垃圾焚烧的经济补偿.pdf

1、封 一 答 卷 编 号 （ 竞 赛 组 委 会 填 写 ） ：答 卷 编 号 （ 竞 赛 组 委 会 填 写 ） ：论 文 题 目 ： （ 基 于 污 染 扩 散 的 垃 圾 焚 烧 厂 的 经 济补 偿 问 题 C）参 赛 队 员 ：1.姓 名 ： 岳 艳 涛 学 院 ： 信 息 科 学 与 工 程 学 院2.姓 名 ： 袁 佳 慧 学 院 ： 物 理 与 电 子 学 院 3.姓 名 ： 符 婷 学 院 ： 信 息 科 学 与 工 程 学 院 封 二 答 卷 编 号 （ 参 赛 报 名 号 ） ：答 卷 编 号 （ 竞 赛 组 委 会 填 写 ） ：评 阅 情 况 （ 评 阅 专 家 填 写

2、 ） ：评 阅 1.评 阅 2.评 阅 3.目 录1 .问 题 摘 要 12 .问 题 重 述 13 .问 题 的 条 件 假 设 24 .符 号 的 约 定 和 说 明 35 .模 型 的 建 立 、 分 析 、 求 解 31 .模 型 研 究 区 域 的 分 析 32 .模 型 的 建 立 33 .参 数 的 确 定 45 .4 污 染 物 在 下 主 风 向 、 风 速 下 浓 度 扩 散 等 值 线 的 模 拟 结 果 75 .5 研 究 区 域 的 选 定 与 分 析 85 .6 问 题 二 的 模 型 建 立 与 求 解 96 .模 型 评 价 与 改 进 方 向 1 36 .1

3、模 型 的 评 价 1 36 .2 模 型 的 改 进 方 向 1 37 .部 分 matlab代 码 和 参 考 文 献 1 47 .1 部 分 Matlab代 码 ： 1 47 .2 参 考 文 献 1 6基 于 污 染 扩 散 的 垃 圾 焚 烧 厂 的 经 济 补 偿 问 题1.问 题 摘 要伴 随 着 经 济 发 展 和 城 市 化 进 程 的 加 快 ， “ 垃 圾 围 城 ” 的 问 题 在 我 国 城市 发 展 中 产 生 了 负 面 影 响 ， 大 量 占 用 了 城 市 土 地 资 源 ， 而 垃 圾 焚 烧 发 电技 术 成 为 了 绿 色 、 经 济 的 处 理 方 式

4、 。 设 计 一 种 环 境 指 标 检 测 方 法 ， 实 现对 垃 圾 焚 烧 厂 烟 气 排 放 对 环 境 影 响 的 监 控 、 制 定 合 理 的 意 愿 经 济 补 偿 方案 刻 不 容 缓 。 鉴 于 此 ， 本 文 通 过 对 深 圳 市 一 个 中 型 垃 圾 焚 烧 厂 的 污 染 物排 放 的 研 究 ， 通 过 对 城 市 空 气 污 染 的 适 当 简 化 典 型 模 型 高 斯 扩 散 模型 的 修 正 模 型 ， 建 立 了 垃 圾 焚 烧 厂 污 染 扩 散 模 型 点 源 排 放 污 染 物 环 境 浓度 的 计 算 公 式 ， 并 根 据 项 目 评 价

5、原 则 ， 对 污 染 扩 散 区 域 定 量 的 建 立 指 标监 控 方 法 。 根 据 时 间 、 空 间 的 变 化 规 律 ， 以 及 地 形 地 貌 、 风 力 风 向 的 联合 频 率 分 布 、 遮 挡 物 等 影 响 因 素 ， 综 合 运 用 Excel、 Matlab、 SPSS、AERMOD模 型 软 件 对 模 型 进 行 了 求 解 和 分 析 。对 于 问 题 一 ： 首 先 选 取 搜 集 到 的 真 实 可 靠 的 数 据 ， 对 垃 圾 焚 烧 污 染 源强 的 确 定 ，根 据 环 境 影 响 评 价 技 术 导 则 ， 选 择 主 要 污 染 物 ， 影

6、 响 区 域 为 源 周 围10*10KM。 由 于 焚 烧 厂 垃 圾 处 理 量 相 对 较 大 ， 使 用 SCLT3长 期 预 测 模 型 ，利 用 风 力 等 级 、 风 向 方 向 、 以 及 其 他 气 候 条 件 组 合 做 出 影 响 扩 散 稳 定 度的 联 合 扩 散 频 率 进 行 编 程 模 拟 。 根 据 扩 散 模 型 以 及 风 向 西 南 风 为 主 ， 在所 研 究 区 域 主 风 向 下 （ 1500,1500） 处 绘 制 典 型 污 染 物 的 等 值 浓 度 曲线 。 考 虑 降 雨 对 污 染 物 的 一 阶 微 分 衰 减 特 性 以 及 建 筑

7、 物 的 遮 挡 作 用 ， 对污 染 扩 散 分 析 ， 即 为 所 确 立 垃 圾 焚 烧 厂 环 境 影 响 动 态 监 控 评 估 方 法 。 考虑 对 附 近 区 域 的 居 民 健 康 风 险 以 及 其 他 经 济 损 失 做 出 补 偿 方 案 。 以 SO2为 例 对 健 康 效 应 终 端 数 据 连 续 性 搜 集 研 究 ， 通 过 流 行 病 学 风 险 评 估 分析 ， 按 照 流 行 病 学 健 康 风 险 评 估 中 提 出 的 危 害 鉴 定 、 暴 露 评 价 、 剂 量 一反 应 关 系 评 价 、 危 险 特 征 分 析 四 步 程 序 ， 对 造 成

8、的 三 种 主 要 损 失 ： 污 染造 成 的 全 因 过 早 死 亡 、 治 疗 以 及 休 工 费 用 、 其 他 呼 吸 道 （ 支 气 管 炎 ） 的损 失 分 析 ， 建 立 比 较 合 理 的 量 化 经 济 补 偿 方 案 。对 于 问 题 二 ， 除 尘 装 置 损 坏 或 出 现 其 他 故 障 导 致 污 染 物 的 排 放 增 加 ，污 染 排 放 强 度 改 变 和 故 障 处 理 时 间 t 对 于 污 染 扩 散 产 生 影 响 。 根 据 表 格数 据 ， 利 用 SPSS统 计 求 得 一 定 概 率 下 污 染 物 浓 度 单 侧 置 信 区 间 上 限 ，

9、 进而 由 问 题 一 所 确 立 垃 圾 焚 烧 厂 环 境 影 响 动 态 监 控 评 估 方 法 修 正 为 故 障 处理 时 间 和 概 率 故 障 的 函 数 ， 对 模 型 一 的 经 济 补 偿 做 出 因 为 概 率 故 障 的 修正 ， 进 而 修 正 建 立 的 合 理 的 经 济 补 偿 方 案 。 关 键 字 ： 垃 圾 焚 烧 污 染 、 ISCLT3长 期 模 型 、 居 民 健 康 风 险 、 经 济 损失2.问 题 重 述“ 垃 圾 围 城 ” 是 世 界 性 难 题 ， 在 今 天 的 中 国 显 得 尤 为 突 出 。 垃 圾 焚烧 厂 对 环 境 的 污

10、染 风 险 与 建 设 投 资 规 模 、 运 行 监 管 力 度 有 直 接 关 系 。 小型 垃 圾 焚 烧 厂 由 于 没 有 规 模 效 应 ， 在 污 染 治 理 方 面 的 投 入 也 会 受 到 影响 。 。 在 垃 圾 焚 烧 厂 运 行 监 管 方 面 ， 目 前 主 要 是 在 垃 圾 焚 烧 厂 内 进 行 测量 监 控 ， 缺 少 从 周 边 环 境 视 角 出 发 的 外 围 动 态 监 控 ， 因 而 难 以 形 成 为 民众 所 信 服 的 全 方 位 垃 圾 焚 烧 厂 环 境 监 控 体 系 。 深 圳 市 某 地 点 计 划 建 立 一个 中 型 的 垃 圾

11、 焚 烧 厂 ， 计 划 处 理 垃 圾 量 1 9 5 0 吨 /天 （ 设 置 三 台 可 处 理 垃圾 6 5 0 吨 /天 的 焚 烧 炉 ， 排 烟 口 高 度 8 0 米 ， 每 天 2 4 小 时 运 转 ） 。 从 构 建 环境 动 态 监 控 体 系 、 并 根 据 潜 在 污 染 风 险 对 周 围 居 民 进 行 合 理 经 济 补 偿 的需 求 出 发 ， 有 关 部 门 希 望 能 综 合 考 虑 垃 圾 焚 烧 厂 对 周 围 带 来 环 境 污 染 以及 其 他 危 害 的 多 种 因 素 （ 例 如 ， 焚 烧 炉 的 污 染 物 排 放 量 、 居 住 点 离

12、 开 垃圾 焚 烧 厂 的 距 离 、 风 力 和 风 向 及 降 雨 等 气 象 条 件 、 地 形 地 貌 以 及 建 筑 物的 遮 挡 程 度 等 等 ） ， 在 进 行 科 学 定 量 分 析 的 基 础 上 ， 确 立 一 套 可 行 的 垃圾 焚 烧 厂 环 境 影 响 动 态 监 控 评 估 方 法 ， 并 针 对 潜 在 环 境 风 险 制 定 出 合 理的 经 济 补 偿 方 案 。本 文 根 据 深 圳 市 一 中 型 垃 圾 焚 烧 厂 产 生 的 污 染 的 扩 散 对 环 境 污 染 的分 析 ， 影 响 污 染 扩 散 的 多 种 因 素 ， 污 染 物 的 排 污

13、 量 、 居 住 点 与 垃 圾 焚 烧厂 的 距 离 、 一 年 内 的 多 种 风 向 和 风 力 等 级 以 及 降 雨 等 气 象 条 件 对 污 染 扩散 过 程 的 污 染 的 降 解 的 综 合 考 虑 ， 对 城 市 建 筑 物 林 立 而 产 生 的 粗 糙 度 ，使 气 流 和 扩 散 的 受 阻 ， 给 出 定 型 的 结 果 （ 大 气 稳 定 度 ） 。问 题 一 ： 假 定 焚 烧 炉 的 排 放 符 合 国 家 新 的 污 染 物 排 放 标 准 根 据 垃 圾焚 烧 厂 周 边 环 境 设 计 一 种 环 境 指 标 监 测 方 法 ， 实 现 对 垃 圾 焚

14、烧 厂 烟 气 排放 及 相 关 环 境 影 响 状 况 的 动 态 监 控 。 以 你 设 计 的 环 境 动 态 监 控 体 系 实 际监 控 结 果 为 依 据 ， 设 计 合 理 的 周 围 居 民 风 险 承 担 经 济 补 偿 方 案 。问 题 二 ： 由 于 各 种 因 素 焚 烧 炉 的 除 尘 装 置 （ 如 袋 式 除 尘 器 ） 损 坏 或出 现 其 他 故 障 导 致 污 染 物 的 排 放 增 加 ， 致 使 相 关 各 项 指 标 将 严 重 超 标（ 如 ： 烟 尘 浓 度 、 二 氧 化 硫 、 氮 氧 化 物 、 一 氧 化 碳 、 二 恶 英 类 及 重 金

15、 属等 排 放 超 标 ， 附 件 2 给 出 了 一 台 可 处 理 垃 圾 3 5 0 吨 /天 的 焚 烧 炉 正 常 运 作时 的 在 线 排 放 监 测 记 录 ） 。 请 在 考 虑 故 障 发 生 概 率 的 情 况 下 修 正 你 设 计的 监 测 方 法 和 补 偿 方 案 。3.问 题 的 条 件 假 设 假 设 一 ： 假 定 研 究 区 域 人 口 均 匀 分 布 并 且 获 取 的 医 疗 等 数 据 为 可 靠 数 据假 设 二 ： 数 据 的 采 集 真 实 可 靠 并 且 能 够 代 表 深 圳 市 长 期 天 气假 设 三 ： 污 染 焚 烧 排 放 物 持

16、续 稳 定 ， 且 污 染 物 质 量 守 恒假 设 四 ： 在 对 环 境 污 染 的 研 究 区 域 内 地 面 近 似 视 为 平 面假 设 五 ： 假 设 每 天 的 风 力 大 小 和 早 晨 统 计 值 不 变 ， 且 风 向 在 八 个 等 弧 度 扇 面 均 匀的 分 布 ， 能 够 代 表 长 期 的 气 候 条 件假 设 六 ： 假 设 三 台 焚 烧 炉 的 距 离 以 及 排 烟 口 距 离 在 扩 散 过 程 的 计 算 可 以 忽 略 ， 将三 个 焚 烧 炉 看 做 一 个 点 源 处 理4.符 号 的 约 定 和 说 明C（ x,y,z） -垃 圾 焚 烧 扩

17、散 物 点 源 下 风 向 （ x,y,z） 的 污 染 物 浓 度 mg/-第 K类 稳 定 度 对 应 的 垂 直 扩 散 系 数K-单 位 转 化 系 数V-第 i风 速 等 级 、 第 K稳 定 度 级 别 的 污 染 物 垂 直 扩 散 项Q 第 i风 速 等 级 、 第 K稳 定 度 级 别 的 污 染 物 排 放 源 强f 第 i风 速 等 级 、 第 j风 向 、 第 K稳 定 度 级 别 的 联 合 频 率R 居 住 点 距 离 垃 圾 焚 烧 厂 的 距 离 烟 筒 排 烟 口 处 的 平 均 风 速S 光 滑 函 数 ， 解 决 交 界 处 浓 度 不 连 续D 第 i风

18、 速 等 级 、 第 K稳 定 度 级 别 的 污 染 物 传 输 过 程 的 衰 减 项 -扇 面 宽 度其 他 符 号 在 使 用 时 具 体 说 明5.模 型 的 建 立 、 分 析 、 求 解1.模 型 研 究 区 域 的 分 析首 先 根 据 垃 圾 焚 烧 厂 日 均 垃 圾 处 理 量 ， 量 化 为 污 染 点 源 ， 确 定 持 续排 放 污 染 强 度 ， 确 定 影 响 垃 圾 焚 烧 产 生 的 有 害 气 体 、 颗 粒 物 。 选 择 根 据统 计 理 论 建 立 的 起 来 的 假 设 烟 羽 浓 度 为 正 态 分 布 的 高 斯 模 型 为 基 础 改 进的

19、ISCLT3长 期 模 型 ， 对 垃 圾 焚 烧 污 染 物 的 长 期 平 均 浓 度 的 模 拟 结 果 ， 焚烧 厂 位 置 设 为 （ 0,0） 处 ， 影 响 居 民 区 域 选 取 20*20Km。2.模 型 的 建 立高 斯 扩 散 模 型 为 国 际 通 用 的 大 气 污 染 物 扩 散 理 论 ， 修 正 长 期 点 源 扩散 浓 度 模 型 作 为 模 型 基 础 ， 考 虑 到 各 种 因 素 ， 会 导 致 模 型 的 研 究 难 度 过大 ， 对 于 各 种 风 向 均 有 可 能 出 现 ， 表 征 短 时 间 的 横 向 扩 散 能 力 的 做 简 化处 理

20、， 需 要 利 用 风 向 频 率 来 计 算 水 平 浓 度 分 布 ， 则C（ x,y,z） =考 虑 颗 粒 物 、 HCL、 SO2 、 NOx 、 二 恶 英 等 污 染 物 在 扩 散 过 程 中 由 于 雨水 的 物 理 溶 解 以 及 化 学 原 因 引 起 浓 度 的 衰 减 ， 将 衰 减 过 程 简 化 为 随 着 距离 R的 减 小 而 减 弱 的 一 阶 微 分 方 程 ， =将 衰 减 项 表 示 为 ：D=V混 合 层 高 度 且 =H+其 中 为 烟 气 抬 升 高 度3.参 数 的 确 定根 据 深 圳 市 垃 圾 焚 烧 厂 地 理 位 置 考 虑 利 用

21、Pasquill稳 定 度 分 级 的 方法 分 析 ，垃 圾 焚 烧 污 染 扩 散 联 合 频 率 包 括 ， 八 个 风 向 、 五 个 风 速 等 级 和 六 个 稳 定度 等 级 并 分 为 A、 B、 C、 D、 E、 F等 级 。根 据 高 斯 扇 面 平 均 公 式 ， 风 向 按 照 焚 烧 厂 地 点 为 中 心 分 为 八 个 方 向来 风 给 出 ： 东 、 东 南 、 南 、 西 南 、 西 、 西 北 、 北 、 东 北 ， 将 分 为 8个 等弧 度 的 扇 面 。 利 用 Excel文 件 函 数 countif函 数 统 计 次 数 并 画 出 向 量 图 直

22、 观 反映 风 向 和 风 向 频 数 、 频 率 后 ， 利 用 matlab计 算 风 速 等 级 和 频 数 、 频率 大 气 稳 定 度 的 分 类 利 用 Pasquill分 类 法 ,根 据 云 量 、 太 阳 高 度 角和 风 速 得 出 稳 定 等 级 A、 B、 C、 D、 E、 F六 个 等 级 ， 根 据 正 午 太 阳 高度 角 北 半 球 计 算 公 式 h=90 -（ - ） ， 计 算 深 圳 市 的 太 阳 高 度 角 。夏 至 日 日 射 等 级 为 3， 冬 至 日 日 射 等 级 为 2， 深 圳 市 云 量 夏 季 为 01，冬 季 +1得 出 :稳 定

23、 度 等 级 =辐 射 等 级 +地 面 风 速 等 级 ， 则 在 第 i风 力 等 级 ， 第 j风 向 等 级 时 稳 定 度 的 频 率 分 布等 级 A 0.1532等 级 B 0.2113等 级 C 0.2192等 级 D 0.1933等 级 E 0.1601等 级 F 0.0755深 圳 市 气 象 条 件风 向 频 数 频 率 风 速 等 级 （ m/s） 频 数 频 率北 22 0.0671 0-1.9 102 0.3110东 北 23 0.0701 2-2.9 99 0.3018东 11 0.0335 3-4.9 111 0.3384东 南 14 0.0427 5-5.9

24、11 0.0335 南 26 0.0793 6以 上 5 0.0152西 南 126 0.3841西 79 0.2409 西 北 27 0.0823垃 圾 焚 烧 烟 气 排 放 过 程 图 简 化 ， 尾 气 从 烟 囱 口 排 出 的 速 度 越 大 ， 扩散 稀 释 的 效 果 越 好 。 但 是 ， 速 度 越 过 30m/s， 会 发 生 笛 音 现 象 ， 所 以 尾气 排 放 速 度 不 能 大 于 这 个 值 。 如 果 烟 气 流 速 过 低 ， 又 会 增 加 烟 气 对 排 气筒 腐 蚀 的 可 能 ， 也 降 低 烟 气 的 扩 散 稀 释 效 果 ， 通 常 的 烟

25、气 流 速 控 制 在15m/s左 右 。 根 据 排 气 筒 工 艺 设 计 当 烟 囱 的 高 度 80m时 ，d=ndVy3600 0.785w0。nd 烟 囱 负 担 的 蒸 汽 数 值 (单 位 :t/h);Vy 每 小 时 产 生 1t蒸 气 的 烟 气 量 (单 位 :m3/h)w0 烟 气 流 速 (单 位 :m/s)选 择 排 气 筒 管 径 1.8m， 烟 气 流 速 15m/s， 烟 气 温 度 约 为 420K430K。每 天 的 排 污 量 根 据 公 式 计 算 时 间 T内 的 排 污 量 ： =污 染 物 排 放 标 准 计 算 排 污 平 均 速 率 （ mg

26、/s）颗 粒 物 0.7634 1 .9 0 8 53 .0 5 3 6 9 .5 4 2 6汞 0 .0 0 3 8 铅 0 .0 0 3 8 2二 噁 英 3 8 .1 7 0 4从 地 理 位 置 来 看 ， 垃 圾 焚 烧 厂 在 深 圳 市 郊 区 东 北 方 向 处 ， 污 染 扩 散参 数 选 用 Briggs（ 郊 区 、 开 阔 乡 间 条 件 ） 扩 散 参 数 : 大 气 稳 定 度 A B C D E F 光 滑 函 数 S = 其 余 情 况 S=0为 正 北 方 向 到 第 j个 风 向 扇 面 中 心 面 夹 角 (弧 度 )为 正 北 方 到 接 收 点 的 夹

27、 角为 扇 面 宽 度选 取 主 风 向 ， 西 南 方 向 作 为 主 要 研 究 典 型 点 和 方 向 ， 对 20*20KM的 区域 ， 选 取 不 同 距 离 的 点 作 为 典 型 区 域 ， 在 200m-2500m的 范 围 绘 制 浓 度 等值 线 。 为 了 降 低 问 题 复 杂 度 ， 在 对 扩 散 因 素 的 研 究 时 ， 仅 选 取 以 下 三 个情 况 模 拟 的 浓 度 随 着 传 播 距 离 和 各 种 单 一 衰 减 因 素 的 变 化 的 等 浓 度 线 。 5.4污 染 物 在 下 主 风 向 、 风 速 下 浓 度 扩 散 等 值 线 的模 拟 结

28、 果对 于 建 筑 物 、 山 坡 大 小 对 污 染 扩 散 的 影 响 （ 宽 度 、 高 度 ） 因 素 ， 假设 东 偏 北 处 （ 1800m,1300m） 和 对 称 位 置 有 山 坡 ， 宽 度 约 为 在40*50*200m， 则 污 染 物 浓 度 扩 散 等 值 线 如 图 所 示在 一 定 概 率 降 雨 条 件 下 （ 忽 略 降 雨 强 度 的 变 化 ） 污 染 扩 散 的 等 浓 度曲 线 ， 将 衰 减 过 程 简 化 为 随 着 距 离 R的 减 小 而 减 弱 的 一 阶 微 分 方 程 ， 随着 距 离 的 增 减 ， 衰 减 幅 度 逐 渐 变 化 ，

29、 如 下 图 所 示 ：垃 圾 焚 烧 厂 污 染 扩 散 对 于 附 近 居 民 有 风 险 ， 经 济 补 偿 方 案 应 包 含 健康 风 险 损 失 和 经 济 损 失 。 对 于 空 气 污 染 对 居 民 健 康 风 险 的 定 量 评 价 ， 通常 有 气 象 学 法 、 风 险 基 础 法 、 流 行 病 学 法 等 方 法 。 流 行 病 学 风 险 评 估 分析 中 无 法 得 到 确 切 的 数 据 ， 评 估 结 果 有 不 确 定 性 和 偏 差 。 受 流 行 病 学 研究 结 果 和 可 取 得 的 数 据 的 限 制 ,只 有 少 部 分 健 康 效 应 终 端

30、 造 成 的 经 济 损失 被 列 入 计 算 范 围 ,这 种 做 法 会 导 致 评 估 结 果 偏 低 。 卫 生 医 疗 数 据 缺 失较 多 ,必 须 有 的 一 点 假 设 是 ,当 某 个 年 龄 组 的 剂 量 一 反 应 关 系 或 基 线 健 康情 况 不 可 得 时 ,可 以 应 用 所 有 年 龄 组 的 剂 量 一 反 应 关 系 或 基 线 健 康 情 况来 代 替 。 这 也 会 引 起 结 果 的 不 确 定 性 。5.5研 究 区 域 的 选 定 与 分 析选 取 主 风 向 下 风 向 （ 1 8 0 0 m,1 5 0 0 m） 区 域 作 为 研 究 对

31、 象 。 如 何 将 收集 健 康 风 险 的 经 济 损 失 ， 以 为 例 本 研 究 中 健 康 损 失 造 成 的 三 种 损 失 ， 污染 造 成 的 全 因 过 早 死 亡 ， 治 疗 以 及 休 工 费 用 ， 其 他 呼 吸 道 （ 支 气 管 炎 ）的 损 失 。 剂 量 -反 应 关 系 ， 根 据 垃 圾 焚 烧 污 染 扩 散 产 生 的 污 染 物 浓 度下 ， 统 计 健 康 效 应 频 率 ， 通 过 回 归 分 析 ， 估 算 出 污 染 浓 度 变 化 与 健 康 终端 的 相 关 系 数 ， 计 算 出 大 气 污 染 的 相 对 危 险 度 RR， 线 性

32、 和 对 数 关 系 如下 ： RR RR-某 种 污 染 物 的 当 前 浓 度-基 准 浓 度 水 平RR-大 气 污 染 条 件 下 人 群 健 康 效 应 的 相 对 危 险 系 数 ， 计 算 的 取值 1 . 5 5大 气 污 染 阀 值 ， 以 为 例 ， 根 据 WHO标 准 值 ， 年 平 均 以 及 日 平 均 浓度 2 0 。 根 据 污 染 扩 散 模 型 预 测 的 某 地 浓 度 ， 评 价 基 准 浓 度 值 以 及 污 染 物浓 度 超 基 准 值 情 况 。暴 露 人 群 的 评 估 按 照 深 圳 市 常 住 人 口 密 度 计 算 ， 居 住 在 要 研

33、究 下风 向 （ 1 8 0 0 m,1 5 0 0 m） 之 内 区 域 的 人 口 变 化 （ 单 位 面 积 ） 。 A=8 2 7 .7 58 4 6 .4 3 8 6 1 .5 5 8 7 6 .8 3 8 9 1 .2 3 1 0 3 5 .7 9 1 0 4 6 .7 4 1 0 5 4 .7 4 ;对 健 康 数 据 整 理 、人 均 相 关 医 疗 费 用 逐 年 递 增 并 且 分 别 为 B=2 0 .5 2 5 .8 3 0 .6 3 2 .4 4 5 .9 4 7 .66 8 .5 .对 人 口 数 量 和 医 疗 费 用 用 简 单 的 低 阶 方 程 模 拟 预

34、计 ,以 1 0 年 作 为 一个 研 究 阶 段 。剂 量 -反 应 系 数 选 择 ， 采 用 成 果 参 照 法 得 出 剂 量 -反 应 关 系健 康 影 响 剂 量 -反 应 关 系过 早 死 亡 死 亡 率 变 化 率 =0 .0 4 8 超 标 值 正 常 死 亡 率 1 /1 0 0呼 吸 道 疾 病 咳 嗽 发 病 率 的 变 化 率 =0 .0 1 8 1 超 标 值胸 部 不 适 发 病 变 化 率 =0 .0 1 0 超 标 值将 污 染 超 标 值 带 入 系 数 关 系 式 （ ） 污 染 造 成 的 全 因 过 早 死 亡 、 疾 病 治 疗 以 及 休 工 费

35、用 ， 其 他 呼 吸 道（ 支 气 管 炎 ） 疾 病 的 损 失 （ 人 均 ）=基 于 我 国 经 济 发 展 速 度 ， ， 社 会 贴 率 t=9%， 带 入 深 圳 市 人 均 GDP值 ， 估 算 出 过 早 死 亡 的 人 力 资 本 计 算 值 约 为 年 均 4651元慢 性 支 气 管 炎 损 失 为 慢 性 支 气 管 炎 经 济 损 失 ;E2 为 患 慢 性 支 气 管 炎 的 人 数 ;-慢 性 支 气 管 炎 的 失 能 权 重 ;HCLm为 修 正 的 人 力 资 本 损 失以 人 力 资 本 损 失 为 基 数 ,人 均 GDP的 增 加 引 起 人 力 资

36、 本 损 失 的 增 加 ,间 接 的 使 慢 性 支 气 管 炎 的 经 济 损 失 增 加其 他 经 济 损 失 ， 主 要 包 含 误 工 经 济 损 失 式 中 为 误 工 经 济 损 失D为 受 限 制 活 动 天 数为 人 均 GDP模 拟 计 算 误 工 损 失 约 为 7 8 2 .4 元则 总 体 居 民 健 康 风 险 年 均 约 为 5 5 1 4 .1 元 。 以 SO2 、 二 恶 英 为 例 对 健 康效 应 终 端 数 据 连 续 性 搜 集 研 究 ， 通 过 流 行 病 学 风 险 评 估 分 析 ， 对 造 成 的三 种 主 要 损 失 ， 污 染 造 成

37、的 全 因 过 早 死 亡 、 治 疗 以 及 休 工 费 用 、 其 他 呼吸 道 （ 支 气 管 炎 ） 的 损 失 分 析 ， 建 立 了 比 较 合 理 的 经 济 补 偿 方 案 。5 .6 问 题 二 的 模 型 建 立 与 求 解由 于 突 发 性 装 置 损 坏 污 染 事 故 具 有 突 发 性 、 污 染 物 浓 度 高 ,持 续 时间 短 暂 等 特 点 。 因 此 ,在 进 行 人 群 暴 露 评 价 时 ,根 据 垃 圾 焚 烧 厂 危 险 源 特征 如 污 染 源 强 、 泄 漏 持 续 时 间 等 ,结 合 当 地 周 边 地 形 特 点 、 主 导 风 向 、风

38、 速 、 温 度 、 湿 度 等 气 象 参 数 ,选 用 相 应 的 数 学 模 型 对 污 染 物 的 迁 移 转化 所 形 成 的 风 险 场 进 行 预 测 。通 过 危 害 鉴 定 、 暴 露 评 价 、 剂 量 -反 应 关 系 评 价 、 危 险 度 特 征 分 析四 个 步 骤 建 立 健 康 风 险 评 价 。 进 而 通 过 分 析 人 群 在 事 故 风 险 场 中 的 暴 露特 征 如 暴 露 途 径 、 暴 露 持 续 时 间 等 ,估 算 出 人 体 对 污 染 物 的 暴 露 总 量 。根 据 对 问 题 一 已 有 的 结 果 ， 对 污 染 扩 散 模 型 做

39、 出 修 正 ， 随 着 故 障 发生 概 率 修 复 时 间 的 延 长 ， 某 点 污 染 物 浓 度 呈 阻 滞 增 长 。 , 其 中 为 未 对 垃圾 焚 烧 污 染 物 做 处 理 时 污 染 物 的 长 期 浓 度 ， C（ x,y,z） =当 从 出 现 故 障 到 污 染 物 基 本 扩 散 到 整 个 研 究 区 域 的 过 程 ， 则 污 染 物 的 浓度 分 布 ， 而 故 障 处 理 时 间 和 污 染 物 浓 度 的 关 系 自 第 二 个 步 骤 ， 为 了 更 好地 研 究 时 间 对 污 染 浓 度 的 影 响 ， 选 取 定 点 （ 1200,1200） 处

40、 作 为 研 究 对象 。 根 据 修 正 的 污 染 物 浓 度 计 算 方 法 ， 绘 出 故 障 处 理 时 间 分 别 为 t1h、t=0.3h以 及 t=0.5h时 污 染 浓 度 变 化 趋 势 。根 据 一 台 可 处 理 垃 圾 3 5 0 吨 /天 的 焚 烧 炉 正 常 运 作 时 的 在 线 排 放 监 测 记录 ） ， 排 放 源 强 度 为 测 试 值 的 3 倍 ， 建 立 基 于 概 率 分 析 的 经 济 补 偿 模型 ： ， 的 取 值 和 问 题 一 的 结 果 一 致 ， 为 焚 烧 厂 故 障 概 率 ， =1 为 正 常 情 况的 概 率 。 根 据

41、单 侧 置 信 区 间 ， 在 区 置 信 度 为 0 .9 5 的 情 况 下 ， 得 出 三 种 浓度 的 置 信 区 间 上 限 分 别 为 3 4 .1 7 、 5 4 .2 1 、 6 2 .4 3 。根 据 附 件 数 据 绘 制 一 个 月 内 三 种 浓 度 变 化 如 图在 健 康 风 险 评 估 中 ,剂 量 一 反 应 关 系 评 价 采 用 有 闭 化 学 物 质 剂 量 一反 应 关 系 评 价 。 根 据 标 准 危 险 度 特 征 分 析 ， 对 于 由 于 垃 圾 焚 烧 厂 故 障 致使 的 突 发 性 大 气 污 染 事 件 ， 通 过 危 险 度 特 征

42、分 析 ,就 可 以 对 垃 圾 焚 烧 场污 染 物 扩 散 范 围 内 的 人 群 健 康 风 险 进 行 预 测 评 估 ， 获 得 事 故 可 能 造 成 人群 不 同 程 度 健 康 伤 害 的 区 域 分 布 范 围 。剂 量 一 反 应 关 系 评 价 ， 是 对 有 害 效 应 发 生 率 进 行 定 量 估 算 ， 概 率 方程 法 的 计 算 通 式 Pr=a+b In V， a、 b 是 与 有 害 因 素 和 不 同 程 度 伤 害 效 应 相关 的 常 数 ,通 常 是 利 用 流 行 病 推 导 ， 根 据 污 染 物 作 为 伤 害 因 子 的 作 用 下 ,研

43、究 区 域 中 暴 露 人 群 中 伤 害 作 用 的 概 率 Y呈 标 准 正 态 分 布 (平 均 值 为 5 ,标准 差 为 l)这 一 原 理 ， 建 立 相 应 公 式 。 以 实 现 概 率 单 位 值 与 百 分 比 值 之 间的 转 换 直 接 采 用 查 表 的 方 法 来 实 现 概 率 单 位 值 与 百 分 比 值 之 间 的 转换 .。经 济 损 失 模 型 修 正 为 =+)*+下 图 表 示 故 障 概 率 从 0变 化 到 1的 过 程 ， 为 了 对 较 小 数 据 直 观 反 映 ，选 取 故 障 概 率 从 0变 化 到 0.2研 究 ， 根 据 结 果

44、显 示 健 康 风 险 的 损 失 随 着 概率 的 的 增 大 指 数 增 加 ， 当 故 障 概 率 较 小 的 时 候 ， 概 率 故 障 下 的 补 偿 金 额变 化 比 较 平 缓 。 当 故 障 概 率 较 大 的 时 候 ， 污 染 物 浓 度 长 期 超 过 阀 值 浓度 ， 对 附 近 居 民 的 健 康 风 险 产 生 更 大 的 影 响 。各 种 污 染 物 的 浓 度 在 故 障 概 率 取 值 0.1， 故 障 处 理 时 间 t=1h所 研 究区 域 的 浓 度 变 化 ：时间 （ t）污 染 物0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7颗 粒物 0.102 0

45、.113 0.217 0.230 0.238 0.2300.330 0.472 0.621 0.812 0.842 0.8370.371 0.521 0.657 0.911 1.013 1.092在 除 尘 装 置 损 坏 或 出 现 其 他 故 障 导 致 污 染 物 的 排 放 增 加 ， 颗 粒 物 、等 污 染 排 放 强 度 改 变 和 故 障 处 理 时 间 t 对 于 污 染 扩 散 产 生 影 响 。 按 照 健康 风 险 评 估 中 提 出 的 危 害 鉴 定 、 暴 露 评 价 、 剂 量 一 反 应 关 系 评 价 、 危 险特 征 分 析 四 步 程 序 ,根 据 扩

46、散 模 型 加 入 时 间 t和 故 障 概 率 因 素 的 修 改 ， 确 定 污 染 物 浓 度 的 变化 规 律 ， 根 据 阀 值 浓 度 的 比 较 ， 以 为 例 ， 修 正 问 题 一 提 出 的 的 计 算 ， 提出 经 济 补 偿 方 案 。 其 他 污 染 物 的 计 算 和 衰 减 研 究 资 料 有 限 ， 只 是 模 拟 出了 研 究 固 定 点 处 的 浓 度 方 程 。6.模 型 评 价 与 改 进 方 向6.1 模 型 的 评 价1. 对 垃 圾 焚 烧 污 染 源 强 的 确 定 后 ， 选 择 主 要 污 染 物 ， 使 用ISCLT3长 期 预 测 模 型

47、 ， 其 中 利 用 概 率 统 计 的 联 合 扩 散 频 率 做出 的 污 染 物 长 期 浓 度 比 在 实 际 中 要 低 ， 利 用 matlab编 程 模 拟出 在 所 研 究 区 域 内 的 污 染 物 的 等 值 浓 度 曲 线 。 对 附 近 区 域 的居 民 健 康 风 险 以 及 其 他 经 济 损 失 做 出 补 偿 方 案 。 模 型 结 果 能够 满 足 环 境 规 划 及 区 域 性 环 境 评 价 空 气 质 量 预 测 要 求 ， 但 是该 模 型 仍 属 于 第 一 代 模 式 ， 在 准 确 度 和 先 进 性 方 面 需 要 继 续提 高 和 完 善 。

48、2. 剂 量 一 反 应 法 作 为 大 气 污 染 物 的 健 康 损 失 评 估 计 算 方 法 ， 在研 究 过 程 中 由 于 垃 圾 焚 烧 厂 部 分 相 关 数 据 的 缺 乏 ,在 对 附 近区 域 进 行 大 气 污 染 健 康 损 失 计 算 的 研 究 中 釆 用 了 部 分 替 代 数据 ,不 可 避 免 产 生 误 差 。 再 对 研 究 区 的 健 康 损 失 评 估 的 每 一步 过 程 都 存 在 的 许 多 的 不 确 定 性 ,由 此 导 致 最 终 结 果 的 偏差 。3 . 以 SO2 为 例 对 三 种 主 要 损 失 ， 忽 略 了 对 于 周 围 农 作 物 以 及 其他 基 础 设 施 造 成 的 腐 蚀 等 破 坏 ， 建 立 的 经 济 补 偿 方 案 预 测 值偏 小 。4 . 问 题 二 对 于 除 尘 装 置 损 坏 或 出 现 其 他 故 障 导 致 污 染 物 的 排 放增 加 ， 本 文 通 过 对 污 染 排