基于GIS的玉溪市中心城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)
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更多相關(guān)文章: 大氣污染 排放清單 AERMOD模式 空氣質(zhì)量預(yù)測
【摘要】:隨著云南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,能源大量消耗所排放大氣污染物對(duì)環(huán)境的影響逐漸顯著。作為云南省經(jīng)濟(jì)樞紐,玉溪市地區(qū)空氣質(zhì)量模擬是研究區(qū)域大氣污染形成特征的重要方法,也是進(jìn)行地區(qū)大氣污染綜合控制策略制定研究的重要手段。大氣污染物排放清單的制定及發(fā)展趨勢的研究不僅為空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也對(duì)云南省其他城市和地區(qū)源清單編制的科學(xué)發(fā)展有重要的預(yù)見和示范作用。本研究在玉溪市大氣污染源清單本地編制空白的基礎(chǔ)上,首次對(duì)玉溪市中心城區(qū)工業(yè)源、流動(dòng)源和面源排放的PM2.5、PM10、 SO2、NO2、CO、VOCs和O3污染物建立排放源清單;在大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,對(duì)玉溪市工業(yè)企業(yè)SO2、NO2和PM10本地排放因子進(jìn)行了計(jì)算和對(duì)比分析,減小了SO2、NO2和PM10排放源清單不確定性。排放源清單是空氣質(zhì)量模型最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對(duì)了解空氣污染狀況和預(yù)測未來的污染趨勢都有著重要作用,針對(duì)玉溪市中心城區(qū)污染源清單的空缺,本研究以2014年為基準(zhǔn)年,收集大量的活動(dòng)水平數(shù)據(jù),盡可能采用本地區(qū)和國內(nèi)的排放因子,估算工業(yè)源、流動(dòng)源和面源等排放清單,得到2014年玉溪市中心城區(qū)PM2.5排放總量大約為1553 t,PM10大約為9530 t,SO2總量大約為15207 t,NO2為29635.68 t,CO為40222.56 t,VOC大約為31112 t,03大約為76.9 t。其中,工業(yè)源為玉溪市中心城區(qū)PM10、SO2、NO2和CO主要排放貢獻(xiàn)源,貢獻(xiàn)率分別為為61.53%、87.52%、60.82%和40.73%。面源為PM2.5排放量主要貢獻(xiàn)源,貢獻(xiàn)率為41.27%,面源為VOC排放量主要貢獻(xiàn)源,貢獻(xiàn)率為63.24%。在玉溪市中心城區(qū)本地排放清單調(diào)查的基礎(chǔ)上,以AERMOD空氣質(zhì)量預(yù)測模型為預(yù)測工具,通過玉溪市實(shí)地小球測風(fēng)試驗(yàn)、風(fēng)洞示蹤實(shí)驗(yàn)得到玉溪市本地粗糙度和風(fēng)廓線指數(shù)等,對(duì)模型內(nèi)兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行修改,建立參數(shù)本地化AERMOD并進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)。此外采用GIS技術(shù)應(yīng)用于空氣質(zhì)量預(yù)測預(yù)報(bào)結(jié)果展示中,使模型模擬結(jié)果以可視化的圖像方式呈現(xiàn)出來,并能充分發(fā)揮GIS的空間分析能力,為輔助決策提供依據(jù)。模型選取了2104年8月至2015年7月作為典型模擬時(shí)段,對(duì)玉溪市中心城區(qū)進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)測模擬,AERMOD模擬預(yù)測的結(jié)果同監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果采用趨勢對(duì)比、模型預(yù)測結(jié)果定量分析和空間分析,得出:(1)五個(gè)站點(diǎn)預(yù)測結(jié)果中,除玉溪一中站SO2的預(yù)測濃度值略微偏高和東風(fēng)水庫站預(yù)測值略微偏低外,其余站點(diǎn)預(yù)測值與監(jiān)測值趨勢一致;NO2預(yù)測結(jié)果中除東風(fēng)水庫和玉溪一中站點(diǎn)預(yù)測濃度值低于監(jiān)測值外,其余站點(diǎn)均與監(jiān)測值結(jié)果趨勢相近;PM10站點(diǎn)預(yù)測結(jié)果與觀測值相比,除大營街站點(diǎn)偏高外其余站點(diǎn)略偏低。(2)模型預(yù)測結(jié)果定量分析采用預(yù)測結(jié)果與實(shí)測結(jié)果的均值來評(píng)估,平均值代表預(yù)測值整體偏離度,為1時(shí)預(yù)測值無任何偏差,預(yù)測分析結(jié)果表明AERMOD對(duì)于三種污染物的模擬可信度SO2NO2PM10。(3)由AERMOD預(yù)測空間分布結(jié)果和監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)ARCGIS插值結(jié)果對(duì)比結(jié)果可知,預(yù)測SO2、NO2和PM10高濃度與低濃度區(qū)域的AERMOD預(yù)測空間分布與監(jiān)測站點(diǎn)ARCGIS插值結(jié)果呈現(xiàn)的高濃度與低濃度的空間分布較吻合。在本地源清單和AERMOD模型校準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,采用AERMOD對(duì)玉溪市中心城區(qū)2015年2月至2015年7月時(shí)間內(nèi)進(jìn)行SO2、NO2和PM10模擬預(yù)測,預(yù)測模擬結(jié)果表明三種污染物中僅SO2和NO2僅有略微超標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】:大氣污染 排放清單 AERMOD模式 空氣質(zhì)量預(yù)測
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X51
【目錄】:
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-13
- 第一章 緒論13-25
- 1.1 論文研究背景13-14
- 1.2 研究目的及意義14
- 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線14-16
- 1.3.1 研究內(nèi)容14-15
- 1.3.2 研究技術(shù)路線15-16
- 1.4 排放源清單研究現(xiàn)狀16-19
- 1.5 空氣質(zhì)量模型理論19-23
- 1.5.1 空氣質(zhì)量模型發(fā)展19-21
- 1.5.2 預(yù)測軟件對(duì)比與選擇21-23
- 1.6 論文創(chuàng)新點(diǎn)23
- 1.7 本章小結(jié)23-25
- 第二章 玉溪市主城區(qū)污染源清單建立25-83
- 2.1 調(diào)查范圍及方法25-31
- 2.1.1 大氣污染源調(diào)查范圍25
- 2.1.2 排放清單污染源分類與識(shí)別25-27
- 2.1.3 大氣污染源調(diào)查區(qū)域27
- 2.1.4 玉溪市中心城區(qū)源調(diào)查概況27-30
- 2.1.5 估算方法30-31
- 2.2 工業(yè)源31-58
- 2.2.1 調(diào)查范圍和調(diào)查對(duì)象31-34
- 2.2.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)資料收集34-36
- 2.2.3 工業(yè)源估算方法及參數(shù)獲取36-39
- 2.2.4 行業(yè)劃分39-40
- 2.2.5 工業(yè)源排放量及分布40-44
- 2.2.6 行業(yè)排放量分布44-46
- 2.2.7 主要排放企業(yè)46-55
- 2.2.8 污染物空間分擔(dān)率55-56
- 2.2.9 工業(yè)源小結(jié)56-58
- 2.3 流動(dòng)源58-62
- 2.3.1 機(jī)動(dòng)車流動(dòng)源估算58-60
- 2.3.2 排放總量及時(shí)空分布60-62
- 2.4 面源62-76
- 2.4.1 揚(yáng)塵面源62-68
- 2.4.2 民用燃料燃燒68-69
- 2.4.3 VOC面源69-75
- 2.4.4 面源排放總量小結(jié)75-76
- 2.5 玉溪市中心城區(qū)大氣污染排放清單76-83
- 2.5.1 排放總量76-77
- 2.5.2 各污染源排放分擔(dān)率77-78
- 2.5.3 各排放源分擔(dān)率78-81
- 2.5.4 清單不確定性分析81-83
- 第三章 空氣質(zhì)量模型理論83-87
- 3.1 模型原理83-84
- 3.1.1 AERMOD組成及原理83
- 3.1.2 AERMOD基本計(jì)算公式83
- 3.1.3 AERMOD運(yùn)行流程83-84
- 3.2 模型運(yùn)行所需基本數(shù)據(jù)84-85
- 3.2.1 模型基本數(shù)據(jù)要求84
- 3.2.2. 污染源參數(shù)要求84-85
- 3.2.3 氣象數(shù)據(jù)處理85
- 3.2.4 地形數(shù)據(jù)處理85
- 3.2.5 擴(kuò)散計(jì)算85
- 3.3 模型驗(yàn)證方法85-87
- 第四章 基準(zhǔn)年模擬結(jié)果及模型驗(yàn)證87-105
- 4.1 模型數(shù)據(jù)獲得及處理方法87-91
- 4.1.1 污染源排放數(shù)據(jù)87-88
- 4.1.2 污染源設(shè)置88-90
- 4.1.3 地形利用資料90
- 4.1.4 氣象數(shù)據(jù)90
- 4.1.5 關(guān)心點(diǎn)選取90-91
- 4.2 模型驗(yàn)證91-101
- 4.2.1 結(jié)果趨勢圖91-98
- 4.2.2 預(yù)測結(jié)果定量驗(yàn)證98-99
- 4.2.3 模擬結(jié)果空間分布特征分析99-101
- 4.3 預(yù)測結(jié)果及分析101-105
- 第五章 結(jié)論與展望105-107
- 5.1 結(jié)論105-106
- 5.2 展望106-107
- 致謝107-109
- 參考文獻(xiàn)109-113
- 課題項(xiàng)目支撐及論文發(fā)表情況113
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本文編號(hào):817869
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