燃煤热电锅炉PM_(2.5)减排措施分析

燃煤热电锅炉废气排放对我国的大气环境PM2.5污染有较大的影响,目前我国大气污染形势依然严峻,重点区域内PM2.5年均浓度平均超标较重,控制燃煤热电锅炉PM2.5包含直接排放的一次颗粒物和二次颗粒物的前驱物的治理,采取建设和保障正常运行脱硫、除尘、脱硝等措施,可控制和减少燃煤锅炉PM2.5排放,降低大气污染程度、改善环境空气质量。     

京津冀地区PM_(2.5)减排实效与影响因素的门限效应

为量化考察雾霾污染水平与社会经济影响因素的门限效应和耦合关系,选取了近10年京津冀3省市的面板数据,运用面板门限模型,分析不同区制下PM_(2.5)减排实效与社会经济影响因素的非线性变化规律.研究结果表明:当门限变量为第三产业增加值或公共交通车辆运营数时,PM_(2.5)与其影响因素的门限效应存在且显著;当第三产业增加值小于门限值6080亿元时,继续发展工业、建筑业或增加机动车保有量都会加重雾霾污染,此时扩张公共交通是缓解雾霾的有效措施;当第三产业增加值大于其门限值时,继续发展第二、三产业可减轻雾霾,但扩张公共交通对雾霾的缓解效果略有下降,持续增长的机动车保有量逐渐成为加重雾霾污染的首要影响因素;将公共交通车辆运营数控制在其门限值附近时,PM_(2.5)减排的机会成本最低;能源消费总量的增加始终会加重雾霾污染,且其边际增量呈上升趋势.治霾对策与PM_(2.5)减排措施的制定须考虑并结合门限效应.     

京津冀及周边地区PM_(2.5)传输规律研究

本研究采用WRF-CAMx模型对京津冀及周边7省市PM_(2.5)与SIA组分传输规律进行了研究,定量估算了京津冀地区PM_(2.5)与SIA的空间来源贡献,并得到了各省市之间的传输矩阵.结果表明,PM_(2.5)与SIA组分跨区域传输作用较为显著.京津冀区域PM_(2.5)与SIA组分外来源年均贡献分别为23.4%和45.5%.京津冀及周边各省市年均PM_(2.5)与SIA组分受本地排放影响分别为51.2%~68.8%与36.7%~56.4%.结合后向轨迹模型对北京市2013年1月4次重污染过程的空间来源进行了分析,发现各过程污染气团来向有明显差异,分别由西北方向长距离传输、南部短距离传输以及西南、东南方向局地气团输入.4次重污染过程PM_(2.5)区域传输作用显著,北京PM_(2.5)及SIA本地源贡献分别为35.1%~37.3%与17.1%~28.4%;其中偏南方向气团输入时,北京污染程度更高,且受京津冀排放源贡献较大,PM_(2.5)和SIA贡献率最高可达82.3%和76.4%.     

长三角地区重点源减排对PM_(2.5)浓度的影响

应用中尺度天气-化学预报模式WRF-Chem,基于重点源(八大重点行业与交通)一般与强化两组减排情景,针对2013年开展长三角地区重点源减排对PM2.5浓度影响的模拟研究。长三角地区SO2、NOx、PM2.5和NMVOC排放在一般减排情景下分别减少36.3%、26.3%、32.0%、14.6%,强化减排情景下分别减少51.4%、39.6%、37.6%、28.4%。模拟结果表明,两组减排情景下长三角地区国控点PM2.5年均浓度分别下降-1.4~26.7μg·m-3和2.1~32.3μg·m-3,降幅分别为2.7%~23.1%和3.9%~27.5%,二次无机盐中硝酸盐对年均PM2.5浓度的降低贡献最大。PM2.5及二次无机盐浓度变化的季节特征均体现为冬季降幅最小,夏季降幅最大,并且随着减排力度的增强,夏季降幅的进一步降低程度最显著,导致削减效果的季节差异增大。重点源强化减排即可使得上海、江苏夏季PM2.5浓度降低约20%。对大气氧化性的进一步分析表明,减排对四季大气氧化性均有不同程度的增强,加大减排力度后,大气氧化性进一步增强,有利于二次PM2.5的生成,从而阻碍了PM2.5浓度的降低。其中,冬季的阻碍作用最强,导致PM2.5污染改善效果最差。夏季大气氧化性受减排影响较小,从而使得PM2.5污染改善在四季中最有效。此外,春、秋季的阻碍作用也不容忽视。     

沈阳地区PM_(10)、PM_(2.5)和PM_1质量浓度的分析

分析了其时间分布特征。结果表明,沈阳地区的气溶胶分布具有明显的季节差异,气溶胶的质量浓度冬季最高,秋季最低,其中冬季、春季和夏季均超标。PM2.5和PM1分别在PM10中所占的比值均为冬季最高,夏季和秋季次之,春季由于受到沙尘的影响,其比值最低。在各个不同的季节,气溶胶粒子的粒级分布具有相似之处,主要集中在6～8级(1.1μm)、1级(5.8～9.0μm)、0级(9～10μm)和5级(1.1～2.1μm);春季出现沙尘时粗粒子明显增多,气溶胶粒子的粒级主要集中在0级(9～10μm)、1级和3级(3.3～4.7μm);冬季重污染天气下细粒子浓度高,峰值出现在1级、7级和5级(1.1～2.1μm)。     

京津冀地区不透水表面扩张对PM_(2.5)污染的影响研究

基于2000年、2003年、2006年、2009年、2014年的遥感影像提取不透水表面数据以及相应年份的PM_(2.5)质量浓度估算值.以不透水表面覆盖率(ISC)为城市化指标来分析城市化对PM_(2.5)质量浓度的影响,分别从城市、县区尺度探讨城市扩张对PM_(2.5)污染时空分布及演变的影响机制,定量研究二者相互关系;以京津冀地区为例,其ISC从2000年的0.7%增长到2014年的1.5%,而PM_(2.5)浓度从45.7μg/m~3飙升到77.3μg/m~3.根据2000与2014年的PM_(2.5)浓度差值,把京津冀地区划分为轻度(0~9.9μg/m~3)、中度(10~29.9μg/m~3)、重度(30~49.9μg/m~3)、严重(50~77μg/m~3)污染区域,相应的不透水表面增长率分别为43.3%、110.5%、165.5%和208.3%.严重污染区域位于北京-廊坊-天津-唐山(沿高速公路G1)和北京-保定-石家庄-邢台-邯郸(沿高速公路G4),伴随着较高的不透水面增长率(208.3%).同时,在2000~2014年期间,京津冀地区ISC空间分布与PM_(2.5)污染空间分布高度一致,以太行山和燕山山脉为界的东南地区的不透水表面增长率为160.0%,显著高于西北地区的增长率50%,同时东南地区的PM_(2.5)浓度增长值45.5μg/m~3也显著高于西北地区的17.0μg/m~3.此外,把京津冀地区174个乡镇按照其ISC划分为5个级别:松散型(0~4.9%)、轻度紧凑型(5%~9.9%)、紧凑型(10%~14.9%)、密集型(15%~24.9%)、高度密集型(25%),乡镇数量分别为42、35、52、34、11,对应的PM_(2.5)浓度均值分别为(42.7±10.5)、(79.9±11.9)、(95.6±15.4)、(99.1±10.8)、(115.3±9.2)μg/m~3.其中松散型乡镇的空气质量较好,而严重雾霾笼罩在高度密集型的乡镇中.结果表明当乡镇ISC为5%和25%时,对区域PM_(2.5)质量浓度带来剧烈的增长.当ISC5%时,PM_(2.5)浓度发生了激烈增长,其比5%的乡镇高了87.2%.当ISC25%时,其PM_(2.5)浓度飙升到(115.3±9.2)μg/m~3,大约是5%乡镇的3倍.结论表明,在城市化进程中,不透水表面扩张对PM_(2.5)污染的加剧带来严重影响,不透水表面扩张应该成为城市空气污染一个不可忽视的影响因素之一.     

京津冀大气污染传输通道城市燃煤大气污染减排潜力

以京津冀大气污染传输通道城市为研究对象,建立了燃煤电厂、燃煤锅炉、农村散煤三大污染源主要大气污染物排放计算方法,以2015年为基准年,梳理现有燃煤污染减排政策措施,对2017年“2+26”城市燃煤污染源SO₂、NOx、PM、PM₁₀、PM_2.5的减排潜力进行了分析.结果表明：实施燃煤电厂超低排放改造、燃煤锅炉淘汰或改造、散煤改电（气）等措施后,“2+26”城市2017年燃煤SO₂、NOx、PM、PM₁₀、PM_2.5排放量分别达到87×10⁴t、56×10⁴t、64×10⁴t、45×10⁴t、32×10⁴t,预计比2015年分别减少44%、48%、33%、32%、30%.燃煤电厂、燃煤锅炉、农村散煤替代各项污染物减排比例分别在55%~70%、31%~38%、18%~21%,未来农村散煤治理的减排潜力还较大.从各城市情况来看,多数城市燃煤SO₂、NO_x减排主要来自燃煤电厂超低排放改造;保定、廊坊等城市燃煤颗粒物减排量较大,得益于散煤治理工作的大力推进.     

京津冀郊区站点秋冬季大气PM_(2.5)来源解析

为了增进对京津冀地区大气PM2.5来源情况的认识,于2014~2015年秋冬季在京津冀地区4个郊区站点进行了PM2.5的采样,并用化学质量平衡模型(chemical mass balance model, CMB)进行了PM2.5源解析工作。结果表明:二次颗粒物(36%~58%)、交通(8%~26%)、民用燃煤(8%~16%)和生物质燃烧(5%~16%)是京津冀郊区站点秋冬季PM2.5的主要贡献源。其中,二次硝酸盐是大部分站点秋冬季PM2.5的首要贡献源(11%~27%)。不同污染程度的源解析显示,冬季各站点各污染源在重污染天的贡献变化趋势的同步性不如秋季明显,且秋季二次源在重污染天的贡献增加值(47.2~115.7μg?m-3)明显高于一次源(29.5~43.4μg?m-3),但此现象在冬季不显著。对比北京市城区源解析结果,发现郊区燃煤总贡献率较为相似,但郊区燃煤源中多以民用燃煤为主,这说明对于京津冀城郊地区,控制民用燃煤源对PM2.5污染控制有重要意义。     

京津冀及周边地区PM_(2.5)时空变化特征遥感监测分析

为分析京津冀及周边地区的PM2.5时空变化特征,先利用MODIS数据反演1km分辨率的AOT产品,采用地理加权回归模型实现京津冀及周边地区2016~2017年逐日PM2.5浓度的遥感反演,并在此基础上对多种时间尺度PM2.5浓度合成结果进行验证分析,最后从不同时间尺度对2016年和2017年PM2.5时空变化特征进行了对比分析.结果表明本研究反演的日均、月均和年均这3种时间尺度的PM2.5浓度结果总体上效果较为理想,时间尺度越大,遥感估算的PM2.5效果越好,年均PM2.5结果相对精度达80%以上,并且2016年和2017年同一时间尺度的PM2.5遥感结果精度较为接近.京津冀及周边地区PM2.5分布总体均呈现“冬季秋季?春季夏季”和“南高北低”的季节变化和空间分布趋势.与2016年相比,2017年京津冀及周边地区PM2.5浓度平均下降约9.2%,且高值区范围明显减小,PM2.5浓度高值一般发生在11月和12月,而低值则一般发生在8月.2017年与2016年PM2.5浓度时空变化与2017年的大气污染综合治理攻坚行动巡查和空气质量专项督查活动密切相关,这也能间接说明大气污染减排的成效.     

可再生能源发电对PM_(10)和PM_(2.5)减排的贡献核算

发展可再生能源发电是《大气污染防治行动计划》的一项重要措施,有助于推进PM10和PM2.5减排,改善空气质量。从生命周期来看,各类可再生能源发电的PM10和PM2.5排放系数均低于燃煤火电,各类可再生能源发电单位发电量的PM10和PM2.5减排因子由高到低依次为水电并网风电太阳能发电生物质发电。通过生命周期评价计算可知,以可再生能源发电替代燃煤发电,PM10和PM2.5在2012年已经实现了较好的减排效果,减排量分别为37.87×104和18.94×104ta;未来仍将具有较大的减排潜力,2015年PM10和PM2.5可分别减排44.21×104和22.10×104ta,2020年PM10和PM2.5可分别减排65.41×104和32.71×104ta。     

京津冀地区大气PM_(2.5)污染成因及对策研讨会在京召开

正2014年3月26日,"京津冀地区大气PM2.5污染成因及对策研讨会"在北京清华大学召开。此次研讨会由"区域环境质量协同创新中心"主办,由中国工程院院士、清华大学环境学院教授郝吉明,中国工程院院士、北京大学环境科学与工程学院教授唐孝炎共同主持。研讨会围绕PM2.5污染成因与机制、来源与对策、控制技术三个方面展开。北京大学环境学院院长朱彤、中国科学院生态环境研究中心研究员贺泓、中国科学院大气物理研究所研究员王跃思等分别作报告,内容涉及污染成因与效应、大气二次细粒子形成机制、排放清单与来源解析、京津冀治理措施与进程等。     

香烟PM_(2.5)模拟大气PM_(2.5)过滤性能可行性研究

该文分别以香烟和大气尘为PM_(2.5))源,采用4种不同过滤级别的聚丙烯纤维滤料对这2种PM_(2.5))进行过滤性能考察,探讨香烟PM_(2.5))作为大气PM_(2.5))模拟物的可行性。对于选用的4种不同过滤级别的聚丙烯纤维滤料,香烟PM_(2.5)和大气PM_(2.5)的初始浓度对其过滤效率没有显著影响.在1~8 cm/s的工程滤速范围内,4种滤料对香烟PM_(2.5)和大气PM_(2.5)过滤效率都随滤速增加而线性降低。在特定滤速下,4种滤料对香烟PM_(2.5)与大气PM_(2.5)的过滤效率有很好的线性相关性。滤速分别为1、3、5、7 cm/s时,4种滤料对大气PM_(2.5)与香烟PM_(2.5)过滤效率的斜率比值分别为1.02、1.05、1.07、1.09,滤速越大、回归系数k值越大。研究结果表明:在该文实验条件下,香烟PM_(2.5)适宜作为大气PM_(2.5)模拟物,通过测试滤料对香烟PM_(2.5)过滤效率和回归系数k值可以预测该滤料对大气PM_(2.5)的过滤效率,为准确评价空气净化滤材过滤大气PM_(2.5)的性能提供科学理论依据。     

京津冀重霾期间PM_(2.5)来源数值模拟研究

厘清PM2.5的来源是开展重霾污染防治的前提条件.本研究利用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS)及其耦合的污染来源追踪技术,针对2013年1月我国中东部的重霾污染过程,定量模拟分析京津冀各城市PM2.5浓度的来源和相互贡献.研究结果表明,NAQPMS模式能够合理反映京津冀不同城市PM2.5浓度的变化特征.京津冀各城市近地面PM2.5浓度主要受本地排放影响,本地贡献率介于29.8%~63.7%.而800 m高空层各城市PM2.5浓度以外来贡献为主(69.3%~86.3%).在污染最严重的东南部地区(包括邢台、邯郸、沧州和衡水),PM2.5浓度受区域外的山东和河南的显著影响,贡献率可达25.2%~31.5%.因此,在京津冀区域内进行协同减排控制的同时,需进一步将山东、河南等省份纳入联防联控范围,才能有效防控重霾污染.     

长江中下游地区PM_(2.5)传输规律分析

采用WRF-CAMx-PSAT模式对长江中下游地区PM_(2.5)传输规律进行模拟研究,定量估算长江中下游地区典型城市PM_(2.5)空间来源贡献,分析区域传输的季节变化规律。结果表明,典型城市省内年均贡献率为39.7%~83.2%,省外年均贡献率为16.8%~60.3%,秋冬季污染物区域传输贡献较高,春夏季较低。结合后向轨迹模型对长江中下游典型城市—武汉市2015年1月3次重污染过程的空间来源进行分析,发现各过程污染气团来向差异明显,分别由北部、北部偏东、西北部长距离、西北部短距离气团输入。北部气团输入时,区域传输贡献显著。两次重污染过程,山东、安徽、河南、河北4省对其贡献总共为41.5%和48.2%,省内贡献为51.1%和40.3%;当西北部气团输入时,4省对其贡献仅为15.6%,但省内贡献较高,达74.9%。     

徐州市春季PM_(10)及PM_(2.5)污染来源分析

采集了徐州市具有代表性的9个点位的春季环境空气样品,对不同功能区的监测点PM10及PM2.5污染水平及其来源进行了分析。结果表明,徐州市区代表不同功能的监测点污染特征明显,PM10与PM2.5污染主要来源于燃煤(包括电厂、其他工业)等固定源、机动车移动源,并受到工业废气、建筑施工扬尘等的影响。其水溶性离子、金属成分污染水平与其他城市相当,但由于受燃煤电厂的影响,Pb,Mn,As,Cr含量明显高于其它城市。     

办公楼PM_(2.5)控制方案分析

讨论关于办公楼项目针对PM2.5进行的处理与控制。通过对实际项目的研究分析,根据收集到的空气质量数据、各国标准及世界卫生组织对于PM2.5控制标准,从空调净化过滤角度出发,对多种净化处理方式进行比较分析。文章涵盖PM2.5控制目标,多种过滤系统组合应用效果的研究,初投资估算及比较。最终,得出办公楼PM2.5的优选控制方案。     

PM_(2.5)污染源分析与控制

近年来,随着我国经济的快速发展,全国不少城市经常性出现灰霾天气,秋冬季节的北方地区尤为严重,不仅能见度低,而且易发呼吸道等疾病。根据国家环保部门的研究已证实灰霾天气与PM_(2.5)密切相关。本文作者工作经验对PM_(2.5)污染来源进行分析,并探讨了其污染控制措施。     

浅析湿式电除尘对热电厂PM_(2.5)的减排作用

热电厂是现代城市规划中必不可少的组成部分,近年来,越来越严重的环境问题让人们把目光集中到了热电厂的废气排放上。热电厂所排放的废气中,含有大量的颗粒物,又称PM2.5,它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组成部分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。     

重庆黔江地区2014年PM_(2.5)浓度变化分析

本文整理分析了2014年重庆黔江区的PM2.5变化规律。从每个月来看,重庆黔江区2014年PM2.5污染逐渐加剧,造成这种现象的原因与天气、城市基础设施建设和工业废气的排放有关,因此应主要从控制人为污染源的出发,降低重庆黔江地区PM2.5的浓度。     

海口市PM_(2.5)和PM_(10)来源解析

以海口市为例,研究了我国典型热带沿海城市——海口市环境空气颗粒物的污染特征和主要来源.2012年春季和冬季在海口市区4个采样点同步采集了环境空气中PM10和PM2.5样品,同时采集了多种颗粒物源样品,并使用多种仪器分析方法分析了源与受体样品的化学组成,建立了源化学成分谱.使用CMB(化学质量平衡)模型对海口市大气颗粒物进行源解析.结果表明:污染源贡献具有明显的季节特点,并存在一定的空间变化.冬季城市扬尘、机动车尾气尘、二次硫酸盐和煤烟尘是海口市PM10和PM2.5中贡献较大的源,在PM10和PM2.5中贡献率分别为23.6%、16.7%,17.5%、29.8%,13.3%、15.7%和13.0%、15.3%;春季机动车尾气尘、城市扬尘、建筑水泥尘和二次硫酸盐是海口市PM10和PM2.5中贡献较大的源,在PM10和PM2.5中贡献率分别为27.5%、35.0%,20.2%、14.9%,12.8%、6.0%和9.5%、10.5%.冬季较重的颗粒物污染可能来自于华南内陆地区的区域输送,特别是,本地排放极少的煤烟尘和二次硫酸盐受区域输送的影响更为显著.