基于CMAQ模型的城市大氣VOCs總量測(cè)算與控制對(duì)策.pdf

1、本文以濟(jì)南市為研究區(qū)域，選定2012年為基準(zhǔn)年，通過對(duì)濟(jì)南市金屬冶煉、有機(jī)玻璃、表面噴涂、鋼鐵生產(chǎn)等行業(yè)和機(jī)動(dòng)車的VOCs排放因子的調(diào)查，建立了濟(jì)南市重點(diǎn)污染源VOCs排放清單，運(yùn)用本地化WRF和多尺度空氣質(zhì)量模型CMAQ，結(jié)合濟(jì)南市2020年大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃中PM2.5控制目標(biāo)，測(cè)算了濟(jì)南市VOCs總量，并運(yùn)用Hysplit后向軌跡模型探討了濟(jì)南市大氣中VOCs遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，提出了濟(jì)南市大氣VOCs控制對(duì)策。
　　本次研究采

2、用了第三代空氣質(zhì)量模式系統(tǒng)Models-3/CMAQ。模式系統(tǒng)采用三重網(wǎng)格嵌套，中心點(diǎn)為N36.4°和E117.0°，三重網(wǎng)格距分別為36公里、12公里和4公里。通過模擬得出以下結(jié)論:
　　(1)通過對(duì)濟(jì)南市機(jī)動(dòng)車年檢線汽油車檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和手工采集的柴油車污染物的分析，得出濟(jì)南市機(jī)動(dòng)車排放因子分別為:VOCs為0.28g/Km，CO為4.63 g/Km，NOx為0.82 g/Km，再根據(jù)濟(jì)南市路邊車流量信息和濟(jì)南市汽車保有量，得到

3、濟(jì)南市機(jī)動(dòng)車尾氣VOCs年排放量為1.18萬噸。
　　根據(jù)鋼鐵行業(yè)/鑄造行業(yè)和表面噴涂行業(yè)采樣分析，得出鋼鐵行業(yè)/鑄造行業(yè)VOCs年排放量為2.89萬噸，表面噴涂行業(yè)VOCs年排放量為1.28萬噸。根據(jù)類比相似地區(qū)的煉油廠和加油站加注的VOCs排放因子，得出濟(jì)南市石油煉化行業(yè)VOCs年排放量為1.52萬噸，加油站加注VOCs年排放量為0.05萬噸。同時(shí)建立了濟(jì)南市火力發(fā)電、金屬冶煉等支柱行業(yè)SO2、NOx、煙粉塵的排放清單，濟(jì)南市

4、2012年工業(yè)點(diǎn)源顆粒物排放量為398.1萬噸、SO2排放量為21.42萬噸、NOx排放量為10.1萬噸。
　　無組織排放的VOCs年排放量為4.75萬噸，顆粒物年排放量為5.1609萬噸。
　　(2)通過對(duì)比CMAQ模型預(yù)測(cè)獲得的PM2.5濃度與同期濟(jì)南市PM2.5在線檢測(cè)濃度數(shù)據(jù)，濃度偏差均小于35％，說明構(gòu)建的本地化CMAQ模型基本可信。以2012年排放源清單為基準(zhǔn)年，結(jié)合濟(jì)南市大氣污染防治計(jì)劃中2020年SO2、NO

5、x、工業(yè)煙粉塵、VOCs控制目標(biāo)，經(jīng)CMAQ模型預(yù)測(cè)，在保證PM2.5達(dá)到控制目標(biāo)前提下，濟(jì)南市2020年VOCs的排放量控制在2.98萬噸以內(nèi)，與基準(zhǔn)年VOCs總量相比，2020年VOCs的削減率為37％。
　　(3)利用Hysplit反向軌跡模型對(duì)采樣期間氣團(tuán)的反向軌跡進(jìn)行分析，每24h計(jì)算一條軌跡，反演時(shí)間為168h，高度500m、1000m、1500m，經(jīng)聚類分析得出:濟(jì)南市2、9、12月均以西北氣團(tuán)為主，冷空氣攜帶濃度較

6、高的顆粒物侵入濟(jì)南，容易形成逆溫，出現(xiàn)比較嚴(yán)重的霧霾現(xiàn)象。濟(jì)南市5月500m高空以東南氣團(tuán)為主，所占比例為90％左右。1000m、1500m高空以西北氣團(tuán)為主，所占比例為60％左右。濟(jì)南市氣壓、風(fēng)速和能見度均與VOCs變化具有一定的相關(guān)性，與Hysplit后向軌跡模型模擬的結(jié)果基本一致。
　　(4)提出了濟(jì)南市VOCs總量控制措施，主要包括:
　　迅速開展全市VOCs的溯源工程、開展全市VOCs總量控制工程。
　　制定