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主要氮氧化物排放源排放标准及其环境影响模拟研究

作　者: 盛青
导　师: 武雪芳
学　校: 中国环境科学研究院
专　业: 大气物理学与大气环境
关键词: 氮氧化物 主要排放源 新排放标准 模拟研究
分类号: X-651
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


作为大气复合污染的关键污染物,NOx会带来一系列的环境问题,并因此逐渐成为各国大气污染控制的焦点。加强NOx两大主要来源火电、移动源的排放控制可有效减少我国NOx的污染。当前,我国已对火电厂大气污染物排放标准实施修订,并开展了移动源NOx排放控制的研究工作。本研究在《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)修订研究的基础上,结合当前国家对机动车排放的控制要求,设计了三种方案6种情景,采用综合空气质量CMAQ模式对火电、机动车新标准实施的环境影响进行模拟,对比分析新标准的实施效果,评估新标准的控制水平,探讨我国未来NOx控制方向。在综合分析国内外大气污染物排放研究的基础上,本研究将我国大气污染源分为点源、面源(移动源计入面源考虑)和生物源。针对火电点源,按国民经济发展和煤炭能源的消费情况,将全国分为8个地区,分别统计其近10年来火电机组增长情况并外推2015和2020年的机组增加量,估算其大气污染物排放。针对面源,在估算其总量的基础上,进行时空及物种分配。并运行SMOKE污染源模式以得到CMAQ模式所需要的源排放清单。研究结果表明：火电新标准的实施可有效改善我国区域空气质量及酸沉降状况。新标准实施后,到2020年我国N02浓度高于0.04mg/m3的面积为13.6万km2,比现行标准的情景减少45.7%；N沉降量超过1.0gN/m2·a区域面积为61万km2,比现行标准的情景减少69.7%,N沉降总量为348万吨,比现行标准情景下452万吨减少23%,改善效果明显。机动车实施新标准可进一步改善我国区域空气质量和酸沉降状况,但由于机动车数量的增加,到2020年的改善效果并不十分显著,污染形势与2007年相近。在机动车排放量占主导作用的北京等重点城市,其N02污染浓度也未得到根本的改善。综合分析国内外火电大气污染控制历程,发现我国火电新标准已达到国际先进水平。为进一步改善区域及重点城市NOx污染状况,需加快机动车排放标准的实施和其它工业源NOx的排放控制,这也将是我国未来NOx控制的重点。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-20
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 酸沉降及环境影响  10-13
    1.2.1 酸沉降  10-12
    1.2.2 酸沉降的环境影响  12-13
  1.3 我国氮氧化物排放状况分析及预测  13-17
    1.3.1 氮氧化物的组成  13-14
    1.3.2 氮氧化物形成机理及影响因素  14-15
    1.3.3 氮氧化物排放状况  15-17
  1.4 研究内容  17-18
  1.5 研究方法及技术路线  18-20
第2章 国内外火电厂大气污染物排放标准研究  20-29
  2.1 中国  20-22
    2.1.1 排放控制历程  20-21
    2.1.2 新排放标准  21-22
  2.2 美国  22-25
  2.3 欧盟  25-27
  2.4 日本  27-28
  2.5 其他国家和地区  28
  2.6 小结  28-29
第3章 区域空气质量模式模拟系统  29-42
  3.1 国内外区域扩散模式的发展  29-32
  3.2 大气化学传输模式MODEL-3/CMAQ  32-39
    3.2.1 平流输送  34
    3.2.2 扩散过程  34-35
    3.2.3 气象化学(反应机理)  35-37
    3.2.4 气溶胶机理  37-38
    3.2.5 云混合和液相化学  38
    3.2.6 干沉降过程  38-39
  3.3 中尺度气象模式MM5  39-40
  3.4 污染源模式SMOKE  40-42
第4章 研究区域、模拟预测方案与污染源估算  42-60
  4.1 研究区域  42
  4.2 模拟预测方案  42-43
  4.3 污染源估算  43-60
    4.3.1 点源  46-49
    4.3.2 面源  49-58
    4.3.3 生物源  58-60
第5章 模式验证及结果分析  60-84
  5.1 模式验证  60-63
  5.2 模拟结果分析  63-84
    5.2.1 方案1模拟结果分析  63-71
    5.2.2 方案2模拟结果分析  71-77
    5.2.3 方案3模拟结果分析  77-84
第6章 结论与展望  84-87
  6.1 结论  84-85
  6.2 展望  85
  6.3 创新点  85-87
参考文献  87-94
致谢  94

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境保护参考工具书 > 环境保护标准 > 环境质量标准
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