缺失烟囱参数估算及其应用对空气质量模拟结果的改进

针对源清单中部分点源烟囱参数缺失而采用源排放模型SMOKE(Sparse Matrix Operator Kernel Emissions)默认的烟囱参数对空气质量模型模拟结果造成的不利影响,综合考虑气象观测数据、空气质量监测数据、源排放强度以及相关标准和规范对烟囱设计的要求,分别基于最大落地浓度法和基于统计方法对2009年珠三角地区源清单中缺失烟囱参数点源的烟囱参数进行了估算,并将估算烟囱参数用在WRF/SMOKE-PRD/CMAQ空气质量模型系统分析其对模型模拟的改善情况.相比于采用SMOKE默认烟囱参数,基于最大落地浓度估算烟囱参数对NO2、NOx、SO2、PM10及O3的模拟结果均具有一定改善作用,而基于统计方法估算烟囱参数仅对SO2、O3的模拟结果有所提高.结果表明,使用基于最大落地浓度法估算得到的烟囱参数更为合理,使污染物的垂直排放分配更加合理,可以应用于空气质量模型输入源清单中缺失烟囱参数点源的估算,从而一定程度上改善空气质量模型的模拟效果.     

青岛市挥发性有机物排放清单及重点行业排放特征研究

根据收集的青岛市九大类排放源的活动水平数据,本研究采用排放因子法结合调研实测等工作建立了青岛市VOCs源排放清单,结果表明,工业企业VOCs排放占总排放的比例达到43.17%。其中,工艺过程源类中排放占比较高的行业依次为橡胶和塑料制品业、非金属矿物制品业、原油加工及石油制品制造业、化学原料和化学制品制造业、黑色金属冶炼和压延加工业等;溶剂使用源类中排放占比较高的行业为金属制品业、皮革皮毛羽毛制品和制鞋业、印刷业、铁路船舶航空等设备制造业、汽车制造业等。通过对重点行业重点企业进行入场调研采样分析,本研究发现不同行业中VOCs组成特征有差异,多数行业VOCs物种排放以卤代烃、芳香烃、烷烃等为主,纺织印染业、制鞋业等部分行业以含氧有机物排放为主。通过调研和实测对部分行业的VOCs排放因子水平做了本地化深入研究,调研统计青岛市约49%的企业安装了VOCs治理设施;在企业所安装的VOCs治理设施中吸附法占比最大,占比为26%。     

《大气污染防治行动计划》实施环境效果模拟

本研究利用2010年污染源普查数据和MEIC排放清单建立全国大气污染物高时空分辨率排放清单,在此基础上利用2012年环境统计数据对其进行修订建立2012年全国大气污染物高时空分辨率排放清单;结合《大气污染防治行动计划》(以下简称《计划》)研究工作,测算了《计划》实施后在污染源综合治理、落后产能淘汰、能源结构调整方面对SO2、NOx、颗粒物、VOCs的减排量,同时对污染物新增量进行了预测,建立了《计划》实施后全国大气污染物高时空分辨率排放清单;利用CMAQ空气质量模型模拟分析了《计划》实施的空气质量改善效果。结果表明:《计划》实施后,将可以减少641万吨SO2、859万吨NOx、547万吨颗粒物(不含扬尘污染控制)、627万吨VOCs,全国、京津冀、长三角及珠三角区域PM2.5年均浓度将分别比2012年下降22.08%、33.99%、23.98%、24.04%。如果《计划》要求全部落实,可以实现空气质量改善目标。     

青岛市工业源VOCs治理技术应用及环境治理成本分析

文章分析了各行业VOCs治理技术应用现状及环境治理成本情况，针对青岛市橡胶和塑料制品业、金属制品业、化学原料和化学制品制造业、汽车制造业等8个重点行业开展了VOCs治理现状进行调查研究。结果表明：青岛市橡胶和塑料制品业、金属制品业在企业数量及VOCs排放量均占优势，属本地特色行业；化学原料和化学制品制造业、汽车制造业虽然企业数量较少但VOCs排放量占比较高。青岛市目前应用最多的治理技术为光解/光催化，主要应用于橡胶和塑料制品业；冷凝、生物降解技术对废气成分及处理条件有一定要求，导致应用相对受限；RTO、RCO技术运行稳定且处理效率高，但治理成本也较高。青岛市应加快推进低挥发性有机物含量原辅料和产品替代工作，从源头削减VOCs排放，同时建设区域共享喷涂中心、注塑中心等，集中采用RCO、RTO设备进行废气处理，缓解部分企业单独处理高浓度、低排放量、非连续的有机废气而导致的经济压力。     

福州市大气环境红线空间区划研究

环境红线划定是城市环境总体规划的核心内容,本研究以福州市城市环境总体规划为例,首次提出了大气环境红线的内涵,将大气环境红线分为源头布局敏感区、聚集敏感区及环境受体敏感区三类,并基于WRF/CALMET/CALPUFF模型首次建立了大气环境红线划定技术方法。福州市大气环境红线研究结果表明,源头布局敏感区主要集中在罗源县、中心城区和闽江沿岸地区,红线区面积约312km2,占全市域面积的2.61%左右;聚集敏感区主要集中在闽清县、中心城区至闽江上游沿江带,红线区面积约190km2,占全市域面积的1.59%左右;环境受体敏感区为各区县中心,以及市域内自然保护区、风景名胜区,红线区面积约185km2,占市域面积1.55%左右。大气环境红线总体特征表现为:源头布局红线区主要受到主导风向和风速大小影响,集中在城市上风向区域;聚集红线区主要受到地形条件影响,集中在城市山地、河谷等地势低洼、扩散条件差的区域;受体敏感区主要包括环境空气一类功能区及人口密集区。     

中国煤炭消费对PM2.5污染的影响研究

国务院颁布的《大气污染防治行动计划》明确提出制定国家煤炭消费总量中长期控制目标,到2017年,煤炭占能源消费总量比重降低到65%以下,然而煤炭消费对PM_(2.5)污染的贡献到底多大,这是当前亟待研究的科学问题。为定量分析煤炭消费对我国PM_(2.5)污染的影响,本研究首先计算了2012年煤炭消费产生的大气污染物排量,然后利用CAMx空气质量模型,分别采用组分分析法和情景模拟法两种方法研究了煤炭消费对全国PM_(2.5)污染的影响。组分分析法研究表明,煤炭消费对全国PM_(2.5)年均浓度的贡献率约为61%,其中煤炭直接燃烧、煤炭相关行业的贡献率分别约为37%、24%;情景模拟法研究表明,煤炭消费对全国PM_(2.5)年均浓度的贡献率约为56%。因此,我国由于煤炭消费对全国PM_(2.5)年均浓度的贡献率为56%~61%。     

MnO2-r-GO修饰阴极对沉积型微生物燃料电池（MFC）产电性能的影响

考察了MnO2-石墨烯(r-GO)修饰阴极对沉积型微生物燃料电池(SMFC)的产电性能和体系有机质去除率的影响.实验结果表明,采用MnO2和r-GO对SMFC阴极进行复合修饰,运行稳定后,MnO2-r-GO修饰阴极体系与空白阴极体系相比,最高产电电压从65.2 mV增大到325.7 mV;最大功率密度由0.28 mW.m-2增大到17.4 mW.m-2,并且体系的内阻由1157Ω显著降低到159Ω;空白阴极体系和MnO2-r-GO修饰阴极体系的COD去除率和氨氮(NH4+-N)去除率分别由25.8%和27.3%增大到37.0%和32.7%.     

中国2013年1月PM2.5重污染过程卫星反演研究

利用第三代空气质量模型CMAQ(community multiscale air quality modelling system)模拟的PM2.5垂直分层数据和中尺度气象模型WRF(weather research and forcasting model)模拟的高分辨率湿度数据,分别对MODIS AOD(aerosol optical depth)资料进行垂直与湿度订正,建立了订正后的AOD数据与PM2.5地面监测数据之间的线性拟合模型,其线性相关系数r=0.77(n=57,P0.01).基于此线性拟合模型,首次反演了2013年1月全国10 km分辨率PM2.5月均浓度的空间分布特征,并分析了人口暴露水平.结果表明,2013年1月我国PM2.5月均浓度大于100μg·m-3、200μg·m-3的面积占国土面积的比例分别高达10.99%、1.34%,暴露人口占全国总人口的比例分别高达45.01%、6.31%.     

青岛市重点工业行业挥发性有机物对二次污染物生成的贡献及健康风险研究

对青岛市重点工业行业橡胶制造业、塑料制造业、化学品制造业、涂料制造业、石油加工业、金属制品业、制鞋业、包装印刷业、铁路船舶制造业、汽车制造业的挥发性有机物(VOCs)排放浓度开展了调研,探讨了其对二次污染物O3和二次有机气溶胶生成的贡献,并评价了非致癌风险。结果表明,青岛市各重点工业行业排放VOCs浓度总体较低,石油加工业和化学品制造业VOCs排放浓度占比较大,而金属制品业、铁路船舶制造业、汽车制造业等行业排放的废气VOCs对二次污染物生成的贡献较高。化学品制造业、包装印刷业和汽车制造业排放的废气VOCs的非致癌风险总和略超过了风险阈值1,主要是由芳香烃类引起的,普通人群不会直接接触工业行业排放的废气,基本处于安全水平,一线工人可能存在一定潜在危害,应加强防护。对工业企业进行VOCs治理,除控制排放总量外,更应该针对行业类型、VOCs来源及组分进行有的放矢的管控。     

基于全国城市PM2.5达标约束的大气环境容量模拟

基于第3代空气质量模型WRF-CAMx 和全国大气污染物排放清单,开发了以环境质量为约束的大气环境容量迭代算法,并以我国333个地级城市PM2.5年均浓度达到环境空气质量标准(GB3095-2012)为目标,模拟计算了全国31个省市区SO2、NOx、一次PM2.5及NH3的最大允许排放量.分析结果表明,以城市PM2.5年均浓度达标为约束,全国SO2、NOx、一次PM2.5和NH3的环境容量分别为1363.26×104,1258.48×104,619.04×104,627.71×104t.2010年全国实际SO2、NOx、一次PM2.5和NH3排放量分别超过环境容量的66%、81%、96%、52%.空气污染较严重的河南、河北、天津、安徽、山东及北京6省市4项污染物排放量均超过环境容量1倍以上,环境容量严重超载区域与PM2.5高污染地区具有显著的空间一致性.