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1   危险空气污染物风险评估系统简介

 

危险空气污染物风险评估系统是为城市政府量身定做的,集危险空气污染物监测数据存储、分析,自动报表生成,致癌与致病风险评估,指数评价与发布等功能于一体的定量化风险评估工具。

 

危险空气污染物风险评估系统包括:首页面板、监测数据管理、数据分析、风险评估、指数评价、系统管理六个模块,如下图1所示:

 

 

2  危险空气污染物风险评估系统功能展示

 

2.1  首页面板

 

首页面板中,以日报、月报、年报的形式展示了各监测点的风险状况:

 

  • 日报:展示了每日各监测点的风险指数、慢性指数、急性指数以及对应的首要污染物,并以表格和柱状图的形式展现;

 

 

  •  月报:展示了各监测点当月各监测点的风险指数、慢性指数、急性指数对应的各级别天数和比例,以表格及饼状图的形式展现;

 

 

  •  年报:展示了各监测点当年各监测点的风险指数、慢性指数、急性指数对应的各级别天数和比例,以表格及饼状图的形式展现;

 

 

2.2  监测数据管理

 

在监测数据管理中,可实现对各监测点污染物监测数据的导入(包括手动导入和自动导入)、备份、还原,各指标可根据浓度范围、监测点和时间进行查询、修改、删除、导出,并可识别缺失数据,按照有效比例75%的标准对数据在不同时间尺度下(包括年、季、月、日)的有效性进行统计。实现对数据系统化和智能化的管理。

 

2.3      数据分析

 

在此模块中,用户可方便地选择监测点和污染物类别查询各污染物在不同时间尺度下(包括年、季、月、日)的浓度均值并可导出EXCEL格式的文件,以方便用户分析和使用。此外,系统可实现污染物在不同对比模式下(包括年均值、季均值、月均值、工作日与周末均值、小时均值)浓度均值的对比分析。并可进行多尺度的查询(可选时间范围、监测点、污染物)。通过数据表和统计图(折线图)两种形式展示。

 

2.4     风险评估

 

风险评估板块分为:致癌风险评估、慢性病致病风险评估、急性病致病风险评估三个部分。

 

致癌风险评估方法有两种:

 

1) 基于浓度的致癌风险评估功能:可查询和导出各监测点以年为尺度基于浓度均值的各污染物导致的癌症发病率,并以不同的颜色标记风险水平。

 

2)基于暴露值的致癌风险评估功能:可查询和导出各监测点以年为尺度基于暴露值的各污染物导致的9、30、70岁人群的癌症发病率,并以不同的颜色标记风险水平。

 

 

慢性病致病风险评估方法有两种:

 

1)以污染物风险输出的慢性病致病风险评估:可查询和导出各监测点以年为尺度的各污染物导致的慢性病致病危险商数,致病器官和风险水平。

 

2)以器官风险输出的慢性病致病风险评估:可查询和导出各监测点以年为尺度的各器官慢性病致病危险商数和风险水平。

 

 

急性病致病风险评估方法有两种:

 

1)以污染物风险输出的急性病致病风险评估:可查询和导出各监测点以小时为尺度的各污染物急性病致病风险水平。

 

2)以器官风险输出的急性病致病风险评估:可查询和导出各监测点以小时为尺度的各器官急性病致病风险水平。

 

 

2.5       指数评价

风险评估板块分为:致癌指数、慢性风险指数、急性风险指数、指数发布、指数分析五个部分。

 

在致癌指数、慢性风险指数、急性风险指数三部分,用户可方便地查询各监测点每个污染物在不同时间尺度下(包括年、季、月、日)的风险指数值和风险等级。并可通过不同颜色标记对风险等级有直观认识。

 

指数发布中,用户可以查询和导出每日各监测点的致癌、慢性风险、急性风险的指数值和风险等级并了解当日首要污染物。

 

指数分析部分,用户可选择监测点,指数类型(致癌指数、慢性风险指数、急性风险指数)和时间尺度(年、季、月、日)了解各监测点,每个风险等级(优、良、轻度污染、中度污染、重度污染)的天数和所占比例。

 

 

2.6    系统管理

 

安全有效的系统管理,可对用户账号进行查询、清除、新增和编辑,对污染物和监测点进行新增、修改和删除,并可以对不同的用户便捷地分配系统中的各个模块权限。

 

3   系统特点与价值

 

3.1   数据导入与管理全面自动化,可自动判别数据的有效性

 

本系统可实现各监测点的监测数据导入与管理(存储、查询、修改、删除、备份、还原等),指标包括3-甲基戊烷、1,3-丁二烯、1-丁烯、氯苯等180多个污染物,并可进行修改定制,实现Excel表自动导入。此外,本系统还可以实现对危险空气污染物监测所有指标的管理,并可自动判别监测数据以多时间尺度统计的有效性,取代了现有的人工判断和Excel等的管理方式,极大地提高了相关工作人员的工作效率。并可实现数据的备份和还原,确保数据的安全性。

 

3.2   指标数据计算查询,可高效地了解评估城市危险空气污染物污染状况

 

现有的“危险空气污染物风险评估系统”以及自带的数据处理功能可自动计算浓度均值(包括日均值、月均值、季度均值、年均值),并方便使用者根据需要按照监测点、时间段和污染物类别查询计算结果。由于检测数据量庞大,计算过程复杂,人工计算工作量巨大,此系统可以极大的提高工作人员的效率,并避免人工操作带来的误差。实现对危险空气污染物监测数据精确计算和系统化查询,以更好辅助相关管理人员对危险空气污染物风险的判断与评价。

 

3.3    多维度的指标对比分析,可准确地识别管理重点和污染原因

 

本系统以现有危险空气污染物监测数据与评价指标为基础,提出了多维度的监测数据处理模式,通过不同时段对比的分析模式,更准确地识别了危险空气污染物污染的重点区域以及重点时段,并能够在一定程度上监测危险空气污染物管理行动的有效性。

 

例如,通过对某市2011年监测数据进行分析之后,可以发现:

 

(1)工作日与周末比较发现苯的浓度在周末反而升高。可能原因是:周末工厂照样运行的同时,来自于自驾游的排放增加。

 

(2)季节比较表明,苯在冬天和秋天的时候浓度值较低,而在春季和夏季的时候浓度值较高。这说明:苯受夏季效应(光化学作用的增强;夏季湿度降低导致空气中浮尘数量增加;夏季空调)的影响比较明显。

 

3.4      海量数据的充分挖掘和污染特征分析,可准确发现污染物超标规律和特征,并将管理的时间尺度细化至日

 

通过对历史数据(海量数据)进行最小时间尺度的分析,结合空间特征和时间特征的对比,可以准确的发现各个监测点和各个污染物在各个时段的污染规律和特征,以辅助管理人员对空气质量管理的时间尺度细化至日。

 

例如,通过对某市2011年的数据进行污染特征分析可以发现:

 

(1)通过小时值对比分析,可以发现苯属于morning peak pattern。该类污染物受大气扩散的影响较大,在早晨温度较低的时候,混合层高度降低,不利于空气中苯的扩散,同时早晨来自于移动源排放的苯的量增加,使得早晨的苯浓度值是最高的。晚间气温降低,混合层高度降低,苯的浓度也较高。这与其他研究吻合。

 

(2)1,3丁二烯近似于morning peak pattern。中午受气温升高,混合层高度提升的影响,有利于1,3丁二烯的扩散,因而浓度最低。早上和下午,受温度下降以及移动源排放的影响,浓度最高。晚间受温度下降的影响,浓度也较低。

 

3.5      创新的指数发布,可对致癌与致病风险有及时直观的了解

 

通过风险等级划分和指数按日发布的功能,用户可以直观的了解每日污染状况和治理的效果,并方便找到当日首要的污染物做出及时的反应。而创新的颜色标记功能,可以使用户快速的找到浓度高峰出现的位置和时间,起到应急预警的效果。

 

3.6    安全有效的权限设置,可实现管理信息以及报表的全局共享,并可确保数据与信息的保密与安全

 

本系统可以直接部署于地方环保局的局域网内,系统中的所有信息与功能均可在全局实现共享,管理员可以任意添加用户和分配权限,权限的配置可以细化至系统中的每个功能,确保了系统信息与数据的保密与安全。例如负责监测数据管理的,可仅分配系统中的数据管理功能;负责日报、月报、年报撰写的,可仅分配系统中的自动报表功能,等等。

 

4   系统效益

 

4.1       高度智能化,可极大地节约人力成本

 

本系统从数据的获取、管理、分析、决策以及报表的生成均实现了智能化,避免重复工作,节省专业人员的工作量,在两年内即可回收购买系统的成本。

 

4.2       实用价值高,可提高管理决策质量

 

本系统将危险空气污染物风险管理的时间尺度细化至日,并能准确地识别污染的重点污染物、重点区域、重点时段以及污染原因,可有效地辅助管理科学决策,提高管理决策质量。

 

4.3       信息资源深度挖掘,可提高决策管理能力

 

本系统对已有的信息资源进行了深度的挖掘、整合与共享,并实现了对决策与管理业务的系统支撑,提高了环保部门的管理决策管理能力。

 

系统入口:http://211.157.186.105:8080/ZH_OPRAS/