海南省大气污染源排放清单及环境影响研究

基于海南省2016年工业环境统计数据,通过自下而上的方法建立海南省2016年工业大气污染源排放清单,并利用中国多尺度排放清单模型(MEIC)排放清单进行背景源补充,使用CALPUFF模型进行大气污染模拟。污染物排放清单结果显示,2016年海南省SO_2、NO_x、CO、PM_(2.5)、PM(10)、黑碳(BC)、有机碳(OC)、挥发性有机物(VOCs)和NH3的排放量分别为1.50×10~4、5.10×10~4、4.56×10~5、2.34×10~4、2.10×10~4、3.50×10~3、1.20×10~4、4.96×10~4、6.50×10~4 t,其中SO_2主要排放源为化石燃料固定燃烧源(分担率66.67%),NO_x主要排放源为交通源(分担率51.18%),CO、PM_(10)、PM_(2.5)主要排放源为生活源(分担率分别59.01%、81.28%和87.62%),VOCs主要排放源为工业溶剂使用源(分担率75.91%),NH_3主要排放源为农业源(分担率93.54%)。排放量较大的区域集中在儋州市、澄迈县一带。SO_2、NO_x年均最大浓度均出现在海口市,PM_(10)、PM_(2.5)年均最大浓度均出现在定安县。交通源对全省污染物浓度贡献突出,工业源虽然对颗粒物浓度贡献率较低,但仍需加强PM_(2.5)治理。     

北京9.3阅兵前后天津市大气污染变化特征分析

2015年8月23日—9月4日京津冀地区对部分污染源实行了临时性的减排管控措施,为保障9月3日北京大阅兵的空气质量起到了重要作用。天津作为协同减排的重要城市,阅兵期间空气质量变化一直备受关注。为评估这次减排管控措施对空气质量的改善效果,于2015年8月10日—9月15日,选择天津市气象局院内观测场,利用自动在线观测仪器对大气污染物NO_x、SO_2、CO、O_3及PM_(2.5)进行了连续观测,以天津所采取的临时减排措施为时间节点,对人为管控前后污染物的浓度水平、源贡献及日变化特征进行了比对分析,并结合气团输送特征讨论了气象条件在各时段的贡献。结果显示:在减排期间(2015年8月23日—9月4日),NO、NO_2、SO_2、CO、O_3及PM_(2.5)浓度较减排前(2015年8月10日—22日)分别降低了12.3%、34.1%、41.8%、21.1%、39.0%及63.1%,燃煤、工业及扬尘源控制效果显著;减排后(2015年9月5日—15日)较减排期,NO、NO_2、SO_2、CO及PM_(2.5)浓度分别升高了77.2%、46.1%、13.3%、12.5%和11.5%,空气质量主要受机动车源的影响。NO_2、SO_2、CO及PM_(2.5)在各时段的日变化基本呈早晚双峰型,NO呈早单峰型,O_3呈午后单峰型,减排措施有效降低了峰值和浓度水平,污染物排放至大气后,近地面气象要素也会有所影响。由气团的输送特征可知,有利的气象条件也是减排期间良好空气质量的重要因素,减排后CO、SO_2和PM_(2.5)无显著回升主要得益于清洁气团的频繁出现。     

基于减排敏感性的武汉市PM_(2.5)污染控制研究

采用基于气象预报(WRF)的多尺度空气质量(CMAQ)模型,通过研究不同大气污染物排放情景下PM_(2.5)平均浓度变化,分析SO_2、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)、VOCs等大气污染物减排对武汉市PM_(2.5)的影响。结果表明,大气污染物减排对武汉市PM_(2.5)年均浓度影响十分显著,且随着污染控制力度加大,PM_(2.5)污染持续减轻;当SO_2、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)、VOCs排放量均削减40%时,PM_(2.5)年均浓度下降24.0%,依然超出《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准值。基于空间布局和行业敏感性确定武汉市大气污染控制方案,方案实施后SO_2、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)、VOCs排放总量分别下降53%、26%、32%、36%和31%,PM_(2.5)年均浓度下降35%左右,控制效果更加明显。     

乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源大气污染物排放清单及时空分布

建立了2015年乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源大气污染物(NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10))的排放清单,并对污染物的时空分布特征进行了分析。结果表明,2015年乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的年排放量分别为2.10×10~5、1.52×10~5、4.28×10~4、8.35×10~4 t。从行业上来看,电力生产与供应行业对NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的贡献率最大,分别为70.78%、66.56%、51.10%、49.98%;从化石燃料上来看,煤炭对NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的贡献率最大,分别为95.63%、99.84%、99.70%、99.84%;从锅炉类型上来看,煤粉炉对NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的贡献率最大,分别为84.20%、85.09%、83.43%、84.06%。固定燃烧点源污染物排放呈现出明显的时间变化特征,采暖季污染物排放量明显高于非采暖季,一天中白天的污染物排放量高于夜晚。空间分布显示,大气污染物的排放源主要集中在乌鲁木齐市、五家渠市和昌吉市。     

乌昌石区域的非金属矿物制品业大气污染物排放清单研究

建立了乌昌石区域非金属矿物制品业CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10) 5种大气污染物的排放清单,并进行了时空分布特征分析,初步探究了估算的不确定性。结果显示,乌昌石区域非金属矿物制品业CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)总排放量分别为3.71×10~4、2.76×10~4、3.10×10~4、3.04×10~4、1.29×10~5 t。熟石膏行业是CO的主要排放源;水泥(干法)行业是NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的主要排放源。乌鲁木齐市是CO、NO_x和SO_2排放量的最大贡献源;石河子市是PM_(2.5)和PM_(10)排放量的最大贡献源。乌昌石区域5月至9月是一年中污染物排放的高峰期,11:00至20:00是一天中污染物排放的高峰期。空间上,乌昌石区域的污染物排放主要分布在乌鲁木齐市中部、西南部以及石河子市。     

三明市大气污染物排放特征研究

通过实地调查和统计获得区县尺度排放源活动水平数据,采用物料衡算法和排放因子法,估算三明市2015年大气污染物排放清单,选取经纬度坐标、路网、土地类型和人口等数据作为权重因子,利用地理信息系统(GIS)技术建立1km×1km高精度网格,分析各类排放源污染排放的数值和空间特征。结果显示,2015年三明市SO_2、NO_x、挥发性有机物(VOCs)、PM_(10)、PM_(2.5)和NH_3的排放总量分别为5.22×10~4、5.80×10~4、1.88×10~5、7.92×10~4、3.23×10~4、2.26×10~4 t。污染贡献方面:工业源是SO_2的排放主要来源;NO_x的主要排放源为工业源和移动源;天然源对VOCs排放有显著贡献;工业源和扬尘源是PM_(10)和PM_(2.5)的主要贡献源;NH_3排放主要来自农业源。空间分布方面:SO_2、NO_x、PM_(2.5)和PM_(10)的排放主要集中在城镇化程度高的永安市和梅列区,VOCs与NH_3排放则与植被分布和农业生产水平密切相关。与2007年和2009年三明市的排放清单对比,发现工业排放控制政策及秸秆禁烧令的实施对PM_(2.5)、PM_(10)和VOCs的减排有明显效果。     

北京市典型排放源PM_(2.5)中多环芳烃成分谱特征

采用稀释通道采样系统对北京市部分污染源排放的PM_(2.5)进行了采集,用气相色谱-质谱-质谱法分析了PM_(2.5)中24种多环芳烃(PAHs)的浓度,获得典型排放源PM_(2.5)中PAHs成分谱。结果表明,不同种类污染源排放的PAHs的组分浓度差异比较大,形成的百分浓度轮廓图有各自的特征。生物质燃烧和化石燃烧排放的PM_(2.5)中PAHs含量高于其他污染源;燃煤电厂和供暖/工业锅炉排放的PM_(2.5)中低环数的PAHs比例较高,而生物质燃烧和餐饮源则是高环数的污染物比例较高。燃烧温度高,燃烧较充分,采用布袋除尘方式的污染源排放的PAHs含量要低于其他污染源。     

乌鲁木齐市固定燃烧点源大气污染物排放清单

通过现场调研结合物料衡算法、排放因子法,建立了2015年乌鲁木齐市固定燃烧点源大气污染物CO、NO_x、SO_2和PM_(2.5)排放清单。结果表明,2015年乌鲁木齐市CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)的排放量分别为4.41×10~4、6.20×10~4、4.61×10~4、1.57×10~4t;从排放污染物的行业来看,采矿与制造业对4种污染物排放的贡献最大,其对CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)排放的贡献率分别为49.02%、42.17%、48.40%、78.55%。从地区分布来看,米东区污染物排放量最大,其对CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)排放的贡献率分别为46.99%、45.90%、51.69%、29.68%。从排放时间来看,供暖季污染物的排放量明显高于非供暖季,白天的污染物排放量高于夜晚。采用蒙特卡罗统计法分析预测的污染物排放量与排放清单计算结果较为接近。     

北京农村地区燃煤污染物的排放测试

针对农村地区燃煤炉灶设计了污染物排放因子测定系统,通过碳平衡法测定了不同炉灶不同燃料的污染物排放因子,从北京市延庆、怀柔、平谷和房山4个地区农户家中选取12种煤样,选取了北京地区应用广泛的10种土暖气炉和3种蜂窝煤炉分别测定了污染物排放因子数据。测定结果表明:土暖气炉燃烧劣质散煤的PM_(2.5)和SO_2的排放因子最高,分别为3.73 g·kg~(-1)(干燃料)和1.78 g·kg~(-1)(干燃料),燃烧优质散煤和煤球时的PM_(2.5)排放因子依次减小,分别为3.33 g·kg~(-1)(干燃料)和2.20 g·kg~(-1)(干燃料)。优质散煤的SO_2排放因子最低(0.16 g·kg~(-1)(干燃料)),NO_x的排放因子最高(2.99 g·kg~(-1)(干燃料))。当考虑单位有效热量输出时,相对于劣质散煤,燃烧优质散煤和煤球PM_(2.5)、SO_2的排放因子有所下降,PM_(2.5)分别减少了12.9%和8.4%,SO_2分别减少了91.2%和73.8%,但优质散煤NO_x排放因子增加了42.3%。结合调研数据,核算了北京农村地区燃煤污染物排放数据,结果表明,北京农村地区燃煤PM_(2.5)排放总量为1.84万t,占本地污染排放的贡献率为11.2%~16.3%。     

嘉兴市人为源大气污染物排放清单研究

建立了2017年嘉兴市人为源大气污染物排放清单。结果发现,SO_2、NO_x、CO、挥发性有机物(VOCs)、NH_3、总悬浮颗粒物(TSP)、PM_(10)、PM_(2.5)、黑碳(BC)和有机碳(OC)排放总量分别为15 224、60 663、102 600、93 256、26 266、118 923、70 367、19 024、941、1 622t。SO_2的最大排放源是化石燃料固定燃烧源中的电力供热;NO_x的最大排放源是移动源中的柴油车;CO的最大排放源是移动源中的汽油车;VOCs的最大排放源是工艺过程源中的石油化工;NH_3的最大排放源是农业源中的氮肥施用;TSP的最大排放源是扬尘源中的道路扬尘;PM_(10)和PM_(2.5)的最大排放源是工艺过程源中的水泥生产;BC的最大排放源是移动源中的柴油车;OC的最大排放源是餐饮油烟源中的餐饮油烟。对于大气污染中普遍关注的6种污染物,SO_2、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)和VOCs排放的重点源主要集中在各县(市、区)的工业园区或工业集聚区,而NH_3的排放空间分布相对比较分散。     

中小型燃用烟煤层燃炉NO_x排放特征分析

以86台中小型燃烟煤层燃炉(≤65 MW)的燃料特性分析数据和NOx排放实测数据为基础,通过统计分析方法,研究了锅炉出力、过量空气系数、燃煤挥发分、燃煤氮含量对NOx排放浓度的影响,分析了我国中小型燃烟煤层燃炉NOx的排放与管理控制现状。结果表明,中小型燃用烟煤层燃炉NOx平均排放浓度为324.6 mg/m3;锅炉出力对NOx排放浓度不具有显著影响;燃煤挥发分增高,NOx排放浓度降低;过量空气系数和燃煤氮含量增大,NOx排放浓度增高;并建议在国家层面上尽快制订燃煤锅炉NOx排放标准限值。     

燃油锅炉燃烧过程SO2的生成与排放特征

燃料燃烧过程是大气污染物的重要来源之一，对人体健康、空气质量和气候变化产生非常重要的影响。以62台燃油锅炉（≤10.5 MW）的燃料特性分析数据和SO₂排放实测数据为基础，通过统计分析方法，研究了燃油燃烧过程中燃油硫含量S和过量空气系数α对硫的转化率、SO₂排放因子和排放浓度的影响，获得了基于燃料消耗量、燃料发热量的SO₂排放因子EF_C、EF_H以及SO₂标态折算浓度C′_SO2与硫含量S间的关联式。结果表明，在过量空气系数α＞1的燃油燃烧过程中，EF_C、EF_H、C′_SO2与燃油硫含量S呈现出显著的线性正相关性，而与过量空气系数α无关，其关系式分别为：EF_C=18.86602×S，EF_H=443.78751×S ，C′_SO2＝1 509.28337×S；硫转化率η和基于燃料硫含量的SO₂排放因子EF_S则与燃油硫含量S和过量空气系数α无关，其平均值分别为96.3％和1.93 kg/kg。     

中国山东电网燃煤锅炉NOx排放状况和治理技术试验研究

通过对山东电网所属发电厂锅炉NOx排放状况进行调查、测试,得出锅炉NOx排放量与煤种、炉型、燃烧器型式、运行中空气过剩系数、负荷等的关系.结果表明,山东省火力发电厂50 MW及以上容量机组2003年的NOx排放总量超过40万t(按NO2计算).控制和治理NOx排放已成为刻不容缓的重要工作.     

高效喷淋泡沫脱硫技术及装置的应用

SO2是产生酸雨的主要气体,其主要来源于工业燃煤锅炉.以沈阳一家电厂为例,该厂选用新型高效的喷淋泡沫脱硫除尘器对锅炉排放的SO2进行治理.进入喷淋泡沫塔前的SO2平均浓度为2780 mg/m3,经脱硫后出塔平均浓度为289.3 mg/m3,去除率为89.6%.结果表明,这种有别于传统湿法的新型高效的喷淋泡沫脱硫技术及装置具有脱硫效率高、装置占地少、运行稳定、沉淀物易于回收利用等特点,对锅炉排放的SO2进行治理是非常有效的.     

Formation of Oxides of Nitrogen in Pulverized Coal Combustion

Nitrogen oxides are a potential atmospheric pollutant. Their formation and decomposition were studied in an experimental pulverized-coal-fired furnace. The concentration of nitrogen oxides (NO_x) was a maximum in the combustion zone and decreased as the combustion gas cooled. At a coal burning rate of 2 Ib/hr and 22% excess air, reduction of nitrogen oxides was obtained by selective secondary-air distribution. With 105% cf the stoichiometric air fed to the coal-combustion zone and 17% additional air fed just beyond the flame front, 62% reduction of NO_x occurred with good combustion efficiency. Lowering the quantity of excess air lowered the NO_x concentration, but at the expense of combustion efficiency. When 22% excess air was fed to the primary combustion zone, NO_x concentration in the effluent was 550 ppm and carbon in the fly ash 2.0%. With 5% excess air, the NO_x concentration fell to 210 ppm and carbon in the fly ash rose to 13.8%. With stoichiometric combustion the NO_x was 105 ppm a reduction of 81 %, and the carbon was 42.3%. Recirculation of combustion gas was not an effective means of lowering NO_x formation.     

Modeling Analysis of Power Plants for Compliance Extensions in 51 Air Quality Control Regions

Past studies indicate a nationwide potential low-sulfur coal supply deficit in 1975 arising from extremely low-sulfur State Implementation Plan requirements which cannot ail be met in time by available coal and gas cleaning technology. One means to alleviate this net deficit would be to grant variances where at least primary air quality standards would be maintained.

An extensive modeling analysis was conducted by EPA and Walden Research on a large number of power plants in 51 AQCRs located in 20 states to determine if compliance extensions at these plants could significantly reduce the projected deficit of lowsulfur coal. Using simulation modeling, air quality impact at each plant for projected 1975 operations was determined with application of SIP regulatory requirements and with a full variance from SIP requirements for coal-fired boilers. The results from this investigation indicate that the attainment of primary SO2 air quality standards for the coal-fired plants would probably not be jeopardized by the application of full variance status to 34% of the plants and limited variance status to an additional 22% of the plants. No variance is appropriate for the remaining plants. The projected annual reduction In low-sulfur coal demand (less than 1.0% sulfur) is approximately 137 million tons. The projected shift in the average coal sulfur distribution is from 1.2% under SIP status to 2.1% under the applicable variance status. The power plant variance strategy appears, then, to offer a potentially feasible approach toward alleviating the low-sulfur coal deficit problem without jeopardizing attainment of primary air quality standards. It should be emphasized that compliance extensions are not the only way, or the most desirable way, of dealing with this problem. The final selection of a strategy for a given state or AQCR and the implementation of that strategy involve many questions and policy matters beyond the scope of this study.     

循环流化床锅炉燃烧城市生活垃圾的研究进展

城市生活垃圾(MSW)产量的与日俱增及环保要求的不断提高,使循环流化床(CFB)燃烧技术逐渐在MSW的回收和利用方面扮演越来越重要的角色.简要分析了国内外采用分类回收及综合利用、卫生填埋、堆肥和一般焚烧方法处理MSW的不足之处以及采用CFB燃烧技术的优越性,重点介绍了国内外采用CFB燃烧装置焚烧MSW的研究和应用现状,指出了目前存在的问题及努力的方向.采用CFB燃烧装置焚烧MSW关于SO2、NOx、CO排放的实验研究和运行结果令人满意,但对HCl、二恶英及重金属排放还需要进一步研究.试验及实际运行结果都表明,采用CFB燃烧装置对MSW进行焚烧处理是切实可行的,它将是未来解决MSW问题的重要手段.     

An industrial emissions inventory of calcium for Europe

The base cations calcium, magnesium and potassium, have been observed to be declining in air and precipitation in both Europe and North America. There is good evidence that this is the result of declining emissions of fly ash from industrial plant, as a result of increased abatement and industrial decline. This may have the effect of offsetting the effects of declines in acidic emissions, in terms of net deposited acidity. In order to reconcile source strengths of base cations, an industrial emissions inventory of calcium, the dominant base cation in air and precipitation, has been compiled. The main sources identified were: cement plants; iron and steel plants; and coal combustion from both large and small boilers. The overall emission was calculated to be between approximately 750 and 800 ktonnes Ca yr^-1. The dominant source was coal combustion from domestic and small boilers. Of the point sources, cement production dominated over coal combustion, and iron and steel plant. The emission factors used are very uncertain, which gives the inventory a large uncertainty. Furthermore, the emissions are compiled on a base year of 1990, and large changes have taken place in the industrial structuring of the largest contributing countries. Despite the uncertainties, the compilation of the inventory represents a vital first step in understanding the sources of deposited calcium and its effect on net deposited acidity.     

辽宁省区域性空气污染的天气分型

应用2003-2004年主要污染物浓度和气象资料,对辽宁省全年的PM10产生的区域性3级空气污染进行环流分型,按污染源划分为冬季煤烟型、春季沙尘型和夏秋大雾型.其中冬季煤烟型又分为长白山高压地形槽型、高压内部均压场型、东北高压脊,西部倒槽型、蒙古高压前均压场、蒙古低压前均压场、高压内部小范围均压场型6个型;春季沙尘型分为东北低压型、南大风型和干冷锋北大风型;夏秋大雾型分为低压槽型和低压前均压场.上述类型几乎概括了近两年PM10 3级污染的所有个例,为大气环境质量预报、总量控制等提供依据.     

宝鸡市大气PM_(10)中水溶性物质的组成及特征研究

2008年冬、春季在宝鸡市4个不同功能区采集PM10样品,探讨了PM10中水溶性物质的化学组成、时空分布特征以及来源。结果表明,冬、春季PM10的平均质量浓度分别为(402±100)、(410±160)μg/m3,无明显季节差异,冬季以交通干道区的PM10浓度为最高,而春季则以商贸区的PM10浓度为最高;冬、春季PM10中水溶性有机碳(WSOC)浓度最高值均出现在商贸区,最低值则分别出现在背景点和交通干道区,水溶性无机碳(WSIC)浓度最高值分别出现在交通干道区和商贸区,最低值均出现在背景点;冬、春季PM10中所含大多数无机离子浓度不存在显著空间差异,但不同功能区PM10中无机离子所占质量分数差异较明显;冬、春季PM10中的水溶性物质质量浓度分别为207、151μg/m3,在PM10中所占质量分数分别为51%和40%,其中,冬、春季水溶性物质浓度最高的分别为居民区和商贸区;冬季PM10中WSOC浓度与SO24-、NO3-浓度有较好的相关性,说明冬季PM10中WSOC的主要组分为二次有机气溶胶,而春季PM10中WSOC浓度与SO42-、NO3-浓度的相关性相对较差,这是由于一次有机气溶胶对WSOC的贡献率较冬季显著增大;宝鸡市与北京市大气PM10浓度、PM10中的SO42-、NO3-、NH4+浓度最为接近;广州市大气PM10中的SO42-所占质量分数(14%)要高于北方城市(宝鸡市和北京市均为9%)。