基于CMAQ模型天水市PM2.5达标下的主要大气污染物允许排放量初探

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随着我国工业化及城镇化进程的不断推进,以细颗粒物(PM2.5)为代表的大气复合型污染问题日益突出,成为我国当前面临的重大环境问题之一。天水市由于其独特的地形条件(河谷城市)、气象条件(冬、春季采暖期长,沙尘天气频发)和工业布局(多集中于主城区),使得主城区内冬、春季频繁出现PM2.5日均浓度超标现象。本次研究利用通风系数及环境空气质量综合指数,分析了天水市近几年的气象条件,确定2017年为不利气象条件的基准年,在此基础上对MEIC清单进行了本地化处理,建立了天水市3km分辨率的大气污染源排放清单,结合WRF模式模拟的气象场驱动CMAQ模型,对天水市PM2.5达标下的主要大气污染物允许排放量进行了研究,结果表明:(1)天水市2019年CO、NOx、SO2、NH3、VOCs、PM2.5、PM10排放量分别为214077.82吨、7259.00吨、14437.84吨、11644.55吨、11519.75吨、19672.63吨、58772.93吨;扬尘源为PM2.5主要一次排放源,排放占比为45%,其次为化石燃料燃烧源;扬尘源中道路扬尘占80.68%,化石燃料燃烧源中民用散煤源占95.65%;天水市域内大气污染源排放以主城区为主。(2)天水市PM2.5空间分布特征呈现主城区高,呈现发散状,与天水市路网分布较为一致;1月份PM2.5污染最为严重,4、10月份次之,7月份环境空气质量达标;在现有污染源结构基础上,通过削减迭代模拟得到了天水市在PM2.5达标下的SO2、NOx、NH3、PM2.5允许排放量:1月份为4912.29吨、1720.59吨、2779.64、3337.56吨;4月份为926.53吨、930.31吨、392.59吨、2563.38吨;7月份为1081.89吨、1098.24吨、1396.27吨、3083.99吨;10月份为948.56吨、924.34吨、1199.88吨、2357.33吨。(3)为实现天水市在不利气象条件下PM2.5浓度达到环境空气质量标准要求,以主城区作为主要的减排区域,首要减排污染物为一次PM2.5。1、4、10月份一次PM2.5削减比例分别为86.83%、61.41%和65.21%,应重点控制道路扬尘及民用源的散煤燃烧产生的PM2.5。
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