关于四川省空气子站老平台软件
大气污染防治综合科学决策支持平台的开发及应用
第３２卷㊀第１０期２０１９年１０月环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＶｏｌ.３２ꎬＮｏ.１０Ｏｃｔ.ꎬ２０１９收稿日期:２０１９￣０７￣０２㊀㊀㊀修订日期:２０１９￣０９￣０５作者简介:邢佳(１９８４￣)ꎬ男ꎬ河北石家庄人ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ博导ꎬ主要从事大气数值模拟研究ꎬｘｉｎｇｊｉａ＠ｔｓｉｎｇｈｕａ.ｅｄｕ.ｃｎ.∗责任作者ꎬ王书肖(１９７４￣)ꎬ女ꎬ河北藁城人ꎬ教授ꎬ博士ꎬ博导ꎬ主要从事大气科学与污染防治领域研究ꎬｓｈｘｗａｎｇ＠ｔｓｉｎｇｈｕａ.ｅｄｕ.ｃｎ基金项目:国家重点研发计划重点专项(Ｎｏ.２０１８ＹＦＣ０２１３８０５)ꎻ大气重污染成因与治理攻关项目(Ｎｏ.ＤＱＧＧ０３０１)ꎻ国家自然科学基金项目(Ｎｏ.２１６２５７０１)ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＰｒｏｇｒａｍｏｆＣｈｉｎａ(Ｎｏ ２０１８ＹＦＣ０２１３８０５)ꎻＮａｔｉｏｎａｌＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒａｍｆｏｒＫｅｙＩｓｓｕｅｓｉｎＡｉｒＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌꎬＣｈｉｎａ(Ｎｏ.ＤＱＧＧ０３０１)ꎻＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ(Ｎｏ.２１６２５７０１)大气污染防治综合科学决策支持平台的开发及应用邢㊀佳１ꎬ王书肖１∗ꎬ朱㊀云２ꎬ丁㊀点１ꎬ龙世程２ꎬ田皓中１ꎬＪＡＮＧＣａｒｅｙ３ꎬ郝吉明１１.清华大学环境学院ꎬ北京㊀１０００８４２.华南理工大学ꎬ广东广州㊀５１０００６３.美国环境保护局ꎬ美国北卡罗来纳州㊀２７７１１摘要:大气污染防治和环境治理的紧迫性和复杂性需要科学有效的决策ꎬ而以费效评估为标志的综合决策评估模型是支撑环境决策和管理的重要工具.当前以ＡＢａＣＡＳ(ＡｉｒＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＣｏｓｔ￣ＢｅｎｅｆｉｔａｎｄＡｔｔａｉｎｍｅｎｔＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍꎬ空气污染控制成本效益与达标评估系统)为代表的综合决策评估模型可以实现对特定减排方案的费效评估ꎬ然而无法支持开展基于费效的达标路径优化ꎬ以及对应不同环境目标下减排策略的优化制定.针对上述问题ꎬ建立了大气污染防治综合科学决策支持平台.该平台以ＡＢａＣＡＳ的４个核心模块为基础ꎬ建立了新的基于环境目标的反算技术(ＬＥ￣ＣＯ)及优化集成运行模式(ＡＢａＣＡＳ￣ＯＥ)ꎬ实现了对不同环境目标要求的减排量反算ꎬ并对优化的减排策略下的空气质量改善效果㊁目标可达性㊁控制成本及健康收益进行快速估算.将大气污染防治综合科学决策支持平台应用到京津冀及周边地区 ２＋２６ 城市ꎬ反算了２０３５年达标要求下的减排情景ꎬ以及对应减排方案的费用与效益.结果表明ꎬ相较于２０１５年ꎬ预测了２０３５年京津冀及周边地区的ＰＭ２ ５㊁ＳＯ２㊁ＮＯｘ㊁ＶＯＣｓ㊁ＮＨ３排放量需分别减排７０％~８７％㊁４９％~８５％㊁６６％~７４％㊁５１％~６６％㊁０~４０％才可达标ꎬ并且该情景可以带来可观的效益ꎬ费用￣效益比达３ ７.未来大气污染防治综合科学决策支持平台的研究将进一步面向多目标㊁多行业㊁多组分㊁多区域的精细化调控技术ꎬ实现经济㊁能源㊁排放㊁浓度㊁成本㊁健康㊁生态㊁气候一体化的综合决策ꎬ以全面支撑我国大气污染防治的综合科学决策.关键词:ＡＢａＣＡＳꎻ成本效益ꎻ控制策略ꎻ空气质量ꎻ达标中图分类号:Ｘ５１㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００１￣６９２９(２０１９)１０￣１７１３￣０７文献标志码:ＡＤＯＩ:１０ １３１９８∕ｊ ｉｓｓｎ １００１￣６９２９ ２０１９ ０９ ０７ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＤｅｃｉｓｉｏｎＳｕｐｐｏｒｔＰｌａｔｆｏｒｍｆｏｒＡｉｒＰｏｌｌｕｔｉｏｎＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＸＩＮＧＪｉａ１ꎬＷＡＮＧＳｈｕｘｉａｏ１∗ꎬＺＨＵＹｕｎ２ꎬＤＩＮＧＤｉａｎ１ꎬＬＯＮＧＳｈｉｃｈｅｎｇ２ꎬＴＩＡＮＨａｏｚｈｏｎｇ１ꎬＪＡＮＧＣａｒｅｙ３ꎬＨＡＯＪｉｍｉｎｇ１１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００８４ꎬＣｈｉｎａ２.ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６ꎬＣｈｉｎａ３.Ｕ.Ｓ.ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｇｅｎｃｙꎬＮｏｒｔｈＣａｒｏｌｉｎａ２７７１１ꎬＵＳＡＡｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｕｒｇｅｎｃｙａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｇｏｖｅｒｎａｎｃｅｒｅｑｕｉｒｅｍａｋｉｎｇｐｏｌｉｃｙｄｅｃｉｓｉｏｎｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ.Ｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｏｄｅｌｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｃｏｓｔ￣ｂｅｎｅｆｉｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｏｌｔｏｓｕｐｐｏｒｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｔｒａｔｅｇｙａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔ.Ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅꎬｔｈｅａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｃｏｓｔ￣ｂｅｎｅｆｉｔａｎｄａｔｔａｉｎｍｅｎｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ(ＡＢａＣＡＳ)ｃａｎｈｅｌｐｐｏｌｉｃｙｍａｋｅｒａｓｓｅｓｓｔｈｅｃｏｓｔ￣ｂｅｎｅｆｉｔｏｆｃｅｒｔａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙꎬｂｕｔｃａｎｎｏｔｓｕｐｐｏｒｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙａｔｔａｉｎｍｅｎｔｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｍｂｉｅｎｔａｉｒｔａｒｇｅｔ.ＴｏａｄｄｒｅｓｓｓｕｃｈｉｓｓｕｅꎬｔｈｉｓｓｔｕｄｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｄｅｃｉｓｉｏｎｓｕｐｐｏｒｔｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｉｎＣｈｉｎａ.Ｔｈｉｓｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ４ｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆＡＢａＣＡＳꎬｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＬＥ￣ＣＯ)ｔｈａｔｃａｎｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｆｒｏｍａｉｒｔａｒｇｅｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔꎬａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｓｃｈｅｍｅ(ＡＢａＣＡＳ￣ＯＥ)ꎬｔｏｄｅｓｉｇｎｏｐｔｉｍｉｚｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙａｎｄｍａｋｅｑｕｉｃｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｉｒｑｕａｌｉｔｙｒｅｓｐｏｎｓｅꎬｔａｒｇｅｔａｔｔａｉｎｍｅｎｔꎬｃｏｎｔｒｏｌｃｏｓｔａｎｄｈｅａｌｔｈｂｅｎｅｆｉｔｓｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ.ＴｈｉｓｓｔｕｄｙａｐｐｌｉｅｄｔｈｉｓｎｅｗｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｐｌａｔｆｏｒｍｉｎＢｅｉｊｉｎｇ￣Ｔｉａｎｊｉｎ￣Ｈｅｂｅｉａｎｄｉｔｓｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇａｒｅａꎬ ２＋２６ ｃｉｔｉｅｓꎬａｎｄｕｓｅｄｉｔｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅａｔｔａｉｎｍｅｎｔｔｅｓｔꎬｃｏｓｔｓꎬａｎｄｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｓｃｅｎａｒｉｏｉｎ㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第３２卷２０３５.ＴｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｏｆＰＭ２ ５ꎬＳＯ２ꎬＮＯｘꎬＮＭＶＯＣｓａｎｄＮＨ３ｉｎ２０３５ｎｅｅｄｔｏｂｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙ７０％￣８７％ꎬ４９％￣８５％ꎬ６６％￣７４％ꎬ５１％￣６６％ａｎｄ０￣４０％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅａｉｒｑｕａｌｉｔｙｓｔａｎｄａｒｄ.Ｂｅｓｉｄｅｓꎬｔｈｅａｉｒｑｕａｌｉｔｙａｔｔａｉｎｍｅｎｔｓｃｅｎａｒｉｏｃｏｕｌｄａｌｓｏｂｒｉｎｇｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｂｅｎｅｆｉｔｓｗｉｔｈｔｈｅｂｅｎｅｆｉｔ∕ｃｏｓｔｒａｔｉｏｏｆ３ ７.Ｆｕｔｕｒｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｄｅｃｉｓｉｏｎｓｕｐｐｏｒｔｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｗｉｌｌｃｏｎｔｉｎｕａｌｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｔｏｓｕｐｐｏｒｔｍｕｌｔｉ￣ｏｂｊｅｃｔｉｖｅꎬｍｕｌｔｉ￣ｓｅｃｔｏｒꎬｍｕｌｔｉ￣ｐｏｌｌｕｔａｎｔꎬｍｕｌｔｉ￣ｒｅｇｉｏｎａｌｆｉｎｅｃｏｎｔｒｏｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ.Ｆｕｔｕｒｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｅｃｉｓｉｏｎ￣ｍａｋｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｗｈｏｌｅｃｏｖｅｒａｇｅｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃꎬｅｎｅｒｇｙꎬｅｍｉｓｓｉｏｎꎬｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎꎬｃｏｓｔꎬｈｅａｌｔｈꎬｅｃｏｌｏｇｙａｎｄｃｌｉｍａｔｅꎬｔｏｆｕｌｌｙｓｕｐｐｏｒｔｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｄｅｃｉｓｉｏｎ￣ｍａｋｉｎｇｏｆａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｉｎＣｈｉｎａ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＡＢａＣＡＳꎻｃｏｓｔ￣ｂｅｎｅｆｉｔꎻｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙꎻａｉｒｑｕａｌｉｔｙꎻｔａｒｇｅｔａｔｔａｉｎｍｅｎｔ㊀㊀当前我国正遭遇严重的大气污染问题ꎬ以ＰＭ２ ５为代表的雾霾污染和以Ｏ３为代表的光化学污染[１￣３]在各大城市频发ꎬ而社会㊁经济㊁人口的持续高速发展ꎬ进一步给大气环境质量带来压力.大气污染严重危害了人体健康和自然生态系统ꎬ大气环境中高浓度Ｏ３会损害农作物及生态系统[４]ꎬ长期暴露于ＰＭ２ ５浓度较高的环境下会对公民造成心血管死亡率的增加和肺功能的衰退[５￣７].此外ꎬＰＭ２ ５和Ｏ３也是对全球气候具有重大影响的大气污染物.因此ꎬ改善区域与城市大气环境㊁保障人民的身体健康㊁保护地球环境是我国推动生态文明建设中亟待解决的重要问题.近１０年来ꎬ我国采取了大量措施减少ＳＯ２㊁ＮＯｘ和一次颗粒物等污染物的排放.自２０１３年实施«大气污染物防治行动计划»后ꎬ我国京津冀㊁长三角㊁珠三角地区的ρ(ＰＭ２ ５)呈显著降低的趋势ꎬ但２０１８年在我国３３８个地级及以上城市中ꎬ仍然有６４ ２％城市的ρ(ＰＭ２ ５)超过了ＧＢ３０９５ ２０１２«环境空气质量标准»二级标准限值(３５μｇ∕ｍ３)[８].此外ꎬ随着ＰＭ２ ５得到有效控制ꎬＯ３污染问题逐渐凸显ꎬ在部分城市(如上海市㊁深圳市等)ρ(Ｏ３)的超标率甚至超过了ρ(ＰＭ２ ５)ꎬ使Ｏ３成为大气污染的首要污染物.因此ꎬ大气ρ(ＰＭ２ ５)和ρ(Ｏ３)的协同达标ꎬ确定来自各区域㊁各行业排放的各类污染物的协同减排比例ꎬ是当前开展大气污染协同控制决策的重大挑战.针对重要事件我国开展过强制性短期控制的空气质量保障方案ꎬ如２００８年北京奥运会和２０１４年亚洲太平洋经济合作组织(ＡＰＥＣ)会议等ꎬ通过强制性政策调控大幅减少了一次污染物的排放ꎬ空气质量状况得到了明显改善[９￣１２].然而ꎬ随着国际形势及经济发展的波动ꎬ这种不考虑成本的决策方法显然很难持续.该研究将针对如何制定具有成本效益的政策ꎬ优化对多个污染来源的各类污染物的控制ꎬ建立了大气污染防治综合科学决策支持平台ꎬ以期支撑开展科学有效的大气污染防治工作.１㊀概述该研究所建立的大气污染防治综合科学决策支持平台是在ＡＢａＣＡＳ(ａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｃｏｓｔ￣ｂｅｎｅｆｉｔａｎｄａｔｔａｉｎｍｅｎｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍꎬ空气污染控制成本效益与达标评估系统)基础上开发的.ＡＢａＣＡＳ是在中国原环境保护部㊁美国环境保护局㊁美国能源基金会共同支持下ꎬ由清华大学㊁华南理工大学㊁田纳西大学等联合开发的一个大气污染控制费效评估及空气质量达标规划辅助决策系统.ＡＢａＣＡＳ原型于２０１１年首先发布ꎬ其设计重点是辅助决策分析.经过中国和美国科学家团队８年的开发ꎬＡＢａＣＡＳ可提供广泛的应用ꎬ包括决策辅助和科学研究[１３].一般来说ꎬ基于费效评估原则的大气污染控制决策其实是将大气污染控制作为一项投资ꎬ估算从中得到的收益ꎬ从而确定这项控制策略是否科学有效.其中ꎬ需要回答的关键科学问题包括:①对于特定减排情景下的空气质量将如何变化ꎻ②该减排情景是否可以达到预设的污染物目标环境质量浓度ꎻ③不同减排情景下的控制成本ꎻ④减排措施带来污染物环境质量浓度下降的收益.图１㊀ＡＢａＣＡＳ的核心模块及相互关系Ｆｉｇ.１ＴｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆＡＢａＣＡＳ针对上述问题ꎬＡＢａＣＡＳ系统建立了４个核心模块ꎬ即ＩＣＥＴ(ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｃｏｓｔｅｓｔｉｍａｔｅｔｏｏｌꎬ成本评估系统)㊁ＲＳＭ(ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｅｌꎬ减排与空气质量快速响应系统)㊁ＳＭＡＴ(ｓｏｆｔｗａｒｅｏｆｍｏｄｅｌａｔｔａｉｎｍｅｎｔｔｅｓｔꎬ空气质量达标评估系统)㊁ＢｅｎＭＡＰ(ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｂｅｎｅｆｉｔｓｍａｐｐｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｐｒｏｇｒａｍꎬ环境效益评估系统)(见图１).由图１可见:ＡＢａＣＡＳ系统的４个模块既各自独立又互有联系.ＩＣＥＴ涵盖了不同行业㊁不同控制技术对应的成本信息ꎬ可用于评估不同减排策略下的控制成本ꎻＲＳＭ基于海量的空气质量模拟及统计技术建立ꎬ可对不同排放变化情景下的空气质量４１７１第１０期邢㊀佳等:大气污染防治综合科学决策支持平台的开发及应用㊀㊀㊀进行实时估算ꎻＳＭＡＴ融合了模型估算的污染物质量浓度变化与国控站点监测的数据ꎬ开展对减排策略是否可以达到环境目标进行评估工作ꎻＢｅｎＭＡＰ基于环境流行病学的浓度￣响应健康影响方程ꎬ估算污染物环境质量浓度改善带来的健康影响并将其货币化得到经济收益.通过对比投入和产出效益ꎬ得到特定减排策略的费用￣效益比ꎬ从而评估了该减排策略的科学有效性.ＡＢａＣＡＳ系统的４个模块将环境目标㊁人为排放㊁空气质量㊁控制成本㊁健康收益有机联系起来ꎬ旨在综合利用区域空气质量改善获得的人体健康效益及相应的污染治理成本货币化结果ꎬ优化污染控制策略ꎬ有效降低我国区域大气污染ꎬ减少人体健康损害ꎬ使大气ρ(ＰＭ２ ５)和ρ(Ｏ３)达到ＧＢ３０９５ ２０１２«环境空气质量标准».为了便于决策者实现完整的决策工作ꎬＡＢａＣＡＳ系统也在不断完善对应的辅助模块ꎬ包括ＬＥ￣ＣＯ(ｌｅａｓｔ￣ｃｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎꎬ成本最小化的控制决策模型)㊁数据融合与可视化分析系统(ｄａｔａｆｕｓｉｏｎｔｏｏｌ)㊁模型可视化分析工具(Ｍｏｄｅｌ￣ＶＡＴꎬｍｏｄｅｌ￣ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｔｏｏｌ)㊁大气污染防治综合决策支持平台一体化评估系统(ＡＢａＣＡＳ￣ＳＥꎬｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｅｄｉｔｉｏｎ)ꎬ以及ＡＢａＣＡＳ￣ＯＥ(ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｅｄｉｔｉｏｎꎬ空气污染控制成本效益与达标评估优化反算系统).然而ꎬ我国各大城市均面临着如何制定更为科学有效的减排策略ꎬ在最佳可行及费用￣效益比最优的情况下实现大气环境质量达标ꎻ而传统的ＡＢａＣＡＳ模型尚未具备基于环境目标反算减排量的功能ꎬ从而无法制定费用￣效益比最优的减排策略.因此ꎬ该研究针对该问题ꎬ在ＡＢａＣＡＳ现有的４个核心模块基础上ꎬ研发了基于不同环境浓度的反算技术及优化综合决策方法ꎬ建立了新的㊁更有效地支持我国地方开展科学决策的大气污染防治综合科学决策支持平台.２㊀研究方法２ １㊀ＬＥ￣ＣＯ实现从环境浓度到减排量的反算最为关键的技术是对建立环境浓度与大气污染物排放量的显式方程ꎬ而传统ＡＢａＣＡＳ中的ＲＳＭ模型是基于统计的黑箱模式ꎬ其计算效率较低ꎬ无法实现大规模情景的筛选与优化.因此ꎬ该研究首先解决了响应曲面模型的显性解析式的拟合ꎬ即利用一组多项式函数量化空气质量对排放控制的响应 见式(１) .ΔＸ＝[ðａｉ＝１Ａｉˑ(ＥＰ１)ｉ＋ðａᶄｊ＝１Ａｊᶄˑ(ＥＰ２)ｊ＋ðｂｉ＝１Ｂｉˑ(ＥＰ１)ａｉ１ˑ(ＥＰ２)ａｉ２]＋ＣｉˑＥＰＭ(１)式中:ΔＸ为ρ(ＰＭ２ ５)和ρ(Ｏ３)对排放源变化的响应ꎬμｇ∕ｍ３ꎻＥＰ１㊁ＥＰ２为两种前体物相对基准情景的排放变化率ꎬ％ꎬ两种前体物为ＮＯｘ㊁ＳＯ２㊁ＮＨ３㊁ＶＯＣｓ中的任意两种ꎻａ㊁ａᶄ为两种前体物的最高阶数ꎻＥＰＭ为一次ＰＭ排放的变化率ꎬ％ꎻＡｉ㊁Ａｊᶄ㊁Ｂｉ㊁Ｃｉ为多项式中对应不同污染物组合的系数ꎻｉ㊁ｊ分别为两种前体物的非线性程度ꎻａｉ１㊁ａｉ２为两种前体物的相关程度ꎻｂ为两种前体物的相互作用项的总数.ρ(ＰＭ２ ５)和ρ(Ｏ３)对一次ＰＭ排放的响应表现出线性行为ꎬ可以通过线性回归表示.在可视化分析模块中ꎬ利用实时响应浓度地图㊁可视化展示曲线图及数据分析图对排放控制因子和环境浓度之间的关系进行展示和分析.由图２可见ꎬ左侧栏显示了５６个控制因子ꎬ用户可以对５６个控制因子相对基准的比例(基准为１ꎬ全部控制为０)进行任意调整ꎬ右侧栏展示了在用户设定的５６个因子组合下的ρ(ＰＭ２ ５).因此ꎬ通过该模型可以实现在不同排放控制因子的组合下ꎬ快速展示出ρ(ＰＭ２ ５)在该减排组合下的实时响应.在建立的多项式拟合响应曲面模型基础上ꎬ综合了多目标函数㊁响应关系㊁协同效应的污染控制决策问题ꎬ采用最优化等数学方法求解最佳控制策略ꎬ以实现政策情景的反算优化.首先基于多项式拟合的响应曲面模型建立减排￣浓度变化的曲线ꎬ联合各污染物的边际成本曲线进行加权计算ꎬ采用网格寻优方法的最优化方法ꎬ将各环境目标浓度对应的减排组合基于成本最低原则进行筛选ꎬ最终实现对不同环境目标所对应的不同污染物减排方案的反算 见式(２)~ (５) .反算得到的控制策略最优组合不仅能满足空气质量达标要求ꎬ而且具有最高的成本效益.ＡＴ＝ðＲｒ＝１ðＰｐ＝１Ａｐｒ(２)Ａｐｒ＝ｆｐｒ(Ｂｐｒ)(３)Ｘｓｒ＝ｒｓｍｓｒ(Ｂｐｒ)(４)ＸｓｒɤＸｓ０(５)式中ꎬＡＴ为总成本ꎬＡｐｒ为污染物ｐ(ＮＯｘ㊁ＳＯ２㊁ＮＨ３㊁ＶＯＣｓ和一次颗粒物)在ｒ地区的成本ꎬＰ为污染物总数ꎬＲ为区域总数ꎬｆｐｒ为污染物ｐ在ｒ地区的成本控制率函数ꎬＢｐｒ为污染物ｐ在ｒ地区的减排比例ꎬｒｓｍｓｐｒ为基于ＲＳＭ的污染物ｓ(ＰＭ２ ５和Ｏ３)关于Ｂｐｒ５１７１㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第３２卷图２㊀ＲＳＭ系统中的实时响应浓度Ｆｉｇ.２Ｔｈｅｒｅａｌ￣ｔｉｍｅａｉｒｑｕａｌｉｔｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｉｎＲＳＭｓｙｓｔｅｍ的函数ꎬＸｒｓ为基于ＲＳＭ对ｒ地区污染物ｓ(ＰＭ２ ５和Ｏ３)浓度的估算ꎬＸｓ０为污染物ｓ(ＰＭ２ ５和Ｏ３)预期达到的空气质量目标.ＬＥ￣ＣＯ系统功能框架如图３所示ꎬ其基本计算流程:①设置污染物控制环境目标 如ρ(ＰＭ２ ５)年均值为３５μｇ∕ｍ３ 作为优化的约束条件.②通过ＲＳＭ模型的减排￣效益响应关系ꎬ估算每个控制方案下污染物浓度对减排控制的实时响应ꎬ即控制效果.③基于ＩＣＥＴ提供的边际成本曲线ꎬ估算与每个控制方案相关的总控制成本ꎬ得到控制措施的组合.④从几个候选的方案中选择最优的控制方案ꎬ基于总控制成本最小的优化条件ꎬ满足达到污染物控制目标和成本最低这２个要求ꎬ从而确定费用￣效益比最优的减排方案.图３㊀ＬＥ￣ＣＯ系统功能框架[１４]Ｆｉｇ.３ＴｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆＬＥ￣ＣＯ[１４]２ ２㊀ＡＢａＣＡＳ￣ＯＥ(空气污染控制成本效益与达标评估优化反算系统)该研究将新建立的ＬＥ￣ＣＯ模块与ＡＢａＣＡＳ系统中的４个核心模块进行了集成ꎬ因此可以实现基于费效优化的科学决策ꎬ并为决策者提供用户友好的框架以开展应用.图４㊀ＡＢａＣＡＳ￣ＯＥ系统功能框架Ｆｉｇ.４ＴｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆＡＢａＣＡＳ￣ＯＥＡＢａＣＡＳ￣ＯＥ将通过使用主脚本运行ꎬ帮助用户获得指定达标空气质量的优化控制策略ꎬＡＢａＣＡＳ￣ＯＥ系统功能框架如图４所示.由图４可见:①用户设定了空气质量目标 如ρ(ＰＭ２ ５)年均值为３５μｇ∕ｍ３ꎬφ(Ｏ３)每日最大８ｈ平均值为８０ˑ１０－９ ꎻ②由ＳＭＡＴ结合各站点的监测值计算与排放削减率实时响应的ρ(ＰＭ２ ５)和φ(Ｏ３)ꎻ③将不同污染物和区域的削减率输入控制成本优化器(ＬＥ￣ＣＯ㊁ＩＣＥＴ和ＲＳＭ之间的迭代计算)ꎬ找出以最小成本满足环境目标的优化控６１７１第１０期邢㊀佳等:大气污染防治综合科学决策支持平台的开发及应用㊀㊀㊀制成本策略ꎻ④将优化控制成本策略输入ＢｅｎＭＡＰꎬ以估算空气质量变化带来的健康和经济效益ꎻ⑤系统将输出与这些优化排放控制策略相对应的费用￣效益比.３㊀应用案例京津冀及周边地区的颗粒物污染一直较为严峻.为打赢蓝天保卫战ꎬ我国对京津冀地区大气污染传输通道城市提出了更高的减排要求.京津冀地区大气污染传输通道城市(简称 ２＋２６ 城市 )包括北京市ꎬ天津市ꎬ河北省石家庄市㊁唐山市㊁廊坊市㊁保定市㊁沧州市㊁衡水市㊁邢台市㊁邯郸市ꎬ山西省太原市㊁阳泉市㊁长治市㊁晋城市ꎬ山东省济南市㊁淄博市㊁济宁市㊁德州市㊁聊城市㊁滨州市㊁菏泽市ꎬ河南省郑州市㊁开封市㊁安阳市㊁鹤壁市㊁新乡市㊁焦作市㊁濮阳市.因此ꎬ为实现各城市空气质量在２０３５年达到ＧＢ３０９５ ２０１２«环境空气质量标准»二级标准ꎬ该研究基于研发的反算技术与优化模型方法ꎬ建立了 ２＋２６ 城市大气污染防治综合科学决策支持平台ꎬ以ＰＭ２ ５达标为约束条件ꎬ提出费用效益优化的协同控制途径.图６㊀２０３５年在达标情景下 ２＋２６ 城市ρ(ＰＭ２ ５)年均值预测情况Ｆｉｇ.６ＰｒｅｄｉｃｔｅｄａｎｎｕａｌＰＭ２ ５ｏｆ ２＋２６ ｃｉｔｉｅｓｉｎ２０３５ｓｃｅｎａｒｉｏ３ １㊀基于达标浓度的减排需求为实现２０３５年各城市的ρ(ＰＭ２ ５)达标ꎬ基于建立的ＬＥ￣ＣＯ模型反算了各城市各污染物的减排需求.在此基础上ꎬ预测了至２０３５年由于增长带来的大气污染排放的变化ꎬ设计了考虑能源结构调整和能源端总量控制相关的空气污染控制政策ꎬ以及更为严格的末端政策要求达标情景[１４].图５为基于ＬＥ￣ＣＯ模型反算的２０３５年达标情景下北京市㊁天津市㊁河北省㊁山西省㊁山东省㊁河南省各污染物减排比例.由图５可见:２０３５年京津冀及周边地区的ＰＭ２ ５㊁ＳＯ２㊁ＮＯｘ㊁ＶＯＣｓ㊁ＮＨ３排放量相对于２０１５年分别减排７０％~８７％㊁４９％~８５％㊁６６％~７４％㊁５１％~６６％㊁０~４０％.各省(直辖市)减排比例有所差异ꎬ山东省和河南省的ＰＭ２ ５减排效果略低于其他几个地区ꎻ北京市由于现有ＳＯ２控制水平较为严格ꎬ其未来ＳＯ２减排潜力明显低于其他省(直辖市).整体图５㊀２０３５年达标情景下北京市㊁天津市㊁河北省㊁山西省㊁山东省㊁河南省各污染物减排比例Ｆｉｇ.５ＥｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｉｏｏｆＢｅｉｊｉｎｇꎬＴｉａｎｊｉｎＣｉｔｙꎬＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅꎬＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅꎬＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅꎬＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅｉｎ２０３５ｓｃｅｎａｒｉｏ上ＶＯＣｓ和ＮＨ３减排比例明显低于其他污染物.３ ２㊀达标评估检验为了进一步验证反算模型给出的减排量及减排情景是否可以满足达标的需求ꎬ该研究进一步基于ＲＳＭ模型预测了２０３５年情景下各城市污染物质量浓度的削减比例ꎬ并利用ＳＭＡＴ模型基于２０１５年各城市ρ(ＰＭ２ ５)年均值对模拟结果进行修正.图６为２０３５年在达标情景下 ２＋２６ 城市ρ(ＰＭ２ ５)年均值预测情况.由图６可见ꎬ相比于２０１５年ꎬ２０３５年各城市ρ(ＰＭ２ ５)年均值降幅在６１％~７６％之间ꎬ各城市均能达标(３５μｇ∕ｍ３)ꎬ其中京津冀地区改善显著.这也印证了该研究建立的ＬＥ￣ＣＯ反算技术的可靠性.３ ３㊀控制成本估算基于ＩＣＥＴ模型ꎬ对反算得到的达标情景控制成本进行了估算.首先ꎬ对ＩＣＥＴ模型中京津冀地区的边际成本曲线进行了更新[１５]ꎬ分别计算了北京市㊁天津市㊁河北省㊁山西省㊁山东省及河南省的大气污染物(ＳＯ２㊁ＮＯｘ㊁ＰＭ２ ５㊁ＶＯＣｓ及ＮＨ３)减排成本曲线.总体来说ꎬＮＯｘ㊁ＶＯＣｓ和ＮＨ３的减排成本远高于ＳＯ２和一次ＰＭ２ ５.相较于北京市㊁天津市和山西省ꎬ河北省㊁山东省及河南省的减排成本较高ꎬ主要原因是这几个地区有较高的大气污染物排放量.由图７可见:大气７１７１㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第３２卷图７㊀北京市㊁天津市㊁河北省㊁山西省㊁山东省㊁河南省各污染物减排的边际成本曲线Ｆｉｇ.７ＭａｒｇｉｎａｌａｂａｔｅｍｅｎｔｃｏｓｔｃｕｒｖｅｓｏｆｆｉｖｅｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｉｎＢｅｉｊｉｎｇＣｉｔｙꎬＴｉａｎｊｉｎＣｉｔｙꎬＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅꎬＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅꎬＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅꎬＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ污染物的减排率及其减排成本总体呈指数型增长趋注:误差线显示的为９５％置信区间.图８㊀２０３５年在达标情景下 ２＋２６ 城市避免早逝的人数Ｆｉｇ.８ＡｖｏｉｄｅｄｄｅａｔｈｓａｔｔｒｉｂｕｔｅｔｏＰＭ２ ５ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎ２０３５势.对于ＳＯ２ꎬ山东省㊁山西省及河北省表现出较高的减排潜力和减排成本ꎻ对于一次ＰＭ２ ５ꎬ山东省㊁河南省及河北省表现出较高的减排潜力和减排成本ꎻ对于ＮＯｘ和ＶＯＣｓꎬ山东省㊁河北省及河南省减排成本较高ꎻ对于ＮＨ３ꎬ河南省的减排潜力和减排成本最高.基于该减排￣成本曲线ꎬ计算了２０３５年达标情景下京津冀及周边地区ＰＭ２ ５㊁ＳＯ２㊁ＮＯｘ㊁ＶＯＣｓ的减排成本分别为３３２ˑ１０８㊁６３１ˑ１０８㊁２０８０ˑ１０８㊁３４７０ˑ１０８元ꎬ共计６５１３ˑ１０８元.３ ４㊀健康效益评估利用ＢｅｎＭＡＰ模型ꎬ对该达标情景下的健康影响进行了评估.采用的暴露￣反应函数关系来自全球疾病负担研究中常用的综合暴露响应模型(ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｘｐｏｓｕｒｅ￣ｒｅｓｐｏｎｓｅｍｏｄｅｌꎬＩＥＲ).图８为２０３５年在达标情景下 ２＋２６ 城市避免早逝的人数.由图８可见ꎬ２０３５年各省(直辖市)避免早逝人数预计在３４０~４３４６人之间ꎬ共计约４ ４ˑ１０４人∕ａꎬ相比于基准年(２０１５年)将减少２３％ꎬ其中ꎬ北京市由于人口较多ꎬ所获得的效益最大ꎬ避免早逝人数预计为４ ３ˑ１０３人∕ａ(９５％置信区间ꎬ２ ６~６ ０).Ｍａｊｉ等[１６]研究表明ꎬ京津冀地区假设２０２０年ρ(ＰＭ２ ５)减至３５μｇ∕ｍ３ꎬ则预计早逝人数相比于２０１５年将减少２５ ４％ꎬ由空气质量改善带来的健康效益占比与该研究相当.进一步采用统计生命价值进行货币化ꎬ结果显示ꎬ相比于２０１５年ꎬ２０３５年ρ(ＰＭ２ ５)的削减将带来２２９０ˑ１０８元∕ａ(９５％置信区间ꎬ该值范围为１３９８ˑ１０８~３１８２ˑ１０８元∕ａ)的健康效益.假设疾病负担在２０１５ ２０３５年以线性方式递减ꎬ计算２０ａ内可能获得的健康效益共约２４０４５ˑ１０８元.通过与该情景控制成本(６５１３ˑ１０８元)比较ꎬ效益与成本比约为３ ７.结果说明在该区域开展大气污染控制及空气质量达标工作可以实现正向的收益ꎬ即费用￣效益比达３ ７.８１７１第１０期邢㊀佳等:大气污染防治综合科学决策支持平台的开发及应用㊀㊀㊀４㊀结论与展望ａ)该研究摒弃了传统ＡＢａＣＡＳ系统中对于排放浓度响应模型的统计拟合黑箱方式ꎬ而是采用响应曲面模型的显性解析式拟合ꎬ从而实现用一组多项式函数量化空气质量对排放控制的响应关系ꎬ快速提高了运算效率ꎬ为实现从环境浓度反算减排量提供了基础.ｂ)该研究建立了通过环境浓度反算减排需求的ＬＥ￣ＣＯ模型ꎬ实现反算选择满足特定空气质量目标下具有最高成本效益的控制策略最优组合ꎬ并且进一步建立了为特定空气质量目标制定的优化(最低成本)控制策略ꎬ以进行成本￣效益控制策略分析(ＡＢａＣＡＳ￣ＯＥ)的运行系统ꎬ可有效支持地方空气质量达标规划的工作需求.ｃ)该研究将建立的中国大气污染防治综合科学决策支持平台成功应用到了京津冀及周边地区 ２＋２６ 城市ꎬ反算了达标情景ꎬ预测了２０３５年京津冀及周边地区的ＰＭ２ ５㊁ＳＯ２㊁ＮＯｘ㊁ＶＯＣｓ㊁ＮＨ３排放量相对于２０１５年需分别减排７０％~８７％㊁４９％~８５％㊁６６％~７４％㊁５１％~６６％㊁０％~４０％才可以达标ꎬ并且该情景可以带来可观的效益ꎬ费用￣效益比达３ ７.ｄ)该研究建立的大气污染防治综合科学决策支持平台可以在未来进一步改进:①平台的不确定性很大程度来自输入的参数ꎬ如成本和健康模型的参数ꎬ目前平台中大部分参数还是依照欧美研究的结果ꎬ未来需要对基础数据进行进一步的本地化更新.②该平台需要进一步扩展对多污染物的解析ꎬ随着颗粒物污染的有效控制ꎬＯ３问题日益突出ꎬ未来在环境目标的决策方法㊁多行业的分配方式㊁多组分(如ＶＯＣｓ组分)的精细调控㊁多区域的协同调控等方面还有较大的改进空间.此外ꎬＡＢａＣＡＳ虽然是针对中长期规划ꎬ但是社会经济增长带来的预期压力并没有考虑在模型中ꎬ将能源系统的综合评估模型 如美国西北太平洋国家实验室开发的全球变化评估模型(ＧＣＡＭꎬＧｌｏｂａｌＣｈａｎｇｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＭｏｄｅｌ) 与ＡＢａＣＡＳ耦合ꎬ可以将未来活动水平的增量也纳入到评价系统中ꎬ同时考察能源政策的影响及气候变化的协同效益ꎬ从而得到更为全面的从经济㊁能源㊁排放㊁浓度㊁成本㊁健康㊁生态㊁气候的一体化综合决策.ｅ)中国政府计划在未来２０年内实施旨在降低大气环境中Ｏ３和ＰＭ２ ５浓度的严格控制措施.要实现大气环境的明显改善ꎬ需要明智政策和良好工具的指导ꎬ预计大气污染防治综合科学决策支持平台将在支撑制定空气质量目标和大气污染控制方案方面发挥重要作用.参考文献(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ):[１]㊀ＭＡＪｉａｎｚｈｏｎｇꎬＣＨＥＮＹｕｅꎬＷＡＮＧＷｅｉꎬｅｔａｌ.Ｓｔｒｏｎｇａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃａｕｓｅｓｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｈａｚｅ￣ｃｌｏｕｄｓｏｖｅｒＣｈｉｎａ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ:Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅｓꎬ２０１０.ｄｏｉ:ｈｔｔｐｓ:∕∕ｄｏｉ.ｏｒｇ∕１０.１０２９∕２００９ＪＤ０１３０６５.[２]㊀ＳＵＳｈｅｎｓｈｅｎꎬＬＩＢｅｎｇａｎｇꎬＣＵＩＳｉｙｕꎬｅｔａｌ.ＳｕｌｆｕｒｄｉｏｘｉｄｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ:ｆｒｏｍ１９９０ｔｏ２００７[Ｊ].ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１１ꎬ４５(１９):８４０３￣８４１０. [３]㊀ＺＥＮＧＹｉｎｇｙｉｎｇꎬＣＡＯＹｕａｎｆｅｉꎬＱＩＡＯＸｕｅꎬｅｔａｌ.ＡｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ:ｒｅｃｅｎｔｓｕｃｃｅｓｓｂｕｔｇｒｅａｔｃｈａｌｌｅｎｇｅｆｏｒｔｈｅｆｕｔｕｒｅ[Ｊ].ＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０１９ꎬ６６３:３２９￣３３７. [４]㊀ＪＵＲＧＦꎬＭＡＲＩＡＶＭꎬＧＩＮＡＭꎬｅｔａｌ.Ｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｆｕｔｕｒｅｏｚｏｎｅｒｉｓｋｓｔｏｇｌｏｂａｌｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｐｒｏｃｅｓｓｅｓ[Ｊ].ＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＥｖｏｌｕｔｉｏｎꎬ２０１６ꎬ６(２４):８７８５￣８７９９. [５]㊀ＢＵＲＮＥＴＴＲＴꎬＰＯＰＥ￣ＩＩＩＣＡꎬＥＺＺＡＴＩＭꎬｅｔａｌ.Ａｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｒｉｓｋｆｕｎｃｔｉｏｎｆｏｒｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｇｌｏｂａｌｂｕｒｄｅｎｏｆｄｉｓｅａｓｅａｔｔｒｉｂｕｔａｂｌｅｔｏａｍｂｉｅｎｔｆｉｎｅｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｍａｔｔｅｒｅｘｐｏｓｕｒｅ[Ｊ].ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＨｅａｌｔｈＰｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓꎬ２０１４ꎬ１２２(４):３９７￣４０３.[６]㊀ＣＲＯＵＳＥＤＬꎬＰＥＴＥＲＳＰＡꎬＶＡＮＤＡꎬｅｔａｌ.Ｒｉｓｋｏｆｎｏｎａｃｃｉｄｅｎｔａｌａｎｄｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒｍｏｒｔａｌｉｔｙｉｎｒｅｌａｔｉｏｎｔｏｌｏｎｇ￣ｔｅｒｍｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｆｉｎｅｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｍａｔｔｅｒ:ａＣａｎａｄｉａｎｎａｔｉｏｎａｌ￣ｌｅｖｅｌｃｏｈｏｒｔｓｔｕｄｙ[Ｊ].ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＨｅａｌｔｈＰｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓꎬ２０１２ꎬ１２０(５):７０８￣７１４.[７]㊀ＰＯＰＥＣＡꎬＤＯＣＫＥＲＹＤＷ.ＡｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｌｉｆｅｅｘｐｅｃｔａｎｃｙｉｎＣｈｉｎａａｎｄｂｅｙｏｎｄ[Ｊ].ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０１３ꎬ１１０(３２):１２８６１￣１２８６２.[８]㊀生态环境部.２０１８中国生态环境状况公报[Ｒ].北京:生态环境部ꎬ２０１９:７￣１５.[９]㊀ＷＡＮＧＹｕｘｕａｎꎬＨＡＯＪｉｍｉｎｇꎬＭＣＥＬＲＯＹＭＢꎬｅｔａｌ.Ｏｚｏｎｅａｉｒｑｕａｌｉｔｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅ２００８ＢｅｉｊｉｎｇＯｌｙｍｐｉｃｓ:ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓꎬ２００９ꎬ９(１４):５２３７￣５２５１.[１０]㊀ＺＨＡＮＧＸｉａｏｙｅꎬＷＡＮＧＹａｑｉａｎｇꎬＬＩＮＷｅｉｌｉꎬｅｔａｌ.ＣｈａｎｇｅｓｏｆａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｖｅｒＢｅｉｊｉｎｇ:２００８Ｏｌｙｍｐｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｃａｍｐａｉｇｎ[Ｊ].ＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙꎬ２００９ꎬ９０(１１):１６３３￣１６５２.[１１]㊀ＸＵＷｅｎꎬＬＩＵＸｕｅｊｕｎꎬＬＩＵＬｅｉꎬｅｔａｌ.ＩｍｐａｃｔｏｆｅｍｉｓｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｏｎａｉｒｑｕａｌｉｔｙｉｎＢｅｉｊｉｎｇｄｕｒｉｎｇＡＰＥＣ２０１４:ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｒｏｍｗａｔｅｒ￣ｓｏｌｕｂｌｅｉｏｎｓａｎｄｃａｒｂｏｎａｃｅｏｕｓａｅｒｏｓｏｌｉｎＰＭ２ ５ａｎｄｔｈｅｉｒｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ[Ｊ].ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０１９ꎬ２１０:２４１￣２５２.[１２]㊀ＬＩＫｕｎꎬＬＩＪｕｎｌｉｎｇꎬＷＡＮＧＷｅｉｇａｎｇꎬｅｔａｌ.ＥｖａｌｕａｔｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｊｏｉｎｔｅｍｉｓｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｐｏｌｉｃｉｅｓｏｎｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｍｂｉｅｎｔＶＯＣｓ:ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｒｏｍｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅ２０１４ＡＰＥＣｓｕｍｍｉｔｉｎｓｕｂｕｒｂａｎＢｅｉｊｉｎｇ[Ｊ].ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０１７ꎬ１６４:１１７￣１２７.[１３]㊀ＸＩＮＧＪｉａꎬＷＡＮＧＳｈｕｘｉａｏꎬＪＡＮＧＣꎬｅｔａｌ.ＡＢａＣＡＳ:ａｎｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｔｈｅａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｃｏｓｔ￣ｂｅｎｅｆｉｔａｎｄａｔｔａｉｎｍｅｎｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ[ＥＢ∕ＯＬ].Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ:ＴｈｅＭａｇａｚｉｎｅｆｏｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭａｎａｇｅｒｓꎬＡｉｒ＆ＷａｓｔｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎꎬ２０１７[２０１９￣０９￣２０].ｈｔｔｐ:∕∕ｗｗｗ.ａｗｍａ.ｏｒｇ∕ｅｍａｐｒ１７. [１４]㊀王彤.基于气候变化和空气质量约束的ＣＯ２和大气污染物协同减排研究[Ｄ].北京:清华大学ꎬ２０１９.[１５]㊀ＸＩＮＧＪｉａꎬＺＨＡＮＧＦｅｎｆｅｎꎬＺＨＯＵＹａｎｇꎬｅｔａｌ.Ｌｅａｓｔ￣ｃｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙａｔｔａｉｎｍｅｎｔｏｆＢｅｉｊｉｎｇ￣Ｔｉａｎｊｉｎ￣ＨｅｂｅｉＲｅｇｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔꎬ２０１９ꎬ２４５:９５￣１０４.[１６]㊀ＭＡＪＩＫＪꎬＤＩＫＳＨＩＴＡＫꎬＡＲＯＲＡＭꎬｅｔａｌ.ＥｓｔｉｍａｔｉｎｇｐｒｅｍａｔｕｒｅｍｏｒｔａｌｉｔｙａｔｔｒｉｂｕｔａｂｌｅｔｏＰＭ２ ５ｅｘｐｏｓｕｒｅａｎｄｂｅｎｅｆｉｔｏｆａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｐｏｌｉｃｉｅｓｉｎｃｈｉｎａｆｏｒ２０２０[Ｊ].ＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０１８ꎬ６１２:６８３￣６９３.(责任编辑:刘㊀方)９１７１。
OneMap
OneMap Platform v2.0 产品白皮书1 概述OneMap Platform是具有自主知识产权的基础平台产品。
1.1 OneMap Platform简介OneMap Platform是集海量、多源异构空间信息资源的整合、管理、发布、WEB 服务、应用搭建和运维保障为一体的完整的解决方案，是服务于社会公众、企事业单位和政府部门的综合性地理信息服务平台。
1.2 应用领域OneMap Platform已广泛的应用在空间信息共享平台的基础设施建设中，服务于国家地理信息公共服务平台（天地图）、数字城市建设，形成了天地图·陕西、天地图·辽宁、天地图·上海、天地图·重庆、数字乌鲁木齐等多个成功的省级地理信息公共服务平台和数字城市案例。
同时，OneMap Platform还可应用于国土、规划、公安、应急、电信、电力、环保、交通、房产、林业、气象、水利等专业领域中，构建行业的地理信息服务平台。
1.3 技术特点OneMap Platform v2.0（以下简称OneMap）由五个子产品构成，具备内容创建、服务发布、服务管理、服务调用一体化的完整的业务流程，拥有完善、稳定的后台运维系统、强大丰富的地理处理功能框架和丰富的客户端API及炫酷的前端体验。
平台特点：一体化解决方案多样化服务类型专业化制图方案优化缓存切片方案安全完备的服务管理提供运维服务接口强大的资源管理能力离线资源管理能力丰富的地图应用开发接口便捷的移动地图应用严格遵循国际和国家相关技术标准跨平台的能力2 OneMap Platform v2.0体系结构2.1 公共服务平台的技术结构地理信息公共服务平台一般具有基础支撑层、数据层、服务层、应用层的四层技术结构，遵循统一的标准规范，由安全保障体系为整个平台提供全方位的运行保障。
（1）基础支撑层：主要包括网络、服务器集群、存储备份、计算机机房环境等。
（2）数据层：主体内容是公共服务平台的框架数据，它是面向地理信息网络化服务需求，依据统一技术规范而构建的一体化地理信息资源体系。
空气质量监测平台技术方案
空气质量监测平台技术方案一、技术内容空气质量监测平台要求管理和监控所辖区域的前端便携式（可移动式）空气监测仪，将实时数据收集并上传、完成数据有效性审核、报表制作、数据入库、查询分析、权限控制、系统管理等功能。
对质控结果进行应用。
以下子站均指便携式（可移动式）空气监测仪。
1、实时数据采集1)可以同时接收50路以上子站数据，不丢码，不乱码；2)支持监测中心平台按照国标标准以设备反控形式远程调阅历史数据；3)实时接收数据并保存至数据库以供日后统计查询。
2、数据审核数据审核功能审核形成空气质量日报所需的基础数据，需要审核的监测项目包括SO2、NO、NO2、NOx、CO、O3以及PM10、PM2.5、气象数据等。
1）数据修约：日报人员可以按国家的技术规范修改污染物的监测值、标记位。
系统要求能对比修改过的数据和原始数据及还原原始数据。
2）分段审核：日报审核过程的按小时审核保存，要求在审核小时值时，可随时分段进行，且审核时根据最新的质控结果作为参考。
3）检出限控制：按相关技术规范，对监测值出现负值或低于检出限时，进行标记。
3、AQI报表的生成及导出实现6参数AQI空气质量日报、月报、年报、AQI动态统计及汇总表等各类统计报表的生成、预览、导出、打印、查询等功能。
1）空气质量日报及小时报：系统自动根据日报要求的统计时间段及相关规范，生成6参数AQI日报，并根据相关的要求，生成规定格式的空气质量日报及小时报；2）月报及年报：污染物参数月报表；子站日均浓度值月统计表；各子站月平均浓度值年统计报表；3）AQI动态统计及汇总表：每年对各子站形成AQI汇总统计表。
4、数据综合分析应用系统应具有数据的横向对比（环比）、数据的纵向对比（同比）数据的交叉对比及用户自定义查询等数据分析功能。
用户可以自定义选择站点、参数、日期的组合，对各种数据进行同比、环比及数据的深度查询、分析应用，查询结果以图表的方式显示。
对各个街道针对不同污染因子浓度、AQI、综合污染指数进行排名。
四川省城市环境空气质量状况分析
四川省城市环境空气质量状况分析曹攀;罗彬;张巍;李波兰;李瑞桢【摘要】为掌握环境空气质量新标准执行以来四川省空气质量状况,对空气质量等级、污染物浓度、颗粒物污染特征、首要污染物、综合污染指数等进行了统计和分析,并提出了污染防治措施的几点针对性建议.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2017(036)001【总页数】5页(P72-76)【关键词】环境空气质量;综合污染指数;污染防治【作者】曹攀;罗彬;张巍;李波兰;李瑞桢【作者单位】四川省环境监测总站,成都610091;四川省环境监测总站,成都610091;四川省环境监测总站,成都610091;四川省环境监测总站,成都610091;四川理工学院化学与环境工程学院,四川自贡643000【正文语种】中文【中图分类】X51近年来，随着我国工业化、城镇化的深入推进，大气污染形势严峻，环境空气污染特征发生了重大变化，由一次污染转变为以二次污染、复合污染为主，区域性大气环境问题日益突出[1]。
为适应社会经济发展水平和环境管理的要求，满足公众需要，2012年2月29日，新的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)颁布，新标准不但增加了PM2.5等评价指标，还收严了PM10、NO2等监测项目的排放限值。
2015年是四川省执行环境空气质量新标准的元年，又是“十三五”环境空气质量目标的基准年，对照城市环境空气质量新标准分析四川省空气污染状况，以期改善四川省环境空气质量，对完善大气污染防治对策起到一定的积极作用。
四川省共有94个国家级城市环境空气自动监测子站，分布于全省21个市(州)辖区(图1)，包括SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO和O3 6项污染物监测能力。
3.1 数据来源四川省城市环境空气质量监测数据采用2014～2015年四川省21个市(州)94个国家级城市环境空气自动监测子站长期定点监测数据，主要以SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO和O3 6项污染物浓度均值进行年际污染分析。
四川省环境保护局关于印发《四川省环境空气质量自动监测系统管理办法(试行)》的通知
四川省环境保护局关于印发《四川省环境空气质量自动监测系统管理办法(试行)》的通知文章属性•【制定机关】四川省环境保护局•【公布日期】2007.12.27•【字号】川环发[2007]121号•【施行日期】2008.01.01•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】环境保护综合规定正文四川省环境保护局关于印发《四川省环境空气质量自动监测系统管理办法（试行）》的通知（川环发［2007］121号）各市（州）环保局，都江堰、峨眉山、江油市环保局，省环境监测中心站：环境空气质量自动监测是环境监测工作的重要组成部分。
为做好我省的环境空气质量自动监测工作，确保已建环境空气质量自动监测系统的正常、稳定运行，保障我省环境空气质量日报的顺利进行，我局组织制订了《四川省环境空气质量自动监测系统管理办法（试行）》。
现印发你们，请遵照执行。
执行中发现的问题请及时反馈我局，以便进一步修改完善。
联系人：省环保局科技标准处杨琳联系电话：************邮箱：lily4489＠附件：四川省环境空气质量自动监测系统管理办法（试行）二○○七年十二月二十七日附件：四川省环境空气质量自动监测系统管理办法（试行）第一章总则第一条为保证四川省环境空气质量自动监测系统正常运行，确保环境空气质量监测数据的代表性、有效性和可比性，依据国家和省有关环保法规与环境空气质量自动监测技术规范，制定本办法。
第二条本办法适用于全省开展环境空气质量自动监测的所有省控城市（镇）。
第三条本办法所称环境空气质量自动监测系统包括监控中心、站房基础设施、监测监视及其辅助仪器设备。
第四条四川省环境保护局负责全省环境空气质量省控网络自动监测系统的统一管理工作。
四川省环境监测中心站负责全省环境空气质量自动监测系统的业务指导、技术培训和质量管理，负责收集、汇总全省环境空气质量自动监测数据，负责编制全省环境空气质量报告，并按照省环保局要求进行发布。
第五条各省控网络点位所在地的人民政府环保行政主管部门负责本行政区域内的环境空气质量自动监测系统的管理工作，发布本辖区环境空气质量报告。
四川省空气质量自动监测网络管理及预测预报运行支撑系统
1附件四川省空气质量自动监测网络管理及预测预报运行支撑系统建设方案四川省环境监测总站2015年01月目录一、项目概述 (2)二、编制依据 (3)三、需求分析 (3)3.1 空气质量自动监测网络管理的迫切需要 (3)3.2 预测预报平台的业务需求 (4)四、建设必要性 (4)五、建设目标与原则 (5)5.1 建设目标 (5)5.2 建设原则 (6)5.2.1 整体效益最优原则 (6)5.2.2 可持续发展原则 (6)5.2.3 系统规范标准、可扩展 (6)5.2.4 安全性原则 (6)5.2.5 开放性原则 (7)六、建设框架 (7)6.1省级中心站建设 (8)6.2分流备份站建设 (8)七、运行支撑内容 (9)7.1 空气质量自动监测网络管理运行支撑内容 (9)7.2 空气质量预测预报平台运行支撑内容 (14)八、建设内容 (16)8.1 空气质量自动监测网络管理运行支撑系统建设 (17)8.2 空气质量预测预报运行支撑系统建设 (19)九、社会经济效益 (21)十、预期效果 (22)10.1 建设成服务于全省的空气质量自动监测网络管理及预测预报业务运行支撑系统 (22)10.2促进智能环保的进一步实现 (22)一、项目概述四川省开展空气自动监测起步较早，从上世纪80年代我省就开始了研究性的空气自动监测工作，至2007年全省市（州）及重点县级市全部实现了空气自动监测并纳入省控环境空气自动监测网络管理。
目前，我省21个市（州）共布设省控以上环境空气质量监测点位148个。
其中省控以上城市监测点位128个，农村区域站点位16个，背景站2个，质控站1个、综合监测站1个。
这些点位的功能性质包括：城市和农村环境质量评价点、空气质量对照点及空气质量背景点。
到2015年底，全省183个县（市、区）还将建成约100个省控城市子站。
2008年我省建立了省级空气自动监测数据网络管理平台，该平台实现了省级环境空气质量监测网络的数据实时采集、管理及统计、分析和发布。
区域自动气象站统一数据收集平台的设计
文章编号:1671-1742(2011)02-0223-05区域自动气象站统一数据收集平台的设计曲鹏飞1,刘钧2(1.成都信息工程学院电子工程学院,四川成都610225;2.中国华云技术开发公司,北京100081)摘要:区域自动气象站中心站软件目前在区域站的监测管理中发挥着越来越重要的作用。
由于设备厂家的不同,造成中心站软件的不统一,带来了硬件资源配置增加、观测数据产品生成及时性减低、软件升级难度大等一系列的问题,为解决上述问题,提出将中心站软件统一的思想;结合目前的统一性现状,采用分层的思想,综合运用.NET 平台下的反射、多线程等技术,设计了一个能够无缝接入多厂家设备的统一数据收集平台;经过一段时间的测试运行,平台在一定程度上解决了上述问题。
关键词:区域自动气象站;统一;数据收集;通信;信号与信息处理;大气探测信息处理;多线程;反射中图分类号:TP319文献标识码:A 收稿日期基金项目中国气象局基金资助项目(5)1引言区域气象观测站以气象要素的自动观测为手段,承担地面气象要素的时空加密观测任务,提供区域性高时空分辨率的中小尺度灾害性天气、局部环境和区域气候等观测数据,为预报业务提供了大量的高时空分辨率的地面观测资料,是国家级气象观测站的重要补充[1]。
近年来,随着气象预报事业对探测需求的进一步发展,对运用自动站进行观测也提出了更加明显的要求,如数据质量的有效控制、观测产品的及时生成、数据的按需共享等。
区域自动站中心站软件作为地市级气象工作人员对区域站运行情况进行监测管理的重要工具之一,需实现各地市级能够实时地对所辖区域内所有区域站的数据进行收集、质量控制、文件生成以及数据共享等工作[2]。
区域站中心站软件的性能直接影响到各地市级对区域站资料的应用分析,进而影响到对灾害性天气等的有效处理,以及区域自动气象站的作用能否得到充分发挥。
目前,由于各地自动站引进的设备厂家和型号参差不齐,各厂家配备自己的中心站软件,造成中心站软件的不统一性相当明显,一般一个中心站需要安装两个以上的中心站软件,运行维护难度很大。
四川省人工影响天气指挥中心业务系统局域网架设
局、 、 搭建 配置 、 等 一系列 工作 。随后 ， 步完成 了业 务 安装 逐 系统应用 软件 的初步选配和安装 运行 ， 实现 了对相关 气象信
的， 于进行 升级换 代。由于没有 专职 的 网管人员 ， 便 同时从
控制成本的角度 出发 ， 我们设计网络时考 虑同络 日后 的管理 和维护工作 ， 选用 易于操作 和维 护的系统 ， 量减 轻网络运 尽
切换 ， 同时可以和 各 市州进行视 频会 商。此外 ， 人影 指挥 中 心通过空地传输 系统实现 了与 外场作 业飞机 、 场地 勤的数 机 据语音通讯。本文简介 了四川省 人影 指挥 中心业务 系统局 域 网各部 分的设计 、 结构和功能。
建设 ， 坚持集约化原则 ， 一切从业务 实际 出发 ， 充分考虑人 影
工作 的独 特性 ， 来建 立稳 定性 高、 可扩展 的业务 系统 。系 统
位， 大量信息可以不经过额外的服务器传递， 从而打破 了服
务器性 能和服务 器接 入带宽 的瓶 季 － Ｐ ｚ 不需 要 专 门的服 ２
务器来支持 网络 ， 也不需要其 他组 件来提高 网络的性能 。因
收 稿 日期 ：０ ７—０ ２ ２０ ３— ８
・
而对等网络的价格相对其他模式的网络来说要便宜很多， 具 有非集中式、 可扩展性 、 健壮性、 高性价比、 隐私保护 负载均
设计 综合考 虑实用性 、 先进 性 、 安全性 、 可扩充 性 、 可管理 性
和高性 能价格 比， 从实 际情况 出发 ， 之达 到使用 方 便且 能 使
发挥效益 的 目的。采用成熟 的技术 和产品来建设 ， 使新设备 与 已有 的设备兼容 ， 保持资源的连续性和 可用性 。尽量保证
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关于四川省空气子站老平台软件
资产情况清查的通知
各相关监测中心（站）：
根据《四川省财政厅关于开展2016年全省行政事业单位国有资产清查工作的通知》（川财资产【2016】3号）、《四川省机关事务管理局关于开展2016年省直行政事业单位资产清查工作的通知》（川机管函【2016】213号）和《四川省环境保护厅办公室关于开展2016年国有资产清查工作的通知》（川环办发【2016】55号）的精神和要求，我站将对2010年四川省空气自动监测子站联网升级中的老平台软件资产情况进行清查。
请各相关监测中心（站）按附件“2010年空气子站老平台软件资产情况清查表”要求进行清查，对相关使用情况加以核实（确认相关软件现在有未使用），填写“2010年空气子站老平台软件资产情况清查表”，签字确认并加盖单位公章后，于7月22日前回传扫描件至我站，同时将纸质件邮寄到省监测总站信息中心。
扫描件回传电子邮箱：lee@, QQ:165569
纸质件收件地址及联系人：成都市青羊区光华东三路88号，四川省环境监测总站信息中心，李维刚收，邮编610091
四川省环境监测总站
2016年7月18日
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附件：
2010年空气子站老平台软件资产情况清查表
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注：表格中只需填写“在使用”或“未使用”。
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