基于HHM的雾霾风险分析与评价研究

论文总字数：21990字

目 录

1 引言 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究目的 1

1.3 研究意义 2

1.4 文献综述 2

1.5 研究内容与方法 4

2 风险分析和评价的相关方法 5

2.1 等级全息建模 5

2.2 风险过滤、评级与管理（RFRM）方法 7

2.3 故障树分析法 10

3 基于HHM的雾霾风险识别 11

3.1 雾霾风险因素分析 11

3.2 雾霾风险识别的HHM模型 13

3.3 本章总结 14

4 基于RFRM的雾霾风险过滤 14

4.1 雾霾风险初步过滤 14

4.2 双重标准过滤与评级 15

4.3 雾霾风险的多重标准评估 16

4.4 雾霾风险定量化评级 17

4.5 本章总结 18

5 基于FTA的雾霾风险评价 18

5.1 雾霾风险故障树的构造 18

5.2 最小割集分析 19

5.3 雾霾风险量化分析 21

5.4 对策与建议 23

5.5 本章总结 25

6 结论与展望 25

6.1 研究结论 25

6.2 有待于进一步研究的问题 26

参考文献 27

致 谢……………………………………………………………………29

基于HHM的雾霾风险分析与评价研究

王昭

，China

Abstract:In recent years, industrial emissions, motor vehicle exhaust emission,and many other factors lead to worsening air quality, and central and eastern regions in our country frequently appeared the serious fog weather.The regional haze pollution not only seriously hinder the sustainable development of China's economic and social development, but also caused serious harm to the people's physical and mental health.This paper constructs a HHM model based on natural, man-made, meteorological, political, economic, cultural and technological to describe the formation of haze weather risk from different dimensions ;And using the RFRM method to carry on the preliminary screening, the filtering and the rating to each kind of risk source, and got three kinds of main risk scenarios: natural risk, human risk and weather risk.; Finally, a fault tree model of the haze risk assessment is established. Through quantitative analysis, it is concluded that human risk is the main risk source of fog and haze; The air quality of Nanjing city was evaluated based on fault tree model.The results show that the air quality of Nanjing city is moderately polluted, and the air quality should be improved further.

Keywords:HHM model ;haze;risk identification;risk filtering;risk assessment

1 引言

1.1 研究背景

自2012年冬季以来，我国东部大部分区域都受到了雾霾天气的严重影响。2015年初，一部关于雾霾的纪录片《穹顶之下》在短短的48小时内网络点击量就超过了2亿次，在网络上引起巨大轰动。这部纪录片再次引起了人们对于雾霾天气的热烈关注。在我国经济建设取得跨越式发展的同时也付出了巨大的环境和资源代价，短期内我国所面临的生态环境问题已经是积重难返。根据耶鲁大学和哥伦比亚大学在2014年联合发布的“环境绩效指数”（EPI）显示，我国的环境绩效指数在178个国家中排名第118位，其中空气质量位于倒数第3位，PM2.5平均暴露水平排名第一[^[1]]。不仅仅是中国，其他发展中国家也面临同样严重的雾霾危机。研究表明，自2002年至2010年间，印度和孟加拉国空气污染水平的增长速度在全世界排第二，高达34%；印度一些城市，比如孟买、普纳等，空气污染增长速度甚至快于中国城市[^[2]]。

雾霾天气作为人类活动产生的气象灾害之一，不仅造成了严重的生态环境问题，也给人民群众的身心健康造成了巨大的伤害。最为明显的是，这些细微颗粒通过人体的呼吸道进入肺部，并在体内沉积，易引发各种疾病，对人们的身心健康造成巨大威胁。与此同时，严重的雾霾天气还威胁着道路交通安全，容易引发交通事故，造成人员伤亡。除此之外，雾霾天气使得农作物的光合作用力大大减弱，对农业生产造成不利影响。

雾霾天气在我国许多城市及周边地区频发，揭示了我国当前大气环境污染的严重性以及治理的紧迫性，并对城市经济的发展模式和人民生活方式提出了警告。雾霾一时成为我国大部分城市面临的主要生态环境问题，也成为了阻碍我国生态文明建设的主要因素。

党的十八大上提出了大力推进生态文明建设的要求，面对日益严峻的雾霾天气灾害，如何有效控制雾霾产生的源头，尽快改变当前恶劣的空气状况，促进经济社会与自然环境的协调可持续发展，这不仅是国家政府面临的重大课题，也是老百姓关心的话题。

1.2 研究目的

我国经济在持续快速发展的同时，环境污染问题也日益严峻。尤其近几年雾霾天气频发，不仅给人们的日常生活造成诸多不便，甚至对人的身心健康也有很大的不利影响。因此在这个现状下，对雾霾现象的研究变得非常重要。雾霾污染具有明显的复合性、跨区域性，这与传统大气污染的特征有很大的区别，因此我们在研究雾霾风险的时候应该从系统的角度的角度出发。本文在理论研究的基础上，采用等级全息建模的方法，通过对雾霾风险识别、过滤以及评价研究，为我国的雾霾风险治理提供一些思路。具体体现在以下三点：

（1）从系统的角度对我国雾霾天气的风险来源进行梳理。随着我国雾霾天气频发，国内众多专家学者也进行了相应的研究，本文通过完整的梳理和归纳这些研究文献，以期系统性的探讨雾霾风险来源，为雾霾治理提供有益的思路。

（2）完成雾霾风险的识别和过滤。针对我国雾霾风险的现状，运用适当的风险识别工具，建立识别雾霾风险的系统模型；并通过风险过滤研究，得出雾霾风险的主要来源，为有针对性的治理雾霾提供一些理论支撑。

（3）对雾霾风险因素进行评价。在对雾霾风险因素进行分析的基础上，建立针对雾霾风险主要因素的评价指标，并根据评价的结果，针对不同的风险源提出合理的对策与建议。

1.3 研究意义

本文旨在通过构建识别雾霾风险情景的HHM模型，详细分析造成我国严重雾霾天气的影响因素，并建立雾霾风险评价体系，识别主要风险来源，为区域雾霾的治理提供一些建议。此研究将为我国雾霾气象灾害的预防和控制提供一些理论依据，同时对于推进我国生态文明建设，促进经济可持续发展等方面也有极大的现实意义。

（1）理论意义

现有的关于雾霾的相关文献研究中，多是从雾霾的成因及其治理对策的角度出发对雾霾这一现象进行探讨，而把雾霾的风险来源作为一个复杂的系统来进行研究的相对较少。等级全息建模（HHM）作为全面识别风险的一种方法，已经在国内外许多重大复杂系统工程等领域得到了应用。本文从方法论的角度出发，针对雾霾风险的特征，探索式的将等级全息建模方法引入到雾霾的风险识别与过滤研究中，并建立雾霾风险评价体系，为我国雾霾天气的治理提供一定的理论依据。

（2）现实意义

近年来，在工业化和城市化快速发展的同时，雾霾等生态环境问题也日益突出。在我国大部分城市，雾霾天气频发，影响极其恶劣。它不但阻碍了经济的可持续发展，而且对对人们的身心健康造成了巨大的负面影响，由此引发了公众对雾霾天气的广泛关注。本文基于等级全息建模的理论方法，深刻剖析雾霾的风险来源，旨在从源头上来控制雾霾风险的形成，对于促进我国产业结构升级、能源结构的调整以及控制污染物的排放等方面有着重大的现实意义。

1.4 文献综述

1.4.1雾霾风险研究

国内外关于雾霾的相关研究主要集中在对雾霾成因的研究，以及雾霾治理对策的研究，而把雾霾天气作为一个风险系统的研究相对较少。雾霾产生及其危害的主要原因是空气中的悬浮颗粒物PM2.5，国外关于雾霾及细颗粒物的研究相对较早。Malm等运用定量的方法对美国大陆性雾霾天气的时空演变进行了分析，并且对雾霾产生的源头进行了追踪和模拟[^[3]]。Sachweh等系统研究了区域性雾霾现象对气候的影响，以及雾霾的形成与城市气候的关系等[^[4]]。Sawant等具体研究了加尼福尼亚州南部的PM2.5的化学组成成分，结果表明，这个地区元素碳EC的浓度和其他城市相当，但是有机碳OC远高于其它城市，因此他们认为导致该地区PM2.5浓度偏高的主要原因是有机碳OC。L.cheng等认为PM2.5主要是由机动车尾气排放、燃料燃烧烟尘、工业污染排放、路面扬尘等几个方面造成的，并指出不同污染物在不同地区的贡献是不同的，但在一般情况下，汽车尾气排放和燃料燃烧起着重要作用。

国内对雾霾研究相对较晚，近年来，随着雾霾天气的恶化，我国对雾霾风险的研究工作才逐渐受到重视。王沁综合考虑了自然因素、社会因素和污染源因素等三大因素，构建了雾霾污染情景下的风险评价体系，通过定量化的分析给出了各城市雾霾污染形成的主要原因，并且给出相应的防控措施[^[5]]。除此之外，学者专家也对雾霾的成因进行了研究。张凯（2014）认为造成我国当前严重雾霾问题的主要原因是不合理的能源结构，即煤炭占据了较大比重。周涛（2012）等通过分析北京市雾霾天气的典型特征和成因，认为北京市雾霾污染的主要原因是机动车尾气排放，并且提出了具体治理措施。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：21990字

相关图片展示：