《環(huán)境科學(xué)》刊發(fā)我院在大氣領(lǐng)域的研究成果
近日,在總理基金——滄州市大氣重污染成因與治理攻關(guān)項(xiàng)目的支持下,我院和生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評(píng)估中心(以下簡(jiǎn)稱評(píng)估中心)合作研究出一套能夠精細(xì)化模擬每一家工業(yè)企業(yè)對(duì)PM2.5污染貢獻(xiàn)的方法,在建立工業(yè)企業(yè)精細(xì)化模擬方法方面取得一定突破,相關(guān)研究成果已發(fā)表在我國(guó)環(huán)境領(lǐng)域權(quán)威期刊《環(huán)境科學(xué)》上發(fā)表。
近年來(lái)隨著城市的發(fā)展,包括“2+26”城市在內(nèi)的京津冀及周邊地區(qū)普遍存在著城區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與工業(yè)企業(yè)污染日益嚴(yán)重之間的矛盾、企業(yè)污染持續(xù)增加與大氣污染物濃度下降指標(biāo)之間的矛盾,政府決策者迫切需要了解工業(yè)企業(yè)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的污染貢獻(xiàn),有的放矢開(kāi)展重污染天氣應(yīng)急管控,解決“一刀切”問(wèn)題。然而,目前國(guó)內(nèi)外的模式方法很難解析到每家企業(yè)的污染貢獻(xiàn),缺乏每家工業(yè)企業(yè)污染排放對(duì)PM2.5濃度貢獻(xiàn)大小的相關(guān)研究,而工業(yè)源排放的SO2、NOx和VOCs等污染物在大氣環(huán)境中會(huì)發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),加重PM2.5和臭氧污染,因此,研究出一套能夠精細(xì)化模擬每一家工業(yè)企業(yè)對(duì)PM2.5污染貢獻(xiàn)的方法是大氣污染科學(xué)管控和解決重污染應(yīng)急“一刀切”問(wèn)題的關(guān)鍵所在。
針對(duì)目前的研究難點(diǎn),課題組研究出一套工業(yè)企業(yè)精細(xì)化模擬方法,該方法基于滄州市重點(diǎn)企業(yè)的排放清單,綜合考慮多種因素開(kāi)展不同程度污染天氣下的大氣污染模擬,運(yùn)用CALPUFF模型快速模擬每家工業(yè)企業(yè)在重污染期間對(duì)PM2.5的濃度貢獻(xiàn),從而精準(zhǔn)指導(dǎo)滄州市秋冬季應(yīng)急管控決策制定。同時(shí),本研究通過(guò)重新編譯CALPUFF代碼,突破了模擬污染物因子數(shù)量的局限性,開(kāi)展了基于SOA化學(xué)轉(zhuǎn)化機(jī)制的重點(diǎn)企業(yè)大氣污染模擬研究,避免大多數(shù)研究中因缺失SOA貢獻(xiàn)而導(dǎo)致PM2.5模擬濃度不準(zhǔn)確的問(wèn)題。通過(guò)該方法的建立,計(jì)算出滄州市重污染天氣下重點(diǎn)企業(yè)的污染貢獻(xiàn)量及其排序,為滄州市實(shí)現(xiàn)PM2.5下降、完成“三年作戰(zhàn)計(jì)劃”目標(biāo)要求、精準(zhǔn)治霾等工作提供一定的科學(xué)依據(jù)。

圖1 不同程度污染天氣下120家重點(diǎn)企業(yè)PM2.5濃度貢獻(xiàn)分布
通過(guò)對(duì)每一家重點(diǎn)企業(yè)在不同程度污染天氣下的模擬和計(jì)算,在重污染天氣時(shí)段120家重點(diǎn)企業(yè)的PM2.5貢獻(xiàn)濃度為3.01μg·m-3,其中,中心城區(qū)企業(yè)PM2.5濃度上升了1.02μg/m3,PM2.5濃度貢獻(xiàn)較大的企業(yè)主要位于滄州市新華區(qū)、滄縣和渤海新區(qū)。根據(jù)“三年作戰(zhàn)計(jì)劃”要求,2018年P(guān)M2.5平均濃度下降6.00μg·m-3,120家重點(diǎn)企業(yè)重污染天氣貢獻(xiàn)的濃度已占其50%,因此,切實(shí)管控重點(diǎn)企業(yè)、有效開(kāi)展秋冬季錯(cuò)峰生產(chǎn)和應(yīng)急減排對(duì)完成“三年作戰(zhàn)計(jì)劃”具有關(guān)鍵作用。本研究中提出的方法可為開(kāi)展秋冬季錯(cuò)峰生產(chǎn)和應(yīng)急減排提供科學(xué)依據(jù)。
本項(xiàng)研究由評(píng)估中心研究員李時(shí)蓓?yè)?dān)任項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人,該論文由評(píng)估中心數(shù)值模擬研究部伯鑫高工擔(dān)任通訊作者,我院協(xié)同創(chuàng)新中心高爽同志為第一作者。目前,雙方合作研究出的工業(yè)源精細(xì)化模擬方法已在滄州市應(yīng)用,為滄州市霾污染治理和秋冬季應(yīng)急管控決策提供有效支撐,獲得滄州市政府的認(rèn)可和好評(píng),后續(xù)可以擴(kuò)展到“2+26”其他城市,乃至全國(guó)各個(gè)城市的大氣污染防治工作中,解決重污染應(yīng)急“一刀切”問(wèn)題,為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)貢獻(xiàn)重要力量。