區域大氣污染物排放清單建立及快速更新方法研究

《區域大氣污染物排放清單建立及快速更新方法研究》是依託北京工業大學，由周穎擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：區域大氣污染物排放清單建立及快速更新方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：周穎
• 依託單位：北京工業大學

項目摘要

大氣污染物排放清單是研究區域大氣複合污染形成機制與解決我國嚴重空氣污染問題的關鍵基礎與必要保證。目前排放清單估算主要基於活動水平數據調查收集以及排放因子選取，存在不確定性大、更新時效性差等問題。本研究擬開發基於環境數值模型與不確定性最佳化技術的排放清單建立與快速更新方法，具體為：基於排放清單不確定性分析，獲取一定機率下污染物排放波動區間；綜合利用數值模擬與數理統計技術將排放與受體濃度動態關聯；基於國家公布的環境監測數據，利用不確定性最佳化方法建立區域污染源排放清單最佳化系統，並以北京地區SO2、NOx為例開展示範套用研究。在提升準確性的同時，該系統亦可擺脫對滯後性較強的統計數據依賴，可利用實時環境監測數據實現清單的快速更新。本研究可為高時空解析度大氣污染源排放清單的建立與多維校驗提供一種新思路與方法，同時可為研究區域複合污染形成機制、制定及時、合理、有效的大氣污染控制策略提供重要科技支撐。

結題摘要

大氣污染物排放清單是研究區域大氣複合污染形成機制、制定污染控制方案的重要基礎。目前排放清單建立主要基於活動水平數據收集以及排放因子選取，存在數據調研工作量大、更新相對滯後的問題。本研究擬探索提升排放清單建立時效性的新方法，以北京地區為例，在掌握現有排放清單的基礎上，通過實地調研、統計信息收集、問卷調查等方式充分收集詳細活動水平數據，結合排放因子更新，進一步對高時空解析度排放清單進行完善，作為排放清單快速更新方法構建的基礎數據。基於污染物來源識別技術，構建了不同區域間的污染源排放與環境質量濃度關係。基於國家公布的環境監測數據及運籌學原理，建立了基於環境監測—數值模擬—數學最佳化的區域污染源排放清單最佳化系統，對北京地區SO2、NOx排放清單進行了最佳化反演。研究結果表明，（1）基於本研究提出方法可得到北京區縣級解析度SO2與NOx排放；（2）最佳化反演得到的北京SO2與NOx年排放量分別為8.89萬噸與22.13萬噸，與基於詳細調研得到的排放清單相比，誤差分別為-20.8%和8.4%，明顯低於自上而下建立的排放清單誤差；（3）該方法建立的清單可反映不同區縣不同季節的日排放變化差異。除北京地區外，該方法也在京津冀區域開展了示範套用研究。對於已建立排放清單的地區，基於本研究反演得到的清單可用於對已有排放清單的校驗；對於尚未建立排放清單的地區，基於本研究提出的方法以及更新的環境監測數據可及時建立起一套相對準確的高解析度排放清單，而無需開展大規模數據調查。同時，該方法提高了建立排放清單的時效性，擺脫對滯後性較強的統計數據依賴。研究成果已成功套用於2014年北京APEC會議、2015年“9.3”閱兵以及北京首次重污染紅色預警的污染源控制方案減排量估算中，為重大活動空氣品質保障方案制定、重污染天氣應對決策諮詢提供了重要科技支撐。本項目的開展為大氣污染物排放清單建立與校驗提供了一種新方法與新思路，研究成果可為區域複合污染形成機制研究與及時、有效的大氣污染控制策略制定提供重要科技支撐。