城市中心區(qū)空氣污染數(shù)值模擬方法的應(yīng)用研究.pdf

1、城市中心區(qū)是城市的政治經(jīng)濟(jì)核心，同時(shí)也是城市空氣污染問(wèn)題最為突出、污染負(fù)荷最重的區(qū)域之一。對(duì)城市中心區(qū)的大氣污染物濃度分布進(jìn)行模擬，并以此評(píng)估和控制城市中心區(qū)的空氣污染，對(duì)改善人民的居住環(huán)境、實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展有十分重要的意義。
　　 本文研究了城市中心區(qū)的空氣污染數(shù)值模擬方法，同時(shí)對(duì)數(shù)值模擬方法在空氣污染整治評(píng)估中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，構(gòu)建城市中心區(qū)空氣污染整治評(píng)估框架，并依據(jù)框架開展佛山市中心區(qū)空氣污染研究。
　　 首

2、先，城市中心區(qū)空氣污染數(shù)值模擬方法研究。以中尺度氣象模式MM5(Mesoscale Model5)模擬得到非均勻的三維逐時(shí)氣象背景場(chǎng)，并將MM5模擬結(jié)果作為空氣污染擴(kuò)散模型CALPUFF的氣象模塊CALMET的初猜場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)氣象模式與空氣污染擴(kuò)散模式的耦合。針對(duì)城市中心區(qū)傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)達(dá)，而機(jī)動(dòng)車排放污染所造成的影響也日益顯著的特點(diǎn)，重點(diǎn)研究了基于高斯煙團(tuán)模式的工業(yè)點(diǎn)源和交通線源在非均勻氣象場(chǎng)下的擴(kuò)散模擬方法。
　　 第二，研究數(shù)值模

3、擬方法的應(yīng)用?；跀?shù)值模擬方法，構(gòu)建城市中心區(qū)空氣污染整治評(píng)估框架，將空氣污染數(shù)值模擬技術(shù)應(yīng)用于解決實(shí)際空氣污染問(wèn)題。城市中心區(qū)空氣污染整治和評(píng)估框架主要包括三個(gè)部分：空氣污染背景分析、空氣污染數(shù)值模擬方法、提出空氣污染整治對(duì)策。
　　 第三，依據(jù)城市中心區(qū)空氣污染整治評(píng)估框架，開展佛山市中心區(qū)空氣污染研究。首先對(duì)佛山市中心區(qū)的空氣污染背景進(jìn)行分析。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，城市中心區(qū)SO2和PM10污染比較嚴(yán)重，NO2污染相對(duì)輕微。各種污

4、染物濃度變化都具有季節(jié)性的特征，春季、秋季、冬季較高。從氣象背景場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)，城市中心區(qū)具有兩種典型的氣象條件：第一種為夏季時(shí)段(主要為4月～9月)，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，風(fēng)速和氣溫較高，雨量充沛，此時(shí)段內(nèi)各種污染物濃度都相對(duì)偏低；第二種為非夏季時(shí)段(主要為10月～次年3月)，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，風(fēng)速和氣溫相對(duì)較低，降雨量少，此時(shí)空氣污染較為嚴(yán)重。其次，應(yīng)用空氣污染數(shù)值模擬方法研究空氣污染。選取了一個(gè)具有非夏季典型氣象條件的代表日2007年2月1日

5、，對(duì)佛山市中心區(qū)工業(yè)源排放SO2、NOx、PM10以及交通源排放NOx的逐時(shí)濃度分布進(jìn)行模擬研究。污染物模擬值的變化趨勢(shì)與實(shí)測(cè)值的變化趨勢(shì)有較好的一致性，說(shuō)明方法能較好地模擬工業(yè)源和交通源排放污染物的時(shí)空分布特征。最后，根據(jù)模擬結(jié)果提出空氣污染整治對(duì)策。分析模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)：工業(yè)源排放與分布特征是影響佛山市中心區(qū)污染物濃度時(shí)空分布的重要因素之一；而交通源分布及排放高度特點(diǎn)，使得交通源排放的主要影響區(qū)域也集中在中心區(qū)內(nèi)部，但從其擴(kuò)散分布也發(fā)現(xiàn)