面向多源数据的AQP区域大气污染精准溯源研究

空气质量优先保障(AQP, Air Quality Priority)区域包括城市居住区和亚运会、世博会等重大活动的举办地等.为了解决AQP区域PM_2.5浓度超标而无法准确追溯污染源头的问题,提出一种新的面向多源数据的AQP区域大气污染精准溯源方法 .由于直接溯源方法无法量化不同污染源区域对复合污染的贡献大小,建立一种融合气象数据、污染源区域排放数据、污染物浓度数据的机器学习模型LightGBM-PSO,以捕捉污染源排放和大气污染物浓度之间的非线性响应,模型输出AQP及相邻区域各污染源监测区域排放输入的特征重要程度(FI),由此可得各污染源区域的贡献度排名,并通过贡献度划分污染源站点等级,结合不同等级污染源站点的空间分布确定溯源结果.以2022年1月1日—4月15日杭州市滨江区、上城区、西湖区和萧山区的气象数据、污染源区域排放数据和大气污染物数据进行实验验证.结果表明：相比于贝叶斯优化算法,PSO对LightGBM模型超参数具有更好的优化效果,分别在RMSE、MAE和R2指标上高出7%、3%和3%;相比于SVR、LSTM和CNNLSTM模型,提出的LightGBM...     

小尺度精细化大气污染源排放清单的建立——以上海宝山区为例

工业密集区域具有复杂的排放特征,是目前排放清单建立的难点之一.以上海市宝山区为研究区域,采用自下而上的方式建立了工业密集区域的精细化大气污染物排放清单.通过整合多套现有的污染源数据库,对排放量估算进行质量控制,提高各污染物排放量估算的准确性;运用现场勘查和GPS定位对排放口进行定位,以弥补数据库中定位数据的缺失,并提高排放口定位数据的精确度.结果表明:工业区污染排放特征不同于一般区域,建议在小尺度排放清单的研制中需要特别关注.同时探索了在小尺度区域建立精细化污染源排放清单的可行性以及可能存在的问题,将为大尺度排放清单的建立提供有益的参考.     

基于CALPUFF大气扩散模式空气环境总量控制对策研究

本文基于CALPUFF大气扩散模式与MM5气象模拟技术,深入开发、解析污染源普查数据,通过对主要污染物源解析和环境质量实测数据拟合,分析区域污染源排放对空气环境质量的影响,研究各类污染源总量控制多种方案,最终提出与环境容量相适应的总量分配方案和相关控制对策,并为包头市中心城区环境质量达标制定控制方案,为科学利用区域大气环境容量提供技术支持。     

我国大气污染源排放清单发展历程和对策建议

为进一步推动我国大气污染源排放清单的发展,详细回顾了我国大气污染源排放清单的发展历程及面临的挑战.我国大气污染源排放清单起步于20世纪80年代,2000年之后尤其是2014年,原环境保护部发布了一系列大气污染源排放清单编制技术指南,使我国大气污染源排放清单工作得到了迅速发展.30多年来基本形成了结合我国实际情况的大气污染源分类、大气污染物排放系数、大气污染物排放量确定方法等大气污染源排放清单相关技术方法.但目前我国尚未建立起排放清单编制的规范化工作程序,国家、省级和城市级环保部门在大气污染源排放清单工作中的分工尚不明晰,清单编制没有融入日常环境管理工作中,现有排放清单工作和研究成果相对分散、缺乏系统性,排放清单对环境管理的支撑作用尚未得到充分发挥.在综合分析了我国大气污染源排放清单取得的进展和面临挑战的基础上,提出如下建议:进一步完善我国大气污染源排放清单技术体系,使排放清单工作制度化、程序化、规范化,明确国家、省级和城市级环保部门在大气污染源排放清单工作中发挥的作用,使大气污染源排放清单成为各级环保部门每年必须完成的工作;进一步推广结合网格化管理、基于区县和乡镇调研的城市大气污染源排放清单编制技术;加强排放清单校核和不确定性分析研究等.      

环境管理数据在大气污染物排源放清单编制中的应用及改进对策

编制大气污染物源排放清单(以下简称"排放清单")需要获取大量污染源活动水平及污染物排放量数据,整个过程的人力、物力耗费巨大。目前,我国已建立了包含环境统计、污染源监测和排污许可三大数据体系在内的多来源环境管理数据体系,可考虑将其运用到排放清单编制工作中。然而,当前环境管理数据体系下的污染源类别和污染物种类涵盖不全,时间分辨率不高,空间分辨率不足,难以满足精细化排放清单编制要求,本文建议可扩大环境统计年报调查范围、细化调查指标,促进现有环境管理数据融合共享,创新大气污染源清单编制手段。     

内蒙古自治区“十一五”煤炭发展对大气环境影响分析

通过对内蒙古1995～2005年煤炭消费量及排污量关系分析可知,煤炭消费与大气污染物排放的相关性较大,在此基础上,分析预测内蒙古"十一五"煤炭消费将对大气环境产生的影响,分析表明:煤炭发展对未来内蒙古的区域和城市大气环境影响较为显著,应引起足够重视.必须对老污染源进行脱硫,同时提高新污染源SO2脱硫效率,加大节能降耗、减排的力度,才能保证能耗和大气污染物排放总量目标的顺利实现.     

大气污染物和污染源重要性排序研究

为了在现有大气污染源排放清单建设工作中突出重点,进行有效的调研分析,需判断出区域大气的主要污染源和污染物,因此制定了区域大气污染物和污染源重要性排序的一般原则和计算方法。从现有国内研究中选取北京市、天津市、上海市、杭州市、广东省以及珠三角共6个有NO_x、SO_2、PM_(2.5)、PM_(10)、NH_3、VOCs、CO排放量研究结果的地区进行综合对比分析,根据等标污染负荷比法和狄克松检验法得出区域污染源和污染物重要性排序结果。根据通用方法,以扬州市为例,得出扬州市大气污染源重要性排序结果依次为:工业源、生活源、农业源、移动源和其他源,主要污染源为工业源和生活源;扬州市大气污染物重要性排序结果依次为:NO_x、SO_2、PM_(2.5)、PM_(10)、NH_3、VOCs和CO,主要污染物为NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)。     

实施《清洁空气研究计划》推动大气污染物排放清单支撑体系建设

我国大气污染形势严峻,文章指出大气污染物排放清单是空气质量管理的基础,污染源“底数不清”严重制约我国大气污染防治工作,亟需尽快建立大气污染物排放清单.通过分析现阶段我国科学构建大气污染物排放清单的指导原则,以及大气污染物排放清单支撑体系建设进展,提出应从重视技术指南的实践与应用、加强清单编制科学研究及能力建设三方面完善大气污染物排放清单体系建设.     

哈尔滨市燃煤锅炉大气污染物排放分析

本文介绍了哈尔滨市重点污染源锅炉使用情况,通过对全市重点污染源锅炉的普查,分析了哈尔滨市重点污染源锅炉的空间分布和污染物排放特征,为防治和控制大气污染,了解和掌握哈尔滨市区污染源的空间分布,污染物排放,改善与保护区域大气环境质量提供了基础数据.     

“十一五”期间铁岭县大气污染源状况评价

通过时“十一五”期间铁岭县大气污染源排放污染物的统计分析及评价,确定主要大气污染源及主要污染物,为铁岭县“十二五”环保规划提供依据。     

大气污染排放格局优化方法及案例

目前改善空气质量的方法包括末端治理、产业结构调整、能源结构调整以及交通结构调整等,鲜见大气排放空间格局优化的方法.因此,本研究团队基于自然环境、人体健康、污染物传输能力和气象扩散条件等多种因素,使用阈值、自然间断点分级和空间擦除等方法划定大气环境布局适宜区;并据此优化调整大气排放格局,实现空气质量改善;再以广东省为例,校验空气质量改善效益以及探讨大气环境分区对排放格局优化的引导应用.结果表明,广东省环境空气质量一类区面积占全省9%;人口密集区占3%;国控站点敏感区占15%;污染物积聚区占22%;大气环境布局适宜区占60%,主要分布在粤西.通过推动广东省非火电工业源移入大气环境布局适宜区,可以使全省PM_2.5平均改善4%,城市最大改善10%.排放格局优化是空气质量持续改善方法中的一种创新性辅助支撑技术,在实际应用中,可以结合能源与产业结构调整、污染控制技术提升和跨区域联合防控,综合制定最可行的空气质量改善方案.     

一次大范围持续性灰霾天气的形成机理分析研究

针对一次持续性灰霾天气,以处于核心污染区域的江苏省镇江市的空气污染状况为研究对象,对大气污染整体水平、各污染物的浓度状况及其相关性的分析,并结合气象参数中的风速、相对湿度、大气能见度,初步揭示此次镇江市持续性灰霾产生的主要原因是城市中汽车尾气的大量排放和持续性静稳气象条件的存在,指出当污染物排放总量超过了区域环境容量时,在适当气象条件下就会形成灰霾天气。     

基于MRIO模型的中国对外贸易隐含大气污染转移研究

采用全球多区域投入产出（MRIO）模型耦合二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO_x）、可吸入颗粒物（PM₁₀）、非甲烷挥发性颗粒物（NMVOC）排放清单,定量分析了2012年中国与其他国家贸易过程中隐含的大气污染排放转移.结果显示,中国是隐含SO₂、NO_x、PM₁₀排放的输出地和隐含NMVOC排放的输入地.欧盟、东亚和美国购买我国商品（如电力燃气和水供应业、重工业和矿采选业）导致的出口隐含大气污染排放量占比约为70%.中国在消耗撒哈拉以南非洲地区、中东&北非、东亚、东南亚和欧盟进口商品过程中,导致上述地区排放NMVOC为3.1×10⁶t,约占我国进口隐含NMVOC排放的69.2%.为了减轻我国对外贸易中承担的环境负担,本文从加强重污染产业管控、发展绿色经济、推进全球绿色供给链等方面提出相关政策建议.     

城市间空气污染控制的马氏链模型

根据城市间空气污染物相互扩散和无后效性的特点,应用马尔可夫随机过程理论,先建立各城市污染物浓度状态转移方程,再由城市间污染物浓度状态形成一个吸收链。建立城市间污染物排放控制的马氏链模型。通过模型求解,得出了城市间空气污染物浓度达到国家排放标准的条件,最后应用数值计算软件MAT-LAB,编写了一个城市间空气污染控制的通用程序,它能在保证城市空气质量的前提下,快速准确地计算出控制区内各污染源污染物的最大允许排放量,这对环保部门进行城市空气污染物排放量控制工作具有实际意义。     

城市街区大气流动与汽车尾气扩散的三维数值模拟

道路交通已成为现代城市的主要污染源，利用数学模型预测汽车排放污染物对大气环境的影响成为主要手段。针对一个典型城市街区的大气流动和汽车排放物扩散问题进行三维数值模拟分析，揭示了污染物在不同高度建筑物。不同宽度街道和十字道路所组成的街区峡谷内外的大气流动和污染物迁移扩散特征，同时反映了街道走向的影响。研究表明：由于受街道布局和大气边界层的影响，污染物主要集中在街区峡谷内（特别是近地面附近)难以扩散，易造成局部高浓度污染；由于流场的非均匀性和三维特征，污染物浓度呈现非均匀扩散特性。     

福建省三明市大气环境容量研究

利用CALPUFF空气质量扩散模型模拟了三明市2011年气象场和二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物浓度场,利用监测值对模拟结果进行验证表明了模型的适用性;并基于三明市现状污染源,建立大气污染物传递系数矩阵,结合线性优化模型分别测算了三明市现状环境空气质量标准和新标准下的大气环境容量,并进行比较。研究结果表明,目前三明市主要大气污染物尚有较大的环境容量,但是需要严格控制大气污染物特别是工业和机动车尾气产生的氮氧化物的排放。     

基于热异常探测的北京水泥厂大气污染排放评估

为对水泥行业实现大气污染排放动态监测,反映污染排放的时空分布特征,提出基于热异常点探测数据的新型干法水泥气态污染物排放量测算方法.利用VIIRS热异常点的FRP(fire radiation power,辐射功率)参数结合水泥产业结构特点,建立FRP与污染物排放之间的定量估算关系.利用2013—2017年北京市水泥生产统计信息和热异常点探测数据进行了大气污染排放评估,结果显示:①利用热异常产品的FRP参数估算北京市水泥厂的污染排放水平,利用NO_x和SO₂排放量的统计数据对排放估算值进行相关性验证,二者统计值与估算值之间的相关性系数分别为0.65和0.63.②2013—2017年北京市所有水泥厂的热异常点数据与环境统计数据中水泥总产量、熟料总产量、煤炭总产量以及NO_x、SO₂和烟(粉)尘排放量的相关性均较好,相关性系数均在0.7左右.③自2013年以来,北京市金隅琉水环保科技有限公司和北京金隅北水环保科技有限公司的热异常点数均呈下降趋势.由于采取了减排措施,水泥总产量和污染排放量也均呈逐年减少的趋势.研究显示,基于热异常点探测数据的新型干法水泥气态污染物排放量测算方法可快速获取水泥厂的位置信息、热释放规模,结合污染排放因子可间接评估水泥厂NO_x和SO₂等主要污染物的排放情况.      

经济开放区大气环境容量规划研究——以东莞市为例

本文探讨了沿海经济开放区大气环境容量和规划研究的方法。在大气污染源调查、污染物监测、污染气象特征分析、区域容量计算、污染控制规划和大气排污许可证制度的实施等方面作了调查研究。并通过实例研究为东莞市大气环境管理提供了行之有效的对策和建议。     

ADMS仿真模拟在总量控制中的应用

ADMs是新一代的大气扩散模型，用来评估空气污染扩散的问题。抚顺市2004年采取了大气污染治理措施并使用ADMs模型予以评估。仿真模拟的结果表明各项措施的效果并不和治理时的投资成比例，也不和污染物的削减总量成比例．说明治理过程中的科学性和经济性不够理想，也表明总量控制方针在实施中有许多实际问题需要解决。     

乌兰浩特地区大气污染成因与防治对策研究

近年来,随着乌兰浩特地区经济社会的迅速发展,空气污染日趋严重,已经影响到了经济、社会发展和市民的生活.文章阐述了大气污染对人类健康的影响,研究探讨了国内关于城市大气污染的现状,结合乌兰浩特地区大气污染的调查分析,以乌兰浩特市2008、2009、2010年大气环境质量监测数据为依据,详细研究了乌兰浩特地区大气污染的主要污染源及污染物,归纳总结特征及其变化,采用了空气污染指数（API）分析和评价了大气污染的原因.研究结果表明,乌兰浩特地区空气质量状况2009年比2008年明显好转,但PM10仍有超标现象;通过特征分析可知大气污染有逐年上升趋势,随季节变化相对明显,可吸入颗粒物、二氧化硫和二氧化氮的浓度在春冬季分别是夏秋季的0.5倍到1.5倍：采用空气污染指数（API）对乌兰浩特地区的大气污染进行评价结果表明,煤炭燃烧后的污染物是乌兰浩特市空气污染物的主要来源,同时地理环境对乌兰浩特地区空气质量有较大影响,山风产生的局地环流不利于污染物的扩散,特别是遇到静风、逆温等不利于污染物扩散的气象条件时,就会加重环境空气污染,导致污染物农度大幅度升高.造成乌兰浩特地区大气污染的原因较复杂,通过分析研究得到了主要原因是工业和能源结构不合理、冬季取暖燃煤、汽车尾气、特殊地形气候、相关政策法规不太健全及环保宣传监督工作做不到住.并针对乌兰浩特地区的实际情况提出了控制大气污染的对策措施.总之,该研究找到了乌兰浩特地区大气污染的问题,为乌兰浩特市环境污染综合治理提供了一定的参考依据.