典型区域传输过程关键源区减排对天津无机气溶胶及PM2.5的影响研究

利用嵌套网格空气质量数值预报模式NAQPMS探究一次典型区域传输过程关键源区气态前体物减排对天津无机气溶胶(IA)及PM2.5的影响。大尺度区域高精度的IA模拟数据显示,华北平原地区生成了高浓度的IA,向华东地区传输后,按顺时针方向又返回华北平原地区。这一往返式区域传输过程导致天津出现两次污染时段。利用耦合在NAQPMS中的在线污染物来源追踪方法量化了不同源区对天津IA的贡献,识别出华北平原地区是关键源区,日均贡献为57.6%~100%。在天津污染前1天和污染天对华北平原地区SO_(2)、NH3和NO_(x)减排30%分别开展敏感性试验,研究表明NH3减排导致天津IA和PM2.5最大下降率分别为30.8%和13.3%,是SO_(2)减排对IA和PM2.5最大下降率的16倍和26.6倍,是NO_(x)减排情景对IA和PM2.5最大下降率的7倍和6.4倍,成为降低天津污染水平最显著的前体物。SO_(2)减排造成天津硝酸盐浓度上升,最大增长率为3.5%,根据热动力学平衡原理,SO_(2)减排导致生成的硫酸铵减少,气态NH3增加又引起更多的HNO_(3)被中和,生成硝酸盐。NO_(x)减排对华北平原不同地区硝酸盐产生增加/降低两种效应,双效应沿着传输路径依次向下游传播,造成天津硝酸盐、IA及PM2.5浓度先降低后增加。研究结果高度强调了在污染传输过程,关键源区正效应的传播会加快降低气溶胶浓度,但负效应的传播会增加大气污染联防联控的难度。

钢铁生产过程PM2.5治理措施探讨

分析了PM2.5的特性、危害及钢铁行业的产生源,针对钢铁生产过程产生的各类气态污染物,分析钢铁行业PM2.5的减排措施,并探讨了钢铁行业PM2.5污染防治技术。

上海PM2.5减排的经济政策

上海应争取在15年内将年均PM2.5浓度从目前的约60微克/立方米降至25微克/立方米。为此,上海应将钢铁、石化企业的高污染设施迁出;加快推动高端服务业发展;制定中长期汽车保有量控制的目标,将汽车保有量的年度增长率降至2%;限制汽车牌照的使用年限和推出道路交通拥堵费制度;将轨道交通总长度提高至1200公里,提高地铁列车节数和改善线路轨道建设规划;通过引入社会资金、独立发行市政债等方式解决公共交通基础设施建设资金短缺的问题;通过税费政策提高常规煤炭消费的成本,大幅提高对清洁能源的补贴;采用新能源凭证交易制度;改善船运货物结构,提高货物中转比例;推行船舶靠港换油政策,建立排放控制区,推广船舶泊岸供电、LNG混合动力船和码头油改气、油改电。

湿式电除尘器在燃煤电厂的应用及其对PM_(2.5)的减排作用

湿式电除尘器(WESP)在发达国家运用效果很好,为能够借鉴国外经验,促进我国电力行业PM2.5的减排,从湿式除尘器原理出发,对国内外应用情况进行了比较,对湿式电除尘器的技术经济进行了分析,并详细论证了湿式电除尘器对电力行业PM2.5的减排效果。国外的运行经验表明:WESP能够较好地减少细颗粒物PM2.5的排放,烟尘排放浓度可控制在10 mg/m3以下,酸雾去除率超过95%,对汞的控制效果也很明显。国内有几家电厂已成功投运或正在建设。监测数据表明,对一次PM2.5、SO3和Hg的去除率分别在85%、70%和60%左右。京津冀、长三角、珠三角的重点控制区中按2亿kW的煤电机组加装WESP测算,每年可减少PM2.5排放约63.8万t。

我国燃煤电厂PM_(2.5)减排潜力预测与分析

为研究燃煤电厂在燃煤发电机组结构优化调整和不同末端控制措施条件下PM_（2.5）的排放情况,以2012年为基准年,设计了分阶段、分地区不断优化的控制情景（基准、适中、加严和最严情景）,并依据《大气细颗粒物一次源排放清单编制技术指南（试行）》建立的减排潜力模型对2017年、2020年和2030年我国燃煤电厂PM_（2.5）减排潜力及空间分布进行预测分析.结果表明：通过燃煤发电机组结构优化调整,2017年、2020年和2030年我国燃煤电厂PM_（2.5）排放量与调整前相比可分别减少3.62×10-4、8.52×10-4和24.43×10-4t,但相对于基准年而言,PM_（2.5）排放量并未减少;进一步结合末端控制措施优化进行控制,PM_（2.5）最大减排潜力（相对于基准年而言）可分别达到59.42×10-4±7.83×10-4、82.83×10-4±5.82×10-4和81.89×10-4±6.76×10-4t,最高减排比例分别达到66.5%±8.8%、92.8%±6.5%和91.6%±7.6%.我国各省（市/区）燃煤电厂PM_（2.5）减排潜力与其煤耗量和采取的控制措施有关,燃煤量越大,控制措施越严格,则减排潜力越大.京津冀、长三角和珠三角地区燃煤电厂在实现超低排放,即最严情景下2017年PM_（2.5）减排潜力分别为5.93×10-4、12.04×10-4和4.70×10-4t;2017年、2020年和2030年这3个区域PM_（2.5）总减排潜力分别为22.68×10-4、22.36×10-4和22.07×10-4t.内蒙古、江苏、山东、广东、河北和山西等地在实施超低排放后,其PM_（2.5）减排潜力均超过4×10-4t,并且在全国范围内实施超低排放可显著降低我国燃煤电厂PM_（2.5）排放量.

燃煤电厂超低排放的减排潜力及其PM_(2.5)环境效益

燃煤机组在燃用低硫优质煤的基础上采用先进的大气污染控制技术设备，实施主要大气污染物的超低排放，在新建机组与改造机组上均是可行的。长三角、京津冀的燃煤电厂实施超低排放环保改造后，与现有燃煤电厂排放的污染物相比，SO2、NOx和烟尘以及烟尘中一次PM2.5减排比例均在90%以上，SO3减排幅度也达到70%左右。采用MM5＋CULPUFF耦合模型，以江苏省为例，定量模拟研究了2012年江苏省火电厂排放的大气污染物对各地级市PM2.5的影响，结果表明，对各市贡献的日均浓度最大值介于27.3～42.9 μg/m^3，平均为35.28 μg/m^3，其中二次PM2.5占87.4%；实施超低排放后对各市贡献的日均浓度最大值介于6.2～12.5 μg/m^3，平均为9.43 μg/m^3，其中二次PM2.5占91.7%。

京津冀地区燃煤锅炉PM_(2.5)减排潜力分析

基于我国燃煤锅炉的技术特征和国内外排放清单编制技术方法,建立了燃煤锅炉PM_(2.5)减排潜力计算方法,以2012年为基准年,设计了3种控制情景,对2020年京津冀地区燃煤锅炉PM_(2.5)减排潜力进行预测和分析.结果表明:2012年京津冀地区燃煤锅炉PM_(2.5)排放量为7.83×l0~4t,随着控制措施的不断加严,PM_(2.5)排放量逐渐减少,一般控制情景、重点区域控制情景和加严控制情景下2020年京津冀地区燃煤锅炉PM_(2.5)排放量分别为1.25×l0~4t、0.58×l0~4t和0.18×l0~4t,相对于基准年而言,分别减少6.6×10~4t、7.2×10~4t和7.6×10~4t;减排比例分别达到84.0%、92.6%和97.7%.各城市燃煤锅炉PM_(2.5)减排潜力与锅炉耗煤量、锅炉规模分布、用煤灰分、除尘技术应用情况等有关,京津冀地区pm_(2.5)减排潜力最大的城市是天津市,河北省减排潜力最大的城市是石家庄市;在加严控制情景下,唐山市、北京市、保定市和秦皇岛市的PM_(2.5)减排潜力均超过了0.5×l0~4t.

关中地区冬季人为源减排对PM_(2.5)浓度的影响

使用WRF-Chem模式和关中地区高分辨率的人为源排放清单,选取2013年冬季不利于关中地区污染物扩散的4类典型天气形势中的各1d,模拟了PM_(2.5)时空分布和日变化趋势,同时以国家环境空气质量标准为目标,制定人为源等比例减排的敏感性试验.结果表明,模式可以较好地捕捉PM_(2.5)的时空分布和变化趋势,且与天气形势有着一致的对应关系.在4类不利天气形势下,PM_(2.5)浓度随着人为排放源的减少呈二次曲线下降趋势,PM_(2.5)浓度下降率与所在区域原有大气污染程度成正比.在不同天气形势下,要使PM_(2.5)浓度达到国家环境空气质量标准75mg/m^3时,人为源需削减比例为30%~60%.

防风网对露天煤堆PM_(2.5)的减排效果评估方法

科学评价防风网的减排效果,特别是其针对PM_(2.5)的减排率,对指导防风网优化设计和防风网工程的验收具有重要意义。提出一种计算防风网对露天煤堆PM_(2.5)的减排效果新方法。采用Fluent软件计算出煤堆前的最大风速值,并代入美国国家环保局(US EPA)推荐的露天堆场扬尘排量计算公式,分别计算出设置防风网前后露天煤堆PM_(2.5)的月排放量。结果表明,开孔率为40%的平面型防风网对露天煤堆的PM_(2.5)减排率可达99.33%。为了验证该计算方法的有效性,采用其他减排效果计算方法对此煤堆进行了计算,结果显示两种方法的计算结果相一致。

碳减排对PM_(2.5)的协同效应与交互效应分析——基于长江经济带11省市面板数据的实证

采用长江经济带11个省市2001—2017年的面板数据,实证分析了PM_(2.5)浓度和CO_2减排量之间的协同效应与交互相应;研究结果表明:PM_(2.5)浓度和CO_2减排量之间存在显著的协同减排效应,即PM_(2.5)浓度会随着CO_2减排量的增加而下降,且这种协同减排效应会随着单位GDP能耗、煤炭占能源消费总量比重以及第二产业产值占GDP比重的下降而扩大;该研究结论不但为温室气体减排和大气污染治理提供了新的方向,也为政府制定协同减排政策提供了理论基础。

城市居民PM_(2.5)减排行为影响因素及应对策略研究

对城市居民PM_(2.5)减排行为的正确引导可有效缓解我国雾霾污染。基于拓展的计划行为理论建立雾霾治理视角下城市居民PM_(2.5)减排行为意愿模型,并借助结构方程建模方法(SEM)对川渝地区城市居民个人层面的PM_(2.5)减排行为及其影响因素进行实证分析。结果显示:居民的态度、主观规范、感知行为控制和道德规范都显著正向影响居民的PM_(2.5)减排行为意愿,而且在雾霾治理背景下,居民道德规范的影响力度明显加大;环境后果和环境责任感分别从两个角度显著影响居民的道德规范和减排意愿,环境责任感在道德规范的培养中发挥了中介作用。最后,为管理部门针对性的调控6个影响因素以引导居民PM_(2.5)减排行为提供了政策建议。

捕获PM_(2.5) 有效抗击雾霾——宝鸡市海浪锅炉设备有限公司大气治理减排纪实

宝鸡市海浪锅炉设备有限公司（以下简称＂海浪锅炉＂）是一家集自主研发、生产、销售为一体的新型高科技民营企业,是国际低碳研究中心理事单位、中国可再生能源行业协会理事单位、中国节能环保锅炉行业主任单位、陕西节能减排理事会常务理事单位、陕西省环保产业协会副理事长单位。先后荣获国际低碳企业奖、全国环保优秀品牌企业、国家质量信用AA等级、中国专利优秀奖、最具活力和影响力企业、陕西省高新技术企业,

不同时刻污染减排对北京市PM_(2.5)浓度的影响

利用空气质量模式Model-3/CMAQ及京津冀地区高分辨率排放源清单,针对有代表性的污染时段（2012年2月7～16日）,设置了5种不同时刻的减排方案（在污染峰值提前4d、提前3d、提前2d、提前1d及当天减排）,对比在同样的减排比例下,不同时刻开始减排的效果差异.研究发现,提前采取减排控制措施比污染峰值当天开始减排对降低PM2.5浓度的影响更为明显,而且提前采取应急减排的时间越早,PM2.5浓度下降越明显.提前1d、2d、3d减排海淀站和城六区峰值浓度下降率分别为23%和22%、31%和30%、39%和38%,均明显高于当天减排的峰值浓度下降率10%和9%.但随着提前天数的增加,PM2.5峰值浓度进一步下降的幅度越来越小,减排效益较之前显著降低.提前4d减排海淀站和城六区峰值浓度下降率分别为40%和39%,提前4d减排和提前3d减排对降低污染峰值日PM2.5浓度的效果已没有太大差别.同时针对另一个污染时段（2012年1月11～20日）进行了相似的敏感性试验,得出了类似的结论.因此,针对某些污染事件的应急减排,综合考虑减排成本和减排效果,根据气象条件的预报,在可能引起重污染事件的不利气象条件来临时提前2～3d采取减排措施效果最好,既能有效降低PM2.5浓度,也可以避免因盲目长时间减排造成的成本过大.

“9·3”阅兵期间协同减排措施对北京市大气PM2.5质量浓度及其来源影响的数值模拟

本文利用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS),模拟研究了"9·3"阅兵期间北京市及周边地区主要气象要素和大气细颗粒物(PM_(2.5))质量浓度的时空变化特征,结合污染物源解析的方法,定量分析了基准和减排情景下各周边源地对北京市近地面层PM_(2.5)质量浓度的贡献.结果表明:1)NAQPMS模式系统能较好地模拟北京市PM_(2.5)质量浓度的时空变化特征;2)协同减排控制措施有效降低了首都地区PM_(2.5)质量浓度,阅兵活动当天PM_(2.5)质量浓度削减率高达31%;一次PM_(2.5)排放量大,下风向特别是风场辐合区等污染物易累积的地区减排后的削减程度大;3)阅兵活动期间,北京市PM_(2.5)质量浓度最主要的贡献来源于本地排放,日平均贡献率最高达48.6%,河北东南部、中部及河南等地是其主要的外来源地,日平均贡献率最高分别为21.1%、17.6%和16.4%;4)相比于基准情景,减排情景下北京及周边减排力度较大的源地贡献率显著降低,其中北京降幅最大,达2.2%.

污染源减排时刻和减排比例对北京市PM_2.5浓度的影响

利用Model-3/CMAQ及京津冀地区高分辨率排放源清单,选取文献[19]中污染峰值当天启动50%污染源削减方案的同时,进一步设置了3种污染源控制方案（峰值当天启动75%源削减;峰值日前1d、2d开始启动25%源削减）,比较了峰值日前启动适量减排与峰值日当天启动大幅度减排的效果差异.结果表明：污染峰值当天启动50%、75%减排时,北京市PM2.5浓度下降率分布不均匀,高值区集中于PM2.5浓度高值区,减排后PM2.5浓度分布较减排前均匀.提前1~2d启动25%源削减时,峰值日北京市PM2.5浓度整体下降.城、郊PM2.5下降率均表现为当天减排50%小于提前1d开始减排25%;当天启动减排提高到75%时,城区PM2.5下降率大于提前2d启动25%减排,郊区表现为峰值前2d启动25%削减优于当天减排75%.将峰值前1d、2d启动25%减排分别与当天启动50%、75%减排时北京市峰值日PM2.5浓度下降率相减,北京市绝大部分区域下降率差值为正;峰值前1d、2d启动25%减排分别比峰值日启动50%、75%减排时北京市平均PM2.5多下降4.7μg/m3（6%）、2.9μg/m3（4%）.综上所述,在污染峰值来临之前采取适量减排较污染当天才启动大幅度减排更有利于北京市整体空气质量达标.

系统动力学预测区域减排措施对GDP和PM_(2.5)的影响

中国的灰霾十分严重,如何有效地控制某一地区的PM_(2.5)浓度,同时保证GDP的中高速增长,需要建立GDP-PM_(2.5)的量化关系模型,做好宏观预测。充分利用城市大气污染物、气象、经济的多年统计数据,以及该地PM_(2.5)源解析、源清单和大气边界层信息,从中确定2种重要的辅助变量,一是单位GDP某种大气污染物排放量,二是各污染物形成PM_(2.5)的转化率,它们把GDP、PM_(2.5)和污染物排放量联系起来。再运用系统动力学(SD)建立GDP和PM_(2.5)动态关系模型。文章以东莞为例,预测了"确保经济、确保环境、源头治理、全面治理"这4种模式下污染物减排措施对GDP和PM_(2.5)的影响,并提出定量的减排建议。预测结果显示,"全面治理"的发展模式较为合理,既能保证经济的可持续发展,又能实现东莞PM_(2.5)减排目标。

交通减排对上海2014年PM2.5污染影响的案例研究

使用WRF-Chem模式模拟分析2014年4月16日—18日一次上海市大气污染过程,探究交通减排对该市PM 2.5浓度的影响。结果表明,模式较为成功地再现了污染过程中天气形势及大气污染物时空变化,PM 2.5浓度模拟与观测结果IOA达到0.65。研究时段内交通减排使上海市PM 2.5质量浓度平均减少3.29μg/m^3,虹口凉城监测站受到交通减排影响最大,对小时平均质量浓度的最大影响超过26μg/m^3,超过此站PM 2.5浓度的13%;PM 2.5浓度越高,交通减排对上海市PM 2.5浓度的影响越显著;交通减排对上海北部地区空气质量的改善效果最明显。

PM2.5刺痛节能减排的神经

"因为做PM2.5这个节目,我就查了很多资料,肺癌30年前在中国是排在第三位,现在已经排在了第一位。这个数值比30年前,每万人得病率增加了10倍。"中央电视台财经频道评论员刘歌说。PM2.5,这个直径不超过2.5微米、肉眼看不到、却可以畅通无阻在人的肺部安家的细微颗粒成为肺癌上升的重大嫌疑。肺癌的杀伤力无人质疑,而且,PM2.5对人体的危害不止这一项。PM2.5的存在,不仅是严重的健康风险,它的存在还有可能最终转化为社会风险。因为如果致命杀手肺癌及多种相关疾病真的由它而起,并越来越多,就会对医疗卫生、社会保障、公共财政以及个人家庭幸福等等构成越来越大的压力和挑战,从而转化成社会风险。而一切社会风险,最终都有可能变成经济风险。中国较高增速的经济发展,一旦被之阻碍、胁迫,后果可想而知——道理很简单,现在的中国需要较高的经济增速,国内民众日益增长的需求,历史教训的汲取,都需要经济的刚性发展。如果说,在目前的中国,PM2.5对健康的影响、对经济的影响还处在"核准"阶段(在中国,还没有权威部门铁的认定——尽管坊间言之凿凿),但这并不妨碍PM2.5成为刺痛国人神经的毒针。因为,在太平洋彼岸的美国,每年由于吸入过量PM2.5而致病死亡的人数达6万之众(据相关报道)——须知,美国已经执行PM2.5空气质量标准,而中国还处在执行PM10的相对落后的阶段;其二,发生在上世纪40年代的洛杉矶烟雾事件、伦敦烟雾事件等著名国际城市主要由PM2.5引起的严重空气污染事件所造成的人身伤亡及巨额的治理费用足以引起国人的重视;其三,现实的严峻,已经让国人惊悚不已。早在1998年,北京就曾掀起过"向大气污染宣战"带有悲壮色彩的豪迈壮举——如今,更确切说是去年年底,北京及全国各大城市出现多起严重灰霾天气:倍受关注的北京甚至被指可能取代伦敦成为一个更名符其实的雾都!PM2.5严重超标的现实,实实在在刺痛了国人的神经。治理PM2.5,成为中国政府和国民必须严阵以待的头等大事。然而,就是这样的一个刺痛国人神经的大事,本质上却要回归到节能减排的老话题上——它也同时刺痛了节能减排的神经。

西安市人为源一次PM_(2.5)排放清单及减排潜力研究

颗粒物是影响西安市环境空气质量的主要因子.结合《西安统计年鉴2015》《2014年环境统计数据》和现场调查等确定了西安市各类PM_(2.5)排放源的活动水平数据,采用物料衡算法和排放因子法测算了西安市2014年大气中PM_(2.5)的年排放总量,并从行业和区域角度详细分析了PM_(2.5)的排放贡献率.在此基础上,以2014年为基准年,依据西安市地方政策和各行业最新排放标准,对PM_(2.5)的减排潜力进行了预测.结果表明:2014年西安市人为源一次PM_(2.5)排放总量为33 660. 1 t,其中,固定燃烧源、工艺过程源、移动源、生物质燃烧源、扬尘源和餐饮源的贡献率分别为27. 6%、23. 5%、6. 8%、10. 7%、31. 1%和0. 3%.道路扬尘、窑炉和发电为西安市PM_(2.5)的重点排放行业,其PM_(2.5)排放量分别占排放总量的21. 4%、20. 3%和11. 0%.各区县中,鄠邑区、灞桥区和未央区的PM_(2.5)排放量较高,其贡献率分别为15. 7%、13. 7%和12. 7%;新城区PM_(2.5)排放量最小,为297. 8 t/a. 2014年西安市PM_(2.5)平均排放强度为2. 07 t/km2,其中,碑林区排放强度(16. 80 t/km2)最大,高陵区(0. 48 t/km2)最小.按照《西安市2017年"铁腕治霾保卫蓝天"工作实施方案》等新政策的规定,预测在新的排放标准下西安市PM_(2.5)排放量将比2014年削减63. 7%.研究显示,固定燃烧源、工艺过程源和生物质燃烧源有较大的减排潜力.

深圳市龙华区PM2.5污染与减排过程模拟分析

通过分析深圳市龙华区2018年大气环境承载力发现,NO2和PM10的实际大气环境承载量已经降到了理想大气环境容量范围内,而PM2.5的实际大气环境承载量则已超过理想大气环境容量近1000 t,说明PM2.5仍是龙华区大气污染防治的重点工作,利用科学手段精准、有效地指导PM2.5减排工作十分重要。基于相关监测数据,结合WRF-Chem大气化学模式,对深圳市龙华区2017年、2019年冷季大气中PM2.5污染日案例和2018年暖季大气中PM2.5相对清洁日案例的PM2.5污染与减排过程进行了模拟分析。结果表明:为达到PM2.5浓度的控制目标,龙华区需在相对清洁时期的排放量上减排30%,污染时期的排放量上减排70%~75%,且减排工作在PM2.5浓度高峰时期开展能取得较好的减排效果;龙华区大气污染受周边区域传输污染的影响较大,减排任务较为严峻,需要其他地区协同参与,共同减排。