基于细颗粒物PM2.5达标约束的大气环境容量核算

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城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展

城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展

城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展近年来,由于工业发展和汽车尾气的排放导致城市大气污染越来越严重,其中细颗粒物PM2.5是最为危害人体健康的污染物之一。

PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物,其细小的颗粒径透入人体呼吸道后容易沉积在肺部,对人体健康造成危害,如呼吸道、心血管等疾病的发生。

监测和控制城市大气PM2.5已成为当前环境保护领域的重要研究课题。

随着近年来PM2.5污染问题的日益突出,人们对PM2.5的监测越来越重视,并且研究了各种PM2.5监测方法。

1. 传统监测方法传统的PM2.5监测方法主要包括重量法、光学法和分析化学方法。

重量法是基于收集PM2.5颗粒的质量,通过称重的方式确定其浓度。

光学法则是通过激光散射、吸收等原理,利用光学仪器测定空气中PM2.5的浓度。

分析化学方法是通过化学分析、样品预处理等手段来确定PM2.5的浓度。

除了传统的监测方法外,还有许多现代监测方法应用于城市大气PM2.5的监测。

连续自动监测技术是一种重要的现代监测方法。

它通过使用连续自动的监测设备,实时、连续地测量PM2.5浓度,并将数据传输到中央控制中心进行处理和分析。

还有基于传感器网络、遥感技术、气候模型等的监测方法得到了广泛研究和应用。

针对城市大气PM2.5污染,人们也进行了各种控制方法的研究。

1. 源头控制源头控制是指从减少污染物排放源头入手,采取相应的措施来减少PM2.5的排放。

加强工业企业的环保管理,提高汽车尾气的净化技术,制定严格的排放标准等。

2. 净化技术净化技术是指通过采用各种物理、化学等方法来净化空气中的PM2.5颗粒。

通过静电沉积、滤网过滤、光催化等技术来实现PM2.5的净化。

3. 空气治理空气治理是指通过改善城市环境和提高城市气象条件来减少PM2.5的浓度。

通过改善城市绿化率和空气流通条件,减少PM2.5的滞留和沉积。

三、研究展望尽管在城市大气PM2.5监测和控制方法方面已取得了一定的进展,但仍然存在一些问题和挑战。

城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展

城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展

城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展城市大气细颗粒物PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物,其主要成分为硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物以及土壤尘埃等。

随着工业化和城市化的不断发展,大气污染日益严重,特别是PM2.5污染已经成为全球范围内的环境问题之一。

当前,PM2.5污染已经引起广泛关注,世界各国都在积极研究和探索相应的监测和控制方法。

目前,城市大气细颗粒物PM2.5的监测方法主要有两种:传统监测方法和遥感监测方法。

传统监测方法通过建立监测站网点,通过采集空气中PM2.5的样品进行分析和检测,可以准确地反映当地的PM2.5水平。

而遥感监测方法通过利用遥感技术,借助卫星、无人机等设备对大气中的PM2.5进行监测,可以实现对大范围的快速监测,具有时空分辨率高、高效率、低成本等优势。

对于城市大气细颗粒物PM2.5的控制方法,主要有以下几个方面的研究进展:改善能源结构、工业节能减排、交通管理、建筑节能等。

改善能源结构是PM2.5控制的基本途径,通过减少煤炭等高污染能源的使用,增加清洁能源的比例,可以有效降低大气中的PM2.5浓度;工业节能减排通过采用新技术、新工艺、新材料,减少工业过程中的能耗和排放,可以减少PM2.5的释放;交通管理主要通过加强公共交通建设、限制柴油车辆等方式来减少尾气排放,进而降低城市中的PM2.5水平;建筑节能可以通过加强建筑节能标准、普及高效节能设备等来减少能源消耗和污染物排放。

还有一些研究探索了PM2.5的治理技术,如雾炮降尘技术、静电除尘技术、颗粒物捕集技术等。

这些技术通过物理或化学方法对大气中的PM2.5进行净化和去除,具有一定的治理效果。

这些技术还存在着成本高、操作复杂、处理效果难以达到国家标准等问题,需要进一步的研究和改进。

城市大气细颗粒物PM2.5的监测和控制是一个综合性工程,需要各个方面的技术和措施相结合,从源头减排、改善能源结构、加强监测和治理等方面入手,才能有效降低大气中的PM2.5污染水平,改善人们的生活环境。

城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制的方法研究进展

城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制的方法研究进展

2018年8月n m i tJournal of Green Science and Technology第16期城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制的方法研究进展宋海啸,玉亮,翟付顺,于守超(聊城大学农学院,山东聊城252059)摘要:指出了大气污染是近些年来生态环境中最为突出的事情,大气污染中尤其是P M2.5给人们的身体健康和交通安全带来了重大隐患,国外大量的流行病学研究已经证明了P M2.5与许多负面的健康效应有关。

概述了目前国内外关于P M2.5的监测方法、P M2.5国内外监测站网的建设、P M2.5对人体及大气环境影响,以及P M2.5污染控制方法的研究进展。

关键词:大气污染;P M2.5;监测方法中图分类号:X831 文献标识码:A文章编号=1674-9944(2018)16-0029-041引言近些年来,我国工业化与城市化进程不断加快,在 社会经济发展的同时,诸多环境问题也随之而来,其中 最令人关注和担心的就是京津冀等东部地区大范围的 雾霾天气[1]。

究其原因,主要是由于化石燃料(煤、汽 油、柴油)和生物质(秸杆、木柴)等的燃烧、道路和建 筑施工扬尘,使得空气中的颗粒物含量急剧增多,造成 大气污浊、大气能见度下降、雾霾出现的频率和浓度持 续增长以及对人类的危害愈发严重等问题[2~4]。

大气 颗粒物成为城市大气中的主要污染物,大气气溶胶是大 气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组成的多相体 系,其粒径、形状、浓度、化学成分都随着时间和空间的 变化而有所差异。

根据其粒径的大小可分为TSP(总悬 浮颗粒物)、PMW、PM2.5。

PM2.5是指空气动力学直径在2.5fim以下的大气颗粒物,又称细颗粒物。

PM2.5的来 源分为天然源、人为源和混合源。

其中人为源是城市 PM2.5的主要来源,人为源又分为直接排放和间接排放。

直接排放主要来自化石燃料(煤、汽油、柴油)的燃烧、生 物质(秸秆、木柴)的燃烧、垃圾的焚烧和汽车尾气的排 放。

大气环境中细颗粒物PM2.5的研究进展

大气环境中细颗粒物PM2.5的研究进展

中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization Vol.39No.5 2021年5月©综述大气环境中细颗粒物PM2.5的研究进展周月打谭鸥S张啥彳,闫红民-郭磊-孙学建彳,韩军赞"(1.江苏方洋水务有限公司;2.连云港徐土于城建工程有限公司;3.国家东中西区域合作示范区(连云港徐坪新区)环境保护局,江苏连云港222000; 4.江苏省环科院环境科技有限责任公司,南京210041)摘要:PM2.5为主要大气污染物之一,主要由水溶性离子、炭黑、硫酸盐、硝酸盐和挥发性有机物等组成。

本文概述了国内外大气环境中PM2.5的研究进展,介绍了PM2.5的定义,解析了PM2.5的来源和影响因素,同时叙述了PM2.5对大气能见度、区域气候和人类健康的各种影响,最后提出了几点治理措施。

关键词:PM2.5;来源解析;VOCs;治理措施中图分类号:X513文献标识码:A文章编号:1008-9500(2021)05-0090-04DOI:10.3969/j.issn.l008-9500.2021.05.028Research Progress of Fine Particulate Matter PM2.5inAtmospheric EnvironmentZHOU Yue,TAN Ou,ZHANG Han,YAN Hongmin,GUO Lei,SUN Xuejian,HAN Junzan(1.Jiangsu Fangyang Water Co.,Ltd.;2.Lianyungang Xuwei Urban Construction Engineering Co.,Ltd.;3.National East-West Regional Cooperation Demonstration Zone(Xuwei New Area,Lianyungang)Environmental Protection Agency,Lianyungang222000,China;4.Jiangsu Academy of Environmental Sciences Environmental Technology Co.,Ltd.,Nanjing210041,China)Abstract:PM2.5is one of the main air pollutants,mainly composed of water-soluble ions,carbon black,sulfate,nitrate and volatile organic compounds.This paper summarizes the research progress of PM2.5in the atmospheric environment at home and abroad,introduces the definition of PM2.5,and analyzes the sources and influencing factors of PM2.5,and describes the various effects o£PM2.5on atmospheric visibility,regional climate and human health at the same time,and finally puts forward several control measures.Keywords:PM2.5;source analysis;VOCs;governance measures1980年以来,英国、法国和美国等发达国家对细颗粒物PM2.5进行了深入的研究,主要涉及PM2.5浓度的分布情况(季节、地域)、来源分析以及PM2.5对大气能见度和人类健康的影响叫中国对细颗粒物的研究以及相关环境空气质量标准的制定则较为滞后,宜到2012年才制定了当前的PM2.5限值标准,即年均浓度限值为15iig/m3,而24h浓度限值为35jJLg/m3o但是,直到2016年,该标准才在全国范围内实施。

分析大气环境中PM2.5的研究进展与治理

分析大气环境中PM2.5的研究进展与治理

分析大气环境中PM2.5的研究进展与治理作者:刘琳琳来源:《环境与发展》2020年第01期摘要:本文主要针对大气环境中PM2.5展开深入研究和论述,先介绍了大气环境中PM2.5的定义和危害,然后结合重量法、光散射法以及β射线吸收法等,对PM2.5的检测技术进行了深入分析,最后提出了几点治理措施,比如加大法治建设和政府监管力度、降低机动车尾气排放、控制工业废气排放、增加植被、加强区域联防联控机制的构建等,以对大气环境中PM2.5含量进行合理化控制,并将空气污染指数保持在可控范围内,避免大气环境污染问题的出现。

关键词:大气环境;PM2.5;研究进展;治理中图分类号:X513 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)01-0-02Abstract:This paper focuses on the in-depth study and discussion of PM2.5 in the atmospheric environment.It first introduces the definition and danger of PM2.5 in the atmospheric environment,and then combines gravimetric method,light scattering method and β-ray absorption method toPM2.5.In-depth analysis of the detection technology, and finally proposed several governance measures, such as increasing the rule of law and government supervision, reducing vehicle emissions,controlling industrial emissions, increasing vegetation, strengthening the construction of regional joint prevention and control mechanisms,etc.Rationalize the PM2.5 content in the atmospheric environment and keep the air pollution index within the controllable range to avoid the occurrence of atmospheric pollution.Key words:Atmospheric environment;PM2.5;Research progress;Governance在中国经济不断发展过程中,出现了较多的环境问题,其中,大气环境污染问题比较严峻。

城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展

城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展

城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展PM2.5是指直径小于等于2.5微米的可呼吸颗粒物。

由于其细小的颗粒大小和轻便的特性,PM2.5可以长时间悬浮在室内外空气中,并且可以通过呼吸道进入人体,对健康产生潜在的危害。

随着城市化进程的不断推进,城市大气中的PM2.5污染日益严重。

国际上普遍认为,控制PM2.5污染是改善城市空气质量和保护公众健康的关键。

许多研究机构和政府部门对城市大气中PM2.5的监测和控制方法进行了深入研究。

目前,城市大气中PM2.5的监测主要依靠站点监测和遥感监测两种方法。

1. 站点监测:这是目前最常用的PM2.5监测方法,通过设置监测站点来测量和记录PM2.5的浓度和变化情况。

在监测站点周围设置空气质量监测仪器,如激光散射器和滤膜重量仪,可以实时监测周围空气中PM2.5颗粒物的浓度。

然后通过数据处理和分析,得出城市大气中PM2.5的高低和分布情况。

站点监测有较高的准确性和可靠性,但只能反映监测点附近的情况,对城市整体的污染状况了解有限。

2. 遥感监测:遥感监测是利用航空器、卫星等载体对大范围地区进行实时监测的方法。

通过测量大气中PM2.5颗粒物的散射和吸收特性,可以间接获得PM2.5的浓度。

这种方法能够提供较全面的城市大气污染状况,但由于受到气象条件、气溶胶的特性以及仪器的限制等因素的影响,在监测精度和精细度上还有待进一步提高。

控制PM2.5污染的方法主要有源头控制、治理设备和技术、空气净化以及政策措施等。

1. 源头控制:源头控制是指从源头减少或避免PM2.5的排放。

通过采用清洁能源替代高污染能源、强化企业排放标准、加大对工业企业和机动车尾气的监管等措施,可以有效地减少PM2.5的排放总量,从而降低城市大气中PM2.5的浓度。

2. 治理设备和技术:治理设备和技术是指利用物理、化学等方法对PM2.5进行捕捉和处理的技术手段。

常用的技术包括静电沉降、高压电场除尘、过滤、洗涤和化学吸附等。

常规大气监测数据下对PM2.5评估和预测的分析

常规大气监测数据下对PM2.5评估和预测的分析

常规大气监测数据下对PM2.5评估和预测的分析摘要:随着社会的不断发展,人们对环境污染有了愈加深刻的认识,国家也加强了对大气的检测,以期为我们构建一个舒适的生活空间。

大气检测的内容主要是对空气中的细颗粒物进行识别,而PM2.5则表示每平方米内这种颗粒物的多少。

环境检测者根据大气中的成分进行总体分析,做出标准的回归模型,以达到评估和预测的目的。

因此,本文从大气环境的相关理论出发,在常规监测数据下对PM2.5进行评估和预测。

关键词:常规大气监测;PM2.5;评估预测;分析前言:我国经济的不断发展使得空气中的污染增多,以PM2.5为主的大气环境问题也愈发严重并引起了人们的深刻关注。

根据实际监测报告显示,大气中排放的有害气体正在逐年增加,它不仅对建筑起到了一定的腐蚀作用,也严重影响了人们的身体健康。

因此,对PM2.5评估和预测的分析势在必行。

一、大气污染物评估预测中所涉及的统计学理论(一)多元线性回归理论多元线性回归理论又可以称之为多变量理论。

如果在大气数据监测中出现了两个或者两个以上的变量,我们就可以采用这种方法进行分析。

例如:温度、湿度、空间范围、气压等都会引起大气中的气体成分发生变化。

如果只将其中的一方面因素作为变量值,那么监测的结果并不能够准确的反映其中的规律。

而多变量则能够更加直观、全面的进行分析。

在实际问题的处理中,多元回归分析首先要建立联系性方程,接着得出相关性系数,与常规数值进行比较。

同时,假定一个最可靠的相关性结果,得出具体的评估结论,预制相关措施。

在环境质量监测的问题当中,影响环境质量的有PM2.5、CO、NO2等等。

而我们通常以PM2.5作为基本变量,其他作为辅助变量,进行大气监测问题的综合性研究[1]。

(二)主成分分析法主成分分析法与多元线性回归法不同。

它是在多个变量中选出一个最切实可行的重要载体,将影响因素与数据本身相联系,对成分进行随机抽取。

主成分分析法的信息比较措施比较特殊,它主要运用方差进行数值分析。

细颗粒物(PM_2.5)在环境空气自动监测中的方法对比与应用

细颗粒物(PM_2.5)在环境空气自动监测中的方法对比与应用

L 、 \
由欧盟在 2 0 0 8年发布的有关空气质量评价 的报告可 以了解 到, 在2 7个成员 国中 , 细颗粒 物( P M2 ) 的监 测站点有 5 1 8 个, 其 \ 一 . —— 一 . . . . . . . . . . . . . . . . + . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , 中使 用 1 3 射线法 的监测站点有 1 8 6个 ,使用振荡天平法 的监 测 6个 ,而使用振荡天平法 与膜 动态测量 系统 联用 方法的 最近几年 , “ 灰霾 ” 和“ 雾霾 ” 天气在我 国部分地 区出现频 率越 站点有 5 监测站点有 1 0 5个 。 这三种方法的使用率分别为 3 5 %、 1 0 %、 1 9 %。 来越高 , 空气污染也越来越严重 。细颗粒物 ( P M ) 是指环境空气 中空气动力学 当量直径小 于等于 2 . 5 I l l 的颗粒物 。依规和准确 另外 的监 测 站 点 使 用 的 监 测 方 法 为重 量 法 和其 他 方 法 。 . 2国 内 细 颗粒 物( P M ) 连续 自动监 测是 一项新 生事 物 , 既 为全 面实施 2 从2 0 0 7年开始 , 中国环境监测总站开始组织监测试点单位 , 《 环境空气质量标 准》 ( G B 3 0 9 5 — 2 0 1 2 ) 提供 了第一手材 料 , 也 为广
关键词 : 细颗粒物 ; 环境空气; 自 动监测; 方法对比; 应用
天津 、 广东 、 重庆 、 南京 、 宁波 、 苏州 、 大人 民群众感 同身受 环境空气质量提供科学技术依据 , 具有重要 最 早 的 9个试 点 城 市 为 上 海 、 广州和深圳 。而较大范 围的试点监测工作开始于 2 0 1 1 年, 全 国有 而现实意 义。 2 6个城市参 与环保部 的组织活动 , 监测 项 目有 T S P 、 铅和苯并 f a ] 1常 用 监 测 方 法 芘 手 工 监 测 以及 细 颗粒 物 ( P M : ) 自动 监 测 。在 我 国 1 1 3 个 重 点 环 1 . 1 1 3 射 线 法 保城市 中, 仅5 0个城市有 细颗粒物 ( P M ) 监测能力 , 有监测设备 0 0台 , 主要分布在东部相对发达 的城市 。 1 3射线法是环境空气颗粒物 自动监测推荐的一种 主要 方法 。 近 1 同位素放射物 ( C 1 4 ) 放射 出 粒子 , 当 p粒子 穿透一定厚 度的 2 I 3益 阳市 测量颗 粒物时 , 其强度 随吸收厚 度增 加而逐渐衰减( 即 B吸收 ) 。 益 阳市 地处湖南 省中部和洞庭 湖有腹地 , 是 长株潭 “ 3 + 5 ” 城 测 量时 , 抽气 泵 以恒定 流量( 1 6 . 7 L / mi n ) 抽取 被测空气 , 经过颗粒 市群之一 , 目前共有 1 1 个 环境 空气 自动监测点位 , 其 中中心城 区 物( T S P 、 P M, 。 和 P M ) 切割 器后 , 空气 动力学粒 径大 于特定 粒径 有 5 个 监测点位 。益 阳市 中心城 区环 境空气监测 始于 1 9 8 2年 , 的颗粒 ( a s p或 P M 。 ) 被截 留到切割器 中, 细颗粒物 ( P M ) 则 留在 1 9 9 6年 国家修订 了《 环境空气质量标准 ( G B 3 0 9 5 — 1 9 9 6 ) 》 , 采用 手 气流中, 并最 终沉积在 纸带上 , 通过分 析细颗粒 物 ( P M ) 沉 积前 工采样 和实验室分析 , 从2 0 0 3年起 , 该市逐步将 5个环境空气 监 后的 B射线 强度变化就可 以得到细颗粒物浓度 。若采样空气流 测点位 升级 改造 为环 境空气 自动监测点位 , 其中 2 个监测 点位 采 速为 Q, 滤纸 没有 或者 已经 吸 附细颗粒 物( P M ) 时的 1 3粒子计 用河北先 河环境设备公 司仪器设备 , 3 个 空气站采用湖北武汉 宇 数 值分别 为( 1 0 ) 或I , 滤纸上 细颗粒物( P U ) 沉 积 区 面 积 为 A, 采 虹环保设备公 司仪器设备 , 监测 和评价 指标为二氧化硫 ( S O ) 、 二 样 时 间为 △t , m 为质 量 吸 收 系数 或质 量 衰减 系数 ( 单 位 为 氧化氮 ( N O : ) 和可吸人颗粒物( P M。 。 ) 等 3项。 2 0 1 4年 , 该市 5个空 e m 2 / m g ) , X m为质量厚度 ( 单位为 mg / e m ,则 测量 得到细颗粒物 气 监测点位 均列入 国家重点投资 建设 的 1 2 9个 城市 3 8 1 个点 位 ( P M: ) 浓度 C ( 单位 为 mg / m ) 。 之中 , 增 加了细颗 粒物 ( P M ) 、 臭氧 ( O ) 和一氧化 碳( C O) 等 3项 监测指标 , 而细颗粒 物 自动监测均使用 B射线法原理。
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WRF 初始场和边界场采用 NCEP 的 FNL 全球再分析资料(1.0°×1.0°),土地利用类型 数据和地形高程数据采用 USGS 数据。模拟时段为 2015 年,模拟时段选取 1、4、7、10 四 个典型月份,分别代表冬季、春季、夏季和秋季,模拟时间间隔为 1h。模拟区域采用兰伯 特投影坐标,包括 3 重嵌套网格:第一层分辨率为 27km,网格划分为 66×78,覆盖中国东 部大部分地区,包括华北、华东和华南等地;第二层模拟区域分辨率为 9km,网格划分为 58×70,主要覆盖该省及周边部分省;第三层模拟区域分辨率为 3km,网格划分为 54×64, 主要该市及周边部分市。物理过程参数化方案选择如表 2 所示。
关键词:大气环境容量,空气质量达标,CMAQ,PM2.5
Modeling Study on Atmospheric Environmental Capacity of Major
Pollutants Constrained by PM2.5 Compliance
Li Zhenliang1,2, Jiang Hongqing1,3*, Lu Yaling1,3, WU Yuewen1,3
污染源排放总量根据不同季节取相应的分配系数,春、夏、秋、冬的分配系数分别为 0.90、 0.85、1.00 和 1.25。对环境统计数据中重点工业源,依据企业经纬度坐标,采用 GIS 空间 分析技术,自下而上建立 3km 分辨率工业源网格化排放清单;对于以区县或乡镇行政区为 统计单元的生活源,以 1km 分辨率人口密度为权重,将生活源排放量分解到 1km 网格,采 用 GIS 空间融合技术建立 3km 分辨率生活源网格化排放清单;对于以地级城市为统计单元 的移动源,以路网数据为基础,将移动源排放量分解到 3km 网格,建立 3km 分辨率移动源 网格化排放清单;最后对工业源、生活源及移动源排放清单进行空间叠加,得到 3km 分辨 率的 SO2、NOx 和颗粒物(PM10、PM2.5)网格化排放清单。
基于细颗粒物 PM2.5 达标约束的大气环境容量核算
李振亮 1,2,蒋洪强 1*,卢亚灵 1,武跃文 1
(1. 环境保护部环境规划院 环境保护部环境规划与政策模拟重点实验室,北京 100012;2. 重庆市Байду номын сангаас境科 学研究院,重庆 401147)
*通讯作者,研究员,博士,主要研究方向为环境规划与区域经济,(电子信箱)jianghq@。
1.2 WRF 和 CMAQ 参数设置
污染物在大气中的扩散及对流、干湿沉降、化学转化等过程均与风速、风向、温度、相 对湿度、气压、边界层高度等气象条件密切相关,因此气象条件是影响大气污染特征的重要 因素之一,也是空气质量模型模拟大气污染特性的重要输入资料。本项目基于中尺度气象数 值模式 WRF(Weather Research and Forecast)实现了空气质量模型所需的风向、风速、边界 层高度等关键气象要素能力,对大气物理化学反应的气象驱动因素进行模拟。
Environmental Planning and Policy Simulation, Beijing 100012)
Abstract: In this study, CMAQ was applied to estimated the atmospheric environmental capacity of major pollutants constrained by PM2.5 compliance for a city in the middle of China, by iteratively computing the responding relationship between air quality and pollution emissions. The results would be references for the compliance planning of ambient air quality. Model calibration show that the daily-average PM2.5 simulated by CMAQ give the better consistence to the measured values after multiplying by the coefficient 2.05, which demonstrates that the emission inventory based on the environmental statistics data might underestimate the emissions of particulate matter. It is estimated that the fugitive emission and dust emissions would be about 2 times higher than the particulate matter emissions from the environment statistics data. Regional ambient air quality compliance could be achieved by using a space difference strategy (i.e. the units, whose emissions are less than the average emissions, maintain constant emissions; the other units, whose emissions are larger than the average emissions, are reduced in proportion to self-emissions) for the reduction of major pollutants from local area and surrounding areas. The results indicate that 14.76% and 18.72% reduction for SO2 and NOx emissions, respectively, and 0.88 ten thousand tons reduction for primary PM2.5 are necessary for the purpose that annual-average PM2.5 in the city is in accord with the concentration standard (GB3095-2012). Keywords: atmospheric environmental capacity; air quality compliance; CMAQ; PM2.5
(1. Chinese Academy for Environmental Planning, Beijing 100012; 2. Chongqing Research Academy of
Environmental Sciences, Chongqing 401147, P. R. China; 3. State Environmental Protection Key Laboratory of
35% 35% 35% 22.5% 5% 2.5%
生活源
60%
45% 40% 25% 25% 5%
5%
机动车源
90%
25% 22.5% 45% 25% 2.5% 5%
*:不同工业源的比例根据实际排放情况(如燃烧锅炉类型、有无除尘设备等)进行估算
污染源排放清单需要进行时空分配,以满足 CMAQ 的需求。为了体现季节间的差异,
大气环境容量核算方法主要包括 A-P 值法、线性优化法及模型迭代计算法,其中 A-P 值法应用较广,原理较简单,没有考虑外来污染源的贡献;线性优化法是基于各功能区对环 境空气质量指标的影响传输矩阵,在环境质量达标排放的约束下,采用最优化技术计算得到 各功能区的最大环境容量[5-9]。无论是 A-P 值法或者线性优化法,均是基于线性假设的前 提,不适用于复合型污染物的环境容量核算。模型迭代计算法可以通过模型输入(污染源排 放量)和环境质量之间的响应关系,计算得到 PM2.5 等复合性大气污染指标约束下的多污染 环境容量[3,10]。
根据环境统计数据中的主要污染源——重点工业源、非重点工业源、生活源及机动车源, 各污染源中烟(粉)尘排放数据转化为 PM,PM 各组分的估算比例系数见表 1。
污染源
表 1 PM 各组分的估算比例系数
Table 1 Proportion of compositions in PM
PM 在烟粉
PM 各组分的比例
表 2 WRF 和 CMAQ 参数方案设置
Table 2 Parameterization scheme for WRF and CMAQ
WRF
CMAQ
参数化方案 相关设置 参数化方案
前言
目前我国大气污染特征已从煤烟型污染转变成为复合型污染[1]。2015 年,全国 338 个 地级以上城市中,265 个城市环境空气质量超标,占 78.4%。超标天数中以细颗粒物(PM2.5) 和臭氧(O3)为首要污染物,分别占超标天数的 66.8%和 16.9%[2]。PM2.5 和 O3 为典型的复 合型大气污染物,其浓度值不仅与颗粒物直接排放量相关,还与影响其二次污染组分的其他 污染物(如 SO2、NOx、NH3、VOCs)排放有关。复合型大气污染物浓度值与各污染物排放 量存在较为复杂的非线性关系[3,4]。核算细颗粒物 PM2.5 大气环境容量,不仅需要计算一 次颗粒物的允许排放量,还需要计算影响大气环境化学反应的其他污染物的“最佳”允许排放 量。
尘的比例* PMC PMF PEC POA
PSO4
PNO3
工业源(火力发电)
95%
20% 25% 45% 25% 2.5% 2.5%
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