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周末效应在大气污染中的应用与研究

更新时间:2009-03-28

我国城市化进程不断加快,以资源消耗为主的粗放型经济增长方式带来的高强度污染排放,使我国各地区各种环境问题集中爆发,大气污染呈现出煤烟型与机动车污染共存的新型大气复合污染,颗粒物为主要污染物,霾和光化学烟雾频繁、二氧化氮浓度居高不下,酸沉降转变为硫酸型和硝酸型的复合污染,区域性的二次性大气污染愈加明显[1]。大气污染已经成为我国生态文明建设中急需解决的主要问题之一。

周末效应[2](Weekend Effect)最早由Frank在研究美国股市价格时提出,后在环境科学领域,大量专家学者发现环境污染物浓度变化同样存在“周末效应”[3][4]。具体表现在现代人类活动以周为单位的工作-休息模式对环境具有显著的周期性影响,这种影响与当地自然要素、人文要素共同作用,并在区域环境要素的变化规律上体现出来[5]。在周循环生产模式下的人类活动已经对地区生态环境条件产生了重大影响,研究“周末效应”对掌握大气污染物的迁移规律、进而实施大气污染预警具有重要意义。

1 我国城市大气污染周末效应的研究现状

(1)周末效应探究的历程

早在20世纪70年代,已有将大气污染物浓度值在工作日和周末的比较研究,21世纪以来,国内学者在降水[6]、气温[7]、大气颗粒污染物和气态污染物[8]等方面开展了大量相关研究。这些研究表明环境要素的周末效应广泛存在于社会环境的方方面面,且因时因地存在着一定差异。研究表明降水频次和气温存在一定的周循环规律,后来周末效应研究也逐步拓展到了其他气象要素(如降水量、雾的持续时长)、大气污染气体(如臭氧、氮氧化物、硫化物、一氧化碳等)和悬浮颗粒物质(如PM2.5、PM10、总颗粒物等)以及基于前体物浓度得出的空气质量指数、空气污染指数[9][10]

(2)城市大气污染周末效应的成因

周末效应的源于现代人们工作和休息模式的节律性。城市大气污染物(O3、NOX、SO2、CO、PM2.5、PM10等)的主要来源是人为汽车尾气排放以及矿物质的燃烧,上下班时段汽车出行数量、工厂企业的生产排放情况、餐饮活动所用燃料量、城市私家车限行政策等在周末与工作日都存在明显差异,这对区域大气污染的周末效应具有一定影响。此外,周末人们活动较工作日会有相应的延迟,如出行的延迟会使得气体污染物的浓度的波动趋势(波峰)往后推移。

在环境分析指标的监测过程中,监测数据主要来自国家气象局,各省市的气象观测平台、气象观测站、环境监测站和研究性监测等,在时间尺度上有分钟数据、小时数据和日数据等。

(3)数据处理的模型与方法:研究方法多采周末效应指数分析,偏差分析,对比分析,距平分析等方法和数据模型。

发展大数据时代的政府审计,需要制定大数据技术在政府审计领域应用的长期发展战略规划,有计划、分步骤地积累专业人才与审计数据资源,开发大数据与云计算等先进技术。因此,需要相关部门完善相关法律法规,规范审计数据的采集、传输、存储与运用,认可电子审计证据的法律地位。[26]制定统一的技术标准与管理标准,研究制定与审计工作密切相关的各类软件数据接口的国家标准,规范数据交换格式,加强上下级与不同部门间的信息共享,逐渐消除信息“孤岛”。

2 城市大气污染周末效应的研究方法

对于城市大气污染周末效应的研究主要在于检验其存在与否,分析其显著性,揭示其与环境的相互作用三个方面。其表现主要在于环境要素的变化规律在周末和工作日的差别,如污染物浓度在24小时变化规律上体现出周末比工作日低,或有明显的位移现象,或周末段与分析时间段的平均值差值的大小或正负性差异等。若周末环境要素的指标比工作日低,即为正周末效应,反之则为负周末效应。

据污染物浓度的小时观测值求出工作日和周末的小时平均浓度,然后进行浓度变化趋势的对比,和相关性分析:

由于周末效应最根本原因是人类活动,故对研究区域活动人口的数量、规模以及活动能力等有一定的要求,所以研究对象(区域)应为是人口相对集中、对自然环境改造明显和活动规模较大的城市地区。我国当下的主要研究对象有沿海城市(北京[11]、上海[12])、长三角[13]、珠三角[14][15]地区,近年内陆城市[7][16]也相继开始研究。环境指标的选取上,应考虑到不同污染物间、污染物与太阳辐射间相互作用,污染物由产生到可监测状态所需的时间,同时也需考虑相关背景因素的影响,如季节性的农业生产活动、居民生活所需燃料的消耗、区域的异常天气等。当前常用的指标主要有:气象要素指标(降水量、降水频次、气温、雾的持续时长)、大气成分指标(气溶胶、臭氧、硫化物、氮氧化物、CO、VOCS、PM2.5、PM10及总悬浮颗粒物)以及基于对前体物浓度分析出的环境指标(空气质量指数、空气污染指数)。

(2)监测方案的制定与实施

1929年施蛰存在中国第一次运用心理分析创作小说《鸠摩罗什》、《将军底头》而成为中国现代小说的奠基人之一。1930年他主编的《现代》杂志,引进现代主义思潮,推崇现代意识的文学创作,在当时影响广泛。抗日战争爆发后,他曾先后执教于云南大学、厦门大学、暨南大学和光华大学。1952年以后他任教于上海华东师范大学中文系。20世纪80年代,由于现代主义思潮的重新涌入中国,他的文学创作才又重新开始受到重视。

“爱丁堡蚀刻剂”①则是一种更为环保的方法,它通过在硫酸铜溶液中加入柠檬酸来调节PH值,酸化溶液,释放三价铁离子,强化腐蚀力度。柠檬酸是人工合成的食品添加剂,对人体无害,家居常作除水垢等用途。加入柠檬酸后,还可抑制副反应,减少氧化铁等沉淀物的生成,更可让版子面朝上放入扁平的盆中腐蚀。加入柠檬酸使溶液腐蚀速度非常快,接近稀硝酸的效率,因此,爱丁堡蚀刻剂可成为铜版画腐蚀制版的主要方法。腐蚀铜与锌的差异主要是溶液浓度比例不同,如铜版蚀刻的配比约为:氯化铁30%、柠檬酸10%、水60%,锌版则按此比例减半。

由于大气污染除受人为的前体污染物排放(具有显著周末效应)影响外,很大程度上还受光照、植被、地形等自然环境要素和光化学反应等二次反应的影响(不具有明显周末效应),这在一定程度上会削弱周末效应,表现出非严格的周末效应。因此,对于大气污染而言污染物浓度的工作日和周末与现实生活相比会有一定的偏移。一般来说社会生活中,工作日定义为周一到周五,周末定义为周六、周日,称之为自然周。相应地,在大气污染的节律性研究中,存在“污染周”。由于大气污染现象特别是其二次反应相对于人为源排放具有一定的时滞,有学者将大气污染物方面的工作日——污染周定义为周二到周六,周末定义为周日和周一。人类活动的周循环模式,会通过系统反馈的形式对原有的大气污染过程起到加强或减弱的作用,即城市大气污染周末效应的正负性,人类活动对城市大气环境在工作日与周末的影响程度差异越显著,周末效应的强度越大

将周末的浓度平均值减去工作日的平均值的差定义为分析指标的周末效应指数。当指数为正值时,表示周末分析指标的平均值高于工作日的平均值,若为负值时则恰恰相反。

①周末效应指数分析

③偏差分析

(1)探究区域和指标的选取与确定

C工作日=A×C周末(A为相关性系数),以揭示周末效应的显著性。

②对比分析

各污染物周末与工作日小时浓度的偏差,偏差计算公式为:

车装满后,三个人推车,穿过风门,进入主巷道,车噗吱噗吱响,走得分外吃力。何良诸感慨,大巷内应该一路灯光,机车往来不绝。如今资源枯竭,国营煤矿破产,剩余资源被矿工入股承包。承包者们又陷入破产的境地。何良诸埋头推车。啊啊,逼上梁山了!

Dev=[(C周末-C工作日)/C工作日]×100%,式中,C周末和C工作日分别表示污染物的周末浓度和工作日浓度。

书中指出,虽然和西方相比,中国语言哲学对概念的重视是滞后的,然而,言、象、意作为中国古典哲学和诗学的核心范畴,其关系定位代表了中国古代的语言哲学和诗学理念。作者指出,当中国古典诗歌被翻译为具有很强名思维特征的英语时,如何处理言象意的关系十分关键。译者必然会在翻译中体现出象表述取向或者言表述取向。作者以叶维廉的诗歌“模子论”具体说明了译者对中西诗歌之间异质性特征的体认,以及在目的语中的有效传达。

④逐日数据的距平分析

将分析指标的逐日数据在分析时段内平均,可对数据按季节特征、天气特征等分时段进行距平分析。根据距平判断城市大气污染的周末效应的存在与否及其污染周与自然周的差异。

3 结语和讨论

(1)在规模上,我国城市地区周末效应的研究在地域上逐步扩大,由沿海到内陆均有分布,分析的城市地域和环境指标都在不断拓展,反映了城市大气污染周末效应的普遍存在;在成因机制和研究方法上,周末效应起因简单,数学模型较为简单,但影响因素和应用领域多样,牵涉到较多的大气、气象科学理论以及污染气象学的内容,周末效应研究方法多样,需要结合城市具体情况进一步探索。

3) XLPE是将PE从热塑性变为热固性,从而对应力开裂、切割的抵抗力更强,同时对溶剂变化的适应性也强。XLPE具有比PE更高的介电常数,但具有更好的抗老化性和耐水性。XLPE的绝缘仪表电缆导体长期允许工作温度为90 ℃,短路热稳定允许温度为250 ℃。

文化是旅游的灵魂,只有让文化不断“活化”,让游客感知到,才能发挥“灵魂”的作用。泰伯庙是传承吴文化重要的历史遗址。在做好历史文化遗址的现代开发方面,注重激活承担中国文化的传承者与守望者的主体意识,让群众认识到,旅游的本质也是一种精神文化活动,是满足旅游审美需求的社会文化现象,是文化创造同时也是文化消费的一种活动。

(2)研究步骤和数据处理在探究流程上,应结合当地实际情况合理布点、严格检测,控制误差,保证数据的准确性和可靠性;在污染物周末效应的检测上,应注重对比其与自然周的差异;在数据处理和分析上,应考虑尺度效应和数据的时空分辨率,保证能够充分体现的周末效应的核心特征,如年均值分析对周末效应的体现存在一定局限性,可结合季节、月份、日、乃至小时等尺度进行综合分析;在数学方法的选取运用上,可进行多数学模型和方法的对比分析,提高结论的准确性。

周末效应是伴随工作模式普遍存在的环境效应,起因于人类的社会生活的节律性,是人类活动影响大气环境的集中体现。相关研究可定量反映人类活动对大气环境的影响,对城市大气污染预报和防治具有重要意义。

参考文献

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李柏志
《江西化工》 2018年第02期
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