冬季靜穩(wěn)天氣下西固區(qū)SO2、NO2排放對(duì)蘭州市主城區(qū)影響的初步研究.pdf

1、近年來，我國大氣污染事件頻發(fā)，控制大氣污染物的排放、改善環(huán)境空氣質(zhì)量是人類面臨的一個(gè)嚴(yán)峻的環(huán)境問題，也是我國目前迫切需要解決的問題。蘭州市的空氣污染問題由來已久，不盡合理的能源結(jié)構(gòu)和工業(yè)布局、脆弱的生態(tài)環(huán)境等嚴(yán)重影響了蘭州城市空氣質(zhì)量，蘭州市政府及相關(guān)部門采取了污染防治與減排措施后，環(huán)境質(zhì)量有所改善，但特殊的地形條件、不利的氣象擴(kuò)散條件使得蘭州市的環(huán)境保護(hù)工作仍面臨很多困難和挑戰(zhàn)。分析環(huán)境空氣質(zhì)量與污染源、氣象場特征的關(guān)系是科學(xué)治理環(huán)境

2、空氣污染問題的基礎(chǔ)。污染源調(diào)查結(jié)果顯示西固區(qū)集中分布了蘭州市主要的工業(yè)污染源，西固區(qū)SO2和NO2排放量占蘭州市污染物總排放量50％左右；但西固區(qū)位于蘭州市主城區(qū)的下風(fēng)向，西固區(qū)排放的污染物對(duì)主城區(qū)空氣質(zhì)量的影響在蘭州市大氣污染治理工作中備受關(guān)注。本文利用高分辨率空氣質(zhì)量模式（Models-3/CMAQ）系統(tǒng)對(duì)冬季靜穩(wěn)天氣下蘭州市（2005年1月27日～2005年2月2日）的空氣污染進(jìn)行了數(shù)值模擬，并采用模擬期間西固區(qū)12個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)

3、點(diǎn)的監(jiān)測(cè)值，進(jìn)行了模擬結(jié)果的檢驗(yàn)；根據(jù)污染源敏感性試驗(yàn)的結(jié)果，計(jì)算了西固區(qū)污染源排放的SO2和NO2對(duì)蘭州市主城區(qū)的平均貢獻(xiàn)率，同時(shí)，結(jié)合模擬期間的水平流場和垂直速度場分布特征，客觀分析了西固區(qū)污染源排放的SO2和NO2對(duì)蘭州市主城區(qū)的影響機(jī)理。本文通過探討西固區(qū)污染物排放對(duì)蘭州市主城區(qū)空氣污染影響的污染氣象機(jī)理，以期為蘭州市制定有效的污染減排措施、大氣污染的治理及污染物總量控制提供科學(xué)依據(jù)。
　　論文主要結(jié)論如下：
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4、1）精準(zhǔn)的氣象場是保障環(huán)境空氣質(zhì)量模擬效果的基礎(chǔ)。大氣邊界層高度決定了污染物垂直混合的范圍，直接關(guān)系到區(qū)域內(nèi)污染物的擴(kuò)散范圍和濃度分布，對(duì)空氣質(zhì)量數(shù)值模擬和大氣污染擴(kuò)散問題的研究十分重要。本文利用WRF模式Y(jié)SU、MYJ和ACM2三種不同的邊界層參數(shù)化方案對(duì)蘭州市冬季靜穩(wěn)天氣下的邊界層高度進(jìn)行了模擬，并將模擬結(jié)果與同期系留探空資料計(jì)算的邊界層高度做統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，結(jié)果顯示：ACM2方案模擬的PBLH與實(shí)測(cè)資料位溫廓線法求得的PBLH之間的相關(guān)

5、系數(shù)達(dá)到了0.91，平均相對(duì)誤差為49%，優(yōu)于YSU和MYJ方案。
　?。?）利用WRF模式ACM2邊界層參數(shù)化方案模擬的氣象場驅(qū)動(dòng)Models-3/CMAQ模式模擬，結(jié)果顯示：CMAQ模擬的SO2和NO2地面日均濃度與12個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的日均濃度監(jiān)測(cè)值的變化趨勢(shì)基本一致；CMAQ模式系統(tǒng)模擬的SO2和NO2濃度模擬值與監(jiān)測(cè)值之間的的平均相對(duì)誤差分別為38.5%和39.3%；SO2和NO2濃度模擬值和實(shí)際監(jiān)測(cè)值之間的相關(guān)系數(shù)分別

6、為0.518和0.582，相關(guān)性較好，且模擬結(jié)果均通過了??0.01的顯著性檢驗(yàn)。CMAQ模式系統(tǒng)具有模擬復(fù)雜地形污染物擴(kuò)散輸送的能力，但模擬結(jié)果普遍偏低，主要原因是污染源清單中僅僅考慮工業(yè)源和生活源，沒有考慮交通源的影響。
　?。?）論文通過設(shè)計(jì)敏感性試驗(yàn)來分析西固區(qū)對(duì)蘭州市主城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的影響。污染源敏感性試驗(yàn)結(jié)果顯示：模擬期間西固區(qū)污染源排放的SO2和NO2對(duì)蘭州市主城區(qū)地面濃度的平均貢獻(xiàn)率分別為9.7%和12.8%；受