重污染應急控制決策與評估系統
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圖解:“十三五”中國將邁向生態環境質量總體改善的新征程
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大氣污染源排放清單是指在某區域內大氣污染物的排放量及其時空分布,大氣污染源排放清單所提供的主要污染來源和分擔率,是環境質量預測空氣質量模型、人體健康風險評估研究、污染來源解析、應急決策評估、減排治理規劃的重要基礎信息來源,是一個城市及地區空氣質量改善及保障的根本依據。

中科三清可提供以下大氣污染源排放清單系統建設服務:

  • 編制城市高分辨率污染排放清單
  • 提供區域級別污染源排放清單
  • 實現排放清單與空氣質量模式系統對接
  • 提供排放清單更新和管理工具

系統設計

排放清單系統建設的核心是在建立城市高分辨率排放清單的基礎上,耦合區域排放清單數據,并進行時間、空間和化學物種分配,以網格化方式輸出排放數據,以滿足預報預警系統模擬需要。城市排放清單主要包括工業源、機動車、民用、農業、生物質燃燒等人為排放源,數據來源主要以城市現有環境統計系統數據為基礎,輔以排放源調查更新活動水平,對于現有數據難以覆蓋的排放源,應結合經權威認可的區域排放清單數據進行耦合同化;區域排放清單主要包括各人為源及天然源,提供與空氣質量模擬相匹配的多尺度排放數據。排放清單應至少包括SO2、NOx、CO、VOC、PM10、PM2.5、BC、OC等8種污染物。此外,根據空氣質量預報預警系統的需要適時對排放清單進行更新維護。

圖片1

圖 ?排放清單系統技術路線

區域污染源排放清單

根據預警預報業務系統的多重嵌套區域提供對應空間分辨率的排放清單數據,第一區域模擬中尺度區域范圍,水平分辨率為27-36km;第二區域覆蓋模擬城市周邊省份區域范圍,水平分辨率為9-12km;第三區域覆蓋城市尺度范圍,水平分辨率為3-4km。區域污染源排放數據一般采用國內已通過權威認可的區域大氣污染物排放清單,包括人為源與天然源排放數據。

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圖 多重嵌套區域排放清單示意圖

城市污染源排放清單

(1)工業源

以現有環境統計體系為基礎,整合污染源普查、年度環境統計數據等污染源統計數據,提取各類污染源基本情況、活動水平及控制技術等關鍵信息。以污染源普查、環境統計等數據基礎數據,收集工業源活動水平基礎數據,在此基礎上完成不同數據來源中的污染源基礎信息和活動水平匹配,通過污染源基礎信息、活動水平、排放因子、控制效率等數據之間的交叉關聯,實現每一個排放源的排放量計算。

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圖 工業源行業分類體系

(2)機動車排放源

(3)民用、農業、生物質燃燒等排放源

 

排放清單與空氣質量模式系統對接

對排放清單進行處理,生成符合空氣質量模式輸入格式要求的排放清單,從而實現空氣質量預報、污染溯源追蹤、措施情景模擬等功能。主要是對排放清單進行時間分解、空間分解、化學物質分解和格式轉換:

  • 時間分解

時間分解參數設置用來將年排放量轉化為每個月每天每小時的排放量,滿足時間分辨率的要求。

  • 空間分解

空間分解的作用是利用空間分配變化系數,將年排放量分配到垂直高度中,滿足空間分辨率的要求。

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圖 排放清單空間分配

  • 化學分解

化學物種分解的作用是依據源譜數據將PM和VOC等污染物轉化為模型計算所需的化學物種,滿足大氣化學過程模擬對化學分辨率的要求。

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  • 格式轉換

將經過時空分解以及化學分解之后的排放清單,通過污染源排放模式,轉換成網格化形式的能夠作為空氣質量模式輸入數據的格式。

  • 城市與區域排放清單耦合同化

將基于各類環境統計數據計算獲得的城市排放清單與區域排放清單數據進行耦合同化,進而獲得高時空分辨率的網格化排放清單。

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圖 城市排放清單與區域排放清單耦合同化