采用数值风洞模型对热电厂烟塔合一大气污染扩散的研究

随着城市的快速建设,城市建筑的高度和体量不断增加,同时大气污染源的排放方式和排放状态也与从前发生了很大的变化,特别是热电厂采用烟塔合一排放方式的出现,对常规应用的稳态远距离以统计学为基础理论的高斯大气预测方法提出了挑战。目前国内外广泛使用的大气污染物预测模式——德国模式在烟塔合一排放方式的预测上存在着许多关键性问题,如大风下洗条件下,冷却塔附近空腔区的大小和范围、空腔区污染物最高地面浓度等无法给出准确的预测结果。为准确预测烟塔合一排放方式的大气污染物扩散情况,采用一种新的大气污染物扩散的预测模式——数值风洞模型进行模拟预测研究,预测结果表明,在烟塔合一排放方式下,大气污染物最高地面浓度随风速增加而增加,同时在冷却塔下风向存在负压区,污染物在该区域高浓度聚集。且在夏季6.0m/s风速下,冷却塔下风向最高地面浓度出现峰值,属于最不利的气象条件。数值风洞模型可利用图形化手段实现对空腔区产生、变化、破碎至再生成的全过程描述,从而建立了一种大气污染预测的重要手段。     

基于遗传神经网络模型的空气能见度预测

由于雾霾导致的空气能见度降低,给人们的出行带来很多不便。针对这一现象,构建基于遗传神经网络算法的空气能见度预测模型。将与空气能见度相关的7种气象因子和6种污染物浓度因子经过主成份分析后作为输入数据,输出8:00能见度和14:00能见度。该模型能够克服BP神经网络易陷入平坦区域和局部最优解的问题。以西安市2013-1-1—8-16的数据训练遗传神经网络,通过使用灰色模型获得预测时间段8-17—23的输入数据,可以得到这段时间能见度的预测值。通过与BP神经网络模型的比较,发现遗传神经网络预测模型在预测结果的相关性和绝对误差方面均优于BP神经网络模型,因此,可以更准确地预测空气能见度。     

基于短时实际行驶工况的机动车微观排放模型

使用车载排放测试系统(PEMS)采集轻型电喷汽油车道路实际污染物排放率数据,并利用GPS系统获得测试车辆测试过程的实际行驶工况。定义一段较短时间内的车速变化历程为短时实际行驶工况,以短时实际行驶工况表示车辆运行状态并将其各时刻的速度作为排放模型的参数,用BP神经网络的方法建立了机动车微观排放模型。模型运行结果表明,二氧化碳(CO_2)、氮氧化合物(NO_x)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)等污染物的排放率预测总体误差分别在4%、2%、5%、5%以下,检验了通过短时实际行驶工况各时刻速度计算机动车污染物排放率的方法的可行性。     

BP神经网络对蚯蚓滤池处理COD的模拟预测

基于蚯蚓滤池处理去除污染物的非线性特点,利用BP神经网络建立了蚯蚓滤池处理COD的基本模型结构。同时对实验数据进行了验证和预测,通过权值贡献率分析确定了各种输入因素对COD出水浓度的影响。结果表明:COD的出水模型预测值与实际值平均误差较小,模型稳定,预测效果好。输入神经元为4,隐含神经元为8,输出神经元为1,学习速率为0.1,动量为0.1,训练次数为10 000的BP神经网络模型,预测的COD出水值最接近真实值。COD进水浓度对COD出水影响最大,符合理论研究结果。BP神经网络模型建立的成功为后续生活污水智能化控制的研究提供了相应的理论基础。     

小型燃油锅炉大气污染物的排放管理控制

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具有非常重要的影响;管理控制是控制污染物排放的重要手段.以85台小型燃油锅炉(≤10.5 MW)燃料特性分析数据和污染物排放实测数据为基础,通过统计分析方法,分析了中国在用燃油品质以及大气污染物的排放现状,讨论了小型燃油锅炉大气污染物排放管理控制的潜力与可行性.结果表明,对燃油品质的管理控制是有效控制燃烧过程大气污染物排放的重要措施,分别有95%和98%燃油的灰分和含硫量符合国家相关规定;所有测试锅炉PM排放浓度远低于<锅炉大气污染物排放标准>(GB/T 13271-2001)规定的最高允许排放限值,有90%以上的锅炉达到GB/T 13271～2001中SO2最高允许排放限值,有84%的锅炉达到GB/T 13271-2001中NOx最高允许排放限值;与其他国家相比,中国对小型燃油锅炉常规大气污染物排放的管理控制处于中等水平,应当适时开展对有害空气污染物的管理控制.     

杭州城市可吸入颗粒物污染与气象条件关系的分级评价和BP神经网络评估

为了解杭州城市环境空气质量与气象条件之间的关系,利用杭州市区2003-2007年的可吸入颗粒物(PM10)浓度数据和气象资料,通过分级评价的方法和基于BP神经网络的污染物浓度评估模型,得到PM10浓度与气象条件的对应关系.结果表明,随着日降水量的增大,PM10浓度减小;风速与PM10浓度呈明显的负相关,随着风速的增大,PM10浓度明显减小;气象因素与PM10浓度之间呈非线性关系,大气能见度对PM10和相对湿度的变化极为敏感.随着PM10浓度的增大,大气能见度迅速降低,相对湿度越高,大气能见度则越低;近几年杭州市气象条件不利于大气污染物的扩散和清洗,是杭州城市环境空气质量上升缓慢的主要原因之一.     

气象因素对大气污染物影响的季节差异分析及预测模型对比—— 以深圳为例

以深圳为例,通过收集其2014年9月至2017年8月的地面气象观测数据、大气污染物PM_(2.5)和PM_(10)浓度数据及空气质量指数(AQI),利用SPSS软件分别构建线性回归模型与非线性多层神经网络(MLP)模型,探讨了气象因素对PM_(10)、PM_(2.5)及AQI影响的季节性差异,并利用构建的两种模型对PM_(2.5)、PM_(10)和AQI进行预测和对比。结果表明,气温、湿度、风速及风向均对深圳PM_(2.5)、PM_(10)及AQI有较大影响,且影响因素存在季节差异性;两种模型中,MLP模型在对复杂多变的空气质量预测上更具优越性。研究结果可为深圳空气质量优化以及城市局部和整体规划提供科学依据,并为其他城市空气质量模拟分析提供参考。     

遗物祭品焚烧大气污染物排放特征及控制对策

遗物祭品焚烧会产生大量的大气污染物,给周边环境和人体健康造成较大影响。通过现场调研和问卷调查,初步核算了全国范围内的遗物祭品焚烧量,并结合典型遗物祭品焚烧大气污染物排放实际监测,初步掌握其污染物排放浓度及其特征。结果表明:中国遗物祭品焚烧量较大,年平均焚烧量约为13.6万t;未经烟气净化的总悬浮颗粒物(TSP)、CO分别可达2 020.0、2 671.4mg/m3,是《火葬场大气污染物排放标准》(GB 13801—2015)排放限值的25.3、13.4倍;经过净化后的焚烧烟气中,颗粒物浓度可大幅降低,其他气态污染物排放浓度也有不同程度下降。殡葬行业应进一步开展遗物祭品焚烧方面的研究,从源头和末端对污染物的排放进行控制。     

成都市餐饮源大气污染物排放清单研究

为全面、准确地获得成都市餐饮源大气污染物排放清单,针对成都市社会餐饮、家庭餐饮和食堂餐饮分别选择监测对象进行细颗粒物(PM2.5)、非甲烷总烃(NMHCs)、油烟、氮氧化物(NOx)、SO2和CO 6种大气污染物排放浓度监测.分别按照用油量、就餐人次和灶头风量3种核算依据计算了6种大气污染物的排放因子,并计算成都市餐饮...     

水泥厂氨排放标准存在的问题及氨排放控制

为控制水泥脱硝工程产生的氨排放问题,中国发布《水泥工业大气污染物排放标准》(GB 4915—2013)对水泥企业氨排放限值提出明确要求。但水泥脱硝设施同步配套的氨在线检测仪记录数据表明,多数水泥厂脱硝后的氨排放浓度远超过标准限值。为此,对照火电厂相关标准和技术规范,指出了水泥工业氨排放标准和技术规范文件中存在的问题。结合实际检测数据和国外相关文献,确认水泥工业存在"本底氨"排放,水泥原料、协同处理废弃物、生产工况变化是导致本底氨排放的主要原因。选择性非催化还原(SNCR)脱硝设施产生的氨逃逸将增加氨排放浓度,反应温度窗口、停留时间、氨/氮摩尔比(NSR)、喷射方案等均会影响氨逃逸浓度。优化水泥生产工艺、SNCR脱硝工艺或配套选择性催化还原(SCR)脱硝系统等方式可有效控制水泥厂本底氨及氨逃逸。     

空气污染物浓度与呼吸系统疾病的关系研究

利用杭州市日均空气污染物浓度与呼吸系统疾病门诊人数数据,结合泊松广义相加模型(GAM)和反向传输(BP)神经网络模型,评价该区域主要空气污染物对居民呼吸系统疾病的影响,并进行短期门诊人数预测,结果表明:PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2和SO_2每增加1个四分位间距(IQR)时,对呼吸系统疾病门诊人数的相对危险度(RR)最大值分别为1.030(95%置信区间(CI):1.016~1.045)、1.063(95%CI:1.043~1.084)、1.053(95%CI:1.016~1.091)和1.025(95%CI:1.003~1.048),且分别在滞后3、2、4、3d时达到最大值,可见PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2和NO_2对呼吸系统疾病存在滞后效应。BP神经网络模型对呼吸系统疾病门诊人数的预测值与实际值接近,且平均相对误差为13.821%,说明BP神经网络模型可用于呼吸系统疾病门诊人数的短期预测。     

江苏省污染减排与空气质量变化相关性分析

利用2000—2007年大气污染物排放量数据和同期环境空气质量监测数据,分析了江苏省主要大气污染物减排与环境空气质量变化的相关性。结果表明,近年来江苏省SO2排放量与环境空气中SO2浓度存在正相关,而烟尘和粉尘排放总量与空气中可吸入颗粒物的浓度呈现出弱的负相关关系。对江苏省经济发展和环境关系的进一步分析揭示,江苏省环境库兹涅茨曲线呈现出倒U型关系,表明江苏省已经进入经济环境双赢区间,但近年来政策对经济环境关系的影响突出。该研究对中国十二五环境管理政策的制定有着重要的参考意义。     

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。     

深圳市区空气污染的人工神经网络预测

利用深圳市2006至2013年的大气污染物监测浓度数据和气象资料,分析深圳市空气质量的逐月分布变化特征。采用Pearson相关分析,选择显著相关因子,分别以BP神经网络和RBF神经网络构建空气质量预测模型,对该市2013年SO2、NO2、PM103种空气污染物的月均值进行预测。实验结果表明,通过Pearson相关分析建立的预测模型有更高的预报精度。BP和RBF 2种网络预测效果都比较理想,对不同污染物的预测精度各有高低。但BP网络的构建和参数优化过程较为复杂且网络训练结果不稳定,而RBF网络构建和训练简单,时间短而结果稳定。在综合性能上,RBF网络用于环境空气污染物浓度的预测具有更强的适用性。     

浙江省燃煤电厂强制性地方标准制定及实施影响研究

为探讨《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB33/2147—2018)实施所来带的影响,对比分析了DB33/2147—2018与现行的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)中燃煤发电锅炉的大气污染物控制要求,详细分析了DB33/2147—2018的主要特点,如加严了污染物的有组织排放限值,增加了排放绩效要求和无组织排放控制要求等。DB33/2147—2018实施后将有利于燃煤电厂的监督执法,同时也会大幅减少燃煤电厂的污染物排放;更会对燃煤电厂、监测单位等产生重要影响。     

成都市轻型车尾气污染物排放趋势预测

机动车尾气污染物已成为影响城市大气环境质量的主要因素之一,预测未来机动车尾气污染物排放状况可以为城市机动车尾气污染防治提供有力的依据.依据成都市的经济发展趋势,设定了不同阶段的轻型车尾气污染物排放标准,并利用建立的尾气污染物排放趋势预测模型分析了该市轻型车尾气中颗粒物、NOx、总碳氢化合物、CO的排放量和变化趋势,并提出了相应的尾气污染物减排对策.     

机动车大气污染物排放清单构建的研究

随着机动车保有量的增加,大气污染物排放已经成为空气污染的一个重要来源,总结出一套完整的机动车大气污染物排放清单建立方法,即从机动车车况调查着手,掌握研究区域机动车基本情况,然后通过实洲或排放模型方法确定机动车排放因子,配合道路状况的调查,建立宏观、中观或微观等不同尺度的机动车大气污染物排放清单.另外,在整个排放清单建立过程中设置数据来源质量保证,选择合适的不确定性定量分析方法.通过探讨每个步骤中目前所采用的方法和存在的问题,以拓宽刚涉足机动车大气污染物排放清单方面研究者的思路.     

上海中长期发展的大气环境制约分析

根据上海市大气环境污染物排放状况,以及大气环境质量的有关统计数据,采用Sigmoid模型,对未来的变化趋势进行了预测。并研究了大气环境质量与社会经济发展的关系,进一步分析了上海市大气环境质量对中长期发展的制约因素。最后,对如何改善上海市大气环境质量,提出了相应对策与建议。     

天津市工业污染物排放特征及其成因的研究

基于1992—2008年天津环境经济数据,采用环境库兹涅茨曲线模型,建立了天津工业污染物排放与经济增长的科学评价模型,与典型的倒U型环境库兹涅茨曲线不同,天津工业污染物排放模型有三次函数模型和指数函数模型,目前工业废气排放量和工业固体废物产生量处于上升趋势,而工业废水中的COD、工业烟尘和工业粉尘排放量出现下降趋势。通过计算工业污染物排放及其影响因子之间的灰色关联度,定量剖析1992年后天津工业污染物排放的库兹涅茨曲线的成因。结果表明,天津市环境污染变化的主要影响因子包括工业总产值、国际贸易(外商直接投资)、能源消费、城市发展、工业污染治理、环境科研投入以及排污费征收。     

高架连续点源落地浓度预测中风速的确定

高架连续点源污染物排放落地浓度是大气环境影响预测的主要内容。由于大气污染物扩散明显受气象条件尤其是风速的影响，而现有预测模型中对于风速的取值都是按经验值来确定的。通过分析在不同气象和烟源条件下，平均风速的计算方法对烟羽抬升高度以及最大落地浓度产生的影响，与实测值相比较确定了风速取值的合理方法，缩小了预测偏差。