情景分析法预测西安市大气污染物排放总量

情景分析法是通过对经济、技术的重大演变提出各种关键假设,对可能的未来情景加以描述,并分析情景对目标产生影响的预测方法。文章以西安市为例,运用情景分析法分析了2020年3种不同情景下的大气污染物排放量。结果显示:3种情景下SO2、NOx的排放量依次减小,情景二和情景三模式下的SO2排放量均低于基准年,但3种情景下的NOx排放量均高于基准年。     

参数空间分布对非点源污染模拟的影响

以大宁河流域为研究区域,应用非点源模型SWAT（soil and water assessment tool）,模拟了参数空间分布对流域径流和营养物质流失的影响.利用大宁河流域巫溪水文站2000～2004年的实测数据对模型进行了率定和验证,将流域划分为6种数量不等的子流域,利用相同的模型参数输入,模拟了不同的流域划分方案对径流和营养物质流失的影响.结果表明,不同的流域划分方案,年平均流量的最大相对误差为19.6%,6种方案年平均流量的效率系数为0.52～0.82,月平均流量的效率系数为0.80～0.83,随着子流域数量的增加,径流量出现了先下降、后上升的趋势;有机氮和有机磷的最大相对误差分别为16.2%和7.7%,不同的流域划分方案对营养物质的流失产生了轻微的影响,但没有明显的变化趋势和规律.     

基于能源消费情景模拟的北京市主要大气污染物和温室气体协同减排研究

在改善城市空气质量的同时降低温室气体(GHG)排放,是未来北京市能源管理和环境保护工作的共同目标和主要任务.本研究结合北京市中长期规划发展目标及能源消费结构,分别设置基于节能政策和环保要求的低、中、高这3种能源消费约束情景,并使用LEAP模型模拟预测3种情景下北京市主要大气污染物和GHG在2010～2020年间的减排效果.结果表明,通过加强节能减排和污染控制政策对能源消费系统施加约束和优化,至2020年北京市能源消费可降低1 000～3 000万tce,SO2、NOx、PM10/PM2.5、VOC和GHG排放量将分别降至7.1～10.02、15.92～21.87、8.98～13.38/5.14～9.60、5.64～7.48和14 820～16 470万t,与低约束情景相比,中、高情景下大气污染物和GHG排放将分别减少53%～67%、50%～64%、33%～55%/25%～60%、41%～55%和26～34%.进一步的协同减排分析表明,北京市应重点调控工业、交通、服务业部门的化石能源消费,在有效缓解能源消费压力的同时实现主要大气污染物与GHG的协同减排.     

流域社会经济的水环境效应评估新方法及在南四湖的应用

针对我国湖泊生态安全评估及“一湖一策”工作的需要,初步提出一种流域社会经济的水环境效应评估新方法,与以往思路不同的是,新方法体现了正向作用和逆向反馈、现状水平和未来演变趋势相结合的认知框架,并系统阐述了指标优选、评估标准确定、等级划分和不确定性评估方法.最后,选择水质良好的湖泊代表——南四湖开展案例解析.结果表明:通过当前水平和未来变化速率更能全面认识评估结果,也有利于确定流域社会经济系统调控战略的必要性及潜力、方向和阈值;南四湖评估指数从2000年的“Ⅳ级:较严重”提升到2010年的“Ⅱ级:较轻”,尤其是在2003年和2007年存在2个“跳跃式”提升,但若维持现状规模和高速发展速度,未来20年很可能呈现逐渐缓慢下降趋势,并长期处于“Ⅲ级:一般”水平;为了确保维持现状等级且稳中小幅度上升的趋势,到2030年,建议南四湖流域社会经济发展速度控制在过去11年平均增长速度的75％左右以下,环境响应措施力度可能需要提升到评估标准的Ⅰ级水平.     

北京市减污降碳协同控制情景模拟和效应评估

将能源、建筑、产业和交通作为减污降碳重点领域,设置了基准情景、政策情景和强化情景,以2020年为基准年,2035年为目标年,开展北京市大气污染物和CO₂减排潜力测算,并构建了一种协同控制效应分级评估方法,对政策情景和强化情景下大气污染和CO₂协同控制效应进行量化评估.结果表明,与基准情景相比,政策情景和强化情景下大气污染物减排率分别在11%～75%和12%～94%,CO₂分别为41%和52%.优化机动车结构对于NO_x、 VOCs和CO₂的减排贡献最大,政策情景下减排率分别达到74%、 80%和31%,强化情景下分别达到68%、 74%和22%;完成农村地区散煤清洁能源改造对SO₂的减排贡献最大,政策和强化情景下分别达到47%和35%;提升新建建筑绿色化水平对PM₁₀的减排贡献最大,政策和强化情景下分别达到79%和74%.优化出行结构和推动数字基础设施绿色发展的协同控制效应最佳;强化情景下,完成农村地区散煤清洁能源改造、优化机动车结构和...     

多情景下湖北省交通运输碳排放峰值预测研究

为加快湖北省交通运输业实现碳达峰,利用湖北省2005—2019年人口规模、城镇化率、交通运输强度、能源强度等数据,构建扩展STIRPAT模型,并结合设置的基准、污染减排、节能降碳、绿色低碳4类情景(18种情景方案),对湖北省2020—2035年交通运输碳排放峰值进行预测.结果表明：(1)2005—2019年湖北省交通运输碳排放量总体呈现出波动上升的趋势;(2)在其它影响因素不变的情况下,技术性减排对交通运输碳排放的抑制作用大于结构性减排,且随着时间推移,其作用效果越明显;(3)绿色低碳情景下,保持人口和城镇化率中增长、经济水平高增长的情景方案最可能符合湖北省交通运输碳排放达峰路径,研究预测其碳排放于2030年达到峰值6330.2万t.最后,结合研究结论提出了具体可行的政策性建议.     

黄河中游砒砂岩地区长川流域土壤侵蚀情景分析

根据已有研究成果和相关资料,采用情景分析(scenario analysis)法,评价黄河中游砒砂岩地区长川流域实施不同水土保持和退耕还林(草)措施对土壤侵蚀的影响.结果表明:水土保持生物措施和工程措施减少土壤侵蚀的效益显著,相对而言,退耕还林(草)对流域总体土壤侵蚀影响不大.水土保持和退耕还林(草)的组合情景方案对土壤侵蚀影响较大,部分组合情景的土壤侵蚀甚至可低于土壤侵蚀背景值.可见,水土保持措施结合退耕还林(草)可以控制和减少研究区土壤侵蚀.在今后水土流失综合治理过程中,应首推生物和工程措施辅以退耕还林(草)措施.     

百万燃煤机组烟气污染物超低排放改造费效评估

随着我国火电厂大气污染物排放标准的日趋严格,燃煤发电企业陆续开展环保装备升级改造工作,其中部分燃煤电厂已完成大气污染物超低排放改造工作。目前,针对超低排放改造后的成本效益,仍缺乏系统性的分析及评估。基于大量电厂运行DCS及CEMS数据,以某百万燃煤机组烟气污染物超低排放技术改造的情况为实际案例,采用费用-效益分析的方法,对其展开超低排放技术运行经济性评估及研究。同时,结合情景分析,研究负荷、含硫量及年发电时间等关键影响因素变化对污染物脱除成本的影响。结果表明：改造后,污染物（SO2、NOx及PM）脱除成本比改造前增加约13~20元·（MWh）-1,约占上网电价的2.8%~4.4%。改造后,该电厂SO2、NOx及PM排放绩效分别达到0.048、0.109及0.007 g·（kWh）-1,每年可产生环境效益约1 344万元。此外,提升机组运行负荷能显著降低污染物脱除装备运行成本从实际运行平均负荷（66%负荷）提高到满负荷运行,FGD、SCR脱硝及ESP+WESP除尘单位发电量运行成本分别可下降约30.5%、32.1%和38.1%。     

南京市水环境承载力情景预测研究

了解区域水环境承载力未来发展状况,有助于支撑区域生态文明建设。以南京市为研究区域,构建基于社会经济-水资源-水环境复合系统的水环境承载力指标体系,建立区域适用的系统动力学模型,设计未来发展的6种可能情景;在此基础上,将遗传算法用于投影寻踪优化,构建遗传投影寻踪方法,预测2017—2030年不同发展方案下的水环境承载力。结果表明:2017—2030年各方案下南京市水环境承载力均呈上升趋势,各方案对水环境承载力的提升效果表现为综合方案(30.1%)>节水方案(28.5%)>水污染治理方案(24.2%)>经济优化方案(24.0%)>原始方案(21.3%)>人口增长方案(12.5%)。原始方案中水环境承载力稳步提升,2027年开始超过Ⅰ级,即在现状发展模式下,南京市社会经济发展的规模处于水环境承载力可支撑的规模范围内;综合方案下,水环境承载力最快达到Ⅰ级;人口增长方案下,水环境承载力发展水平显著受阻,在预测期内始终未达到Ⅰ级。南京市若采取人口增长、经济优化、水资源节约与水污染治理协同发展模式,其水环境承载力将会快速提升。