發(fā)布時(shí)間：2020-10-11 06:32

　　 武威市天�？h靠近祁連山國(guó)家自然保護(hù)區(qū),區(qū)域內(nèi)寬溝工業(yè)園及其周邊碳化硅企業(yè)產(chǎn)量占國(guó)內(nèi)碳化硅產(chǎn)量的13%,產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大,為天�？h經(jīng)濟(jì)做出巨大貢獻(xiàn)。但天祝縣當(dāng)前環(huán)境空氣質(zhì)量相對(duì)較差,寬溝園區(qū)及其周?chē)蓟杵髽I(yè)受到周邊居民投訴較多。在寬溝園區(qū)及其周?chē)蓟杵髽I(yè)均已取得項(xiàng)目環(huán)評(píng)批復(fù)且園區(qū)環(huán)評(píng)也驗(yàn)收通過(guò)的情況下,仍出現(xiàn)區(qū)域內(nèi)污染物濃度超標(biāo)、周邊居民投訴的現(xiàn)象,表明在復(fù)雜地形條件下碳化硅企業(yè)大量聚集可能會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成比環(huán)評(píng)預(yù)估更嚴(yán)重的后果。因此對(duì)復(fù)雜地形條件下大型碳化硅面源的源強(qiáng)重新進(jìn)行核算,對(duì)其大氣污染擴(kuò)散特征及規(guī)律進(jìn)行研究具有重要意義,也能對(duì)該地區(qū)今后大氣污染防治工作的開(kāi)展提供一定的支持。本文對(duì)武威市天�？h寬溝工業(yè)園區(qū)及其周邊碳化硅企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行了調(diào)研,分析在復(fù)雜地形大型碳化硅面源影響下該區(qū)域的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況,采用濃度反推法核算了碳化硅企業(yè)實(shí)際污染源強(qiáng),采用K均值聚類(lèi)方法將其劃分為三種排污水平并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,最終使用CALPUFF空氣質(zhì)量模型,結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀�、地形等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)碳化硅企業(yè)不同排污水平和全年典型季節(jié)條件下的大氣污染物影響特征及規(guī)律進(jìn)行了的研判和分析。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),研究區(qū)域內(nèi)SO_2、CO、PM_(10)、PM_(2.5)等多項(xiàng)污染因子超標(biāo),研究區(qū)域?yàn)榄h(huán)境空氣質(zhì)量非達(dá)標(biāo)區(qū)。在復(fù)雜地形條件下對(duì)大型碳化硅面源的研究可采用CALPUFF模型進(jìn)行模擬,使用濃度反推法對(duì)其源強(qiáng)進(jìn)行核算,并采用K均值聚類(lèi)方法將核算得到的多個(gè)源強(qiáng)劃分為高、中、低三種排放水平來(lái)代表碳化硅排污的不同特征期。使用核算得到的源強(qiáng)對(duì)天�？h寬溝園區(qū)及周邊碳化硅企業(yè)無(wú)組織面源污染物影響特征及規(guī)律進(jìn)行了模擬及分析,發(fā)現(xiàn)大型碳化硅企業(yè)無(wú)組織面源排放污染物主要向園區(qū)四周或沿河谷地形向下游擴(kuò)散,河谷地形下游受污染物影響較嚴(yán)重,碳化硅企業(yè)最遠(yuǎn)影響距離可達(dá)11km,且表現(xiàn)為離污染源越近環(huán)境空氣質(zhì)量越差的特征。主要研究結(jié)果包括:(1)對(duì)碳化硅企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研及相關(guān)文獻(xiàn)的查閱,摸清了其實(shí)際生產(chǎn)狀況,并根據(jù)敏感點(diǎn)濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用濃度反推法及K均值聚類(lèi)法基于CALPUFF對(duì)碳化硅企業(yè)源強(qiáng)進(jìn)行了核算得到結(jié)論如下:寬溝、水泉及打柴溝園區(qū)碳化硅企業(yè)分布高度集中,已形成連片、大型的面源污染,且現(xiàn)有碳化硅生產(chǎn)方式粗獷,傳統(tǒng)工藝水平落后,僅個(gè)別企業(yè)對(duì)爐窯配套了無(wú)組織排放煙氣的治理工程設(shè)施建設(shè)。另外,碳化硅企業(yè)排污源強(qiáng)隨生產(chǎn)周期變化呈波動(dòng)狀態(tài),可大致分為高水平排污、中等水平排污、低水平排污三種狀態(tài)。(2)采用CALPUFF模型對(duì)天�？h寬溝園區(qū)及周邊碳化硅企業(yè)排污情景進(jìn)行了預(yù)測(cè)模擬,以1、4、7、10月為代表月對(duì)其一年四季的污染態(tài)勢(shì)及影響特征進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)域內(nèi)碳化硅企業(yè)無(wú)組織面源排放污染物沿河谷地形向下游擴(kuò)散,離污染源越近環(huán)境空氣質(zhì)量越差,寬溝村、石板灣村西側(cè)自然保護(hù)區(qū)環(huán)境空氣受寬溝工業(yè)園區(qū)污染直接且最為嚴(yán)重,打柴溝鎮(zhèn)臨近打柴溝工業(yè)園區(qū)的村莊受到碳化硅生產(chǎn)的污染較大,水泉園區(qū)下游村莊也已不滿足相應(yīng)的環(huán)境空氣功能基本要求,各園區(qū)周?chē)饕瑯?biāo)因子為SO_2、H_2S、CO、NH_3、顆粒物等。各碳化硅企業(yè)園區(qū)面源污染物擴(kuò)散基本呈現(xiàn)以面源為中心向周?chē)鞣较驖舛冗f減的特點(diǎn),對(duì)距離較近的敏感點(diǎn)影響較大。在碳化硅企業(yè)生產(chǎn)排污最嚴(yán)重的時(shí)刻,對(duì)莊浪河谷沿線敏感點(diǎn)基本都造成了污染物濃度超標(biāo)。碳化硅企業(yè)一年四季對(duì)天�？h城濃度貢獻(xiàn)平均值最小平均占比為10.04%,最大平均占比達(dá)到了30.09%,單次最大貢獻(xiàn)值占比達(dá)73.9%,碳化硅生產(chǎn)對(duì)縣城環(huán)境影響較大。研究結(jié)果表明,碳化硅企業(yè)排污對(duì)區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量超標(biāo)有較大貢獻(xiàn),為確保碳化硅生產(chǎn)園區(qū)周邊鄉(xiāng)村集中居民點(diǎn)、臨近的祁連山自然保護(hù)區(qū)環(huán)境空氣達(dá)標(biāo),改善縣城環(huán)境空氣質(zhì)量,迫切需要對(duì)寬溝工業(yè)園區(qū)及周?chē)奶蓟杵髽I(yè)大氣污染物排放進(jìn)行全面治理。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：X16
【部分圖文】：

圖 2-2 氣象站與園區(qū)污染源位置關(guān)系（2）高空氣象數(shù)據(jù)來(lái)源及其驗(yàn)證分析本次研究所采用的高空數(shù)據(jù)使用 WRF 中尺度氣象場(chǎng)模式對(duì)研究范圍內(nèi)的模擬高空氣象數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)模擬得到的高空氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證分析，具體過(guò)程如下1）資料來(lái)源WRF 模擬第一猜測(cè)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采用美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心（NCEP）的 FN全球分析資料，時(shí)間分辨率為 6 小時(shí)，空間分辨率為 1°×1°；在 NCAR 網(wǎng)站（該網(wǎng)站提供自 1999 年以來(lái)的全球在分析氣象數(shù)據(jù)）獲取每六小時(shí)的再分析氣象資料：https://rda.ucar.edu/datasets/ds083.2/。2）參數(shù)設(shè)置WRF 模式采用 LCC 坐標(biāo)系，中心點(diǎn)為（E103.03，N37.03），標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)線E103.03，兩條平行緯線分別為 N30 和 N60。設(shè)置 2 層網(wǎng)格嵌套（如圖 2.3-2 所示）：D01 覆蓋西北青藏高原部分區(qū)域，為模擬區(qū)域輸入邊界條件；D02 覆蓋包

2-1[41-51]。表 2-1 WRF 模擬參數(shù)參數(shù) 設(shè)置投影方式 Lambert 投影標(biāo)準(zhǔn)緯線 N30o和 N60o嵌套方案 Two-way feed back邊界條件 NCEP ds083.2 1 度再分析資料微物理過(guò)程 Lin 等的方案 (水汽、雨、雪、云水、冰、冰雹)長(zhǎng)波輻射方案 RRTM 方案：快速輻射傳輸模式短波輻射方案 Dudhia 方案近地面層方案 Monin-Obukbov 方案邊界層物理方案 Yonsei 大學(xué)方案積云參數(shù)化方案 淺對(duì)流 Kain-Fritsch (new Eta)方案

研究范圍示意圖
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本文編號(hào)：2836216