哈尔滨淘汰锅炉排放清单编制及基于数值模型减排效果评估

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuhen_lu83
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为应对近年来哈尔滨市冬季的雾霾污染,改善市区空气质量,哈尔滨政府出台了一系列政策措施来治理燃煤污染,如《哈尔滨市燃煤污染防治条例》与《哈尔滨市大气污染防治专项行动方案》。其中“燃煤设施管理”中重要的一项控制措施为淘汰小型燃煤锅炉(小于30蒸吨锅炉)。本研究采用空气质量模型建立大气污染物排放和空气质量之间的定量关系,对相关政策对空气质量改善的贡献进行分析。编制了哈尔滨市淘汰锅炉污染物排放清单。通过调查2017、2018两年时间内哈尔滨市淘汰的小型燃煤锅炉活动水平信息,文献调研获得排放因子,计算得到每台小型燃煤锅炉的排放量,编制了哈尔滨市淘汰小型燃煤锅炉大气污染物排放清单,并对清单进行了定性和定量的不确定性分析。清单结果表明,淘汰小型燃煤锅炉的SO2的排放量分别占2017、2018年全市SO2排放总量的29.6%和47.2%;其次为NOX(5.1%和24.8%)、PM10(19.3%和36.3%)和PM2.5(1.6%和2.7%)。构建了WRF-SMOKE-CMAQ模型模拟系统,采用36km×36km的空间分辨率,对哈尔滨市的气象场和空气质量进行了逐小时的模拟。通过监测数据与气象监测站点、国控空气质量监测站点数据的多维对比,筛选出模拟效果最优的模型配置方案。WRF模型模拟了2016年12月哈尔滨市风速、风向、相对湿度、气压的变化情况,为后续的空气质量模型提供了气象场。CMAQ模型模拟结果与监测数据的一致性系数(IOA)从高到低分别为PM10(0.74)、PM2.5(0.73)、NO2(0.67)、CO(0.60)和SO2(0.56),模拟能够满足后续评估要求,对后续情景模拟提供有效和可信的数据支撑。为评估哈尔滨市淘汰小型燃煤锅炉减排政策的效果,根据锅炉规模设置了四个模拟情景。政策中淘汰10蒸吨以下的小型燃煤锅炉对于空气质量改善的贡献大于10蒸吨~30蒸吨的锅炉。淘汰小型燃煤锅炉的政策能够有效降低SO2(45.6%)、PM10(2.7%)、NO2(2.4%)、PM2.5(1.8%)、CO(0.7%)日均浓度,并能有效降低SO2(99.5%)、NO2(27.6%)、PM10(11.4%)、PM2.5(11.0%)、CO(2.5%)浓度峰值,淘汰小型燃煤锅炉的政策对于空气质量改善成效显著。淘汰小型燃煤锅炉对于郊区及农村地区的PM2.5浓度降低贡献较为明显,建议下一步对市区建成区以外的郊区、农村地区的小型燃煤锅炉进行淘汰。
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