收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

上海市空气污染排放清单及大气中高浓度细颗粒物的形成机制

伏晴艳  
【摘要】: 上海是中国经济活动总量最大、工业门类最全、能源消耗强度最大、污染物排放密度最高的城市。近年来,随着产业结构和工业布局的调整、清洁能源替代及工业区环境综合整治等系列污染控制措施的实施,上海市环境空气质量总体上得到了改善。2008年上海市环境空气中PM_(10)的年日均浓度为0.084毫克/立方米,比2004年下降了15%;SO_2年日均浓度同比下降了5.6%;NO_2下降了9.7%。但是,与国际大都市相比,上海环境空气质量仍处于较高污染的水平。以PM_(10)为主的大气污染指标是发达国家城市的2—5倍,特别是细颗粒物PM_(2.5)的年平均浓度高达0.050—0.059mg/m~3,超过国际卫生组织年平均值标准0.015 mg/m~3的3—4倍。以PM_(2.5)为代表的细颗粒物已成为制约上海市环境空气质量改善的关键问题。 本博士论文,以上海市环境空气中PM_(10)和PM_(2.5)的污染因子为研究对象,以大气污染物排放清单的建立和分担率研究为核心,结合现场监测、实验室分析、统计分析和数值模型,开展了上海市细颗粒气溶胶污染的时空分布、化学组成、形成机制和来源研究。本研究通过对污染源的全面识别和梳理,结合全国污染源普查及重点国控企业大气污染物排放核查的创新工作方法,应用及修订多种污染物排放定量技术方法和手段,探索了石化行业VOCs无组织排放的定量难题,建立了以气溶胶污染为控制目标,以常规大气污染物(PM、PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NOx、CO、VOCs和NH_3)为目标污染物的2006年上海市大气污染物排放清单及改进的2007年点源大气污染物排放清单。该清单空间精度为1×1km~2网格精度、高度1km,涉及33种工业行业点源(12896家工业企业)、20种民用与工业面源以及机动车、船舶、飞机和火车在内的流动污染源。 2006年排放清单研究显示,上海市各类污染源向环境空气中排放的总量分别为:PM—58.2万吨、PM_(10)—27.9万吨、PM_(2.5)—11.1万吨、SO_2—56.4万吨、NOx—46.4万吨、CO—141.7万吨、VOC—57.4万吨和NH_3—1.4万吨,是全世界污染物排放量最多的城市。面源是PM、PM_(10)、PM_(2.5)、VOC和NH_3的首要来源;点源是SO_2和NOx的第一来源;流动源是CO的第一来源,分担率为46%。其中,道路扬尘是上海市一次颗粒物(PM、PM_(10)和PM_(2.5))的首要来源,对全市总量的分担率为54%、45%和26%。造成上海环境空气中气溶胶二次组分的主要污染物SO_2的主要来源是电站锅炉和工业分散燃料,其分担率分别为57%和12%;主要污染物NOx的主要排放来源是电站锅炉和机动车,分别为全市总量的36%和18%;有机气溶胶的来源即污染物VOC的主要排放源是涂料、生产工艺储罐和机动车,其分担率分别为28%、23%和16%。NH_3的排放主要来自畜禽养殖和点源生产工艺,分别占全市总量的66.7%和19.7%。 本研究还应用MODELS3/CMAQ数值模型对上海冬季污染的来源开展了情景模拟分析,测试了电厂、非电工业源、流动源和面源等主要污染源类别对上海市细颗粒污染的贡献和影响。2008年冬季数值模型模拟结果显示,上海市气溶胶PM_(10)、PM_(2.5)的浓度受面源排放的影响较其它排放源更大,浓度贡献率为68.3%;其次是流动源和非电站点源排放。电站点源是造成SO_2连续多天较高浓度的最主要排放源,浓度贡献率为32.1%;其次是流动源和非电站点源,周边外来源的影响占15.3%。造成NO_2高浓度的最主要排放源则是流动源,其次是电站点源和非电站点源。 本研究利用2004-2008期间上海市环境空气中PM_(10)及PM_(2.5)自动监控网络和气溶胶滤膜现场监测,深入分析了所采集的35万余个监测数据。结果表明,上海细颗粒污染呈现冬春季节高(1、3、4、11和12月)、夏秋季节(7、8和9月)较低,日变化双峰(6:00—8:00、18:00—19:00)双谷,以及东部沿海区域低、西北部污染浓度高的时空间分布特点。PM_(2.5)/PM_(10)常年平均值在0.5以上,不同污染类别下,气态污染物与颗粒物的污染呈现出显著差异。重霾污染日,SO_2/PM_(10)(0.38)和NO_2/PM_(10)(0.24)明显低于优良日(0.51和0.62),而PM_(2.5)/PM_(10)比值显著升高达到61%。PM_(2.5)中水可溶性组分占到59%,硫的转化率(SOR)和氮的转化率(NOR)分别达到0.67和0.61,表明一次SO_2和NOx转化成的硫酸盐、硝酸盐以及铵盐是形成上海PM_(2.5)高浓度的主要因素。在受沙尘输送影响下的高污染日,上海市环境空气中SO_2/PM_(10)、NO_2/PM_(10)、PM_(2.5)/PM_(10)进一步降至0.066、0.073和15.5%。SO_2/PM_(10)、NO_2/PM_(10)和PM_(2.5)/PM_(10)比值可作为判断沙尘日、非沙尘日和霾污染日的重要指标。 本研究成果揭示了上海市细颗粒气溶胶的污染特性及变化规律,阐明了沙尘长距离输送影响条件下,上海市气溶胶尤其是典型重霾污染的特性、来源、形成机制及其对大气空气质量的影响。 本研究已经在国际SCI杂志和中国核心期刊、书籍上发表了9篇论文,其中第一作者4篇;还有1篇已投到国际SCI杂志,1篇拟投国际SCI杂志,均为第一作者。本研究主要成果已获得2008年度“上海市科学技术进步奖”二等奖。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李伟,傅立新,郝吉明,马红,李锁强,胡伟;中国道路机动车10种污染物的排放量[J];城市环境与城市生态;2003年02期
2 Yoshinori Kondo;Yuichi Moriguchi;Hiroshi Shimizu;铁晓珊;;为日本建立一份二氧化碳排放清单:两种方法对比[J];AMBIO-人类环境杂志;1996年04期
3 ;信息[J];环境污染与防治;2002年06期
4 苏芳,邵敏,蔡旭辉,曾立民,朱彤;利用逆向轨迹反演模式估算北京地区甲烷源强[J];环境科学学报;2002年05期
5 魏玉梅;张清宇;田伟利;;合成革企业二甲基甲酰胺排放清单的初步建立[J];环境科学研究;2010年05期
6 王伯光;祝昌健;俞开衡;张远航;;美国加州机动车排放清单模型介绍[J];广州环境科学;1999年01期
7 贺克斌,余学春,陆永祺,郝吉明,傅立新;城市大气污染物来源特征[J];城市环境与城市生态;2003年06期
8 朱松丽;加拿大油气系统温室气体逃逸排放清单简述[J];油气田环境保护;2005年04期
9 王永红;薛志钢;柴发合;冯贵颖;王艳;;我国水泥工业大气污染物排放量估算[J];环境科学研究;2008年02期
10 吕亚辉;黄俊;余刚;杨曦;;中国二噁英排放清单的国际比较研究[J];环境污染与防治;2008年06期
11 张楚莹;王书肖;赵瑜;郝吉明;;中国人为源颗粒物排放现状与趋势分析[J];环境科学;2009年07期
12 田贺忠,郝吉明,陆永琪,周中平;中国生物质燃烧排放SO_2、NO_x量的估算[J];环境科学学报;2002年02期
13 朱松丽;;澳大利亚能源活动温室气体排放清单编制经验及对我国的借鉴意义[J];气候变化研究进展;2011年03期
14 樊守彬;秦建平;蔡煜;;呼和浩特交通扬尘排放清单研究[J];环境科学与管理;2011年06期
15 吴捷;马斌;;燃气-蒸汽联合循环发电系统环境影响生命周期研究[J];石油和化工设备;2011年08期
16 王婉琳;;美国《毒性物质排放清单》立法及实践[J];环境保护;2011年16期
17 曹国良,张小曳,王丹,郑方成;中国大陆生物质燃烧排放的污染物清单[J];中国环境科学;2005年04期
18 刘源;邵敏;;北京市碳黑气溶胶排放清单估算及预测[J];科学通报;2007年04期
19 杨洪斌;李英志;邹旭东;张云海;汪宏宇;;城市空气污染数值预报的技术关键[J];环境保护与循环经济;2009年11期
20 金陶胜;殷小鸽;许嘉;杨柳;葛卫华;鞠美庭;;天津港运输船舶大气污染物排放清单[J];海洋环境科学;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王戎;沈惠中;陶澍;;1960-2030年全球机动车炭黑排放清单[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
2 杨淑伟;黄俊;余刚;;中国主要排放源的非故意产生六氯苯和多氯联苯大气排放清单研究[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
3 李嘉伟;韩志伟;;东亚地区气溶胶空间分布和季节变化的模拟研究[A];第七届海峡两岸气胶技术研讨会暨第二届空气污染技术研讨会论文摘要集[C];2010年
4 沈惠中;王戎;陶澍;;近五十年全球大气多环芳烃排放清单[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
5 卢广献;郭学良;;一次锋面过境前后气溶胶和云凝结核飞机观测分析[A];第27届中国气象学会年会人工影响天气与云雾物理新技术理论及进展分会场论文集[C];2010年
6 于兴娜;李新妹;;城市灰霾事件气溶胶化学特性研究[A];第28届中国气象学会年会——S8大气成分与天气气候变化的联系[C];2011年
7 赵树云;智协飞;张华;王志立;;不同气溶胶方案对BCC_AGCM2.0.1的影响[A];第28届中国气象学会年会——S8大气成分与天气气候变化的联系[C];2011年
8 李靖;聂磊;王敏燕;;炼油厂挥发性有机物(VOCs)排放清单构建方法的研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
9 张普;周来东;王治渊;;成都市中心城区环境空气中NOx污染特征及来源分析[A];成都市科技年会分会场——世界现代田园城市空气环境污染防治学术交流会论文集[C];2010年
10 张倩;郭鹏然;杨运云;;广州市环境空气中多环芳烃的含量和季节变化[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 伏晴艳;上海市空气污染排放清单及大气中高浓度细颗粒物的形成机制[D];复旦大学;2009年
2 邢佳;大气污染排放与环境效应的非线性响应关系研究[D];清华大学;2011年
3 彭杰;云的垂直重叠和热带地区气溶胶间接效应[D];中国气象科学研究院;2013年
4 彭杰;云的垂直重叠和热带地区气溶胶间接效应[D];南京信息工程大学;2013年
5 周杨;华北地区气溶胶理化特性、来源解析及实验室模拟[D];山东大学;2012年
6 胡大伟;大气中亚微米颗粒物吸湿性及光学特性的实验室模拟研究[D];复旦大学;2012年
7 魏巍;中国人为源挥发性有机化合物的排放现状及未来趋势[D];清华大学;2009年
8 徐昶;中国特大城市气溶胶的理化特性、来源及其形成机制[D];复旦大学;2010年
9 李莉;典型城市群大气复合污染特征的数值模拟研究[D];上海大学;2013年
10 付翔;中国电动汽车产业发展动力系统研究[D];武汉理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何敏;珠江三角洲典型大气污染源对有机气溶胶形成贡献的研究[D];华南理工大学;2012年
2 王宏图;城市路网中观排放清单的建立研究[D];北京交通大学;2010年
3 陈楠;成都经济圈(城市群)污染源排放清单研究[D];西南交通大学;2011年
4 车汶蔚;珠江三角洲高时空分辨率机动车污染排放清单开发及控制对策研究[D];华南理工大学;2010年
5 王春凤;丽江—玉龙雪山地区大气降水和气溶胶化学特征研究[D];兰州大学;2012年
6 吕梦瑶;重庆城市灰霾的统计分析与模拟研究[D];南京大学;2011年
7 王婷丽;基于IVE模型的重庆市主城区机动车排放清单研究[D];重庆交通大学;2013年
8 张红亮;南京地区气溶胶中多环芳烃特征及气象要素的影响[D];南京信息工程大学;2012年
9 任照芳;基于稳定碳同位素组成的环境空气中非甲烷烃来源及光化学寿命的初步研究[D];太原理工大学;2010年
10 赵盟;北京市奥运期间大气污染物减排效果评估[D];清华大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 原建猛;山西城市环境空气质量实现历史性突破[N];发展导报;2008年
2 记者 李海英;好天同比多5天 坏天少8天[N];沈阳日报;2010年
3 记者 辜迅;成都开列大气污染源排放清单[N];中国环境报;2003年
4 安文;天津开发区实施蓝天工程、改善环境空气质量工作方案[N];北方经济时报;2007年
5 曹文军;太原市政府重拳出击治污染[N];山西日报;2006年
6 本报记者 郑贝妮;民族地区经济发展应与环境保护相协调[N];中国民族报;2011年
7 孙英威;哈尔滨计划今晚恢复供水[N];新华每日电讯;2005年
8 郭文生;财政政策支持改善空气质量[N];中国环境报;2007年
9 记者 马效军 李峰;兰州石化爆燃事故事态得到控制[N];甘肃日报;2010年
10 黄最惠;渔都港城构筑蓝色屏障[N];中国环境报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978