基于CMAQ模型的城市大氣VOCs總量測算與控制對策.pdf

1、本文以濟南市為研究區(qū)域，選定2012年為基準年，通過對濟南市金屬冶煉、有機玻璃、表面噴涂、鋼鐵生產(chǎn)等行業(yè)和機動車的VOCs排放因子的調(diào)查，建立了濟南市重點污染源VOCs排放清單，運用本地化WRF和多尺度空氣質(zhì)量模型CMAQ，結(jié)合濟南市2020年大氣污染防治行動計劃中PM2.5控制目標，測算了濟南市VOCs總量，并運用Hysplit后向軌跡模型探討了濟南市大氣中VOCs遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，提出了濟南市大氣VOCs控制對策。
　　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)通過對濟南市機動車年檢線汽油車檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計和手工采集的柴油車污染物的分析，得出濟南市機動車排放因子分別為:VOCs為0.28g/Km，CO為4.63 g/Km，NOx為0.82 g/Km，再根據(jù)濟南市路邊車流量信息和濟南市汽車保有量，得到

3、濟南市機動車尾氣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。同時建立了濟南市火力發(fā)電、金屬冶煉等支柱行業(yè)SO2、NOx、煙粉塵的排放清單，濟南市

4、2012年工業(yè)點源顆粒物排放量為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)通過對比CMAQ模型預測獲得的PM2.5濃度與同期濟南市PM2.5在線檢測濃度數(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年，結(jié)合濟南市大氣污染防治計劃中2020年SO2、NO

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

6、高的顆粒物侵入濟南，容易形成逆溫，出現(xiàn)比較嚴重的霧霾現(xiàn)象。濟南市5月500m高空以東南氣團為主，所占比例為90％左右。1000m、1500m高空以西北氣團為主，所占比例為60％左右。濟南市氣壓、風速和能見度均與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