《大气污染防治行动计划》实施环境效果模拟

本研究利用2010年污染源普查数据和MEIC排放清单建立全国大气污染物高时空分辨率排放清单,在此基础上利用2012年环境统计数据对其进行修订建立2012年全国大气污染物高时空分辨率排放清单;结合《大气污染防治行动计划》(以下简称《计划》)研究工作,测算了《计划》实施后在污染源综合治理、落后产能淘汰、能源结构调整方面对SO2、NOx、颗粒物、VOCs的减排量,同时对污染物新增量进行了预测,建立了《计划》实施后全国大气污染物高时空分辨率排放清单;利用CMAQ空气质量模型模拟分析了《计划》实施的空气质量改善效果。结果表明:《计划》实施后,将可以减少641万吨SO2、859万吨NOx、547万吨颗粒物(不含扬尘污染控制)、627万吨VOCs,全国、京津冀、长三角及珠三角区域PM2.5年均浓度将分别比2012年下降22.08%、33.99%、23.98%、24.04%。如果《计划》要求全部落实,可以实现空气质量改善目标。     

缺失烟囱参数估算及其应用对空气质量模拟结果的改进

针对源清单中部分点源烟囱参数缺失而采用源排放模型SMOKE(Sparse Matrix Operator Kernel Emissions)默认的烟囱参数对空气质量模型模拟结果造成的不利影响,综合考虑气象观测数据、空气质量监测数据、源排放强度以及相关标准和规范对烟囱设计的要求,分别基于最大落地浓度法和基于统计方法对2009年珠三角地区源清单中缺失烟囱参数点源的烟囱参数进行了估算,并将估算烟囱参数用在WRF/SMOKE-PRD/CMAQ空气质量模型系统分析其对模型模拟的改善情况.相比于采用SMOKE默认烟囱参数,基于最大落地浓度估算烟囱参数对NO2、NOx、SO2、PM10及O3的模拟结果均具有一定改善作用,而基于统计方法估算烟囱参数仅对SO2、O3的模拟结果有所提高.结果表明,使用基于最大落地浓度法估算得到的烟囱参数更为合理,使污染物的垂直排放分配更加合理,可以应用于空气质量模型输入源清单中缺失烟囱参数点源的估算,从而一定程度上改善空气质量模型的模拟效果.     

青岛市挥发性有机物排放清单及重点行业排放特征研究

根据收集的青岛市九大类排放源的活动水平数据,本研究采用排放因子法结合调研实测等工作建立了青岛市VOCs源排放清单,结果表明,工业企业VOCs排放占总排放的比例达到43.17%。其中,工艺过程源类中排放占比较高的行业依次为橡胶和塑料制品业、非金属矿物制品业、原油加工及石油制品制造业、化学原料和化学制品制造业、黑色金属冶炼和压延加工业等;溶剂使用源类中排放占比较高的行业为金属制品业、皮革皮毛羽毛制品和制鞋业、印刷业、铁路船舶航空等设备制造业、汽车制造业等。通过对重点行业重点企业进行入场调研采样分析,本研究发现不同行业中VOCs组成特征有差异,多数行业VOCs物种排放以卤代烃、芳香烃、烷烃等为主,纺织印染业、制鞋业等部分行业以含氧有机物排放为主。通过调研和实测对部分行业的VOCs排放因子水平做了本地化深入研究,调研统计青岛市约49%的企业安装了VOCs治理设施;在企业所安装的VOCs治理设施中吸附法占比最大,占比为26%。     

福州市大气环境红线空间区划研究

环境红线划定是城市环境总体规划的核心内容,本研究以福州市城市环境总体规划为例,首次提出了大气环境红线的内涵,将大气环境红线分为源头布局敏感区、聚集敏感区及环境受体敏感区三类,并基于WRF/CALMET/CALPUFF模型首次建立了大气环境红线划定技术方法。福州市大气环境红线研究结果表明,源头布局敏感区主要集中在罗源县、中心城区和闽江沿岸地区,红线区面积约312km2,占全市域面积的2.61%左右;聚集敏感区主要集中在闽清县、中心城区至闽江上游沿江带,红线区面积约190km2,占全市域面积的1.59%左右;环境受体敏感区为各区县中心,以及市域内自然保护区、风景名胜区,红线区面积约185km2,占市域面积1.55%左右。大气环境红线总体特征表现为:源头布局红线区主要受到主导风向和风速大小影响,集中在城市上风向区域;聚集红线区主要受到地形条件影响,集中在城市山地、河谷等地势低洼、扩散条件差的区域;受体敏感区主要包括环境空气一类功能区及人口密集区。     

青岛市工业源VOCs治理技术应用及环境治理成本分析

文章分析了各行业VOCs治理技术应用现状及环境治理成本情况,针对青岛市橡胶和塑料制品业、金属制品业、化学原料和化学制品制造业、汽车制造业等8个重点行业开展了VOCs治理现状进行调查研究。结果表明：青岛市橡胶和塑料制品业、金属制品业在企业数量及VOCs排放量均占优势,属本地特色行业;化学原料和化学制品制造业、汽车制造业虽然企业数量较少但VOCs排放量占比较高。青岛市目前应用最多的治理技术为光解/光催化,主要应用于橡胶和塑料制品业;冷凝、生物降解技术对废气成分及处理条件有一定要求,导致应用相对受限;RTO、RCO技术运行稳定且处理效率高,但治理成本也较高。青岛市应加快推进低挥发性有机物含量原辅料和产品替代工作,从源头削减VOCs排放,同时建设区域共享喷涂中心、注塑中心等,集中采用RCO、RTO设备进行废气处理,缓解部分企业单独处理高浓度、低排放量、非连续的有机废气而导致的经济压力。     

中国煤炭消费对PM2.5污染的影响研究

国务院颁布的《大气污染防治行动计划》明确提出制定国家煤炭消费总量中长期控制目标,到2017年,煤炭占能源消费总量比重降低到65%以下,然而煤炭消费对PM_(2.5)污染的贡献到底多大,这是当前亟待研究的科学问题。为定量分析煤炭消费对我国PM_(2.5)污染的影响,本研究首先计算了2012年煤炭消费产生的大气污染物排量,然后利用CAMx空气质量模型,分别采用组分分析法和情景模拟法两种方法研究了煤炭消费对全国PM_(2.5)污染的影响。组分分析法研究表明,煤炭消费对全国PM_(2.5)年均浓度的贡献率约为61%,其中煤炭直接燃烧、煤炭相关行业的贡献率分别约为37%、24%;情景模拟法研究表明,煤炭消费对全国PM_(2.5)年均浓度的贡献率约为56%。因此,我国由于煤炭消费对全国PM_(2.5)年均浓度的贡献率为56%~61%。     

MnO2-r-GO修饰阴极对沉积型微生物燃料电池（MFC）产电性能的影响

考察了MnO2-石墨烯(r-GO)修饰阴极对沉积型微生物燃料电池(SMFC)的产电性能和体系有机质去除率的影响.实验结果表明,采用MnO2和r-GO对SMFC阴极进行复合修饰,运行稳定后,MnO2-r-GO修饰阴极体系与空白阴极体系相比,最高产电电压从65.2 mV增大到325.7 mV;最大功率密度由0.28 mW.m-2增大到17.4 mW.m-2,并且体系的内阻由1157Ω显著降低到159Ω;空白阴极体系和MnO2-r-GO修饰阴极体系的COD去除率和氨氮(NH4+-N)去除率分别由25.8%和27.3%增大到37.0%和32.7%.     

中国2013年1月PM2.5重污染过程卫星反演研究

利用第三代空气质量模型CMAQ(community multiscale air quality modelling system)模拟的PM2.5垂直分层数据和中尺度气象模型WRF(weather research and forcasting model)模拟的高分辨率湿度数据,分别对MODIS AOD(aerosol optical depth)资料进行垂直与湿度订正,建立了订正后的AOD数据与PM2.5地面监测数据之间的线性拟合模型,其线性相关系数r=0.77(n=57,P0.01).基于此线性拟合模型,首次反演了2013年1月全国10 km分辨率PM2.5月均浓度的空间分布特征,并分析了人口暴露水平.结果表明,2013年1月我国PM2.5月均浓度大于100μg·m-3、200μg·m-3的面积占国土面积的比例分别高达10.99%、1.34%,暴露人口占全国总人口的比例分别高达45.01%、6.31%.     

褶型筒式空气过滤器过滤压降的数值模拟

基于计算流体力学（CFD）,采用FLUENT中的多孔介质模型对褶型空气过滤器进行数值模拟研究,通过模拟计算和实验研究得到了空气过滤器的一些阻力性能。结果表明,褶型空气过滤器在过滤气体中的杂质时,过滤器的阻力随着进口风量的增大而增大;而增加过滤器的褶数会增大过滤器的过滤面积,过滤器的过滤面积增大之后过滤器的过滤速度会相应减小,由此可以减小过滤器的阻力。但是增加过滤器的褶数之后会相应的改变过滤器滤芯的褶间距,褶间距的大小会对气流的流动产生影响。气流的流动会影响过滤器的阻力。这些研究可以为过滤器滤芯的设计及应用提供一定的依据。     

青岛市船舶废气排放清单及应用

基于AIS的数据基础运用动力法编制了2016年青岛市港口船舶废气排放清单,并分析了其空间排放特征、不同船舶类型排放特征及不同工况下的排放特征;基线内加基线外12海里以内船舶SO_2、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)、HC、CO排放量分别为1.56、2.34、0.21、0.18、0.09、0.17万t。船舶排放各污染物排放强度最高的区域集中在主航道、港口以及锚地。排放占比较大的船舶类型依次为集装箱船、渔船和油轮。船舶在巡航和停泊工况下的污染排放占比最高,分别为40%～44%和23%～46%;而机动操作状态时的排放占比较低,达到14%～37%。运用WRF-CMAQ模式模拟分析了青岛港船舶废气排放对市环境空气质量的影响,基线内加基线外12海里以内船舶排放对青岛市SO_2、NO_2、PM_(2.5)的贡献比例分别达到15.96%、12.47%、4.09%,贡献浓度分别为3.12、4.02、1.84μg/m~3。