中国西部兰州地区主要大气污染物网格化排放清单及其空间分布特征

摘要

近年来，随着中国西部经济的飞速发展，大气污染特征已经从单一型向区域性复合型转变和发展。开展地区尺度的大气污染物网格化排放清单及空间分布特征研究，不仅有助于了解研究区主要大气污染物的排放贡献和空间分布差异，而且通过该类研究所建立的网格化排放清单方法程序对于今后更新区域排放清单，了解排放源贡献的动态变化及趋势，具有重要的意义。区域尺度的大气污染物的网格化排放清单还可为后续利用模拟手段研究其在大气环境中的迁移、转化及沉降等区域环境行为和过程提供基本的输入数据。大气污染物排放清单的研究还可为研究区大气减排措施的改进与调整及了解污染治理压力及潜力提供基本科学依据。
　　本学位论文以中国西部兰州地区为研究区，以2009年为基准年，应用国内外常用的排放因子法，结合兰州地区主要污染源及其排放的具体途径和特征，探索和研究了本地化的网格化排放清单制作方法和程序。本论文研究首先对各类国家级、省级和市级的统计年鉴、污染物普查等基准年资料进行了分类搜集，统计了兰州地区各污染物排放源的活动水平数据；又根据国内外学者的研究报道和国家环保部发布的《大气污染物排放清单编制技术指南》，经过对比和筛选，确立相对适合的污染物排放因子；基于以上数据库中的每种（类）污染物的活动水平和排放因子对其在兰州地区的排放总量进行了计算，然后运用ArcGIS软件，利用人口密度、夜间灯光和土地利用类型等指代数据进行了网格化处理，建立了兰州地区2009年七种（类）重要的大气污染物网格化排放清单和非故意排放的典型持久性有机污染物PAHs的网格化排放清单。具体结论如下：
　　（1）兰州地区大气 NOx、SO2、VOCs、CO、PM10、PM2.5、NH3的排放总量分别为1.2×105、8.8×104、4.3×104、4.1×105、9.6×104、4.2×104和1.4×104 t。不同污染源的贡献如下：NOx排放量较高的源为工业燃烧源和移动源，分别占总排放量的85.70％和10.89%；SO2排放量较高的源为工业燃烧源、工业非燃烧过程源和生活燃烧源，分别占总排放量的52.55%、28.91%和12.60%；VOCs排放量较高的源为工业非燃烧过程源，占总排放量的81.18%；CO的排放主要来自于工业燃烧源、工业非燃烧过程源和移动源，分别占总排放量的43.61%、28.32%和18.04%；PM10排放量较高的源为工业非燃烧过程源、工业燃烧源及扬尘源， 分别占总排放量的51.09%、36.04%和6.03%；PM2.5排放量较高的源为工业非燃烧过程源、工业燃烧源和扬尘源，分别占总排放量的55.12%、21.13%和10.67%；NH3的排放主要来自于人为排放，贡献率为76.48%，其中，氮肥的使用和禽畜养殖是其最大的排放源，分别占NH3总排放量的39.20%和30.70%。
　　（2）兰州地区大气 NOx、SO2、VOCs、CO、PM10、PM2.5、NH3的排放空间分布特征为：以工业源为主要排放源的NOx、SO2、VOCs、CO、PM10、PM2.5主要分布在工业区和人口最为集中的兰州市区一带，即从西固区到城关区的河谷中心地带。NH3的排放则主要集中榆中县，此外，永登县和红古区的交界处及皋兰县的部分农村地区也有较高的NH3的排放。
　　（3）兰州地区大气 PAHs的总排放量为24001.90kg，其中主要以低环（2环和3环）为主，占总排放量的88.33%，其次为中环（4环），占总排放量的15.36%，高环（5环和6环）PAHs占总排放量的3.16%。其源及贡献如下：主要排放源为工业源，占总排放量的72.21%，其次为生活源和交通源，分别为12.04%和11.31%。
　　（4）兰州地区大气 PAHs的排放空间分布特征为：由工业源、生活源及交通源排放的PAHs主要分布在人口较多的兰州市区附近，而生物质源排放的PAHs则主要分布在榆中县的农村地区。
　　（5）本研究建立的清单仍存在一定的不确定性，主要受到排放源活动水平资料和本地化实测排放因子数据缺乏的影响。因此，在后续的研究工作中应注重对排放源活动水平及其动态变化等更详尽资料搜集及实际调查，开展对符合本研究区排放因子的实测工作，从而得到更精确及实时更新的兰州地区主要大气污染物网格化排放清单。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2大气污染物排放清单概述

1.3目标大气污染物概述

1.4大气排放清单的国内外研究概述

1.5研究意义及目的

1.6研究内容

1.7技术路线

第二章 研究方法

2.1研究区概况

2.2排放清单计算方法

2.3排放源分类

2.4活动水平及排放因子

2.5排放清单的网格化处理

第三章 兰州地区七种（类）大气污染物网格化排放清单及其空间分布

3.1兰州地区2009年七种（类）大气污染物排放清单

3.2兰州地区各类排放源对大气污染物的排放贡献

3.3兰州地区七种（类）大气污染物网格化排放清单及其空间分布特征

3.4兰州地区排放清单不同研究结果对比

3.5兰州地区与国内其他地区大气污染物排放水平比较

3.6不确定性分析

3.7本章小结

第四章 兰州地区大气PAHs网格化排放清单及其空间分布

4.1兰州地区2009年PAHs排放清单

4.2 兰州地区排放清单源贡献分析

4.3 兰州地区16种PAHs排放谱分析

4.4兰州地区PAHs排放量的网格化处理及空间分布特征

4.5兰州地区PAHs排放量与其他地区PAHs排放量对比

4.6不确定性分析

4.7本章小结

第五章 结论、创新、不足与展望

5.1结论

5.2特色与创新

5.3不足与展望

参考文献

在学期间研究成果

致谢