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随着我国城市化、工业化的快速发展,能源消耗量的不断增加,城市大气环境形势严峻。以细颗粒物(PM2.5)为标志的区域性大气复合污染问题日益突出并引起我国政府和社会的广泛关注。本文以相关法律法规为依据,选择湖北省黄冈市黄州区为研究对象,以2015年为基准年,通过对该地区地理地貌、产业布局、主要大气污染源进行实地调研,运用排放因子估算法构建了主要污染物的排放清单;结合该区域污染源的分布特征,运用箱型法推算其基准年的大气环境容量,结合黄州区经济发展规划分析,预测其2020年（下称预测年）的大气环境容量。最后用线性规划的方法,确定其大气污染物削减优化模型,最终提出空气质量优化控制方案与改进建议。主要结论如下:按照《环境空气质量标准》（GB3095-2012）新标准,基准年2015年主要大气污染物(SO2、NO2、PM2.5、PM10、O3、CO)达标情况:达标天数分别为365天、357天、200天、336天、248天、358天。其中主要超标污染物为PM10、PM2.5、臭氧超标倍数分别为0.21倍、1倍、0.12倍。且“十二五”期间,黄州区优良天数呈逐年下降的趋势。（2）根据建立的黄州区污染原排放单,基准年主要大气污染物排放总量:大气污染物的总排放量为110844.7t,SO2、NOX、PM10、PM2.5、VOCs、CO和NH3排放量分别为:8972.26t、15688.1t、10570.23t、4339.41t、40456.68t、30355.45t和462.57t,分别占比8.09%、14.15%、9.54%、3.91%、36.50%、27.3%和0.4%。（3）结合黄州区大气污染源分布、污染物排放特点以及污染气象特征,估算出黄州区基准年主要的大气污染物SO2、NOX、PM2.5、PM10的环境容量分别为15887.33t、23578.9t、11117.83t、12878.18 t。为有效控制环境质量,以环境质量浓度二级标准的80%为目标年规划控制目标,估算目标年2020年主要污染物SO2、NOX、PM2.5、PM10的控制指标分别为12709.86t、18863.12t、8894.26t、10302.5t。通过对工业企业等经济发展速率的预测,估算出黄州区2020年的主要大气污染物SO2、NOX、PM2.5、PM10排放源强分别为9050.43t、17898.66t、8976.9t、12585.76t。规划年污染物PM2.5、PM10的目标削减量为82.64 t/a、2283.26 t/a。（4）本文从经济效益与环境效益两方面采用线性优化方法进行优化控制方案分析,得到总投资33375.82万元的优化控制方案,包括投资17530万元完成15项工业二氧化硫治理项目、投资6973万元完成9项工业氮氧化物治理项目、投资1470万元完成7项工业烟粉尘治理项目,投资977万元建设集中供热设施,投资827.7万元实施煤改气,投资234万元淘汰落后产能和化解过剩产能,投资672.8万元完成50项挥发性有机物治理项目,投资375.9万元进行施工扬尘污染控制,投资2878.3万元完成3项重点行业清洁生产审核、4项重点行业清洁生产技术改造项目,投资931.321197.12万元淘汰1014台黄标车,投资240万元改善道路扬尘清扫工程,同时对68.53万亩农业废渣补防秸秆禁烧。实施优化方案后,可使用黄州区的环境空气质量达到国家质量标准。