突发水污染事件应急追溯理论与方法9787030694744

第一篇 理论基础篇

 第1章 突发水污染事件应急追溯概述

 1.1 突发水污染事件概述

 1.2 突发水污染事件应急追溯内涵与功能

 第2章 突发水污染事件应急追溯问题研究相关理论基础

 2.1 灾害管理理论

 2.2 风险管理理论

 2.3 应急管理理论

第二篇 大数据应用对应急追溯的影响篇

 第3章 大数据对突发水污染事件应急追溯模块的影响分析

 3.1 大数据的内涵及其应用优势分析

 3.2 大数据在突发水污染事件应急管理中应用现状分析

 3.3 大数据对突发水污染事件应急追溯模块的关系分析

 第4章 大数据驱动下应急追溯问题研究面临的机遇与挑战

 4.1 大数据驱动下突发水污染事件应急追溯问题研究面临的机遇

 4.2 大数据驱动下突发水污染事件应急追溯问题研究面临的挑战

第三篇 突发水污染事件演化迁移篇

 第5章 突发水污染事件迁移扩散机理分析

 5.1 可溶性突发水污染事件迁移扩散机理分析

 5.2 挥发性突发水污染事件迁移扩散机理分析

 5.3 难溶性突发水污染事件迁移扩散机理分析

 第6章 突发水污染事件衰减机理分析

 6.1 含硫化合物的突发水污染事件衰减机理分析

 6.2 含有机化合物的突发水污染事件衰减机理分析

 6.3 含重金属污染物的突发水污染事件衰减机理分析

 6.4 突发水污染事件的耗氧/复氧机理分析

 第7章 外部环境对突发水污染事件演化迁移过程的影响

 7.1 光照对突发水污染事件演化过程的影响分析

 7.2 水温对突发水污染事件演化过程的影响分析

 7.3 大气沉降对污染物迁移演化过程的影响分析

 7.4 水量对突发水污染事件演化过程的影响分析

 第8章 水动力条件下突发水污染事件演化态势模拟模型构建

 8.1 问题描述及演化态势模拟模型研究现状

 8.2 一维水动力条件下突发水污染事件演化态势模拟模型

 8.3 二维水动力条件下突发水污染事件演化态势模拟模型

 8.4 三维水动力条件下突发水污染事件演化态势模拟模型

 8.5 模型求解方法与计算流程

 8.6 模型验证分析

第四篇 突发水污染事件应急溯源篇

 第9章 突发水污染事件应急溯源基本原理分析

 9.1 突发水污染事件应急溯源问题提出

 9.2 突发水污染事件应急溯源问题类型

 9.3 突发水污染事件应急溯源技术与方法

 第10章 优化视角下突发水污染事件应急溯源问题研究

 10.1 优化视角下突发水污染事件应急溯源模型构建

 10.2 基于混合DE-NMS的应急溯源方法

 10.3 算例分析

 第11章 贝叶斯框架下突发水污染事件应急溯源问题研究

 11.1 应急溯源问题的不适定性分析

 11.2 贝叶斯框架下应急溯源问题描述与模型构建

 11.3 贝叶斯框架下基于MH-MCMC应急溯源方法

 11.4 算例分析

 第12章 贝叶斯优化视角下突发水污染事件应急溯源研究

 12.1 应急溯源效率与精度的影响因素分析

 12.2 贝叶斯优化视角下突发水污染事件应急溯源模型构建

 12.3 基于贝叶斯优化的应急溯源方法设计

 12.4 算例分析

第五篇 突发水污染事件应急追踪篇

 第13章 突发水污染事件应急追踪基本原理

 13.1 突发水污染事件应急追踪问题的提出

 13.2 突发水污染事件应急追踪问题分类

 13.3 突发水污染事件应急追踪技术与方法

 第14章 突发水污染事件第Ⅰ类应急追踪问题研究

 14.1 贝叶斯框架下第Ⅰ类应急追踪模型构建

 14.2 基于改进MH-MCMC的应急追踪方法设计

 14.3 算例分析

 第15章 突发水污染事件第Ⅱ类应急追踪问题研究

 15.1 基于GA-BP的突发水污染事件应急追踪问题研究

 15.2 基于GA-SVM的突发水污染事件应急追踪问题研究

 15.3 基于GA-BP-SVM的突发水污染事件应急追踪问题研究

 15.4 算例分析

参考文献

第一篇 理论基础篇　　第1章 突发水污染事件应急追溯概述　　水是人类与自然界所有生物赖以生存的重要物质，是一种用途广泛和不可替代的自然资源（梅亚东和冯尚友，1992）。我国水资源总量丰富，但人均水资源占有量少，仅为世界人均占有量的1/4，属于水资源严重短缺的国家（黄国勤，2001）。然而，随着经济社会的快速发展，我国水资源系统面临着日益严峻的水安全问题和突发水污染事件的威胁。据相关文献统计（丁涛等，2012；韩文萍等，2016），当前我国有超过1/4的地表水水体属于Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质水体，而且自2005年松花江发生水污染事件以来，发生具有较大影响的环境污染事件的频率约为0.5起/天，且以突发水污染事件所占比例*大。本章首先分析突发水污染事件的概念、分类、危害性及特征，然后分析突发水污染事件应急追溯的内涵、核心及功能。　　1.1 突发水污染事件概述　　1.1.1 突发水污染事件的定义　　在开展突发水污染事件应急追溯问题研究之前，首先要明确“突发环境事件”“水污染”和“突发水污染事件”的内涵及定义。关于突发环境事件，在我国《突发环境事件应急管理办法》中就有规定，突发环境事件是指由于污染物排放或者自然灾害、生产安全事故等因素，导致污染物或者放射性物质等有毒有害物质进入大气、水体、土壤等环境介质，突然造成或者可能造成环境质量下降，危及公众身体健康和财产安全，或者造成生态环境破坏，或者造成重大社会影响，需要采取紧急措施予以应对的事件。该定义不仅指出了突发环境事件发生的原因，还着重强调了突发环境事件对公众健康和财产、生态环境和社会安全都会产生不可磨灭的负面效益，需要谨慎对待，快速解决（范娟和杨岚，2011）。《中华人民共和国水污染防治法》第一百零二条规定，“水污染，是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象”。突发水污染事件虽然受到很多关注，但截止到目前，“突发水污染事件”的概念还没有一个统一的认识。例如，有的学者（张旺和万军，2006；倪宏伟和李国平，2012；侯瑜等，2006）认为，突发水污染事件是指污染物介入河流湖泊等水体，导致水质突发性恶化，影响水资源有效利用，使经济、社会正常活动受到严重影响，水生态环境受到严重危害的事故；也有学者认为突发水污染事件是指在短时间内发生的，具有信息不确定性和不完全性，需集各方专家的智慧进行联合决策的事件（苏秀丽等，2014）；还有学者认为突发水污染事件是指临时爆发的，更多是不可抗力或者未知因素引起的水污染事件（李晓非和葛新权，2013）；还有学者认为突发水污染事件是指因设备失灵、交通意外、人为因素、自然灾害或其他不确定性因素引发固定或移动的污染源偏离正常运行状态突然地排放污染物，并经过多种途径进入水体，从而造成水生态环境受到污染的事件（丁涛等，2012；范娟和杨岚，2011）等。　　综上，当前关于“突发水污染事件”定义的表述虽然不同，但表述的核心含义都是一致的，均认为突发水污染事件不仅具有突然爆发、处理不及时、长期影响等特征，还存在危害水域生态环境、影响公众健康和财产安全等情形。此外，从已发生的突发水污染事件的统计可以得出，大部分事件都是由于人们违反相关规程乃至法律法规，进行不规范的生产、生活而引起的。因此，依据“突发环境事件”和“水污染事件”的定义，以及上述学者关于突发水污染事件的定义，本书所研究的突发水污染事件是指由于违反水资源保护法规的经济、社会活动或行为，以及意外因素的影响或不可抗力等原因，使污染物介入河流湖泊等水体，致使水体受到污染，人体健康受到损害，社会经济与人民群众财产受到损失，造成不良社会影响的突发事件。　　1.1.2 突发水污染事件的分类　　根据突发水污染事件的内涵和定义，现实生活中包括多种类型的突发水污染事件。若按污染物被释放时间长短划分，突发水污染事件可分为瞬时和非瞬时两种突发水污染事件（韩晓刚和黄廷林，2010）。其中，瞬时突发水污染事件是指污染物质在无任何先兆情况下瞬时向临近水体排放，从而造成水体受污染的事件（丁涛等，2012；韩晓刚和黄廷林，2010），如2017年嘉陵江四川广元段爆发铊污染事件、2014年甘肃兰州自来水爆发苯含量超标事件、2013年山西长治爆发苯胺泄漏事件、2012年广西龙江河爆发镉污染事件和2011年浙江新安江爆发苯酚泄漏事件等；非瞬时突发水污染事件是指水体环境中的污染物质经过较长时间和空间的积累后，*终在某个时间和空间骤然产生严重污染现象，并持续一段时间，如2014年2月山东济南护城河水遭遇“变蓝”事件，2013年云南洱海、2012年安徽巢湖及2007年江苏太湖等暴发蓝藻污染事件。若依据突发水污染事件爆发的原因，可将突发水污染事件分为突发排污水污染事件、突发累积性水污染事件、非人为主导的突发泄漏水污染事件、突发养殖水污染事件、突发交通水污染事件、突发管道水污染事件、突发自然灾害水污染事件和其他突发水污染事件等八种类型（吉立等，2017）。　　1. 突发排污水污染事件　　突发排污水污染事件主要是指企业采取超标排放、偷排、直排等方式排放污染物，或因暴雨径流冲刷、上游紧急排水等方式向附近水体排放污染物，致使水体出现污染的事件。例如，2011年5月南京暴雨将沿岸管道和沟渠的沉积物冲刷入秦淮河，导致秦淮河在短时间内急剧缺氧，导致鱼类死亡；2014年4月汉江上游紧急排水导致武汉市汉江水质遭受污染；等等。由于突发排污水污染事件因企业违规、暴雨径流冲刷或上游紧急排水等原因产生，因而此类突发水污染事件往往具有不可预见性，且毫无规律可循，同时此类事件又带来较大的影响，具有突发性强、历时短的特点。　　2. 突发累积性水污染事件