污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

4、。將河流污染風(fēng)險(xiǎn)定義為危害性與脆弱性的模糊綜合函數(shù)，分別建立了危害性和模糊性的模糊隸屬函數(shù)，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)計(jì)算河流的污染風(fēng)險(xiǎn)。該模型與前兩個(gè)模型相比，不僅僅考慮了河流污染物對(duì)人體的健康危害，同時(shí)考慮了河流本身的脆弱性，即受污染的難易程度。(4)通過(guò)對(duì)比前面三個(gè)模型下的水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，指出了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過(guò)程中不確定性的存在及其影響，并證明在河流水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，污染物濃度的不確定性及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的不確定性是最重要的兩個(gè)方面。(5)建

5、立了基于模糊毒性指數(shù)的河流沉積物重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)代碼和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法的基礎(chǔ)上，提出了模糊毒性指數(shù)的概念，建立了改進(jìn)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法。對(duì)今后河流沉積物生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的分析起到了一定的推動(dòng)作用。(6)根據(jù)隨機(jī)理論，利用序貫高斯方法模擬了長(zhǎng)沙某鉻鹽廠地下水中六價(jià)鉻的分布情況，將被六價(jià)鉻污染的地下水作為污染源。采用非穩(wěn)定二維水質(zhì)模型，模擬地下水突發(fā)事故對(duì)河流水質(zhì)的影響及對(duì)下游取水口的風(fēng)險(xiǎn)。(7)建立了基于模糊層次分析法的河流

6、污染風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，模糊層次分析法和模糊綜合評(píng)判確定預(yù)警等級(jí)，并對(duì)不同的預(yù)警級(jí)別提出了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)防范措施。
　　針對(duì)河流環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析，結(jié)合不確定性理論，系統(tǒng)地分析了河流水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)、污染風(fēng)險(xiǎn)、沉積物生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、河流突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)中的不確定性，運(yùn)用區(qū)間數(shù)學(xué)方法、模糊數(shù)學(xué)方法建立了若干基于不確定性理論的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，并用序貫高斯隨機(jī)數(shù)學(xué)方法模擬了污染物的分布情況。一方面，有助于深刻揭示不確定性因素對(duì)河流環(huán)境風(fēng)