兰州市餐饮源大气污染物排放特征及其环境影响

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准确掌握和评估各类污染源的排放特征、时空分布及其对环境的影响对于精准治污和精细化管理具有重要意义。近年来,餐饮源排放的大气污染物已经成为影响许多城市环境空气质量的重要污染源之一。随着兰州市餐饮企业数量逐年增加,餐饮源大气污染物排放量呈上升趋势。建立兰州市高分辨率餐饮源排放清单,评估其对环境空气质量的影响,可为决策者制定针对餐饮源的管控措施提供科学依据,有利于兰州市环境空气质量的持续改善。本论文基于对兰州市餐饮企业的调查结果,依据排放因子法和物料平衡法建立了兰州市餐饮源大气污染物排放清单;采用“坐标纠偏”法对大、中型餐饮企业的进行精确定位,小型餐饮企业则按照“道路定位”法进行空间定位,在此基础上建立了兰州市餐饮源高分辨率网格化排放清单。为识别餐饮源排放的VOCs生成二次有机气溶胶(SOA)和臭氧(O3)的敏感物种,采用最大增量反应活性系数法(MIR法)和气溶胶生成系数法(FAC法)估算了2016年兰州市餐饮源排放的VOCs的臭氧生成潜势(OFP)和SOA生成潜势(SOAFP)。为定量评估餐饮源排放污染物对兰州市环境空气质量的影响,将餐饮源排放清单纳入到本课题组建立的兰州市人为源高分辨率网格化排放清单中,利用WRF-Chem模式模拟了餐饮源排放对冬季兰州市颗粒物浓度的贡献。本论文主要结论如下:1.兰州市餐饮源排放的PM10、PM2.5、VOCs、OC、BC、CO、NOx和SO2的量分别为783.40 t、626.72 t、753.06 t、441.70 t、12.45 t、10590.28 t、281.55 t和1443.37 t。从餐饮源排放的大气污染物的空间分布来看,PM10、PM2.5、VOCs、OC和BC在城关区、七里河区和安宁区排放较高;CO和SO2在城关区、榆中县、永登县排放较高。从不同规模餐饮源大气污染物的排放量来看,兰州市小型餐饮企业PM10、PM2.5、OC、BC、CO、NOx、SO2的排放量最大,中型餐饮企业的VOCs排放量最大。2.从VOCs的组分来看,O-VOC的OFP占比最大,芳香烃的SOAFP占比最大;OFP贡献排名前5的物种是乙烯、1-己烯、己醛、乙醛、丙烯醛,SOAFP贡献排名前5的物种是2,2,4-三甲基戊烷、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯。3.餐饮源排放对环境空气中颗粒物的贡献浓度呈现“双峰双谷”型日变化特征,两个峰值时段分别为1114时和1821时,晚高峰时餐饮源对颗粒物浓度的贡献高于午高峰:午高峰时,餐饮源排放使得兰苑宾馆站点处PM10和PM2.5浓度分别升高了8.23μg/m3和5.93μg/m3,铁路设计院站点处PM10和PM2.5浓度分别升高了17.78μg/m3和12.80μg/m3,榆中校区站点处PM10和PM2.5浓度分别升高了1.03μg/m3和0.75μg/m3;晚高峰时,餐饮源排放使得兰苑宾馆站点处PM10和PM2.5浓度分别升高了16.14μg/m3和11.58μg/m3,铁路设计院站点处PM10和PM2.5浓度分别升高了34.02μg/m3和24.42μg/m3,榆中校区站点处PM10和PM2.5浓度分别升高了2.10μg/m3和1.54μg/m3;其他时段,餐饮源对三个站点处颗粒物的贡献浓度均较低,两个谷值对应的时刻分别为10时和17时。4.冬季市区主导风向为东北偏北风,餐饮源贡献的PM10和PM2.5浓度高值区主要集中在城关区及下风向的七里河区。
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