珠江三角洲天然源VOCs排放量估算及时空分布特征

利用实际观测的气象数据和基于遥感图像解译的土地利用现状和植被资料,运用GloBEIS模型,对珠江三角洲2006年度天然源VOCs排放总量进行了估算.结果表明,该区天然源VOCs的年度排放总量达29.6万t,其中异戊二烯7.30万t,占24.7%,单萜10.2万t,占34.4%.其排放量具有夏季高冬季低的典型特征,夏季占全年排放量的40.5%,冬季占11.1%.其空间特征与土地利用和植被分布密切相关,天然源VOCs排放主要集中在城镇化程度较低和林区较密集的区域.此外,对天然源VOCs排放估算过程中可能的不确定性来源进行了讨论.

珠江三角洲大气面源排放清单及空间分布特征

估算了珠江三角洲地区2006年大气面源污染物的排放清单,并利用2006年珠江三角洲人口分布栅格数据作为代用空间分配权重因子,建立了该地区大气面源3km×3km的SO2、NOx、PM10和VOC网格化排放清单.结果表明,2006年珠江三角洲大气面源排放的SO2为1.12×105t,NOx为5.25×104t,PM10为1.6×105t,VOC为3.14×105t.SO2、NOx和PM10排放量较大的区域集中在广州市区、佛山、东莞和中山,而VOC排放量较大的区域位于广州市区、东莞和深圳.

城市高污染燃料禁燃区规划方法及案例研究

在总结高污染燃料禁燃区实际规划过程中的经验、参考已有的大气污染控制规划方法的基础上,针对目前高污染燃料禁燃区规划实践中的不足,将情景分析法、模型分析法以及地理信息系统技术(GIS)应用于规划中,提出并发展了一套解决城市或地区高污染燃料禁燃区规划的整体技术方案,并通过该方法体系在珠海市高污染燃料禁燃区规划中的实际案例分析,显示了该方法的可行性与可操作性,为全国其他城市的高污染燃料禁燃区的合理规划提供了一个实例和参考。

珠江三角洲一次典型复合型污染过程的模拟研究

利用空气质量模式系统（MM5-CAMQ-SMOKE）,模拟珠江三角洲一次典型的复合型污染过程,研究O3、NOx及能见度等的时空变化,分析各种气溶胶的质量比例以及对消光的贡献.从模拟结果来看,模式系统能很好的模拟此次过程中光化学烟雾标识物的时空分布,以及灰霾的发生、减弱再到进一步加剧的过程.PM2.5占PM10的质量浓度份额平均为79.8%.爱根核和积聚核的数浓度比巨核数浓度平均高3~4个数量级.在气溶胶质量权重中,硫酸盐所占的比重最高,占PM2.5权重达到31%,元素碳为21%,有机碳为14%,铵盐为7.2%,硝酸盐为2%.在平均相对湿度下,二次气溶胶对消光的贡献超过50%,而在高相对湿度的情况下,二次气溶胶对消光的贡献超过70%.可见此次珠江三角洲地区能见度恶化主要是由各种化学过程生成的细粒子引起.

珠江三角洲地区重点VOC排放行业的排放清单

根据收集的珠江三角洲(珠三角)重点挥发性有机物(VOC)排放行业的活动水平数据,采用近年来VOC估算方面的研究成果及估算方法,建立了该地区2006年重点挥发性有机物排放行业和分城市的VOC排放清单.结果表明:珠江三角洲地区2006年重点挥发性有机物排放行业VOC排放总量为416.9kt,其不确定性(95%置信区间)为302.5～689.6kt(-31%～58%);家具制造业、建筑涂料使用、制鞋业是珠江三角洲重点VOC排放行业的主要来源,分别占总排放量的23.3%,21.2%和17.5%;东莞是珠江三角洲地区2006年重点挥发性有机物排放行业VOC排放量贡献最大的城市,其次是深圳,两者排放量分别占总排放量的23.6%和21.9%,主要的排放亦来源于家具制造业、建筑涂料使用与制鞋业.缺乏本地排放因子和良好的活动水平数据是本研究VOC排放量估算中主要的不确定性来源。

珠江三角洲印刷行业VOCs组分排放清单及关键活性组分

根据珠江三角洲地区印刷行业活动数据和不锈钢罐采样-气质联用技术,获取了印刷工艺VOCs成分谱,建立了该地区2010年印刷行业VOCs组分排放清单,研究了不同工艺排放的臭氧生成潜势.结果表明:该地区2010年印刷行业VOCs排放总量达8 591.26 t,深圳、东莞、佛山排放量较大.凹印是印刷行业主要VOCs排放工艺,排放量达5 762.01 t;平印和凸印次之,分别为1 954.01和37.82 t.不同工艺排放的VOCs组分差异较大,平印工艺排放的VOCs成分中异丙醇含量最多(306.58 t),其次为正庚烷(115.87 t);苯和甲苯是凸印工艺排放的VOCs成分中含量最大的2种化合物,分别达5.58和4.83 t;乙酸乙酯是凹印工艺排放的VOCs成分中的首要化合物,达2 482.85 t.凸印工艺排放的VOCs单位浓度臭氧潜势最大,达1.30μgm3,平印和凹印较小,分别为0.89和0.72μgm3,各工艺排放的含氧有机物对臭氧生成潜势的贡献均为最大.

区域空气质量监测网络优化布点方法研究

通过分析区域空气质量监测网络(RAQMN)优化布点的各种限制因素,利用空气质量模型模拟数据构建综合评价浓度,建立以最大贴近度为优化目标,以建设成本、地形、行政区域、人口布局和空间覆盖率等为约束条件的RAQMN优化布点方法.以珠江三角洲为案例背景,利用此方法分析了考虑常规污染物(SO2、NO2和PM10)、区域特征污染物(O3和PM2.5)和同时考虑包括常规、区域特征污染物等多种污染物组合3种情景下的RAQMN的优化布点.结果表明,该方法能够成功地应用于RAQMN的优化选址.与仅考虑常规污染物和仅考虑区域特征污染物的优化结果相比,同时考虑多种污染物优化结果的空间代表性更好,更能满足RAQMN的监测目标与优化布点的要求.

珠三角空气质量暨光化学烟雾数值预报系统

基于中尺度气象模式(MM5)、排放源模式(SMOKE)和大气化学模式(CMAQ),耦合本地排放源清单,建立了珠三角区域空气质量数值模式预报系统。该套模式系统对清洁、污染过程的一次、二次污染物都有较好的预报能力。冬季,能见度和PM_(2.5)的预报值和观测值的相关系数最高达0.76和0.78。O_3和NO_x的预报值和观测值的相关系数为0.64和0.61。随着预报时效的增加,预报效果没有明显降低。夏季,在2个典型光化学过程中,O_3的预报值和观测值的相关系数分别为0.68和0.81,NO_x分别为0.57和0.64。在相关的边界层气象因子中,地表通风系数和能见度相关度最高,相关系数达0.71。混合层高度、地面风速、比湿和能见度的相关系数分别为0.55、0.50、和-0.37。在灰霾过程中,PM_(2.5)占PM_(10)的质量浓度为78%。在气溶胶质量权重中,硫酸盐所占的比重最高,占PM_(2.5)权重达到33%,元素碳为18%,有机碳为14%,铵盐为5%,硝酸盐仅为1%。灰霾过程的二次气溶胶的质量权重比清洁过程的大。

珠江三角洲秋季PM_(10)污染模拟与形成过程分析

利用Models-3/CMAQ模式系统对珠江三角洲2009年11月下半月的大气PM10污染状况进行模拟,重点针对23~29日期间的严重PM10污染事件,采用过程分析技术,探讨各种大气物理、化学过程对PM10浓度演变的作用规律.对代表性站点的分析结果表明,导致污染期间近地面PM10浓度升高的大气过程主要是源排放（例如麓湖、开平）和大气传输（万顷沙、金果湾）,重要的PM10去除途径包括大气传输（麓湖、开平）、干沉降（万顷沙）和气溶胶过程（金果湾）.空间分布上,PM10源排放强度较高的珠三角中部地区,同时也是向外输出PM10的主要区域和干沉降去除的高值地区.在近地面,气溶胶过程在珠三角中部主要起消耗PM10的作用,二次颗粒物的生成多发生在珠三角西部和南部;气溶胶过程对高空PM10主要表现为生成作用,尤其珠三角中部地区的生成速率相对更高.

工业源VOCs治理技术效果实测评估

根据珠三角地区典型工业行业VOCs治理技术应用情况调研数据,选取6种典型治理技术开展现场测试,比较各类技术对VOCs的去除率和对VOCs物种的去除特征.结果表明：活性炭吸附、水喷淋＋活性炭吸附、活性炭吸附浓缩＋催化燃烧、低温等离子体、溶液吸收、水喷淋＋溶液吸收6种技术对工业VOCs去除率的范围分别为-98.1%-79.2%（负值表示可能存在活性炭脱附作用,下同）、-167.4%-57.5%、-3.8%-66.5%、34.1%-96.3%、22.8%-43.1%和2.7%-19.6%.活性炭吸附及其组合技术对ρ（VOCs）〈100 mgm3的废气处理效果很差;而低温等离子体对ρ（VOCs）〉1 000 mgm3的废气治理效果较差.活性炭吸附及其组合治理技术对芳香烃、酯类和醚类的去除率一般在40.0%左右;低温等离子体对除卤代烃外的其他物种去除率在28.6%-74.6%之间;溶液吸收法对醚类、芳香烃、酯类和卤代烃的去除率达33.2%-90.1%,而水喷淋＋溶液吸收法对醇类、酮类和醚类的去除率可达到41.8%-98.9%.未来应从经济、技术、监管三方面对工业VOCs治理技术进行综合评估,同时应对更多工业源的VOCs治理技术开展实测评估.

广州市学龄儿童在校期间PM_(2.5)暴露水平评价

采用便携式大气颗粒物采样器(MiniVol)和便携式颗粒物检测仪(pDR-1500)在2010年3月底至4月初对广州市某小学的室内外细颗粒物(PM2.5)浓度进行了监测,并对学龄儿童在校期间活动模式进行了跟踪调查,评价了学龄儿童在校期间PM2.5暴露水平.结果显示该小学室内外日均PM2.5浓度范围为25.1～145.9μg/m3,室内PM2.5浓度略低于室外,两者呈明显的正相关关系(R2=0.65);室内实时PM2.5浓度结果表明非假期与假期存在差异.使用离子色谱分析了PM2.5的阴离子成分,其中NO3-和SO42-占阴离子成分总量的73%～95%.研究显示道路交通源是采样地点PM2.5主要来源之一.学龄儿童在校期间单位体重PM2.5日均潜在暴露水平为7.6μg/(kg·d),个体日均潜在暴露水平为246.8μg/d.

深圳市温室气体排放清单研究

根据深圳市相关统计资料收集到的活动水平数据,参照《2006年IPCC国家温室气体清单指南》温室气体核算方法,建立了深圳市温室气体排放清单,并且与其他城市的温室气体排放水平进行了对比.结果表明:2008年深圳市温室气体总排放量(以CO2排放当量计)为6 569.4×104t,能源部门的温室气体排放量占总排放量的比例最大,达80.8%;工业过程、废物处理处置部门和农林和其他土地利用(AFOLU)部门排放所占比例分别为16.5%、5.1%和-2.4%.深圳市温室气体人均排放量为7.49 t/人,单位GDP的温室气体排放量为0.84 t/104元,二者均低于北京、上海、天津和无锡的平均排放水平,但高于重庆市.

空气质量监测网络发展现状与趋势分析

回顾和分析了国外发达国家和地区空气质量监测网络建设的历程、现状、发展趋势以及存在的不足,针对我国空气质量监测网络的现状和面临的挑战,探讨了我国空气质量监测网络建设的发展思路,并提出构建区域性空气质量监测网络的建议。

广东省火电污染物排放特征及其对大气环境的影响

采用物料衡算及排放因子法建立了2012年广东省火电大气污染物排放（下称火电排放）清单,并运用WRF/SMOKE/CAMx模型分析火电排放对大气环境质量的影响.结果表明：SO2、NOx、CO、PM（10）、PM（2.5）、VOCs和NH3排放量分别为269 408、539 565、301 257、135 920、65 050、18 790、1 949 t.300 MW以上的机组对火电排放的贡献较大,但125 MW以下的机组单位煤耗污染物排放较高.春季、夏季、秋季、冬季火电排放所占比例分别为27.1%、25.4%、24.0%和23.5%,24 h排放呈＂三峰三谷＂特征;排放量较大的城市为广州、佛山、东莞、江门、汕头、潮州和梅州,不同区域火电排放贡献率顺序为珠三角（46.2%-52.3%）〉广东省东部（26.9%-34.3%）〉广东省西部（11.9%-14.4%）〉广东省北部（5.5%-10.0%）.8月火电排放对珠三角城市ρ（SO2）、ρ（NO2）月均值的贡献率较高,分别为17.0%、11.1%,其次为10月、4月、1月,其影响集中于火电厂所在城市及下风向区域,对不同城市的贡献差异性较大,具有局地特征;火电排放10月对ρ（PM（10））、ρ（PM（2.5））月均值贡献率（9.1%、10.6%）较高,其次为8月、4月和1月,影响区域更广,对不同城市的贡献差异较小,呈现区域性特征.

港口机械排放清单估算方法改进及应用

为识别港口机械作业特征及污染物排放情况,在对珠三角港口实地调研基础上,提出了基于单位作业量油耗的分作业方式、分机械类型的精细化港口机械排放清单估算方法,并对该方法油耗估算值与港口油耗统计值、其他估算方法油耗值之间的差异进行对比分析,以验证其可靠性与适用性,最后利用该方法建立了珠三角2014年港口机械排放清单.结果表明:对于珠三角本地港口,该方法油耗估算值与统计值无明显差异(相对误差为-5.9%~6.8%);对于其他研究区域港口,油耗估算值、统计值与其他估算方法估算值的差异均在合理范围(-35.8%~53.8%和-17.5%~2.6%)内,表明该方法具有较好的可靠性与适用性.清单结果显示,2014年珠三角港口机械排放的SO_2、NO_x、CO、PM_(10)、PM_(2.5)和HC分别为633.6、4 610.6、3 391.2、226.9、216.0和728.8 t.其中,集装箱码头是最主要的港口机械使用场所,集装箱专用机械和水平运输机械是主要贡献机械类型.通过清单的横向对比和不确定性分析,表明该研究所建立的清单具有一定的合理性.该研究建立的清单估算方法在较大程度上弥补了现阶段我国在港口机械保有量和油耗数据统计方面的不足,为完善港口城市排放源清单建立、污染减排评估及空气质量管理等方面提供了方法参考.

珠江三角洲地区2006年颗粒物污染过程识别与分析

利用Matlab小波分析工具,分析了珠三角(珠江三角洲)地区2006年PM10的突变特征,并对典型区域性颗粒物空气污染过程进行了识别.结合全球资料同化系统(GDAS)气象数据,运用HYSPLIT v4.9模式,以4个典型空气观测站点的数据为基础,分析了高污染过程期间后向气流轨迹的特征和区域ρ(PM10)的变化与输送过程,并对比分析了污染超标日和非超标日的ρ(PM10)与风速、相对湿度、平均温度及地面平均气压等常规气象要素之间的关系.结果表明:影响珠三角地区颗粒物高污染时段输送的气流主要来源于内陆东北气流和沿海气流.本地排放和区域城市间传输是造成珠三角地区颗粒污染过程的主要原因.静风或极小风,以及较高地面平均气压是影响珠三角地区PM10污染的主要气象要素.

典型工业源下风向居民住宅区PM_(2.5)暴露评价

采用便携式PM2.5采样仪于2010年10—11月对典型工业源——某钢铁厂下风向某住宅区室内、外的ρ(PM2.5)进行同步监测,同时对该区域居民每日时间-活动模式进行问卷调查,以评价居民住宅区内PM2.5潜在暴露剂量和暴露浓度(以ρ计)及探讨其影响因素.结果表明:该钢铁厂下风向居民单位体质量、个体的住宅区内PM2.5潜在暴露剂量分别为36.1μg/(kg.d)、960.8μg/d,日均暴露浓度为120.1μg/m3.影响居民个体住宅区内PM2.5潜在暴露剂量的因素依次为工作日/周末>暴露浓度>文化程度;影响居民单位体质量住宅区内PM2.5潜在暴露剂量的因素依次为体质量>年龄>文化程度>工作日/周末>暴露浓度;性别与二者均没有显著相关关系.

珠江三角洲机动车污染物排放特征及分担率

建立了2006年珠江三角洲(以下简称为珠三角)地区机动车排放清单,获得了该地区分车型、区域以及燃料类型的机动车排放分担率.结果表明:①珠三角地区不同车型的机动车污染排放分担率有显著差别,其中柴油大货车、汽油小客车和柴油小货车是机动车排放NOx的主要来源,摩托车、汽油小货车和汽油小客车是机动车排放VOCs的主要来源,柴油大货车、柴油大客车和柴油小货车是机动车排放PM10的主要来源;②广州、佛山、东莞和深圳等经济发达和快速发展地区的机动车污染物排放量均较大,这4个城市机动车NOx,VOCs和PM10的排放量之和分别占珠三角地区机动车排放总量的79.7%,69.8%和77.9%;③机动车燃油比例对污染排放影响显著.汽油车(含摩托车)对VOCs的排放分担率较大(约为93.8%),而柴油车对NOx和PM10的排放分担率较大(分别为61.5%和84.0%).

珠海市大气污染时空分布特征及成因分析

应用统计方法分析了珠海市的大气污染物SO2、NO2、PM10浓度的时空分布特征。针对珠海市的污染源分布格局和当地的气象条件对上述污染物时空分布特征的成因进行了分析。研究表明,珠海市的污染物浓度空间分布较为均匀,没有显著的空间变化梯度出现;但在时间分布方面明显存在着冬春高、夏秋低的季节性差异,并受区域环境的影响较大。相关分析表明,珠海市单点源污染比例大的污染源分布格局以及典型的季风气候是造成如上污染特征的主要原因,此外珠海市的经济产业结构也存在着一定的影响。

珠三角灰霾数值预报模式与业务运行评估

基于中尺度气象模式(MM5)、排放源模式(SMOKE)和大气化学模式(CMAQ),耦合本地排放源清单,建立并业务化运行了珠三角区域大气灰霾数值模式预报系统。该系统考虑了气象过程、气相与液相化学过程、非均相化学过程、气溶胶过程和干湿沉降过程,能够很好地预报各种气溶胶对能见度的消光贡献以及灰霾现象的发生、持续和消亡过程。从预报的能见度和站点观测资料以及MODISAOD区域分布对比来看,该套模式系统对典型灰霾过程的能见度时空分布有较好的模拟能力。从全年业务预报运行来看,能见度预报和观测值有较好的一致性。在旱季灰霾多发季节,预报效果较好。全年平均来看,市区TS评分达到0.67,预报效率EH达到0.89;郊区,TS评分达到0.37,预报效率EH达到0.83。研究表明,模式系统对灰霾以及能见度量级有较好预报能力,能达到业务运行要求。