基于CALPUFF模型的山东省独立焦化行业大气污染物分析与预测

基于已建立的2018年山东省高分辨率独立焦化行业排放清单,结合焦化行业制定的相关政策,本研究设置了基准情景(BAU-2018、BAU-2025、BAU-2035)和减排优化情景(ERO-2025、ERO-2035),使用CALPUFF模型模拟了各情景下山东省独立焦化行业SO_(2)、NO_x、PM_(10)及PM_(2.5)的污染情况及各污染物的减排潜力.研究结果表明,在BAU-2018情景中,山东省各市SO_(2)、NO_x、PM_(10)和PM_(2.5)的年均贡献比例的范围分别为0.06%~0.84%、0.01%~0.63%、0.04%~0.19%和0.07%~0.21%;在各阶段中,ERO-2025情景较于现状(BAU-2018)的各污染物排放与贡献浓度降低幅度最大;最优情景ERO-2035较于BAU-2018,SO_(2)、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)和CO_(2)的排放量分别为减少了60.12%、78.24%、75.07%、74.20%和37.47%,SO_(2)、NO_x、PM_(10)和PM_(2.5)年均贡献浓度降幅分别为60.74%、78.56%、75.00%和74.53%.全面执行超低排放标准对污染物减排具有显著效果,同时显示出巨大的污染物与CO_(2)的协同减排潜力.

京津冀地区火电企业的大气污染影响

以在线监测、环评、验收等火电企业排放数据为基础,自下而上编制京津冀火电企业排放清单,利用气象模式WRF生成中尺度气象数据,采用CALPUFF空气质量模式模拟了不同情境下京津冀地区火电企业排放SO2、NOx、一次PM10,以及二次生成硫酸盐、硝酸盐等污染情况.结果显示,2011年京津冀地区火电行业排放污染物对京津冀西南部地区影响较大,各污染物年均最大浓度均出现在石家庄市;采取减排措施后,京津冀地区火电排放量SO2、NOx、烟粉尘总量与2011年火电排放现状相比,分别下降了33%、71%、68%;减排后火电行业对各城市SO2、NOx、一次PM10,以及二次生成硫酸盐、硝酸盐年均贡献浓度均大幅度减少,年均贡献最大值分别降低46.34%、78.43%、76.34%、39.49%、73.87%.

京津冀地区钢铁企业大气污染影响评估

利用京津冀钢铁行业高分辨率排放清单,结合区域具体淘汰产能设备名单,采用空气质量模式CAMx模拟并分析现状和化解产能情景下京津冀地区钢铁行业大气污染物对区域空气质量的贡献情况.结果表明,现状情景下,冬季钢铁企业对整个区域PM_(2.5)、SO_2、NO_x最高浓度贡献比例分别为14.0%、28.7%、43.2%,夏季分别为13.1%、28.7%、53.4%.化解产能情景下京津冀钢铁行业SO_2、NO_x、烟粉尘、PM_(2.5)与2012年排放现状相比,排放量分别下降了10.75%、10.65%、9.75%、9.75%,排口数量下降了11.74%,钢铁企业对京津冀各城市PM_(2.5)、SO_2、NO_x浓度贡献比例均有减少,冬季贡献比例最多减少了1.4%、2.5%、3.1%,夏季贡献比例最多减少了0.9%、2.0%、3.5%.

AERMOD模型地表参数标准化集成系统研究

针对大气环境影响评价工作中存在的一些问题和需求,构建了基于全国高分辨率土地利用数据、GIS地理信息系统、AERSURFACE地表参数处理模块的集成系统.该系统以研究区域土地利用类型为核心,着眼于通过标准化、自动化的方法提高AERMOD的模拟效果,最终建立一套全国地表参数综合数据库.结合内蒙古上都电厂的现场监测结果,对该系统修正后的地表参数进行模拟验证,结果表明,修正后模拟结果的FB值和RHCR值分别为0.37、1.41,相比于修正前的结果更加接近0和1,说明了经AERSURFACE修正后的地表参数更能反映真实的扩散情况.

京津冀地区钢铁行业高时空分辨率排放清单方法研究

针对目前京津冀地区钢铁行业大气污染物排放量基数不清,排放清单缺失的现状,以钢铁行业调研、企业在线监测、污染源调查等数据为基础,综合考虑钢铁行业具体工艺设备、环保措施、产能等信息,按照自下而上的方法建立了一套高时空分辨率排放清单.经计算,2012年京津冀地区钢铁企业排放SO2为47.16万t,NOx为37.22万t,烟粉尘为34.15万t,其中烧结和高炉工艺为京津冀钢铁行业污染物的主要来源;从空间分布来看,唐山、邯郸两地区集中了整个京津冀地区一半以上的钢铁企业,其污染物排放量占到了整个区域钢铁企业排放总量的一半以上.

CALPUFF模式的标准化应用技术研究

针对CALPUFF在我国大气环评预测中存在的问题,提出了CALPUFF在应用范围、网格设置、基础数据、模型参数、公众参与等标准化建议,解决当前CALPUFF应用不规范问题,可为国家环境规划、总量控制和环境影响评价提供技术支持和服务。

中国钢铁行业大气污染物排放清单管理系统研究

针对目前钢铁行业大气污染物清单编制和管理过程中存在的问题和需求,利用全国污染源排放在线监测(CEMS)数据、环境影响评价数据、环境统计数据、污染源普查数据等资料,建立了基于生产工艺的全国钢铁行业大气污染物排放清单管理系统,实现了排放清单的动态化管理和编制等功能。以山东省为例,验证了系统清单生成、输出等功能,结果显示2012年山东省钢铁企业SO_2、NO_x、烟粉尘排放量分别为15.23万、18.16万、8.97万t,其中烧结和高炉工艺是主要排污环节;从空间分布来看,莱芜、日照两市的钢铁企业污染排放量最大,SO_2、NO_x、烟粉尘排放量合计占山东省排放总量的50%左右。

基于反演模型的焦炉无组织苯并[a]芘排放因子研究

由于焦炉无组织苯并[a]芘排放因子难以测量,导致了焦炉苯并[a]芘大气污染研究存在一定的不确定性.针对上述问题,本研究根据1999年~2003年上海某焦化厂的产量、空气质量监测等数据,建立了基于AERMOD(AMS/EPA REGULATORY MODEL)模型反演苯并[a]芘排放因子的方法.结果显示,企业周边3个监测点年平均浓度结果分别为0.033,0.0024,0.0031μg/m^3,均超过了2012年颁布的环境空气质量标准,通过AERMOD模型反演得到该焦化厂苯并[a]芘平均排放因子为14.71mg/t焦煤,苯并[a]芘预测浓度超标面积125km^2,超标区域主要集中在焦化厂周围,超标焦炉苯并[a]芘防护距离为6300m.

基于AERMOD模式的固定源对不同楼层大气污染预测研究

环境影响评价中,大气污染预测通常考虑地面的浓度影响,对高层住宅楼不同楼层影响的考虑较少。通过案例设计,模拟4种不同的污染排放情景,采用预测推荐模式AERMOD分别计算各情景下5个代表高度共20种组合情况的预测受体结果,并基于三维可视仪软件VOXLER直观显示各情景污染物浓度的空间连续分布情况,对小时最大浓度的分布规律利用分析工具CANOCO进行了分析。结果表明:(1)污染源高为15～80m时,不同楼层间小时浓度分布差异性较大;污染源高为120～240m时,楼层间差异性较小。(2)污染源高为15m时,小时最大浓度以50m为分界线随楼层高度的增加先增后降;污染源高为80～240m时,小时最大浓度随楼层高度的增加而增加。

大气扩散CALPUFF模型技术综述

介绍了CALPUFF模式系统的理论知识,以及在应用尺度、适用范围、气象与地形预处理、特殊计算功能模块等方面的特点和优势,综述了其模式验证及在国内的应用情况,提出了模型在应用方面的局限性。

CALPUFF动态可视化系统的开发与应用研究

介绍了CALPUFF动态可视化系统的开发与实例应用,该系统利用VB调用Surfer程序,将CALPUFF系统输出数据和地形数据进行叠合,并利用Javascript技术将输出的图像进行动态演示,能够模拟大气持续排放污染物或短时间泄露烟团的迁移扩散轨迹随时间的变化情况和趋势,可为公众参与、大气环境影响评价、风险环境评价和事故应急决策提供支持和帮助。

山东省垃圾焚烧电厂PCDD/Fs排放清单及其环境影响

基于2018年现场实测数据,以山东省为典型案例研究,综合考虑现有生产技术、生产规模、炉型工艺及年垃圾焚烧量等因素,自下而上构建山东省垃圾焚烧发电厂PCDD/Fs排放清单,并采用空气质量模型CALPUFF定量评估现状及不同情景下垃圾焚烧PCDD/Fs排放及其环境影响.结果表明:PCDD/Fs排放因子范围为24.68~290.90ng TEQ/t,平均值为75.11ng TEQ/t,年排放量为1.07g TEQ,排放因子、排放量均低于已有研究.从炉型维度分析:炉排炉排放因子低于循环流化床,表明其PCDD/Fs排放控制水平较好;从空间分布维度分析:潍坊市,济宁市和淄博市的垃圾焚烧量最大,其排放量与大气模拟浓度也相对较高;从情景对比维度分析:标准加严、垃圾焚烧率提高的未来情景更符合山东省垃圾焚烧电厂的未来发展规划要求,同时也可达到降低PCDD/Fs排放及其环境影响的目标;相比2018年基准情景,该情景下的年排放量以及年均浓度贡献将分别下降22.73%,24.19%.

环境影响评价报告书数据计算及分析自动化系统设计

环境影响报告书的数据计算及分析一般采用人工处理的方法,工作量大且易出错。通过环境影响评价报告书数据计算及分析自动化系统的建立,实现了数据处理计算及分析自动化及系统化,提高了工作效率。

重点煤电基地大气污染物扩散对京津冀的影响

基于排放源清单,采用空气质量模式CAMx模拟现状情景下,鄂尔多斯、宁东与锡林格勒排放污染物扩散对京津冀地区的影响.结合3地区已批复环境影响报告、规划环评与战略环评等污染物排放数据,估算未来情景下3地区能源基地污染物排放对京津冀的影响.结果表明:现状情景下,3地区排放的PM_(2.5)、SO_2与NO_x对京津冀的贡献浓度范围分别为0.079～1.134,0.012～0.633,0.008～0.852μg/m^3,冬季对京津冀地区的影响要高于夏季,对京津冀地区冬季的平均贡献浓度值为0.710,0.339与0.413μg/m^3,影响较大的京津冀城市为衡水市、石家庄市、邢台市、邯郸市与保定市;未来情景下3地区能源基地排放的PM_(2.5)、SO_2与NO_x对京津冀城市浓度贡献范围分别为0.049～0.773,0.003～0.176,0.008～0.731μg/m^3,冬季平均贡献浓度值为0.475,0.096与0.357μg/m^3.

基于在线监测的2015年中国火电排放清单

伴随着超低排放技术在中国火电行业的广泛应用,中国火电行业排放水平已发生了显著变化.故现有火电排放清单排放因子和排放量等无法反映当前火电污染物排放提标情况.基于全国火电在线监测(CEMS)、环境统计和排污许可等数据,提出一种自下而上逐企业建立中国火电行业排放清单的方法.与传统方法相比较,该方法的特点是更加全面的考虑了火电行业超低技术,实际排放浓度与活动水平等综合因素.作为实例,本文基于所提出的火电行业排放清单的方法计算了新的2015年中国火电行业排放清单(HPEC).结果表明2015年全国火电厂SO_2、NO_x和烟尘平均排放浓度范围分别为7.88~208.57、40.33~238.2和5.86~53.93mg/m^3.北京、上海火电排放基本达到《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014~2020年)》制定的超低改造目标;绝大部分的省份SO_2、NO_x在线监测均值小于排污许可执行标准均值.中国燃煤机组的SO_2、NO_x、烟尘排放因子平均值分别为0.67、0.76、0.16g/kg(以入炉煤计).全国火电CO、VOCs、NO_x、SO_2、PM_(10)、PM_(2.5)总排放量分别为403.87、10.73、122.94、146.68、28.72和22.80万t/a,平均排放绩效值分别为1.06、0.03、0.32、0.39、0.08、0.06g/(k W?h).

大气环境影响评价技术复核规范与典型案例分析

大气环境影响评价(简称环评)技术复核是指依据国家发布的标准与规范要求,针对重点项目环评报告书中有关环境影响预测与评价部分内容开展的技术复核工作,重点分析预测模型、基础数据与参数以及预测方法是否符合技术导则相关要求,并提出复核结论与建议。针对60多个重大环境敏感项目的技术复核报告进行统计分析,发现超过60%的被复核环评报告需返回修改或直接退回。复核案例及经验表明,污染源确定、模型应用规范化是大气环评中需要解决的关键技术。最后,结合典型案例说明大气环境影响预测技术复核的主要内容、过程和复核结论,提出了加强技术复核有效性、提高大气环境影响预测技术水平的结论与建议。

地面气象观测资料在空气法规模型的标准化研究

以云量、风速、风向、温度3类地面气象观测数据的获取方法为研究对象,探讨如何规范地面气象观测数据在模型中的标准化应用.结合我国2008年颁布的《环境影响评价技术导则大气环境》推荐的模型AERMOD对所需要的地面气象数据需求,并以内蒙古自治区正蓝旗上都电厂SO2实测数据为验证数据,在模型其他输入参数不变的情况下,利用试验站10min和1h地面气象数据,并分别以低云量和总云量代替蔽光云量,设置4种情景.其中,情景一使用试验站10min地面气象数据,并用低云量代替蔽光云量.与情景一相比,情景二使用总云量代替蔽光云量,情景三使用1h地面气象数据,情景四使用试验站1h地面气象数据,并用总云量代替蔽光云量.4种情景除了上述不同点,其他地面气象参数均相同.结果表明,在4种情景中,情景二、三、四的FB值均小于情景一,更靠近0.关于RHCR值,情景三和四更靠近于1,分别为1.33和1.41,表明在预测高端值时,情景三和四的效果更好.情景二的RHCR值为1.51,大于情景三,说明风相较于云对模型模拟结果影响更大.由FB值、RHCR值以及Q—Q图的综合分析得出,情景四的模拟值更接近实际监测值,其采用的地面气象数据全面符合本研究所推荐的数据标准化应用方法,规范了模型数据标准化应用,提升了大气环境影响评价预测精度.

ADMS模型参数的敏感性分析

以区域最大浓度、各关心点平均浓度作为研究对象,研究了ADMS模型的地表粗糙度、项目所在位置、最小M-O长度3个参数的敏感性,并确定了区域最大浓度所对应的参数条件,以期为模型应用、预测复核及技术评估提供参考。

美国环境空气质量模型法规化建设经验与借鉴

美国环境空气质量模型法规化体系是世界上最具代表性的体系之一,是多数国家建立法规化模型的范本。模型的法规化建设对于规范美国环境空气质量评价、颁发污染源许可等方面起到了至关重要的作用。从美国环境空气质量模型法规化建设历程、法规模型分类体系、法规模型管理机构和法规化程序等方面,对美国环境空气质量模型法规化体系进行介绍,并对照分析我国现在存在的问题,探讨其对我国环境空气质量模型法规化建设的重要借鉴意义。

CALPUFF-AERMOD大气预测模式耦合系统

AERMOD和CALPUFF在模型应用尺度、适用范围、气象与地形预处理以及特殊计算功能模块等方面具有自身的特点和优势。为了使模型系统计算结果合理科学,本文综合考虑AERMOD和CALPUFF的应用范围和特点,建立了CALPUFF-AERMOD耦合系统。以广东省东莞、中山、深圳的污染源和气象条件等资料为背景,进行污染预测模拟,以此评价模式的模拟性能,并对比CALPUFF与AERMOD的预测结果,最终计算得出的预测结果相对科学合理。