《基於貝葉斯網路的流域污染源綜合管理體系研究》是依託哈爾濱工業大學，由趙英擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於貝葉斯網路的流域污染源綜合管理體系研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙英
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
深化主要污染物總量減排，努力改善環境質量，防範環境風險是國家十二五環境保護規劃的主體目標。本項目擬圍繞當前我國流域環境管理實踐中存在問題,在對國內外流域污染源管理模式充分調研的基礎上，以我國目前污染源複雜且污染嚴重的阿什河流域為研究對象,開展流域污染源綜合管理方法體系研究。提出建立流域全局角度下污染源綜合管理模式的貝葉斯網路（BN）普適性建模方法，套用計算智慧型方法研究可提高模型推理能力和可靠性的流域污染源綜合管理致優因素和策略，利用多目標決策法和貝葉斯決策網（BDN）建立決策方案和考核指標的資料庫和方法庫，進而探討污染源排放削減最優管理策略，最終基於WebGIS研究建立阿什河流域污染源綜合管理數位化平台系統。從而提高我國水環境管理理論與技術水平，增強國家的巨觀調控管理能力，為流域污染源綜合管理決策和污染源排放削減策略提供科技支撐和方法保證。
結題摘要
由於目前我國流域污染源綜合管理和污染排放減量策略在解決日趨嚴重的水質惡化上的重要作用以及現有研究的落後與不足，本項目圍繞當前我國流域環境管理實踐中存在問題，以松花江哈爾濱段為研究區域，以污染嚴重的阿什河流域為主要研究對象, 開展流域污染源綜合管理方法體系研究。根據污染源及監測站分布特點，將研究區域分為2個水質功能區SG1和SG2，調查分析每個水質功能區對河流水質造成影響的主要污染源的構成，諮詢專家意見，合理的構建各污染源排放氨氮污染物源強與各水質監測斷面氨氮污染物濃度之間的關係，以此建立貝葉斯污染源管理模型。分析氨氮降解係數在不同時間的變化特點，套用貝葉斯方法，估計出氨氮綜合降解係數k一年內不同時期的後驗機率，通過對k值數據分析得出結論：建議在實際套用中水質管理策略應分時期分別建立，即一年分為三個時期，分別為冬季（1-3月和12月）、夏季（6-9月）和其它時期（4-5月和10-11月），分別建立季節模型，採用季節型降解係數，用於污染源排放量的管理。為了實現對各污染源排放源強的精確管理，本研究利用不同時期的氨氮降解係數k對多污染源源強I的不確定性影響進行分析，得出2個結論：第一，總體來看，估計得到的源強值具有較強的季節性變化特點。第二，在同一時期，當k值變化時，源強的變化也很明顯，可見I隨k變化的敏感性較強，因此在實際的水質管理中，需要確定在不同k值時，源強的控制範圍，以幫助管理者對水環境中發生的不確定性問題進行定量分析。在多污染源最優管理方法研究中，本研究提出了有效的管理方法。根據套用方法首先管理者不僅可以知道在既定水質目標下，各污染源的控制範圍及對應機率；其次，還可以了解在管理過程中，多污染源之間的控制權重。這樣管理者可以了解到在不同季節需要重點控制的污染源是哪個，便於有針對性的制定污染源控制和水質管理策略。例如在SG2段，阿什河和呼蘭河是導致松花江幹流下游水質變差的主要污染源，呼蘭河的削減比例在夏季是最高的，而阿什河的削減比例在冬季和其它季節較高。為了使得該河段河流水質達標，必須控制區域內面源污染，減少化肥和殺蟲劑的使用量，同時興建處理水平達標的污水處理廠，接受附近的若干小點源污染。對於上述研究成果本項目建立了松花江哈爾濱段河流污染源綜合管理數位化平台，該平台的套用可提高我國環境管理水平，為流域污染源綜合管理決策和污染源排放削減策略提供科技支撐和方法保證。
