我国典型地区大气污染特征的数值模拟
发布时间：2020-12-10 02:05
近年来,我国高速的经济发展和城市化进程加速了大气环境的恶化,高浓度的大气污染物严重危害人体健康并破坏生态环境。因此,控制大气污染物排放、改善空气质量已成为我国面临的一个非常严峻的环境问题。本研究旨在通过空气质量模型的模拟,分析我国主要大气污染物浓度的时空分布现状,探讨几个代表性城市和地区污染物的形成过程,以期为国家区域大气污染控制对策提供理论基础。本论文利用美国环保局第三代空气质量模型Models-3/CMAQ（4.7版本）对我国主要污染物（PM10、O3、SO2和NO2）浓度进行了数值模拟。主要分析了这些污染物浓度的时空分布以及冷锋天气系统对颗粒物浓度的影响。另外,还根据过程分析模块（综合过程速率和综合反应速率）的结果分析了臭氧和二次无机颗粒物分别对其前体物（VOCs, NOx、SO2和NH3）敏感性、定量地分析了不同的大气物理-化学过程（大气水平输送、垂直输送、气溶胶化学过程、云雾和湿沉降过程、干沉降等）对代表性地区颗粒物和臭氧的形成过程的影响。模拟结果与地面观测和卫星数据的对比表明,本论文模拟结果存在一定的偏差,但是基本能够满足后续情景分析、敏感性分析和过程分析的要求。从CMAQ...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 空气质量模型的发展
1.3 国内外应用现状
1.4 研究目的、内容和研究方法
第二章 模式建立和模式评价方法
2.1 模式的建立
2.2 模式评价方法
2.3 过程分析模块的介绍
2.3.1 综合过程速率（IPR）
2.3.2 综合反应速率（IRR）
2.4 臭氧与二次无机气溶胶生成敏感性的指示剂法介绍
2.4.1 臭氧生成敏感性的指示剂
2.4.2 二次无机气溶胶生成敏感性的指示剂
2.5 典型地区的选择
第三章 CMAQ模拟结果验证
3.1 地面污染物浓度
3.1.1 地面污染物浓度观测值与模拟值的对比
2.5主要组成成分模拟值与观测值的对比"> 3.1.2 PM2.5主要组成成分模拟值与观测值的对比
3.1.3 地面主要污染物的时空分布
3.2 污染物柱浓度
3.3 水平分辨率对CMAQ模拟结果影响分析
3.4 小结
第四章 典型地区臭氧和二次无机气溶胶生成的敏感性分析
4.1 臭氧生成与其前体物浓度的关系
4.2 无机颗粒物生成与其前体物浓度的关系
4.3 污染源排放削减情景模拟
2排放削减对主要污染物浓度的影响"> 4.3.1 SO2排放削减对主要污染物浓度的影响
3排放削减对主要污染物浓度的影响"> 4.3.2 NH3排放削减对主要污染物浓度的影响
x排放削减对主要污染物浓度的影响"> 4.3.3 NOx排放削减对主要污染物浓度的影响
4.3.4 AVOCs排放削减对主要污染物浓度的影响
4.4 小结
第五章 典型地区污染物形成过程分析
5.1 臭氧和颗粒物综合过程速率分析
5.1.1 臭氧综合过程速率分析
5.1.2 气溶胶及其组成成分综合过程速率分析
x自由基收支循环与大气氧化性分析"> 5.2 HOx自由基收支循环与大气氧化性分析
x自由基的收支循环"> 5.2.1 HOx自由基的收支循环
5.2.2 大气氧化性分析
5.3 小结
第六章 颗粒物浓度与气象条件的关系
6.1 冷锋过程气象背景场分析
6.2 冷锋前后地面污染物浓度的变化
6.3 冷锋过境时污染物浓度垂直方向的变化
6.4 小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 下一步工作展望
参考文献
博士期间发表论文
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]珠江三角洲夏季臭氧区域污染及其控制因素分析[J]. 陆克定,张远航,苏杭,邵敏,曾立民,钟流举,向运荣,张志忠,周崇光,Andreas Wahner. 中国科学:化学. 2010(04)
[2]HO_x自由基的实地测量及其化学机制解析[J]. 陆克定,张远航. 化学进展. 2010(Z1)
[3]北京市夏季O3、NOx等污染物“周末效应”研究[J]. 石玉珍,徐永福,王庚辰,石立庆. 环境科学. 2009(10)
[4]区域空气质量模式与我国的大气污染控制[J]. 王自发,吴其重. 科学对社会的影响. 2009(03)
[5]北京市春季大气颗粒物污染特性研究[J]. 杨仪方,钱枫,谢婷,张慧峰. 环境污染与防治. 2009(07)
[6]北京地区臭氧污染的来源分析[J]. 王雪松,李金龙,张远航,谢绍东,唐孝炎. 中国科学(B辑:化学). 2009(06)
[7]二次光化学氧化剂与气溶胶间的非均相过程[J]. 葛茂发,刘泽,王炜罡. 地球科学进展. 2009(04)
[8]上海地区臭氧周末效应研究[J]. 唐文苑,赵春生,耿福海,彭丽,周广强,高伟,许建明,Xuexi Tie. 中国科学(D辑:地球科学). 2009(01)
[9]东亚春季边界层臭氧的数值模拟研究[J]. 李杰,吴其重,高超,王喜全,王自发. 环境科学研究. 2009(01)
[10]海盐气溶胶影响酸碱气体及无机盐气溶胶的敏感性试验[J]. 刘倩,王体健,李树,江飞. 气候与环境研究. 2008(05)
博士论文
[1]北京大气臭氧浓度变化特征及其形成机制研究[D]. 安俊琳.南京信息工程大学 2007
[2]珠江三角洲气溶胶污染的机理分析及数值模拟研究[D]. 冯业荣.中山大学 2006
硕士论文
[1]北京及周边地区大气污染初步研究[D]. 樊文雁.兰州大学 2008
本文编号：2907886
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 空气质量模型的发展
1.3 国内外应用现状
1.4 研究目的、内容和研究方法
第二章 模式建立和模式评价方法
2.1 模式的建立
2.2 模式评价方法
2.3 过程分析模块的介绍
2.3.1 综合过程速率（IPR）
2.3.2 综合反应速率（IRR）
2.4 臭氧与二次无机气溶胶生成敏感性的指示剂法介绍
2.4.1 臭氧生成敏感性的指示剂
2.4.2 二次无机气溶胶生成敏感性的指示剂
2.5 典型地区的选择
第三章 CMAQ模拟结果验证
3.1 地面污染物浓度
3.1.1 地面污染物浓度观测值与模拟值的对比
2.5主要组成成分模拟值与观测值的对比"> 3.1.2 PM2.5主要组成成分模拟值与观测值的对比
3.1.3 地面主要污染物的时空分布
3.2 污染物柱浓度
3.3 水平分辨率对CMAQ模拟结果影响分析
3.4 小结
第四章 典型地区臭氧和二次无机气溶胶生成的敏感性分析
4.1 臭氧生成与其前体物浓度的关系
4.2 无机颗粒物生成与其前体物浓度的关系
4.3 污染源排放削减情景模拟
2排放削减对主要污染物浓度的影响"> 4.3.1 SO2排放削减对主要污染物浓度的影响
3排放削减对主要污染物浓度的影响"> 4.3.2 NH3排放削减对主要污染物浓度的影响
x排放削减对主要污染物浓度的影响"> 4.3.3 NOx排放削减对主要污染物浓度的影响
4.3.4 AVOCs排放削减对主要污染物浓度的影响
4.4 小结
第五章 典型地区污染物形成过程分析
5.1 臭氧和颗粒物综合过程速率分析
5.1.1 臭氧综合过程速率分析
5.1.2 气溶胶及其组成成分综合过程速率分析
x自由基收支循环与大气氧化性分析"> 5.2 HOx自由基收支循环与大气氧化性分析
x自由基的收支循环"> 5.2.1 HOx自由基的收支循环
5.2.2 大气氧化性分析
5.3 小结
第六章 颗粒物浓度与气象条件的关系
6.1 冷锋过程气象背景场分析
6.2 冷锋前后地面污染物浓度的变化
6.3 冷锋过境时污染物浓度垂直方向的变化
6.4 小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 下一步工作展望
参考文献
博士期间发表论文
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]珠江三角洲夏季臭氧区域污染及其控制因素分析[J]. 陆克定,张远航,苏杭,邵敏,曾立民,钟流举,向运荣,张志忠,周崇光,Andreas Wahner. 中国科学:化学. 2010(04)
[2]HO_x自由基的实地测量及其化学机制解析[J]. 陆克定,张远航. 化学进展. 2010(Z1)
[3]北京市夏季O3、NOx等污染物“周末效应”研究[J]. 石玉珍,徐永福,王庚辰,石立庆. 环境科学. 2009(10)
[4]区域空气质量模式与我国的大气污染控制[J]. 王自发,吴其重. 科学对社会的影响. 2009(03)
[5]北京市春季大气颗粒物污染特性研究[J]. 杨仪方,钱枫,谢婷,张慧峰. 环境污染与防治. 2009(07)
[6]北京地区臭氧污染的来源分析[J]. 王雪松,李金龙,张远航,谢绍东,唐孝炎. 中国科学(B辑:化学). 2009(06)
[7]二次光化学氧化剂与气溶胶间的非均相过程[J]. 葛茂发,刘泽,王炜罡. 地球科学进展. 2009(04)
[8]上海地区臭氧周末效应研究[J]. 唐文苑,赵春生,耿福海,彭丽,周广强,高伟,许建明,Xuexi Tie. 中国科学(D辑:地球科学). 2009(01)
[9]东亚春季边界层臭氧的数值模拟研究[J]. 李杰,吴其重,高超,王喜全,王自发. 环境科学研究. 2009(01)
[10]海盐气溶胶影响酸碱气体及无机盐气溶胶的敏感性试验[J]. 刘倩,王体健,李树,江飞. 气候与环境研究. 2008(05)
博士论文
[1]北京大气臭氧浓度变化特征及其形成机制研究[D]. 安俊琳.南京信息工程大学 2007
[2]珠江三角洲气溶胶污染的机理分析及数值模拟研究[D]. 冯业荣.中山大学 2006
硕士论文
[1]北京及周边地区大气污染初步研究[D]. 樊文雁.兰州大学 2008
本文编号：2907886
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