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随着中国重工业化的快速发展、能源消费和机动车保有量的快速增长,其排放的大量二氧化硫、氮氧化物与挥发性有机物导致细颗粒物、臭氧、酸雨等二次污染呈加剧态势。复合型大气污染导致京津冀、长三角、珠三角等区域环境能见度大幅度下降。“十二五”时期,我国工业化和城市化仍将快速发展,资源能源消耗持续增长,大气环境将面临前所未有的压力。为实现2020年全面建设小康社会对大气环境质量的要求,应在重点区域(其中包括京津冀地区)率先推进大气污染联防联控工作,制定并实施区域大气污染防治对策,改善大气环境质量。而一套完善准确的、满足新形势下协同控制要求的、区域高分辨率多污染物排放信息是研究区域空气污染形成机理、制定与落实污染控制对策的重要基础及依据。 本研究基于排放因子法建立2011年华北区域固定源、移动源、无组织源等各类污染物排放清单和京津冀地区2000-2011年工业源排放清单。华北区域2011年大气污染物SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、CO、VOC、NH3、EC、OC、Hg、As、Cd、Pb的总体排放量分别为518.03万吨、1081.10万吨、1839.70万吨、678.69万吨、341.28万吨、6924.84万吨、6725.02万吨、219.01万吨、54.66万吨、91.69万吨、8.92万吨、10.62万吨、0.05万吨、0.27万吨。基于文献调研得到各类污染源时间不均匀系数、空间分配方法、VOC和PM2.5成分谱,对建立起的排放清单进行高分辨率时、空、物种分配,对华北区域污染物排放状况进行分地区、分行业特征分析。此外本研究通过核算京津冀地区2000-2011年工业源污染物排放量,对比趋势分析结果得到SO2、NOx、PM10、CO、VOC的排放量较2000年相比,分别增长了235%、270%、140%、485%、344%。电力行业SO2和PM10排放量成逐年递减趋势,减排成效显著,其他工业行业污染物排放量都呈逐年递增趋势。同时本研究基于多元线性逐步回归统计方法建立可核算高分辨率区域工业源排放大气常规污染物(SO2、NOx、CO、VOC、PM10)排放量的回归模型。用此方法在唐山地区进行示范,将拟合值与调查值进行对比。结果显示:工业源排放SO2、NOx、CO、VOC、PM10的排放量市级误差为:17%、0.18%、-40%、-15%、47%;平均区县级误差为:33%、16%、29%、27%、70%。 最后基于建立的华北区域污染物排放清单,利用WRF-CMAQ模型分析京津冀地区典型工业排放对环境空气中PM2.5和PM10浓度贡献影响。结果显示,工业源总排放对于地区环境空气中PM2.5和PM10浓度年均贡献为30%和35%。工业锅炉对地区环境空气中PM2.5和PM10浓度的年均贡献较大,分别为13%和10%。工业锅炉、电力、建材、冶金、化工行业污染物排放对地区环境空气中PM2.5浓度年均贡献范围在4%-13%;对PM10浓度年均贡献范围为3%-10%。