基于大气扩散模式下的污染损失评价研究

论文摘要

中国大气环境污染主要以煤烟型污染为主,主要污染物是二氧化硫、PM10和氮氧化物。根据近年来的统计,中国二氧化硫与PM10排放量随能源消费总量的增加而上升,主要大气污染物的排放总量都居世界第一位。随着城市化进程的加快,大气污染问题日益突出,已成为影响城市环境的首要问题,伴随着全球化趋势的扩大,大气污染物的扩散已由单一的局部性问题转变成全球性问题,因此所造成的一系列大气污染损失也成为近年来的研究热点。而近几年国内外仅仅是针对大气扩散以及污染损失独立研究,而本文将两部分进行有机结合,实现大气扩散模式下的污染损失评价研究。本文首先分析总结已有国内外研究成果,根据2006年辽宁省代表性城市(大连)大气污染特征和大气污染源现状,构建非稳态三维湍流扩散数值模型,对污染物PM10的空间分布和影响因素进行系统的研究.建立污染源PM10排放量与环境空气质量之间的定量关系,即在一定的初始条件和边界条件下,模拟分析并定量估算出空气中污染物的散布状况,得出该地区PM10的平均浓度。其次应用暴露—反应关系模型,分析相应暴露水平下的相对危险度,得出不同暴露水平下典型城市人群的超死亡人数和患病人数,采用修正的人力资本法和疾病成本法估算出研究地区2006年大气污染对人体健康造成的经济损失。采用市场价格法、设备折旧法等经济理论方法计算得出代表性城市大气污染对农作物、建筑材料和家庭清洗造成的经济损失。最后将污染损失与当地GDP、环保投资进行比较分析,得出污染损失占GDP的比例以及环保投资占污染损失的比例,从而分析出环保治理投资与污染损失不匹配,建议政府加大投资力度。通过本文各部分的有机结合,实现了污染物排放量与浓度的定量转化,进而应用浓度的暴露反应关系,利用经济评价研究方法,得出研究地区污染物造成的经济损失。初步建立了一套污染损失核算体系,从而为环保决策提供理论支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究综述
• 1.2.1 国外大气扩散模式研究
• 1.2.2 我国大气扩散模式研究
• 1.2.3 国内外大气污染损失研究
• 1.3 研究方案
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 研究方法
• 1.3.4 技术路线
• 2 大气污染物扩散研究
• 2.1 扩散模式研究
• 2.1.1 高斯扩散模型
• 2.1.2 箱模型
• 2.1.3 数值模拟研究
• 2.2 大气扩散影响因子
• 2.2.1 气象条件
• 2.2.2 下垫面条件
• 2.2.3 大气边界层
• 2.3 研究对象介绍
• 2.3.1 大连地区风场介绍
• 2.3.2 大连地理位置
• 2.3.3 大连污染物排放情况
• 2.4 数值模型的建立
• 2.4.1 模型条件的假设
• 2.4.2 模拟区域
• 2.4.3 数学模型的建立
• 2.4.4 描述大气位温的数学模型
• 2.4.5 地表能量平衡
• 2.4.6 污染物扩散的浓度场数学模型
• 2.5 模型离散
• 2.6 数值模拟
• 2.6.1 风场、流场、温度场数值模拟
• 2.6.2 模拟风场中速度场、温度场和压力场
• 2.7 污染物浓度扩散数值模拟
• 2.8 本章小结
• 3 大气污染对人体健康危害的经济量化
• 3.1 污染因子分析
• 3.1.1 污染因子的选择
• 3.1.2 污染因子的阈值
• 3.1.3 健康效应终端选择
• 3.2 健康经济损失评价方法
• 3.2.1 人力资本法
• 3.2.2 疾病成本法
• 3.2.3 意愿调查法
• 3.2.4 成果参照法
• 3.2.5 失能调整生命年
• 3.3 健康效应经济损失分析
• 3.3.1 基本概念和假设
• 3.3.2 过早死亡基本模型和经济损失
• 3.3.3 疾病患病住院休工基本模型和经济损失
• 3.3.4 大气污染造成的慢性支气管炎发病失能经济损失
• 3.4 健康损失计算案例门
• 3.4.1 基本信息
• 3.4.2 经济损失计算
• 3.5 本章小结
• 4 大气污染对其它方面的危害研究
• 4.1 农作物污染研究
• 4.1.1 评价方法
• 4.1.2 浓度暴露反应关系
• 4.1.3 算例分析
• 4.2 材料腐蚀损失
• 4.2.1 大气污染对材料的腐蚀
• 4.2.2 经济研究方法
• 4.2.3 算例分析
• 4.3 家庭清洗损失
• 4.3.1 清洗损失简单模型
• 4.3.2 算例计算
• 4.4 本章小结
• 5 大气污染经济损失分析
• 5.1 大气污染损失及构成
• 5.2 大气污染损失与GDP的比较
• 5.3 大气污染损失与环保投资的比较
• 5.4 分析结果与建议
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢