兰州市大气臭氧生成的敏感性分析及其前体物减排对策建议

兰州市是我国首个发现光化学烟雾事件的城市,其盆地地形、特殊的气象条件及较高的石化工业产业的排放,使得近年来臭氧浓度急剧上升.本论文基于兰州市2016—2019年4年的空气质量自动监测数据以及中国气象网站提供的温度、湿度、气压等气象参数,对兰州市大气臭氧(O3)和其前体物(NO_(x))污染的时空分布特征及城关城区和西固工业区的VOCs物种组成进行研究;利用HYSPLIT模型,通过大气的扩散、传输过程分析造成臭氧污染特征的原因;利用OZIPR模型绘制出臭氧等浓度曲线(EKMA),对西固工业区和城关城区的敏感区进行了分析,结果表明城关城区的EKMA曲线的脊线VOCs/NO_(x)比值约为15∶1,臭氧敏感性属于VOCs控制区,而西固工业区EKMA曲线的脊线VOCs/NO_(x)比值约为25.6∶1,敏感性与历年的NO_(x)控制区不同,转变为VOCs控制区.同时,基于MIR法和Prop-Equiv法两种方法估算了各VOCs物种对臭氧生成的贡献,结果显示在夏、冬季烯烃均为主要的贡献物种.并识别出高反应活性VOCs物种,初步解析来源.最后针对城关城区和西固工业区分别提出了详尽的臭氧防控及其前体物的减排对策建议.

海西州VOCs治理与减排分析

近几年,通过《大气污染防治行动计划》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》的实施,海西州环境空气质量得到改善,但随着经济发展,海西州VOCs排放量逐年增加。为持续打好臭氧污染防治攻坚战,做好PM2.5和O3协同管控,推动环境空气质量持续改善和VOCs减排目标任务的圆满完成,本文主要围绕海西州VOCs治理展开研究,介绍了VOCs来源及产排现状,阐述了当前VOCs治理的必要性,提出治理对策建议。

张掖市大气颗粒物水溶性离子污染特征、来源

张掖市大气颗粒物中水溶性离子污染特征及其来源相关研究未见公开报道,文章基于2020年秋季至2021年夏季间采集的张掖市大气颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))样本(每种粒径100个以上有效样本),对其中8种主要水溶性离子(Cl^(−)、SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、Na^(+)、NH_(4)^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+))进行分析研究,并利用PMF模型对其来源进行了定量解析.结果显示,SNA(NH_(4)^(+)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-))在PM_(2.5)和PM_(10)的水溶性离子中年均占比分别达到63.96%和57.50%,表明大气中存在较高程度的气态前体物排放及大气光化学反应;其中NH_(4)^(+)冬季离子浓度和占比均为四季中最高,推测张掖市冬季存在较高的因取暖导致的非农业如电力、工业等化石燃料燃烧氨的排放;大气酸碱度分析表明大气中PM_(10)和PM_(2.5)均呈碱性,推测与较高水平的Mg^(2+)、Ca^(2+)、NH_(4)^(+)阳离子浓度相关;SOR和NOR值显示大气中SO_(2)和NO_(2)的二次氧化程度较高,同时也进一步表明一次排放是影响张掖市水溶性离子浓度水平的主控因素;NO_(3)^(-)与SO_(4)^(2-)浓度比值为均小于1,表明固定源相较于移动源对大气颗粒物中二次离子贡献更大.张掖市颗粒物中水溶性离子源解析结果显示,PM_(2.5):二次转化源(47.1%)>扬尘源(23.0%)>燃煤燃烧源(17.7%)>生物质燃烧源(12.2%);PM_(10):二次转化源(42.7%)>扬尘源(28.4%)>燃煤燃烧源(17.6%)>生物质燃烧源(11.3%).建议张掖市应首先加强工业点源前体物排放管控,进而加强各类扬尘源(主要包括建筑、道路、堆场和自然扬尘)、生物质燃烧源、燃煤源、机动车尾气源的管控,同时对PM_(2.5)和O_(3)的共同前体物(NO_(x)和VOCs)进行科学减排以达到PM_(2.5)和O_(3)的协同管控.

基于前体物多情景排放的兰州市2030年夏季臭氧预测

近年来,兰州市夏季臭氧污染问题日渐凸显,已成为影响当地环境空气质量达标的首要污染因子和制约环境空气质量持续改善的突出短板.解决臭氧污染问题需结合城市经济发展的实际情况定量评估前体物减排量并提出切实可行的减排对策,为环境管理的中长期规划提供科学依据.在2015年本地排放清单的基础上,通过情景分析法预测了兰州市2030年3种梯度城市发展与污染控制情景下臭氧的两类主要前体物氮氧化物(NO_(x))和挥发性有机物(VOCs)的排放量,利用WRF-Chem模型对不同情景下的2030年夏季臭氧污染程度进行了数值模拟,分析了臭氧浓度与生成敏感性的时空变化情况,并提出了兰州市臭氧前体物的总量控制参考和针对不同行政区的减排对策建议.结果表明,3种不同的城市发展与污染控制情景下兰州市2030年NO_(x)排放量为4.57×10^(4)~12.14×10^(4) t,VOCs排放量为5.30×10^(4)~7.69×10^(4) t,NO_(x)排放可通过调整能源结构,加强末端治理和限制机动车排放等措施有效减少;减排VOCs则需从工业源、生活源和移动源多方面同时入手,做好长期治理攻坚的准备.模拟结果显示,兰州市夏季中心城区臭氧浓度高,臭氧生成主要受VOCs控制,郊区浓度略低,受NO_(x)控制.2030年若将兰州市NO_(x)和VOCs的排放量限制在6.25×10^(4) t和5.81×10^(4) t,夏季臭氧1 h平均浓度将全部低于国家二级标准,若限制在4.57×10^(4) t和5.30×10^(4) t,可进一步削减夏季日间臭氧浓度的9.1%,更利于中心城区的臭氧浓度削峰.兰州市目前阶段应着重减排中心城区的VOCs和郊区的NO_(x),同时关注臭氧生成敏感性变化,加强各行政区间的联防联控.