应用EDMS模型建立机场大气污染物排放清单

介绍应用EDMS模型计算机场大气污染物排放并建立排放清单的方法,并以首都国际机场为例,根据不同机型起降架次构成、地面保障机械使用情况、停车场机动车数量及行驶状况等确定了模型所需参数,建立以2007年为基准年的大气污染物排放清单.结果表明,首都机场NOx、CO、VOCs和PM10排放量分别为4 197.72 t、5 795.15 t、543.03 t和49.01 t,以飞机、地面保障机械和停车场排放为主,辅助动力设备排放比例较小.在飞机LTO循环过程排放中,CO和VOCs主要在滑行模式下排放,其他模式下的排放比例较低;NOx排放主要集中于爬升阶段,占62%;PM10排放集中于起飞和爬升阶段,分别占35%和41%.减少滑行时间可以较大比例地减少LTO过程的排放.     

基于燃油消耗的北京农用机械排放清单建立

农业机械作为重要的非道路移动源之一,排放的尾气是氮氧化物(NOx)和可吸入颗粒物(PM10)的主要来源之一.介绍了基于燃油消耗量的排放清单建立方法,排放因子为单位质量燃料消耗的污染物排放量,活动水平为燃料消耗量.根据NON-ROAD模型,农用柴油机械CO、THC、NOx和PM10排放因子分别为37.71 g·kg-1、9.38 g·kg-1、51.58 g·kg-1和8.23 g·kg-1,汽油机械CO、THC、NOx和PM10排放因子分别为405.25 g·kg-1、236.05 g·kg-1、3.88 g·kg-1和5.01 g·kg-1.根据燃料消耗量估算了北京2007年农用机械尾气排放量,HC、CO、NOx和PM10排放量分别为1 643.6 t、4 615.4 t、4 296.2 t和701.6 t.与道路机动车排放量相比,农用机械排放分别占1.26%、0.50%、2.91%和4.33%.基于GIS的北京农用耕地分布,建立了农机污染物排放的空间分布.根据不同月份的燃油消耗量分析时间分布,1-2月份排放较低,3-4月份排放较高.     

基于STEAM的靠港船舶大气污染物排放清单研究

随着我国船舶排放控制区的设立,船舶大气污染物排放成为社会广泛关注的热点。以对城市影响显著的内河靠港船舶为研究对象,采用本土化的船舶交通排放估算模型(STEAM),结合船舶自动识别系统(AIS)中的船舶轨迹信息、船舶档案数据库信息及调研信息,实现基于船舶活动的"自下而上"的排放清单编制。将上述研究成果应用于南京龙潭集装箱港区,得到2014年该港区船舶大气物排放量分别为PM103.452 9 t、PM2.52.762 3 t、NOx196.004 4 t、SOx2.896 6t、CO 20.624 5 t、HC 8.127 8 t以及CO212 554.289 5 t。与整个港区排放相比,靠港船舶是SOx和NOx排放的重要来源,占比分别达到70.76%和58.16%。基于排放特性分析提出靠港船舶减排路径。     

基于排放影响的自由航路空域中飞行路线优化北大核心CSCD

针对飞机在航线飞行中污染物排放问题,建立基于巡航性能数据和高空预报风温数据的性能参数计算模型、CO_(2)排放量计算模型、尾迹云环境影响模型和飞行排放成本模型;然后根据自由航路空域(FRA)的运行特点和限制,对传统的Dijkstra算法进行改进,考虑飞机前序航段油耗对飞机重量及后续排放参数计算的影响,以实现CO_(2)排放量最少、尾迹云对环境影响最小和排放成本最低为目标的飞行路线动态优化。结果表明:与最短距离下的优化结果相比,以CO_(2)排放量最小为目标时的优化方案可降低CO_(2)排放量9.61%、排放成本44.35%、油耗9.61%;排放成本最小的飞行路线则可降低CO_(2)排放量5.58%、排放成本64.05%、油耗5.58%。     

基于LTO循环的航空发动机颗粒物排放计算方法及应用

为了定量地分析航空发动机排放的颗粒物对机场周边空气质量的影响,通过对航空发动机排放的颗粒物进行分析,以国际民航组织提出的一阶近似方法为基础,分别计算得到各类颗粒物的排放指数,结合航空发动机在着陆和起飞循环各阶段中的燃油流量和工作时间,建立了完整的基于着陆和起飞循环的发动机颗粒物排放计算方法。以GE90-94B发动机为例,采用该方法可计算得到发动机在LTO循环中起飞阶段的颗粒物排放质量为352.079 mg,爬升阶段的颗粒物排放质量为456.577 mg,进近阶段的颗粒物排放质量为321.194 mg,滑行或地面慢车阶段的颗粒物排放质量为785.015 mg,总的颗粒物排放质量为1 914.865 mg。研究表明,该方法可以计算得到航空发动机在着陆和起飞循环中排放的颗粒物质量。     

长江江苏段船舶大气污染物排放清单及时空分布特征研究

为了明晰长江江苏段船舶的污染排放特征,支撑长三角船舶排放控制区建设工作,选取4个典型断面,利用船舶自动识别系统数据(AIS)、实地观测调研数据和劳氏船级社(LR)等机构的船舶特征信息,采用船舶交通排放估算模型(STEAM2),建立了2017年长江江苏段4个典型断面的船舶排放清单,分析了各断面船舶污染源排放的空间分布和时间变化规律。结果表明:长江江苏段各断面船舶大气污染物排放均以SO2和NOx为主;排放量高值区为镇江润扬大桥和江阴长江大桥断面;3—4月为船舶排放的高峰期,2月和9月为低谷期;普通货船、集装箱船的污染物排放贡献率最高,超过总污染物排放的90%。     

电喷汽油机燃用乙醇/汽油混合燃料排放及催化转化特性研究

研究多点电喷汽油机燃用不同掺混比的乙醇/汽油混合燃料时的排放及催化器的转化性能.结果表明,在汽油机参数未做任何调整的情况下,与汽油机相比,乙醇/汽油混合燃料汽油机催化器之前的CO排放降低,降幅接近15%;HC排放在大负荷时略有升高;NOx排放基本相同;乙醇对排放物催化转换效率的影响与电喷汽油机的转速、负荷和空燃比控制策略有关.用气相色谱分析仪测录的未燃乙醇排放在大负荷时略有升高,甲醇排放量变化不大,乙醛排放量随乙醇含量增大而增大,经三效催化转化器后,可以被控制在接近零排放的水平.在怠速工况,随乙醇含量增加,CO、HC和NOx的排放与汽油机相比略有降低.     

北京铁路机车尾气排放清单的建立

排放清单是空气质量模拟和环境管理的基础.介绍了铁路运输尾气排放清单建立方法.基于美国环保局(USEPA)的排放因子,根据我国和美国排放标准的比较以及国内测试数据,确定了我国铁路机车尾气排放因子,并以北京为例,基于GIS铁路线路分布、内燃机车功率、运行车次和运行路线计算了铁路运输大气污染物NO_x、CO、HC和PM_(10)排放量,建立了排放清单.结果表明,基准年2007年北京铁路运输尾气排放量NO_x、CO、HC和PM_(10)分别为7 232 t、728 t、316 t和181 t,与2002年机动车排放量相比,4种污染物火车机车排放量分别占4.90%、0.08%、0.24%和1.12%.     

基于统计回归的高分辨率工业源排放大气常规污染物排放清单建立与校核方法

采用多元线性逐步回归数学统计方法,在调查分析案例城市工业企业排放信息数据的基础上,建立了大气常规污染物(SO2、NOx、CO、VOCs(挥发性有机化合物)、PM10)排放量与相关影响因素(综合能源能耗、电消耗量、工业生产产值)的数学关系模型,并分析此模型对核算区县分辨率工业源排放大气常规污染物排放清单的适用性。结果表明,所建立的回归模型对核算区县分辨率工业源排放大气常规污染物排放清单具有较好的适用性与推广性。将该模型应用于唐山市,得到工业源SO2、NOx、CO、VOCs、PM10排放量拟合值的市级误差和区县级误差分别为17%、0.18%、-40%、-15%、47%和33%、16%、29%、27%、70%。建立的回归模型不但具有收集数据统计量种类简单的便利性,而且其区县级工业排放量拟合值与REAS(Region Emission Inventory in Asia)排放清单相比更接近调查值。     

除尘器脉喷清灰影响阶段的粉尘分级排放特征

过滤除尘器采用的脉冲喷吹式清灰造成清灰影响阶段粉尘排放浓度的大幅升高,制约除尘器的过滤捕捉性能。为了探索脉冲喷吹工况对清灰影响阶段粉尘排放的影响规律,为工业除尘器清灰设计提供技术参考,构建了脉喷清灰滤筒除尘器试验系统,测试滤筒内壁的压力分布,考察TSP(总粉尘)、PM_(10)、PM_(2.5)分级排放质量浓度变化,并研究了气包压力、过滤风速、最大允许过滤阻力对粉尘排放的影响。结果表明,在脉喷清灰影响阶段,TSP、PM_(10)、PM_(2.5)具有类似的变化趋势,排放质量浓度均先快速升高而后缓慢降低,持续时长30~60 s;排放量总体上随气包压力、最大允许过滤阻力增加而升高,其中气包压力达到临界值0.4 MPa时,排放质量浓度峰值和排放量增加显著;而粉尘排放随过滤风速增加先增后减。研究表明,通过调整脉喷工况可降低清灰影响阶段粉尘排放。     

基于GIS的中国碳排放时空分布规律研究

利用美国橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心公布的我国碳排放数据和各省的化石能源消费及水泥产量数据,对1980-2011年我国碳排放时空分布规律进行了研究.结果表明:全国及各省碳排放量呈现明显的阶段分布特征;各省碳排放量的区域差异呈现“高—低—高—低”的变化趋势;地均碳排放强度存在以低值集聚为主的正的空间自相关性,集聚趋势不断变化且在2006年后逐渐稳定;在0.05的显著性水平下,地均碳排放强度最终呈现北京、江苏和浙江的显著性“高—高”区,甘肃、青海、四川、新疆、宁夏和云南的显著性“低—低”区及大量不显著区稳定分布的特点.     

基于STIRPAT模型的黑龙江省碳排放影响因素研究

2005年以来,黑龙江省社会经济持续稳步发展,截至2017年,全省GDP达到15903亿元,增长近3倍,人均GDP增长2.89倍,城镇化率达到60%,第三产业占全省生产总值比重达到55.82%。与此同时,全省碳排放量从19095万吨增加到27251万吨,增长1.43倍。通过对黑龙江省13年间社会经济数据的系统分析研判,人均GDP、城镇化率、碳排放强度等因素对全省碳排放量影响显著。     

卫星遥感数据在林火排放模型中的应用

火对大气中的温室气体和气溶胶的增加有显著影响,也是植被的一个主要干扰因子.利用精确卫星火产品对中国林火排放量进行量化计算,对于制定正确的减排战略具有参考意义.采用GBA2000的研究结果,分析了不同植被区的过火区分布情况.2000年中国林地上共有8 587个过火斑块,总面积为10 773 212 hm2,其中阔叶落叶林过火面积最大,为3 674 404 hm2;其次为阔叶常绿林,过火面积为1 141 402 hm2.林火排放计算模型采用各植被带平均生物量和燃烧系数估计火烧消耗的生物量和计算森林燃烧释放的温室气体量.我国2000年林火释放CO2 688 Tg,CO和CH4分别为57 Tg和4 Tg.计算精度取决于森林火灾面积、土地类型图、燃烧效率和排放因子.由于采用的卫星火产品没有对中国区域进行精度评估,据此统计的森林过火区有误差.如果采用更精确的卫星遥感数据,将提高林火释放模型的计算精度.     

Modelling of the plume rise phenomenon due to warehouse or pool fires considering penetration of the mixing layer

The present paper describes the theory behind the “plume rise from warehouse or pool fires model” as implemented in the software package EFFECTS. This model simulates the rising of buoyant plumes due to the density difference between the hot combustion products and the ambient air. The plume rise model calculates the maximum height at which the released material will be in equilibrium with the density of the air, and presents the resulting trajectory of the plume, including hazard distances to specific concentration threshold levels. These parameters will be determined depending on the wind speed, atmospheric stability class and the fire's convective heat production, leading to potential penetration of the mixing layer.Additionally, the penetration of the smoke plume through the temperature inversion layer is assessed. If the convective heat of production is sufficient to penetrate the mixing layer, the smoke plume will be trapped above the mixing layer. When this occurs, the (potentially toxic) combustion products do not disperse back below the mixing layer, thus, the individuals at ground level are not exposed to the harmful combustion products. If the convective heat of production is not sufficient to penetrate the mixing layer, the smoke plume may experience the so-called reflection phenomena which will trap the smoke plume below the mixing layer. This could have more dangerous consequences for individuals who then might be exposed to harmful combustion products at ground level.Moreover, this paper includes the validation of the model against experimental data as well as to other widely validated mathematical models. The experiments and mathematical models used for the validation are described, and a detailed discussion of the results is included, with a statistical and graphical comparison against the field data.     

Thermodynamics,economics and systems thinking: What role for air capture of CO2?

Air capture has recently been advanced by several parties as a solution to the problem of constraining – and ultimately reducing – atmospheric CO₂ in response to climate change. However, there are significant barriers pertaining to scale, energy needs and cost, which will hugely challenge the effectiveness and practicality of air capture. This paper examines the thermodynamics, energetics and economics and politics of air capture. These compare unfavourably with alternative approaches to atmospheric greenhouse gas reduction. An analysis is made of the energy cost of the one favoured DAC technology for which experimental results are available in the open literature – temperature/vacuum swing adsorption, and of one point source capture technology – oxyfiring of refinery FCCUs. We also examine the engineering effort required to implement atmospheric capture on a scale at which it could significantly reduce atmospheric levels of CO₂; and questions are addressed regarding its practicability and appropriateness. The analysis demonstrates that air capture remains at best a peripheral activity, at worst a distraction, until point sources of greenhouse gas emissions such as power stations, industrial flue gases, shale gas wellheads, anaerobic digestion plants and landfill sites have been completely decarbonised. When these and so many other unaddressed factors are affecting our global climate, the pursuit air capture, the ultimate “end-of-pipe” solution, is inappropriate.     

基于发动机活动的集装箱港作机械排放清单研究

随着我国集装箱港口吞吐量持续增长,港区大气污染物排放亦日益增加,港作机械等非道路移动源排放更逐渐成为公众关注的焦点。借鉴OFFROAD模型的基本方法,通过调查分析集装箱港区作业机械的保有量、活动水平和设备参数等,修正排放因子,采用"自下而上"基于集装箱港作机械发动机活动水平的动力法建立集装箱港作机械大气污染物排放清单。并以南京港龙潭集装箱港区(NPLC)为案例,构建排放清单。结果表明:2014年NPLC港作机械排放总量为PM_(10) 4.25 t、PM_(2.5) 3.91 t、NO_x 82.98 t、SO_x 1.06 t、CO 23.84 t和HC16.39 t;集装箱拖车为最大排放贡献源,NO_x为高值排放污染物;与港区其他排放源相比,港作机械为颗粒物质(PM)与碳氢化合物(HC)的最大排放源。相较NPLC 2013年基于燃油消耗的研究,基于活动的排放量较低。     

生物质成型燃料质量现状及对锅炉大气污染物排放影响分析

生物质成型燃料在锅炉上得到了广泛的应用。生物质成型燃料的质量对锅炉的环保有较大的影响。本文通过对深圳市工业锅炉使用的780个生物质成型燃料的质量进行检测,并对其对应使用的锅炉进行大气污染物排放的测试,得出生物质成型燃料的质量现状,并对表征其质量的几项主要指标对生物质成型燃料锅炉对应的大气污染物排放的影响进行了分析。     

生活垃圾填埋场恶臭污染分析及控制措施探析

生活垃圾填埋场在运营过程中容易产生恶臭气体,恶臭气体的控制也是困扰生活垃圾填埋场环保运营的一个主要环保问题。恶臭气体的无组织排放易引发填埋场周边居民环保投诉。因此,全面查找恶臭气体来源,制定有针对性控制措施,加强恶臭污染物的收集处理,将有效降低恶臭污染物对周边环境的影响,提升生活垃圾填埋场周边的大气环境质量。     

1991～2000年中国森林火灾直接释放碳量估算

目前的研究表明生物圈的燃烧产物对大气有短期和长期的影响,植被燃烧会直接排放对环境有显著影响的气体,包括CO2和CH4等影响全球变化的温室气体,燃烧产生的固体颗粒物也会引起空气污染和影响天气。该文根据1991－2000的森林火灾统计数据和生物量研究结果,计算出我国森林火灾年均消耗森林地上生物量5Tg-7Tg,直接排放碳20.24Tg-28.56Tg,释放CO2和CH4分别为74.2Tg-104.7Tg和1.797Tg-2.536Tg,排放烟雾颗粒物0.999Tg-1.410Tg。1991－2000年森林火灾每年平均排放CO2量占我国总排放量（按2000年计算）的2.7-3.9%,CH4排放量占总排放量的3.3-4.7%。