苏州市大气污染特征及主要污染物源解析研究

发布时间：2018-02-13 20:03

本文关键词： 大气污染特征排放因子源解析贡献率苏州　出处：《苏州科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：苏州市经济的持续快速发展带动了城镇化的进程,各种企业的数量在不断增加、规模在逐年扩大,能源消耗的速度在不断加快,机动车的保有量更是快速攀升。近几年,苏州市大气污染的天数始终在30%左右徘徊,大气环境质量很不乐观,大气污染已经不是单纯的煤烟型污染,而是呈现出复合型污染的特征。本研究采用模糊综合评判法对2013-2015年苏州市大气环境质量进行了研究,确定了该市空气质量的隶属等级和主要的大气污染物;根据监测数据分析了主要大气污染物的时间变化特征以及空气质量指数与气象条件的相关性;同时以2015年为例,采用排放因子法,对苏州市主要大气污染物的来源进行了解析,并分析了不同污染排放源的贡献率。结论如下:(1)根据超标倍数法,确定不同污染因子的权重,苏州市大气污染物的权重由大到小依次是:NO_2、PM2.5、PM10、O3、SO_2、CO,因此苏州市主要污染物是NO_2,其次是PM2.5、PM10、O3、SO_2,最后是CO。(2)2013年苏州市空气质量为Ⅲ级,其中PM10隶属于二级,PM2.5和NO_2隶属于三级,SO_2、CO和O3低于一级标准,隶属于一级;2014年苏州市空气质量为II级,其中PM10隶属于二级,PM2.5和NO_2隶属于三级,而SO_2、CO和O3低于一级标准,隶属于一级;2015年苏州市空气质量为II级,其中PM10、PM2.5和NO_2隶属于二级,SO_2、CO和O3隶属于一级。(3)苏州市AQI的日变化特征显著。在1时到5时AQI的值逐渐降低,这段时间空气质量较好;6时AQI的值达到第一个高峰;6-12时空气污染呈缓慢加重趋势,到11时AQI的值达到第二个高峰;12-13时空气质量略微好转;14时AQI达到一天之中第三个高峰值,15-19时AQI数值逐渐升高,19时AQI达到一天之中的最高值,这段时间之内空气污染达到一天之中最严重的时候;随后20-24时AQI值呈直线下降,空气中的污染物浓度逐渐降低,空气质量逐渐变好。(4)苏州市空气质量的逐月变化特征较为明显,呈“U”形变化趋势。1月份AQI较高,超过二级标准限值,空气质量等级为三级;2月份AQI较1月份略有降低;3-9月,AQI指数呈缓慢下降趋势,且在9月达到最低值,这一时期,空气质量为一年中最好的月份;9-12月,AQI指数呈快速上升趋势,空气污染愈发严重。(5)苏州市大气污染物的浓度会随着季节的变换呈现明显的变化趋势。春季和冬季PM2.5的浓度较高,而在夏季和秋季浓度相对较低;PM10在不同季节污染程度不一样,冬季污染最为严重,其次是春季,然后是秋季,夏季浓度最低,冬季的浓度平均值达到夏季的1.5倍;SO_2污染在秋季和冬季较严重,春季和夏季的浓度变化不大;2013-2014年,NO_2污染严重的季节集中在春季,秋季和冬季,夏季浓度偏低,而2015年,NO_2污染最严重的季节为冬季,春夏两季浓度略低于冬季,秋季其浓度最低;CO的浓度在秋季和冬季较高,而在春季浓度较低,夏季最低;O3污染主要在夏季和春季,秋季污染较轻,冬季污染最轻。(6)苏州AQI月平均值与气象因素均呈现出相关性,包括温度、降水量、相对湿度和风力。苏州AQI和温度呈高度负相关,且相关性达到0.88,说明温度对空气质量的影响非常显著,温度越高,AQI指数越低;AQI和降水量的相关性在-0.62,说明降水量对AQI的影响也比较显著,降水量较高的季节,空气质量指数较低;AQI和相对湿度的相关系数是-0.41,说明了相对湿度对苏州的AQI有较小的影响;风力的大小对AQI的影响也是是很明显,AQI和风力的相关系数为-0.5,表明空气质量指数会随着风力的增大而变小。(7)在27个制造业中,黑色金属冶炼及压延加工业、造纸及纸制品业、化学原料及化学制品制造业、纺织业、计算机通信和其他电子设备制造业这五个是制造业的主要排放源,其PM10、PM2.5、SO_2、NOx、CO和VOCs排放量之和分别占了总量的82.68%、82.36%、91.81%、87.20%、85.47%和84.12%,。(8)不同类型的机动车,其尾气排放对大气污染物的贡献率是不同的。对于PM10和PM2.5,重货车的分担率最高,其次是小型客车;小型客车SO_2的排放量是最大的,重型货车次之;在众多车型中,小型客车排放的NOx所占的比重是最高的,重型货车的排放量低于小型客车,是排放NOx的第二大车型;小型客车是VOCs和CO主要贡献车型。(9)不同排放源大气污染物的排放量存在很大的差异。电力、热力生产和供应、无组织建筑扬尘面源是PM10的首要来源;电力、热力生产和供应业对PM2.5的贡献率最高,达到24.70%;生产工艺过程面源对PM2.5的贡献率略低,其值为22.35%;SO_2的主要来源是电力、热力生产和供应业以及工业燃烧源,其两者占了总量的81.31%;电力、热力生产和供应业是NOx的主要来源,其次是机动车尾气以及工业燃烧源的排放;CO的首要来源是生产工艺过程,其次是机动车尾气;VOCs的排放源主要集中于机动车尾气和生产工艺过程面源,而其余的排放源的分担率相对较低。
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【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X51

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