基于电力大数据的钢铁企业大气污染物排放核算模型构建及应用

近年来,各级生态环境部门与国家电网公司积极签署战略合作协议,促进电力大数据在生态环境管理信息化平台的应用.本研究通过梳理电力大数据在大气污染防治中的应用,以唐山市钢铁行业为例构建基于电力大数据的大气污染物高时间精度排放核算模型,进一步挖掘电力大数据在大气污染排放控制中的应用潜力.结果表明:①模型核算的2019年唐山市17家钢铁企业的大气污染物排放量与2019年唐山市大气污染物排放清单(简称“城市清单”)结果一致性较好,SO_(2)、NOx和PM_(2.5)排放量分别为1017.90、2047.75、1141.81t,误差介于-0.46%~4.27%之间.②基于工序而言,以PM_(2.5)为例,模型预测结果与城市清单结果的相对误差在-17.34%~10.60%之间.③唐山某钢铁企业2022年SO_(2)、NOx、PM_(2.5)月排放量受钢铁市场价格影响较大,1月和6月分别为最高和最低污染物排放月,而其日排放受行业特征影响较为平稳,小时排放可能受电价波动影响较大.研究显示,基于电力大数据的大气污染物核算模型阐明了电力大数据和污染排放的动态响应关系,一定程度上提升了排放核算的时间精细度,实证了基于电力大数据核算大气污染物排放的研究意义和可行性.

面向工业园区废水臭氧氧化深度处理性能评价的模型污染物选择与评估

臭氧氧化近年来逐渐成为废水深度处理主要工艺之一.在臭氧氧化深度水处理技术创新的过程中,研发人员需要对大量臭氧氧化新技术、新装置和新材料等进行废水深度处理性能评价,然而常为选择何种模型污染物能够预估其深度处理实际废水时化学需氧量(COD)/总有机碳(TOC)削减方面的性能而困扰.现有研究选用的众多模型污染物能够在何种程度上代表实际废水深度处理时COD/TOC削减方面的特性尚不明确.面向废水深度处理的模型污染物选择与评估对臭氧氧化深度水处理技术标准体系的构建具有意义.对19种模型污染物溶液(无缓冲水溶液和碳酸氢盐缓冲溶液)和4种工业园区废水的二级出水进行臭氧氧化处理,对其有机物总量削减的相似性通过聚类分析等方法进行评估.结果表明,模型污染物溶液经过臭氧氧化处理的有机物总量削减率的差异性大于4种实际废水间的差异,从而为筛选模型污染物用于臭氧氧化深度水处理技术性能评价提供了可能.采用酮基布洛芬、 2,4-二氯苯氧乙酸和磺胺二甲基嘧啶的无缓冲水溶液,以及非那西汀、磺胺二甲基嘧啶和三氯蔗糖的碳酸氢盐缓冲溶液预测3种工业园区二沉池出水臭氧处理60 min COD削减率的误差不超过9%以及5%.模型污染物的碳酸氢盐缓冲溶液在臭氧氧化处理过程中的pH变化比其无缓冲水溶液更接近实际废水的情况,且不同臭氧浓度条件下的相似性评估结果基本一致,表明上述相似性评价结果在不同臭氧浓度条件下具有一定普适性.

基于分布式非点源有毒污染物模型的农药输移研究

以山东省临沂流域为研究区,基于分布式非点源有毒污染物模型ESSI-2对当地的农药输移过程进行研究。选取甲基异柳磷为模拟农药种类,基于合理的农药假设数据,对分布式有毒污染物模型ESSI-2进行参数率定,并基于模拟结果,对临沂流域的甲基异柳磷负荷及其输移的空间分布特征进行了分析。结果表明,分布式非点源有毒污染物模型是研究农药输移过程的首选工具。临沂流域在农药施用初期,其空间分布主要与农药的施用相关,随着时间的推移,在水流的作用下,农药逐渐向河道汇聚,从而流向下游流域,在这一阶段中,地表径流是影响农药输移的主要因素。

一维变系数污染物迁移模型的同伦分析解

对流、扩散是污染物在土介质中迁移的主要方式.假设水动力弥散系数为时间的指数函数,在建立了污染物在多孔介质中的一维对流扩散模型的基础上,通过同伦分析方法得到了模型的高度近似解.通过与Laplace变换法得到的解析解对比,结果表明,2者计算结果吻合良好,证明了同伦分析方法的正确性和有效性.该方法包含一个收敛控制辅助参数,有效控制和调节级数解析解的收敛性,通过选取适当的辅助参数,即可获得较大范围内收敛的级数解.因此,同伦分析方法是一种求解变系数迁移模型的有效方法.

测定鱼类摄食量的几种化学污染物质量平衡模型

介绍了测定鱼类摄食量的几种化学污染物质量平衡模型,包括放射性同位素、持久性有机污染物和重金属质量平衡模型,可为鱼类摄食量研究提供参考。放射性同位素质量平衡模型主要有放射性铯质量平衡模型,如Forseth模型和Rowan-Rasmussen模型;持久性有机污染物质量平衡模型主要有Borgmann-Whittle模型,包括基于胃肠道化学动力学的质量平衡模型和基于污染物同化-排泄的质量平衡模型;重金属质量平衡模型主要有汞质量平衡模型。

奶制品中污染物分布模型

本文建立了奶制品中污染物的分布模型并讨论了随机抽样数据的处理与精度问题。假设奶制品中污染物的含量是服从对数正态分布的,我们先用矩估计得到分布的参数,再考虑运输途中污染物含量的变化,对污染物分布的参数进行修正,得到各种污染物的含量的样本均值估计值和样本方差估计值,并讨论了随机抽样数据的处理问题。

煤炭地下气化污染物生成特性模型试验研究

为获得煤炭地下气化污染物析出规律与气化工作面温度的关系,给现场工艺操作提供理论依据,利用煤炭地下气化模型试验平台,研究了涌水量10 L/h、氧体积分数35%条件下污染物析出规律与气化工作面温度、煤气热值等参数之间的关系。研究结果表明:随着气化工作面温度的升高,氨氮的析出量、电导率以及煤气冷凝水的pH值均增大,COD析出量降低;煤气热值的变化与炉内温度场变化一致,最终建立了气化工作面温度带分布与污染物析出量之间的定量关系。

机动车辆排气污染物评价模型、设限方法研究概述

通过对比国内外已有的机动车污染物排放评价模型,分析国内外研究成果,以机动车为主要研究对象,为选择并确定适合我国国情的机动车排放污染物总量控制模型组提供参考。

长江南京段污染物模型研究

文章概括了水质分析中的QUAL2E模型,并对模型的结构和需要涉及的水力学参数、污染物来源等进行了分析,最后以长江南京段建立QUAL2E污染物模型,并进行了相应的分析。

大涡模拟模型环形燃烧室污染特性

在任意曲线坐标系下,采用大涡模拟模型环形燃烧室两相燃烧流场中污染物的生成.用亚网格涡破碎(EBU)燃烧模型估算化学反应速率;分别用NO亚网格动力学模型与CO亚网格模型来模拟NO和CO的生成;采用随机离散模型模拟气液两相湍流流动,两相之间耦合采用PSIC算法.计算结果与瞬态速度场、出口温度和污染物质量分数分布的实验数据比较吻合,表明大涡模拟方法和亚网格模型可以用来预估实际燃烧室两相喷雾燃烧流场和污染物生成过程.

象山港污染物漂移扩散规律研究

基于非结构网格有限体积法海岸和海洋模型(FVCOM)建立水动力数值模型,模型计算结果与实测结果吻合良好,较好地模拟了象山港海区水动力环境特点。在此基础上,建立了污染物输运模型,对象山港港内主要陆源入海污染源污染物输运扩散进行模拟和分析,总结了污染物输移扩散规律,即象山港顶部开敞海域,余流场相对较弱,潮流是污染物输移扩散的主动力,污染物扩散稀释能力强,污染物浓度低;中段过水区,受余环流和潮流的共同作用,污染物浓度稍高,低潮时水质较差;底部区域闭塞,进口处存在明显的涡旋对,污染物扩散稀释效率差,污染物浓度最高。

南水北调中线京石段突发性水污染事故污染物运移扩散研究

基于MIKE11模型的水动力模块、对流扩散模块建立了南水北调中线京石段的水质模拟模型,通过对模型的率定和验证,表明该模型具有较理想的模拟效果。在此基础上构建模拟段突发性水污染事故污染物运移扩散模型,模拟了典型跨渠公路桥上发生危险货物运输倾翻事故后污染团的迁移扩散过程,以及污染团到达下一个分水口和退水闸的时间和浓度,旨在为制定京石段干渠突发性水环境污染事故应急方案提供依据。

多点进出城市地下道路污染物扩散特性研究进展

该文基于"复杂结构城市地下道路污染物排放与扩散特性及其建模理论研究"国家自然科学基金的研究成果,基于复杂结构特征的交通通风力的污染物扩散机理,提出一套城市地下道路机动车污染物扩散建模求解方法,为我国城市地下道路通风设计与安全运营、建设项目环境影响评价提供技术方法支撑。

挥发性有机物污染土壤蒸气抽排模型研究进展

土壤蒸气抽排是一种当前国外广泛应用的土壤现场修复技术,它能经济高效地去除非饱和带土壤中的挥发性有机污染物。本文详细叙述了土壤蒸气抽排中的地下抽排气体流场模型和污染物去除模型的发展过程和研究现状;描述了适合不同情况的一维、二维和三维抽排气体流场模型,以及不存在非水相液体和存在非水相液体的两类污染物去除模型的特点和适用条件;总结了运用各种模型,分析土壤气透性、污染物挥发性和抽排流速等主要因素对土壤蒸气抽排去污效果的影响及所取得的研究成果;对土壤蒸气抽排模型的研究和运用中目前需要解决的问题及发展前景进行了展望。

热压自然通风室内污染物浓度演变特性

为探究热压自然通风向稳态发展过程室内气态污染物的迁移规律,对不同高度处污染物浓度演化进行了分析.首先结合预测热分层瞬时变化的非均匀三层模型,针对室内不同的下层污染物混合特性,建立了均匀混合和纯置换两种热压自然通风室内污染物输送模型;其次,采用4阶龙格-库塔(Runge-Kutta)方法迭代求解,得到了通风过程室内污染物层高与浓度演变特性;最后,分析了有效通风面积和浮力组合系数对污染物浓度变化的影响.结果表明:垂直速度为0的界面与新鲜空气层界面是两个不同的分界面;有效通风面积越大,两者高度差的峰值越大,到达稳态所需时间越短;浮力组合系数越大,任意时刻两者高度差越大,且随有效通风面积的增大越发明显;下层污染物混合特性会影响污染物分层以及演变特性,但不改变稳定时刻污染物浓度分布,通风过程室内上层污染物浓度均要大于下层;纯置换模型下原有冷空气层污染物浓度随时间不断降低至定值,下层污染物浓度保持恒定,而上层污染物浓度在初始阶段急剧增大,后缓慢减低;均匀混合模型的上下层污染物浓度会缓慢衰减至定值;此外,增大有效通风面积可缩短污染物衰减时间,提高排污效率,而浮力组合系数对污染物浓度变化的影响则可忽略.

象山港特征污染物浓度分布反演研究

文章首先简述2009年象山港海域环境现状,总结该海域中化学需氧量(COD)、无机氮 (DIN)、活性磷酸盐 (DIP)3项主要水质因子的超标情况及海水富营养化状态,并与往年数据进行对比,叙述象山港海域水质发展趋势;其次,利用FVCOM中的污染物输运数学模型对象山港海域中以 COD、DIN、DIP为代表性水质指标进行现状模拟,将几组不同工况的模拟结果分别与实测数据进行对比,从而确定可用于模拟象山港海域现状水质环境的排放口浓度。

植物覆盖下垫面上污染物输移特性试验研究

为了研究黄土区植物覆盖条件下降雨径流中污染物随时间的变化特性,选取兰州市植物覆盖下垫面来模拟降雨径流,并比较在大、中、小三种雨强下污染物的输移情况。建立植物覆盖下垫面上径流污染物的输移模型并讨论其对不同降雨强度的适应性情况,分析水样中浊度、COD_(cr)、NH_(3)-N、TP等污染物的输移情况。试验结果表明,径流污染物的浓度与有效降雨深度成e指数关系,其中参数冲刷系数k的取值范围为0.0546~0.1386。

污染环境影响的流行病模型动力学行为研究

为了讨论空气污染物浓度和随机环境噪声对呼吸道疾病的影响,建立了一类污染环境中的流行病模型,研究了空气污染物浓度的有界性及呼吸道疾病传播的动力学性质;在此基础上,给出了系统稳定的充分条件和反馈控制向量,旨在为我国的环境流行病学研究提供一些参考和依据.

基于污染物和气象要素的北京市雾霾影响因素分析

根据2014年-2017年间北京市每日空气质量和气象观测站观测的每日气象数据资料,在时间变化、气象条件、大气污染物组分等方面分析了北京市雾霾的影响因素。结果表明:2014年-2017年间北京的雾霾天数总体上呈现下降趋势,严重和重度雾霾天比例减少,空气质量优良天气比例提高,按月份和季节分析,北京市的雾霾多发生在10月-次年3月份之间,冬季、秋季和春季雾霾发生天数显著高于夏季,其主要原因与大气污染物的浓度密切相关;气象条件方面,雾霾的发生与近地面风速、最大风速的风向和大气相对湿度等气象要素有较强的相关性,近地面风速小、最大风速的风向来自西南、大气相对湿度高都是发生雾霾的有利因素;在污染物方面,雾霾天出现频次较多的首要污染物是PM 2.5和O 3,其中PM 2.5与全年不同时段发生的雾霾都有相关性,O 3则主要与夏季雾霾相关;文章最后部分通过统计学中ANN模型和二分类logistic回归模型分析筛选出雾霾的主要影响因素,并建立预测雾霾的简化数学模型,该数学模型的预测正确率达到95.4%。

宁夏中卫市垃圾焚烧发电厂周边污染物浓度扩散及监测问题研究

利用质量守恒原理,综合考虑大气混合层、降水和颗粒物扩散及累积效应等因素,建立垃圾焚烧发电厂周边污染物浓度扩散模型;利用MATLAB软件进行数值模拟,以600s为时间间隔,计算地面上沿着风速方向距离排烟口投影点不同距离处的6个点的模拟浓度数值,验证了模型的合理性有效性。以宁夏中卫市垃圾焚烧发电厂为例,采取统筹布点方法对发电厂周边污染物浓度进行数值模拟,给出发电厂周围监测点的选取方法和动态监测方案。