《環境科學》刊發我院在大氣領域的研究成果
近日,在總理基金——滄州市大氣重污染成因與治理攻關項目的支持下,我院和生態環境部環境工程評估中心(以下簡稱評估中心)合作研究出一套能夠精細化模擬每一家工業企業對PM2.5污染貢獻的方法,在建立工業企業精細化模擬方法方面取得一定突破,相關研究成果已發表在我國環境領域權威期刊《環境科學》上發表。
近年來隨著城市的發展,包括“2+26”城市在內的京津冀及周邊地區普遍存在著城區經濟快速發展與工業企業污染日益嚴重之間的矛盾、企業污染持續增加與大氣污染物濃度下降指標之間的矛盾,政府決策者迫切需要了解工業企業對環境質量的污染貢獻,有的放矢開展重污染天氣應急管控,解決“一刀切”問題。然而,目前國內外的模式方法很難解析到每家企業的污染貢獻,缺乏每家工業企業污染排放對PM2.5濃度貢獻大小的相關研究,而工業源排放的SO2、NOx和VOCs等污染物在大氣環境中會發生一系列光化學反應,加重PM2.5和臭氧污染,因此,研究出一套能夠精細化模擬每一家工業企業對PM2.5污染貢獻的方法是大氣污染科學管控和解決重污染應急“一刀切”問題的關鍵所在。
針對目前的研究難點,課題組研究出一套工業企業精細化模擬方法,該方法基于滄州市重點企業的排放清單,綜合考慮多種因素開展不同程度污染天氣下的大氣污染模擬,運用CALPUFF模型快速模擬每家工業企業在重污染期間對PM2.5的濃度貢獻,從而精準指導滄州市秋冬季應急管控決策制定。同時,本研究通過重新編譯CALPUFF代碼,突破了模擬污染物因子數量的局限性,開展了基于SOA化學轉化機制的重點企業大氣污染模擬研究,避免大多數研究中因缺失SOA貢獻而導致PM2.5模擬濃度不準確的問題。通過該方法的建立,計算出滄州市重污染天氣下重點企業的污染貢獻量及其排序,為滄州市實現PM2.5下降、完成“三年作戰計劃”目標要求、精準治霾等工作提供一定的科學依據。

圖1 不同程度污染天氣下120家重點企業PM2.5濃度貢獻分布
通過對每一家重點企業在不同程度污染天氣下的模擬和計算,在重污染天氣時段120家重點企業的PM2.5貢獻濃度為3.01μg·m-3,其中,中心城區企業PM2.5濃度上升了1.02μg/m3,PM2.5濃度貢獻較大的企業主要位于滄州市新華區、滄縣和渤海新區。根據“三年作戰計劃”要求,2018年PM2.5平均濃度下降6.00μg·m-3,120家重點企業重污染天氣貢獻的濃度已占其50%,因此,切實管控重點企業、有效開展秋冬季錯峰生產和應急減排對完成“三年作戰計劃”具有關鍵作用。本研究中提出的方法可為開展秋冬季錯峰生產和應急減排提供科學依據。
本項研究由評估中心研究員李時蓓擔任項目總負責人,該論文由評估中心數值模擬研究部伯鑫高工擔任通訊作者,我院協同創新中心高爽同志為第一作者。目前,雙方合作研究出的工業源精細化模擬方法已在滄州市應用,為滄州市霾污染治理和秋冬季應急管控決策提供有效支撐,獲得滄州市政府的認可和好評,后續可以擴展到“2+26”其他城市,乃至全國各個城市的大氣污染防治工作中,解決重污染應急“一刀切”問題,為打贏藍天保衛戰貢獻重要力量。