电力减排对华东空气质量影响的数值模拟研究

我国经济正处在高速发展时期,电力需求将持续增长,但以燃煤为主的电力工业带来的能源消耗和环境污染问题也不容忽视。为了进一步了解电力排放对华东空气质量的影响,本文应用中尺度大气动力-化学耦合模式WRF-Chem针对两种不同的电厂减排情景模拟分析了冬季华东地区主要污染物浓度变化量和分布情况,得到以下结论：(1)模式能较好模拟华东主要大气污染物的时间变化规律和空间分布特征;(2)华东冬季主要大气污染物浓度高值区为山东西部、安徽北部及长三角地区,冬季大气环流条件不利近地面污染物扩散,易造成污染物堆积;(3) 减排的敏感性试验表明：电厂排放减半时华东大部地区SO2、NO2的浓度降低约10~30%,关闭时约30~50%;PM2.5和PM10在江西和福建沿海一带减少较多,电厂排放减半时约5%,关闭时约10%;CO基本不受电厂减排影响,仅降低1~2%;而O3在电厂排放减半或关闭时在华东大部地区增加30%以上。     

典型会议期间污染调控对城市空气质量影响分析

以2017年5月在南京市举行的首届江苏发展大会期间的空气质量为例,研究空气质量保障措施对城市空气质量的影响。结合气象观测数据、污染物质量浓度观测数据、污染物排放清单等,采用时间序列分析方法分析空气质量变化情况。根据2012年的分类别污染物排放清单和首届江苏发展大会具体保障措施,估算了保障期间南京市污染物排放强度的变化,结果表明:PM2.5和PM10分别减排57%和60%; CO、非甲烷挥发性有机物(NMVOC)、SO_2和NOx分别减排36%、35%、33%和26%; CO、NO_2、SO_2、PM2.5和PM10日均质量浓度分别下降22.5%、30.1%、30.9%、3.94%和19.0%,O_3日均质量浓度上升了32.1%;会后,随着管控措施的取消,除O_3外的主要大气污染物日均质量浓度上升,而O_3日均质量浓度不变。气象条件稳定时,现行的调控措施可以控制南京市除O_3外的主要大气污染物。     

农业活动的污染物排放及其大气环境效应研究进展

农业活动是一个重要的大气污染物排放源。随着我国工业污染物减排措施的不断加强以及我国农业现代化发展进程的加快,农业活动的污染物排放对大气环境的影响将日益突出。文章综述了农业活动排放大气污染物的基本形式和影响大气复合污染的主要机理,分析了农业活动的污染物排放及其大气环境效应模拟研究现状,并提出了面临的主要问题：(1)农业排放源估算和排放源清单制定的不确定性;(2)PM2.5与农业排放各前体物之间呈高度非线性关系;和(3)现有空气质量模式对PM2.5浓度及其化学组分预报准确性不够。     

农业活动大气污染物排放及其大气环境效应研究进展

农业活动是一个重要的大气污染物排放源。随着我国工业污染物减排措施的不断加强,以及我国农业现代化发展进程的加快,农业活动的污染物排放对大气环境的影响将日益突出。综述了农业活动排放大气污染物的基本形式和影响大气复合污染的主要机理,分析了农业活动的污染物排放及其大气环境效应模拟研究现状;并提出了面临的主要问题:1农业排放源估算和排放源清单制定的不确定性;2PM2.5与农业排放各前体物之间呈高度非线性关系;3现有空气质量模式仍缺乏对PM2.5及其化学组成的认识以及对PM2.5形成机理和形成过程的描述,对PM2.5浓度及其化学组分预报的准确性不够。     

火电厂排放源对张家港市冬季空气质量的影响

为了解张家港市火电厂排放源对空气质量的影响程度,利用WRF-Chem空气质量模式分别模拟了采用2013年火电厂排放源和2016年预测情景排放源的张家港市冬季各污染物的浓度,分析了现状以及预测排放情景下火电厂对污染物浓度的贡献。结果表明:2013年张家港市火电厂排放源对冬季SO_2,NO_x,PM_(2.5),PM_(10)的小时浓度贡献为60%,50%,14%,20%,火电厂排放源的水平影响范围为5~10km,垂直高度可延伸至2km,受烟流抬升高度的影响,电厂源对100~200m高度污染物浓度的贡献率最大,数值可以达到地面浓度贡献率的1.5倍;2016年采取减排措施后的预测情景表明,各污染物浓度明显减小,火电厂排放源对SO_2,NO_x,PM_(2.5),PM_(10)的小时浓度贡献最大值分别降低到25%,25%,5%,8%,而在垂直高度上,各污染物浓度下降比例最高为18.0%,15.5%,2.1%,3.8%。     

“9·3”阅兵期间协同减排措施对北京市大气PM2.5质量浓度及其来源影响的数值模拟

本文利用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS),模拟研究了“9·3”阅兵期间北京市及周边地区主要气象要素和大气细颗粒物(PM2.5)质量浓度的时空变化特征,结合污染物源解析的方法,定量分析了基准和减排情景下各周边源地对北京市近地面层PM2.5质量浓度的贡献.结果表明:1)NAQPMS模式系统能较好地模拟北京市PM2.5质量浓度的时空变化特征;2)协同减排控制措施有效降低了首都地区PM2.5质量浓度,阅兵活动当天PM2.5质量浓度削减率高达31%;一次PM2.5排放量大,下风向特别是风场辐合区等污染物易累积的地区减排后的削减程度大;3)阅兵活动期间,北京市PM2.5质量浓度最主要的贡献来源于本地排放,日平均贡献率最高达48.6%,河北东南部、中部及河南等地是其主要的外来源地,日平均贡献率最高分别为21.1%、17.6%和16.4%;4)相比于基准情景,减排情景下北京及周边减排力度较大的源地贡献率显著降低,其中北京降幅最大,达2.2%.      

2000-2004年山东中西部五城市大气污染变化特征

以2000-2004年山东省中西部五城市(济南、济宁、德州、淄博、泰安)的主要大气污染物SO2、NO2、PM10的浓度资料为依据,分析了2000-2004年五城市主要大气污染物的季节变化特征以及年际变化趋势.根据2004年五城市主要大气污染物SO2、NO2、PM10的日均浓度值,分析了2004年五城市的空气质量现状.结果显示:2004年五城市的空气质量,济南市最差,其次是淄博、德州、济宁,泰安市最好.大气污染物浓度呈明显的季节变化特征,冬季污染最严重,夏季空气质量最好;总体来说,2000-2004年大气污染物SO2、PM10浓度呈逐年下降趋势,NO2浓度没有明显的变化趋势,到2004年,PM10污染浓度依然较高,是最主要的大气污染物.同时分析了引起大气污染物浓度变化的原因,表明大气污染物浓度的变化是地形、污染源和气象条件等因素共同作用的结果.     

烟台市区大气中SO_2、NO_X及PM_(10)的时空分布规律研究

以2006—2007年烟台市区大气中SO2、NOX、PM10的监测数据为依据,分析了这3种大气污染物的时间、空间分布特征.结果表明:烟台市大气污染物浓度较低,空气质量较好.主要污染源为采暖排放、机动车排放与风沙影响.SO2、PM10污染呈明显的季节变化,SO2采暖季排放上升明显,PM10在春、秋的风沙时期保持较高的值.各污染物呈明显的区域性分布,SO2、PM10污染多集中在只楚工业区,NOX污染多集中在城市中心区域.     

佛山市禅城区火电企业减排效果研究

为研究火电企业的减排的效果并用数值形式显示火电企业排放对周围环境的影响,利用大气扩散模式ADMS-Urban进行污染物数值模拟和地理信息系统ArcGIS插值渲染方法,选取佛山市禅城区内典型的火电企业福能电厂作为研究对象,评估其减排效果。在不利于污染物扩散的气象条件下,对电厂排放的污染物进行数值模拟,并对该电厂的减排空间做情景分析。结果表明,福能电厂减排效果明显,且该电厂仍有减排空间。提高电厂烟囱高度、增大烟囱直径以及提高电厂燃料中清洁燃料的比重均可以降低电厂排放污染物对周围居民生活环境的影响,提高清洁燃料比重的可行性强。     

居住区内大气颗粒物污染特征和影响因素探究——以南京某高校为例

2014年4—5月,在对南京某高校居住区室内和室外的大气污染物PM10进行采样、监测的基础上,分析并讨论其具体的分布特征和影响因素.结果表明:该居住区室内外PM10日均质量浓度基本满足国家二级排放标准(PM10日均浓度小于150μg/m3),只有少数情况下超过国家二级排放标准;室内污染物浓度变化较室外污染物浓度变化有滞后;温度、相对湿度、大气压和天气条件与PM10质量浓度呈现出一定的关联性.     

厦门船舶控制区(绿色港口)大气污染物减排成效评估

在编制厦门船舶控制区大气污染物排放清单基础上,根据厦门绿色港口建设进程及国家船舶控制区的政策落实情况,核算绿色港口大气污染物减排数量与减排比例,应用AERMOD模型模拟船舶控制区污染物排放对市区环境空气质量的贡献、港区污染物减排对港口环境质量的提升效果,结合港区环境空气质量的实测变化幅度,评估船舶控制区大气污染物减排成效。评估结果表明,2018年港区大气污染物排放对市区环境空气质量的贡献是:SO_2 60.0%、NO_x 32.3%、PM_(10) 12.0%、PM_(2.5) 12.3%、CO 6.7%,其中以SO_2的贡献最大;同时,港区SO_2减排取得显著效果,CO、HC、PM_(10)、PM_(2.5)的减排也取得一定效果,但NO_x因减排放量小对环境质量的影响不明显。     

河北省道路交通部门节能减排情景分析

基于COPERT模型,对河北省道路交通部门的能源消耗、CO_2排放和4种大气污染物排放(CO,NO_x,PM2.5和SO_2)进行计算,探讨提高机动车排放标准政策和总量控制政策在2015—2030年的减排潜力.研究结果表明,提高机动车标准政策对NO_x、PM 2.5和SO_2的减排效果显著,相比于基准情景,在2030年对3种污染物实现减排效果分别为74.20%、43.33%和80.17%.而机动车总量控制政策则对节约能耗与减少CO_2和CO排放效果明显,相比与基准情景,在2030年实现节能37.96%、CO_2减排37.84%和CO减排35.81%.建议应尽快实行统一的机动车排放标准政策,并将适当的小客车总量控制措施纳入未来政策的制定中.     

PCA-BP模型下皖北城市群PM2.5浓度分析

为探究皖北城市群大气污染物在不同地域、不同时间下的分布规律以及影响空气中PM2.5浓度的相关变量,结合2018-2021年安徽省生态环境厅统计数据及相关地域资料,采用主成分分析(PCA)法按时间段长短及季节性变化分别选取月度数据与年度数据对空气质量的影响因子做相关性分析,对比分析不同季节下空气污染物PM2.5、PM10的浓度及其它空气污染物的变化,构建基于PCA算法的反向传播神经网络 (BP),建立PCA-BP模型并采用交叉-验证法提高模型精度,对大气中的污染物PM2.5浓度做短期预测。实验结果表明:PM2.5浓度的主要影响因子为PM10、CO、NO2、SO2;皖北地区PM2.5含量整体在冬季偏高;预测模型的精度在夏季与秋季较高,冬季较低,四季的预测精度R2分别达到0.924、0.958、0.935、0.794。     

天津滨海新区塘沽2013年供暖期前后大气污染物特征分析

为了解天津滨海新区塘沽供暖期前后大气污染物浓度水平的变化特征,利用2013年10月1日~12月29日NO2、SO2、PM2.5、PM10的连续在线监测数据,以供暖前10月1日~11月14日及供暖期11月15日~12月29日2个时间段来分析各污染物的变化特征。结果表明,滨海新区塘沽供暖期比供暖前PM10、PM2.5、NO2及SO2的日均浓度分别上升了46.7%、8.9%、60.5%和117.9%;4种大气污染物的日均浓度最高值均出现在供暖期;供暖期PM10、PM2.5、NO2及SO2的日均超标平均倍数较供暖前均有所上升;供暖期PM10、NO2及SO2的超标率均比供暖前上升,而PM2.5的超标率则下降。     

天津滨海新区塘沽2013年供暖期前后大气污染物特征分析

为了解天津滨海新区塘沽供暖期前后大气污染物浓度水平的变化特征,利用2013年10月1日~12月29日NO2、SO2、PM2.5、PM10的连续在线监测数据,以供暖前10月1日~11月14日及供暖期11月15日~12月29日2个时间段来分析各污染物的变化特征。结果表明,滨海新区塘沽供暖期比供暖前PM10、PM2.5、NO2及SO2的日均浓度分别上升了46.7%、8.9%、60.5%和117.9%;4种大气污染物的日均浓度最高值均出现在供暖期;供暖期PM10、PM2.5、NO2及SO2的日均超标平均倍数较供暖前均有所上升;供暖期PM10、NO2及SO2的超标率均比供暖前上升,而PM2.5的超标率则下降。     

Ocean Data View软件在城市大气污染物因子分析中的应用

近些年城市大气污染问题尤为突出,其中PM2.5、PM10等污染物是引起雾霾天气的重要因素.本文基于2007—2016年10年中全国主要城市SO2、NO2、PM10等污染物因子的年平均浓度变化,利用Ocean Data View软件分析主要城市大气污染主控因子(二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物)的排放特征及其成因.结果表明:各污染物的区域性分布明显,污染物浓度变化的总体趋势北方高于南方,SO2、NO2、PM10年平均浓度北方分别高于南方108.15%、7.60%、48.36%;从大气污染组分来看,颗粒物的增长速度最快,石家庄2007—2016年PM10增速为28.10%;而SO2的污染物浓度在下降,乌鲁木齐的降速为84.10%.     

中国道路运输行业CO2和污染减排潜力情景分析

为了评估中国交通道路运输行业减排潜力,基于长期能源替代规划系统(LEAP)建立了LEAP-Tran模型,并应用该模型模拟分析了两种不同情景下(基准情景和综合措施情景,后者包括组织管理措施、技术进步措施和能源结构升级措施三种子情景)中国道路运输行业2012~2030年CO_2和其他大气污染物排放水平,通过估算减排贡献率识别了行业减排措施推广时间和重点部门.模拟结果表明,相对于基准情景,综合措施情景在2030年CO_2,CO,NOx,PM10和HC(碳氢化合物)污染物排放分别减少39.6%,58.6%,91.5%,79.9%和83.9%.各子情景中,组织管理措施CO_2和CO减排效果最佳,技术进步措施对其他污染物减排贡献度大,能源结构升级措施减排效果较小,但呈现增长势头.因此,道路运输行业具有巨大的减排潜力,近期减排主要通过组织管理措施和技术进步措施,如大力推广营运货车节能技术和制定更为严格的尾气排放标准.     

新乡市PM_（10）季节变化时空特征分析

应用数理统计方法分析了新乡市大气污染物PM10浓度季节变化特征。新乡市PM10浓度变化季节性明显,呈现冬季高、夏季低的趋势;人口密集、经济活跃商业区污染程度最高,文教区污染程度最低。分析表明,季节更替和人类日常活动对新乡市PM10浓度分布有一定的影响。     

基于本地污染源调查的福州市固定燃烧源大气污染物排放清单及特征

大气污染源排放清单既是大气污染防治的出发点,也是最终评价污染控制措施实施效果的落脚点。固定燃烧源是大气污染的重要排放源,该研究通过发表调查获取相关基本信息与活动水平数据,选取合理核算方法与排放因子,采取自下而上的方法建立了福州市2014年固定燃烧源大气污染物排放清单。结果表明,(1)2014年福州市固定燃烧源排放的SO2为3.99万t,NOx为2.80万t,CO为8.87万t,PM10为1.06万t,PM2.5为0.66万t,BC为0.04万t,OC为0.037万t,VOCs为0.70万t;(2)固定燃烧源污染物排放主要为工业燃烧排放;(3)煤炭燃烧是固定燃烧源污染物排放主要来源;(4)电力行业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼和压延加工业是固定燃烧源主要排放行业;(5)从时间特征分析,火电行业污染物排放与夏季、冬季用电高峰是吻合的;从空间分布来看,固定燃烧源污染物排放主要集中在长乐市、福清市、闽清县、罗源县。对清单进行不确定分析发现,固定燃烧源排放清单不确定性较低。建议后期研究可从规范区域排放清单的分类与编码体系,改进统计数据收集和调查口径,建立具有代表性的本地化排放因子着手,减少清单不确定性,建立高分辨率网格化清单,并应用于空气质量模型预报等。     

太原市冬季气象条件对污染物PM10迁移扩散的模拟研究

利用CALPUFF和HYSPLIT模式,以太原一电厂为污染源,模拟了初冬时段PM10的扩散过程,在分析地形及复杂风场对污染物扩散的影响时,研究了PM10在典型气象条件下的迁移扩散.模拟计算结果表明:气象条件不利于污染物扩散,造成太原市区西部古交和万柏林间高PM10浓度区;同时,小静风条件下的局地环流造成市区PM10浓度较高.还探讨了利用模式结果和监测数据估算源项的方法,研究表明,数值模式可以用来进行大气质量模拟并进行污染源管理.