北京居民生活用煤大气污染控制思路与对策

据统计北京地区大约有80%的居民燃烧烟煤散煤,对大气造成严重污染。2013年北京市发布了"减煤换煤、清洁空气"行动方案,但由于技术、价格以及居民生活习惯等原因,目前"减煤换煤"工作难以快速推进。针对"减煤换煤"实施难的问题,本文从提高燃煤质量、注重用户培养、挂钩考核评优、加大舆论宣传等七个方面提出居民生活用煤大气污染控制的解决思路与办法,以应对北京地区居民燃煤所产生的大气污染。

北京市大气能见度初步研究

大气能见度在一定程度上反映了环境污染的程度 ,文中在大量测试数据和分析研究的基础上对北京市大气能见度的现状、分布特征及影响因素进行了简要的论述。

北京市水泥工业大气污染物排放清单及污染特征

采用排放因子法估算2010年北京市水泥工业颗粒物TSP和气态污染物SO2、NOx、氟化物的排放总量，从而建立了水泥工业大气污染物排放清单，并分析其主要大气污染物排放时空分布特征及对全市总排放量的贡献情况。结果表明：（1）水泥工业NOx污染较为严重，NOx排放占全市总排放量的6．72％；（2）水泥工业作为点源污染，在局部范围内对周围空气及居民有较大的影响；（3）利用ADMS—URBAN模型进行大气污染贡献分析，水泥工业TSP排放对环境空气质量贡献0．100-0．169μg／m3（1h），SOs排放对环境空气质量贡献0.0285-0．0652μg／m3（1h），NOx排放对环境空气质量贡献0．324-0．760μg／ma（1h），NOx对空气质量影响较大。

民用燃煤大气污染物排放清单的建立方法及应用

民用燃煤是大气污染的重要来源,虽然其消耗总量不大,但由于缺乏污染控制措施,多为直接排放,对周边大气环境造成较大的影响。因此建立民用燃煤大气污染物排放清单,识别民用燃煤大气污染时空分布规律,量化民用燃煤在不同污染天气等级下的排放贡献及作用,掌握民用燃煤污染排放特征,能够为环境管理部门提供决策依据和参考,因此具有重要的作用。根据民用燃煤污染排放特点,本文阐述了民用燃煤大气污染物排放清单建立方法,介绍了排放因子法中活动水平和排放因子两个重要因素的获取途径及数据质量控制和保证,排放清单的验证和评估,排放清单的应用等方面内容,为各地开展区域内民用燃煤大气污染物排放清单提供参考。

北京市汽车废气污染对交通警察健康影响的初步研究

以北京市 4个区县 140 0名值勤交通警察和相应对照人群作为调查对象进行健康体检和问卷调查 ,并抽样测定了部分对象外周血铅含量、血COHb饱和度、肺最大呼气流速(PEF)等健康效应指标。结果显示 ,调查对象的COHb饱和度较对照明显升高 ( 1 5 8± 1 0 6 / 0 44± 0 5 1,P <0 0 0 1) ,血铅含量相对偏高 ( 6 4 76± 2 0 91/ 32 40± 15 2 7,P <0 0 1)。提示北京市汽车废气污染对部分职业人群已产生一定的健康影响 :同时城区交通警察的肺PEF亦较郊区下降 (P <0 0 5 ) ,提示可能与城区汽车废气污染严重有关 。

北京交通扬尘污染控制研究

颗粒物是北京市大气污染的首要污染物 ,其中交通扬尘对颗粒物浓度的贡献较大。减少各种尘土进入道路和进行道路清扫是控制交通扬尘污染的主要措施。通过对国内国外两种清扫车排放口的排放浓度和吸尘效率进行测试研究表明 ,采用先进的清扫设备可以有效地控制交通扬尘。

北京市强污染日下的逆温层结构分析

针对１９９８年９月，１９９９年１月和６月间发生的强污染日，利用探空气象资料分析其发生的气象原因，发现湿度较大条件下的接地逆温和多层逆温是造成强污染日的气象原因，并分析了强污染日气象条件下的污染物积累浓度和大气能见度分布。

燃煤电厂细颗粒物排放粒径分布特征

目前细颗粒物区域污染已成为普遍现象,控制燃煤电厂细颗粒物的排放是控制大气中细颗粒物的重要途径之一,而了解燃煤电厂细颗粒物的排放粒径分布及其形成的可能原因和影响因素显得尤为重要.针对浙江某电厂660 MW燃煤机组,在120、100、90和85℃四种不同运行工况下,采用Dekati ELPI+对电除尘器入口和出口以及烟囱60 m横断面处烟尘进行多平台同步采样测试,以研究该电厂所排放细颗粒物的粒径分布特征、不同工况下细颗粒物的排放浓度及其变化规律.结果表明:(1)不同工况下,电除尘器出口和烟囱60 m横断面处颗粒物数浓度都主要集中在亚微米态(粒径<1μm),并随粒径增大而数浓度快速减小.(2)随着烟冷器出口烟气温度的降低,烟气经过除尘装置后,无论是颗粒数浓度还是质量浓度均有一定程度的下降,但当烟气温度降至90℃时,继续降温对电除尘器除尘效果的影响基本趋于恒定.(3)无论燃用设计煤还是校验煤,当烟冷器出口烟气温度相对较低时,经脱硫后积聚模态颗粒物质量浓度较除尘后有明显增加;而烟气温度较高时,呈现出脱硫后较除尘后粗模态颗粒物质量浓度增长的现象.(4)当原烟气稀释倍数从7倍增至10倍时,6~27 nm粒径段颗粒物数浓度呈指数倍增长,说明稀释过程主要影响纳米级颗粒物的数浓度.(5)燃用设计煤,烟冷器出口烟气温度90℃时,电除尘器对PM_1的去除效果最明显为63.9%~99.8%,可见降低电除尘器入口运行烟温,可促进其对亚微米态颗粒物的捕集率.

民用燃料燃烧碳质组分及VOCs排放特征

选取北京市地区典型生物质燃料(玉米芯、玉米秆、黄豆秆、草梗、松木、栗树枝、桃树枝)以及民用煤(烟煤、蜂窝煤)在实验室内进行了模拟燃烧实验,对燃烧产生的颗粒物及气体样品进行采集,采用Model 2001A热/光碳分析仪对不同粒径段颗粒物中的有机碳、元素碳进行测定,采用Agilent GC-MS5977/7890B气质联用仪对燃烧烟气中的挥发性有机物进行分析.研究表明:除蜂窝煤OC、EC的排放因子在2.5～10μm粒径范围内达到最大,其他8种固体燃料燃烧产生的OC、EC的排放因子最大值均在0～2.5μm粒径范围内.薪柴(栗树枝、桃树枝、松木)、秸秆(玉米芯、玉米秆、黄豆秆、草梗)和民用煤(蜂窝煤、烟煤)3类物质燃烧排放VOCs的物种分类差异较大.薪柴和民用煤燃烧排放的卤代烃以及含氧有机物的质量分数明显高于秸秆的质量分数;在同一类别中VOCs物质分布趋势一致.3种薪柴平均总VOCs的排放系数为2.02g/kg,4种秸秆平均总VOCs的排放系数为6.89g/kg,2种民用煤平均总VOCs的排放系数为2.03g/kg,秸秆类的排放因子最大.玉米芯、玉米秆、黄豆秆和草梗的臭氧生成潜势较高,而栗树枝、桃树枝、松木、烟煤以及蜂窝煤的臭氧生成潜势较低,且分布类似.烯烃类、烷烃类、芳香烃类是固体燃料燃烧臭氧生成潜势贡献较大的VOCs物质.

民用燃料烟气中气态污染物及水溶性无机离子的排放

选取北京市地区典型生物质燃料(玉米芯、玉米秆、黄豆秆、草梗、松木、栗树枝、桃树枝)以及民用煤(烟煤、蜂窝煤)在实验室内进行了模拟燃烧实验,采用Thermo Fisher 42i型化学发光NO-NO2-NOx分析仪、43i型脉冲荧光SO2分析仪、48i型CO分析仪对烟气中的NOx、SO2、CO进行全程在线监测;对燃烧产生的颗粒物样品进行采集,采用ICS 90A、ICS2000离子色谱仪对不同粒径段颗粒物中的水溶性无机离子进行测定.研究表明:3类民用燃料排放因子均值由大到小的顺序,SO2为民用煤>薪柴>秸秆;CO为秸秆>民用煤>薪柴;NOx为薪柴>民用煤>秸秆.薪柴燃烧产生的PM2.5中SO4^2-含量最高,占总水溶性无机离子的22%~30%;秸秆类燃烧产生PM2.5中的水溶性无机离子K^+占绝对优势,占总水溶性无机离子的36%~49%,其次为Cl^-或SO4^ 2-,两者之和占总水溶性无机离子的35%~44%.3类民用燃料中秸秆类燃烧排放的颗粒物中水溶性无机离子的排放因子最高,其次为薪柴类燃料,民用煤最低.本实验对不同粒径段颗粒物中9种水溶性无机离子进行了分析(Na^+、K^+、Mg^2+、Ca^2+、NH4^+、F^-、Cl^-、NO3^-、SO4 ^2-),薪柴类燃料燃烧排放的颗粒物中,Na^+、K^+、NH4^+、F^-的排放因子在0~2.5μm粒径段内最大,Mg^2+和Ca^2+的排放因子在2.5~10μm粒径段内最大.秸秆类燃料除Ca^2+、Mg^2+外,其余离子的排放因子均在0~2.5μm粒径段内达到最大.对于烟煤而言,除了K^+、Mg^2+和Ca^2+外,其余离子的排放因子均在0~2.5μm粒径段内达到最大;蜂窝煤中Na^+、K^+、Cl^-、NO3^-、SO4^ 2-的排放因子均在0~2.5μm粒径段内达到最大.

燃煤锅炉烟气中细颗粒物的排放特征和控制现状

从来源解析的角度来看,燃煤锅炉是我国环境空气中细颗粒物的主要一次排放源之一。为了解和掌握我国燃煤锅炉烟气中细颗粒物的排放特征和控制现状,总结了国内外已有研究成果中燃煤锅炉烟气细颗粒物的粒径谱分布特征、组分特征、排放形式及可能的影响因素;综述了目前我国除尘装置对燃煤锅炉烟气中细颗粒物的去除率及其针对性的技术改进状况;对近年来国内外固定污染源排放的管理现状以及细颗粒物的采样方法进行了归纳总结。针对目前研究和管理过程中存在的不足,提出以下建议:1)从源头控制的角度对燃煤锅炉产生和排放的细颗粒物粒径分布及形成机制进一步加强研究,将减少燃煤锅炉一次可凝结颗粒物和二次细颗粒物前驱物的排放作为今后的研究目标;2)加强区域性燃煤锅炉烟气细颗粒物组分特征的研究;3)加快高效除尘技术的发展,尤其应大力发展工业燃煤锅炉经济实用细颗粒物控制技术;4)对细颗粒物和超细颗粒物粒数浓度的研究和管理政策给予足够的重视;5)建议相关管理部门制订合理的固定污染源细颗粒物标准采样方法和排放限值。

水足迹和虚拟水战略在城市规划环评中的应用——以北京市为例

以北京为例,运用水足迹和和虚拟水理论开展了融合型规划环境影响评价研究.通过计算北京市地区生产总值的水足迹,对北京市现状水资源利用水平进行评价,分析区域水资源需求量,评价水资源承载力是否在合理程度.通过分析计算近20年北京市虚拟水的输入量,预测未来虚拟水贸易变化能否满足北京生态环境和经济发展用水需求,从而对国民经济和社会发展规划提出调整思路.分析结果表明,北京需要进一步加强虚拟水战略的运用,这样可以有更多的实体水用于生态用水,从而改善北京市的生态环境.经济发展需要水资源的支撑,对水资源的规划决定着对城市总体的规划,水足迹和虚拟水理论为规划环境影响评价提供了新思路.

京津冀居民燃煤大气污染排放特征及控制对策

居民燃煤是京津冀地区大气污染物的重要来源之一,尤其在冬季,其对京津冀地区大气污染贡献以及对人体健康的不利影响不容忽视。本文收集和整理了京津冀地区1995—2015年居民燃煤消耗历史活动水平,分析了居民燃煤大气污染物(PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_x、CO、VOCs)排放特征、空间分布情况,有针对性地提出了居民燃煤清洁能源替代,建筑节能保温、优先采用集中供热,优质型煤替代、采用节能环保型先进炉具、相关标准及加强监督管理等大气污染物综合治理控制措施,为降低京津冀地区散煤燃烧污染物排放、改善冬季重污染状况提供参考和支撑。

遗物祭品焚烧大气污染物排放特征及控制对策

遗物祭品焚烧会产生大量的大气污染物,给周边环境和人体健康造成较大影响。通过现场调研和问卷调查,初步核算了全国范围内的遗物祭品焚烧量,并结合典型遗物祭品焚烧大气污染物排放实际监测,初步掌握其污染物排放浓度及其特征。结果表明:中国遗物祭品焚烧量较大,年平均焚烧量约为13.6万t;未经烟气净化的总悬浮颗粒物(TSP)、CO分别可达2020.0、2671.4mg/m^3,是《火葬场大气污染物排放标准》(GB 13801—2015)排放限值的25.3、13.4倍;经过净化后的焚烧烟气中,颗粒物浓度可大幅降低,其他气态污染物排放浓度也有不同程度下降。殡葬行业应进一步开展遗物祭品焚烧方面的研究,从源头和末端对污染物的排放进行控制。

燃煤污染源排放颗粒物采样方法实验室比对研究

为研究适用于我国燃煤污染源排放颗粒物的分级采样标准测试方法,采用民用小煤炉排放装置结合烟气采集系统,对比研究了直接采样法(双级虚拟撞击PM_(10)/PM_(2.5)采样器、旋风采样器、总烟尘采样器)和稀释采样法(低压荷电撞击器ELPI配备稀释系统)对烟气中不同粒径颗粒物测试结果的稳定性、相关性、仪器可操作性等特点,并分析了煤质对颗粒物分级测试结果的影响.结果表明:①从决定系数和残差平方和角度分析,稀释采样法测试结果自身拟合性相对直接采样法差,实测数据点相对分散,95%置信带较宽.直接采样法中,基于本文确定的清洗和收集方式,旋风采样器测试得到的PM_(10)和PM_(2.5)浓度拟合度高达0.999;双级虚拟撞击PM_(10)/PM_(2.5)采样器测试结果稳定性也较高,其测试得到的PM_(10)和PM_(2.5)浓度拟合度也为0.999.②不同颗粒物采样器对烟气中PM_(2.5)、PM_(10)、TSP的浓度测试结果均表明,稀释采样法与直接采样法测试结果相关性较低;而各直接采样法之间呈高度相关,Pearson相关系数在0.993~0.999之间.③稀释采样法分级测试结果显示,当颗粒物排放浓度较低时,各级滤膜称量误差叠加可导致PM_(10)、PM_(2.5)浓度测试结果误差较大.因此,针对常温且颗粒物浓度较低的烟气,建议采用直接采样法;针对高温烟气,稀释采样法可捕集稀释降温过程中形成的可凝结颗粒物.④各采样方法测试结果表明,相对于燃用无烟煤(如蜂窝煤),燃用烟煤产生的烟气中颗粒物浓度相对较高,且PM_(2.5)占比较高.研究显示:稀释采样法能模拟燃煤污染源高温烟气排入大气环境中可凝结颗粒物的形成过程,测试结果更接近真实排放情况;对于常温颗粒物浓度较低的烟气,更适宜采用直接采样法.

京津冀民用煤污染控制技术评估

为助力解决京津冀地区民用煤污染问题,研究根据民用煤污染控制技术的特点,构建了民用煤污染控制技术评价指标体系。结合当前京津冀地区民用煤污染控制技术的推广使用情况,筛选出5种待评价技术,采用多级模糊综合评价法对待评价技术开展综合评价,研究结果显示:从经济、技术、环境3方面综合考虑,5种待评技术的优选次序为:空气源热泵、燃气壁挂炉、蓄热式电采暖、太阳能 + 空气源热泵、型煤替代,评估结果与京津冀地区实际情况相符。

京津冀及周边民用燃煤对空气质量的影响及控制对策

本文采用排放因子法核算了2020年京津冀及周边地区“2+26”城市民用燃煤的主要大气污染物排放量,利用ADMS-Urban模型量化评估民用燃煤对周边大气环境的影响,并提出相应的控制对策。研究结果表明,2020年“2+26”城市民用燃煤量较2017年下降72%,但大气污染物排放量仍然较大,SO_(2)、NO_(x)、CO、VOCs、PM_(10)及PM_(2.5)的排放量分别为1.82万t、1.17万t、148.87万t、3.78万t、6.92和5.68万t。民用燃煤的污染控制程度低且排放时间集中,对周边空气质量产生较大影响。“2+26”城市中南部地区在冬季的PM_(10)、PM_(2.5)、SO_(2)、CO、NO_(x)、VOCs最大落地浓度分别可达到76.4μg/m^(3)、61.6μg/m^(3)、15.6μg/m^(3)、213.75μg/m^(3)、10.5μg/m^(3)和28.6μg/m^(3)。当前,“2+26”城市民用燃煤量仍然较大,各城市可因地制宜地采用空气源、地源热泵或电能等方式替代燃煤,进一步减少燃煤量和污染物排放量。在无法进行新能源替代的情况下,要降低原煤使用量和比例,加快推广应用型煤;考虑采用经济政策,加快普及节能环保型炉具。

利用环境风洞研究北京裸土风蚀特性

通过风洞模拟实验对北京地区不同类型裸土的风蚀特性进行了研究。结果表明:北京地区不同类型裸土的风蚀特性存在显著差异,各类型裸土的起动风速在3.0~5.0 m/s,从高至低的排序为:壤土-粘壤土>壤土>砂壤土>砂土。该实验结果可为进行北京地区裸土风蚀扬尘量计算及其空气质量影响研究提供可靠基础数据。

北京市民用煤污染治理历程回顾

虽然2013年“减煤换煤”前北京地区民用煤使用量仅占全市总用煤量的19％．但PM2．5排放量约占到全市PM25总排放量的35％．如果再考虑气态污染物二次转化．则民用煤对北京市空气中PM25的贡献接近50％。烧烟煤散煤污染物排放严重，其PM10、PM25、S02、CO、VOcs排放分别是大型燃煤锅炉的5．4倍、4．7倍、1.3倍、18.2倍、1.3倍，汞排放比大型燃煤锅炉高1—2个数量级．黑炭、多环芳烃和苯并芘排放高3—5个数量级。北京市2013年开始“减煤换煤“行动，通过实施“五个一批”削减民用煤使用量．污染物减排效果明显，成功经验值得其他省市参考借鉴。