京津冀地区空气质量及污染分布研究

目的针对京津冀地区空气质量指数和污染源,建立新的空气质量标准来定义空气等级以及建立模型对污染源的扩散进行研究,并给出减少京津冀地区污染的建议。方法以河北省为研究对象,通过互联网查找河北省的污染数据,分析国标和美标的区别,从而对国家空气质量标准(AQI)进行改进,运用半集均方差方法重新建立空气优劣程度模型,并在高斯定理的基础上建立多种研究污染物扩散的单污染源扩散、OSPM、CALINE-4、GM等模型,结合MATLAB、EXCEL等软件,给出不同时间段以及北京不同路段的污染浓度梯度和空气质量等级。结果北京早上8点AQI为255.16,空气质量五级,重度污染,中午12点AQI为140.78,空气质量三级,轻度污染,晚上9点AQI为77.79,空气质量二级,良;相同时间段内二环CO浓度高于四环,四环高于六环,相同路段在不同时间段内CO浓度呈折线变化,其中在7:00~9:00和19:00~21:00这两个时间段内CO浓度最高,11:00~13:00相对较低。结论京津冀地区工业生产和煤炭的燃烧是空气污染的重要来源,其中PM2.5和PM10占主要成分;另外大量的汽车尾气也是空气污染的主要来源。因此,通过控制煤炭燃烧和机动车尾气的排放,开发清洁能源可以有效地改善京津冀地区的空气质量。

北京奥运交通限行前后街道机动车污染的模拟

为评估北京市街道的机动车污染状况及奥运期间的改善程度,利用OSPM模型模拟计算了2008年7月奥运交通限行前后北京街道大气中PM10、CO、NO2和O3的浓度,得到其在限行前的日均浓度值分别为146μg/m3、3.83 mg/m3、114.4μg/m3和4.71×10-9,限行后为112μg/m3、3.16 mg/m3、102.4μg/m3和5.31×10-9,削减率分别是23.4%、20.5%、10.5%和-12.5%.对污染物在限行前后的浓度变化和日变化趋势的研究发现,PM10浓度受交通限行影响削减最大;CO浓度的日变化趋势与机动车流量的变化最为类似;NO2在限行后的削减幅度有限,表明其浓度还受到除交通排放外的其他因素影响;O3浓度在限行期间有所上升,说明限行措施不能降低街道中大气O3浓度.另外,比较不同类型街道的计算结果,发现街道车型构成与几何形状对污染物浓度变化有影响.总之,北京市在实施交通管制前,街道中PM10、CO和NO2的日均浓度均接近或超过国家空气质量二级标准限值,机动车污染状况较为严重;交通限行可有效降低一次污染物的浓度,但二次污染物的浓度有可能升高.