污染损害监测评估系统及其评估方法技术方案

本发明专利技术提供一种污染损害监测评估系统，包括基础数据库、核心数据库、损害评估单元、ＧＩＳ分析单元、生态补偿单元、生态管理单元和用户管理单元。本发明专利技术还提供一种污染损害监测评估系统的评估法，针对滨海区域电厂运行过程产生的温排水进行监测，利用示范区的研究成果和温排水国家标准建立评估模型进行评估，保证污染处理的及时性和准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生态环境与信息技术交叉领域，尤其涉及一种污染损害监测评估系统 及其评估方法。
技术介绍
我国能源生产和消费以煤炭和火电为主，由于沿海经济发展对电力的需求，以及 煤炭运输便利等因素，使得沿海港口电厂的建设发展迅速。2020年以前我国核电站由目前 的910万千瓦，将再增投产2300万千瓦，主要安排在浙江、江苏、广东、山东、辽宁和福建六 个沿海省份。为了满足电厂在运行过程中对冷却水的需求，同时基于经济和便利方面的考 虑，大型核电、火电站的选址大多靠近海湾、河口、湖泊、水库等。温排水是电厂运转过程中机组冷却产生的，其对环境的影响主要包括三个方面 余氯、温升和核素。目前，国内外关于温排水的模型研究以及温排水中余氯和温升对浮游动 植物、底栖动物单方面的研究比较多。生态补偿作为一种新型的环境管理模式，近年来国内外学术界都对其进行了较多 的理论和实证研究。所谓生态补偿，就是以保护生态环境、促进人与自然和谐发展为目的， 根据生态系统服务价值、生态保护成本、发展机会成本，运用政府和市场手段，调解生态保 护利益相关者之间的利益关系。我国生态补偿的研究尚处于早期的探索阶段，现有
中存在较多的不足之 处，对生态补偿原理性探讨较多，缺乏经过实践检验的生态补偿技术方法与政策体系；关注 较多的是国家宏观层面，而探讨区域、流域等生态补偿的研究较少；多以一些政策建议为 主，并未形成一套成系统的理论体系。对生态补偿的研究，多以陆地资源为主，而关于海洋 水域方面的生态补偿研究很少，尚未明确提出有关滨海电厂的生态补偿技术。鉴于海洋环 境的重要性、滨海电厂污染的严重性以及滨海电厂生态补偿技术研究的缺乏性，对滨海电 厂污染损害生态评估与补偿技术研究显得十分重要。以往滨海电厂污染监测评估管理主要依靠人工数据采集进行分析，其操作的过程 没有时效性，往往电厂污染会对周围的环境造成一定的损害，导致电厂周围生态系统破坏。 本专利技术建立的一种，正是克服现有技术的以上缺陷， 可以动态分析监测的系统，从而保证污染处理的及时性和准确性，保证滨海电厂周围生态 环境和人民生活的正常有序。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种污染损害监测评估系统，保证污染处理的及时性和准 确性。本专利技术提供一种污染损害监测评估系统，包括基础数据库、核心数据库、损害评 估单元、GIS分析单元、生态补偿单元、生态管理单元和用户管理单元。其中，基础数据库存放示范区研究成果、地图、地形、社会人文资料。核心数据库存放温排水中温升、余氯、核素国家标准、评估区域的温排水的监测数据、与温排水有关的海 洋调查数据、以及生态补偿模式。本专利技术中的“示范区研究成果”是指，示范区有关温排水温升、余氯和核素污染数 据及污染处理模式。其中，“监测数据”是指利用相关监测技术和监测方法得到的温排水中 的有关温度、余氯和核素含量的信息。本专利技术中的“生态补偿模式，，是指生态系统服务价值、生态保护成本、发展机会成 本，运用政府和市场手段建立的投入型、效应型、预期型、综合型四种生态补偿模式，达到保 护生态环境、促进人与自然和谐发展的目的，调解生态保护利益相关者之间的利益关系。其中，损害评估单元通过分析核心数据库中的监测数据确定实际的污染情况，对 比核心数据库中相应的国家标准确定相应的污染程度等级，损害评估单元的评估对象包括 示范区周围水质、生态环境、余氯和温排水。其中污染的等级指参照海水水质标准和水环境 容量确定的污染变化范围，在保证生态系统健康稳定的前提下将变化范围平均分为轻度、 严重和重度三个等级。其中，GIS分析单元用于分析评估区域污染损害的范围。GIS分析单元利用GIS技 术对遥感数据进行监督分类、反演处理，得到评估区域地物类型图数据，以及相应的温升和 余氯的变化范围图。本专利技术中的“遥感数据”是指太阳辐射经过大气层到达地面后被地物反射后再次 穿过大气层，被遥感传感器接收的辐射能量，并由传感器将这部分能量的特征传送回地面 接受，其被传送回地面的能量特征数据被称为遥感数据。在本专利技术中用到的遥感数据是利 用LandSat7卫星接收的TM遥感数据。本专利技术中的“地物类型图数据”是指利用GIS技术对遥感数据进行处理，并进行实 地考察对比矫正后的地物分布图。这种数据是一种地理矢量数据，其属性数据包括该地物 类型的面积、类型名、数量等信息。本专利技术中的“温升和余氯的变化范围图”是指根据国家《海水水质标准》和电厂实 际运作需要划定的滨海电厂周围海水水温变化和海水中余氯含量变化的范围区间，对实测 数据进行矫正分析建立的温排水引起电厂海域温度和余氯的变化曲线图。其中，生态补偿单元是对损害评估单元的结果进行分析分类，并调整评估区域的 运行模式。其中，生态管理单元是调整评估区域周围生态系统的开发利用模式。其中，用户管理单元是包括用户权限、添加或删除用户、用户密码修改。本专利技术中的基础数据库和核心数据库形成数据平台，在所述数据平台储存数据； 所述GIS分析单元、损害评估单元、生态补偿单元、生态管理单元和用户管理单元形成应用 平台，通过所述应用平台实现历史资料查询与分析，以及对环境污染的评估、补偿。其中，环 境污染是指温排水中温升、余氯、核素造成的污染。本专利技术创新之一是将利用GIS分析模块 将GIS技术引入到污染监测。本专利技术还提供一种污染损害监测评估系统的评估方法，其具体步骤包括步骤1 损害评估单元通过监测数据确定实际的污染情况，对比核心数据库中的国家 标准，借鉴水环境容量模型计算进行定量计算污染值，将污染程度划分为轻度、严重和重 度三个等级，建立温排水污染评估模型；步骤2 =GIS分析单元通过GIS软件对遥感数据进行处理，得到电厂温排水引起海水温 升和余氯的变化范围图，与实测数据进行对比分析检查准确性，并统计分析评估区域周围 地物的类型变化；步骤3:生态补偿单元通过对损害评估单元的结果进行分类，对比基础数据库中示范 区研究成果和核心数据库中建立的生态补偿模式，调整评估电厂的运行模式；步骤4 生态管理单元综合损害评估单元和生态补偿单元的结果，结合GIS分析单元的 分析结果，对评估电厂的运行模式进行调整，并优化评估区域周围生态系统的开发利用模 式。本专利技术中的“水环境容量模型”是指借鉴刘培哲主编的《水环境容量综合手册》中 提出的水环境容量计算方法，根据电厂实际运作需要建立的复合本评估系统的污染定量计 算方法。本专利技术中的“评估区域”是指由于电厂运作可引起周围生态环境变化的区域，包括 滨海区域电厂厂区、以电厂为中心5公里范围类的陆地和电厂所在地区半径为10公里的海 洋。根据各电厂所处地形不同进行相应的范围调整。本专利技术中“调整评估电厂的运行模式”是指针对电厂温排水对生态环境造成破坏 时电厂运行方案的变化。例如，当温度超标时以增加水循环速度来解决；当余氯超标时以减 少氯水加入量来缓解；当核素超标时需进行设备维修或更新设备来解决等。本专利技术中的污染损害监测评估系统在各种数据的支持下，通过建立运行评估系统 来实现对监测数据的评估，进而对污染提出相应治理，保证环境不受破坏。本专利技术中的基础数据库是评估系统运行的基础，主要收集示范区的历史数据，并 作为系统进行评估的参考依据；为了使系统运行界面美观以及信息的完整，基础数据库同 时提供示范区所在地区地图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污染损害监测评估系统，包括：基础数据库，其存放示范区研究成果、地图、地形、社会人文资料；核心数据库，其存放温排水中温升、余氯、核素国家标准和评估区域的温排水的监测数据、与温排水有关的海洋调查数据以及生态补偿模式；损害评估单元，其通过分析核心数据库中的监测数据确定实际的污染情况，对比核心数据库中相应的国家标准确定相应的污染程度等级；ＧＩＳ分析单元，其用于分析评估区域污染损害的范围；生态补偿单元，其对损害评估单元的结果进行分类，并调整评估区域的运行模式；生态管理单元，其调整评估区域周围生态系统的开发利用模式；和用户管理单元，其包括用户权限、添加或删除用户、用户密码修改。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏超，过仲阳，李道季，叶属峰，戴文娟，栗小东，
申请(专利权)人：华东师范大学，国家海洋局东海信息中心，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]