论文部分内容阅读
关中城市群是我国生产力布局的重点区域,是西北综合经济实力最强的地区。随着区域经济的发展,城市群已表现出明显的区域性复合型大气污染特征,并呈蔓延加重趋势。同时以燃煤作为一次能源结构的主体,煤烟型污染的代表性污染物SO2是关中城市群环境污染治理需要重点解决的问题。 本研究对关中城市群的SO2污染现状和区域近地面风场特征进行了详细的分析,利用中尺度气象预报模式MM5和大气污染扩散模式CALPUFF,并借助Surfer、AutoCAD、SPSS等专业软件,模拟了2007年关中城市群SO2污染在不同空间和时间的分布特征、各城市污染物扩散能力以及各城市间SO2传输的相互影响。以此来探讨关中城市群发展规划过程中应该注意的环境问题。研究表明: 1、关中城市群是陕西省废气和SO2排放的主要区域,排放总量较大的三个地区分别是渭南市、咸阳市和西安市。火力发电企业是关中城市群SO2排放的主要来源,监测分析显示关中城市群SO2浓度有较强的季节性,冬季高夏季低。 2、关中地区风速年际变化较小,年均风速主要在3.0m/s以下,最大咸阳市2.38m/s,最小宝鸡市1.27 m/s。季节风速从大到小依次为春夏冬秋。除宝鸡(为ESE)外区域内其它城市主导风向较为集中,以NE和ENE为主。各城市春夏秋季主导风向基本一致,冬季主导风向与其它季节差别较大。 3、关中各主要城市大气稳定度全年以稳定类为主,弱不稳定类出现频率最小。不稳定类频率夏季最高,冬季最低。弱不稳定类混合层高度最高。混合层高度季节差异小,春季最高。铜川平均混合层高度最高,咸阳最低。在主导风向下,稳定E-F类出现频率最高,且集中在0~3.0m/s风速范围内。 4、利用CALPUFF预测的关中城市群2007年SO2浓度值与实测值的趋势一致,预测结果较好地反映了近地面污染物浓度的变化和地形及近地面风场的影响,具有较强的预测能力。 5、预测分析表明:年SO2平均浓度呈现南高北低的形势,其中浓度较高的区域集中在秦岭北麓沿线,地形对污染扩散的影响明显。渭南北部和铜川部分地区高值区则只有零星分布,与该区域污染源集中形成鲜明对照,主要是由于近地面风场的影响;冬季SO2浓度明显偏高,咸阳、西安、渭南秦岭北麓临山区域SO2浓度高值范围连片,其中宝鸡和西安的市区及周边SO2浓度超标较多;夏季,各城市SO2平均浓度均有所下降,高值范围明显减小,在秦岭北麓沿线高值区零星分布,同时浓度超标点明显减少,超标范围明显缩小。 6、城市群内各城市年通风量呈现北高南低、东高西低的特征。与同源条件下模拟的各城市扩散能力的预测结果一致。 7、区域内各城市对其他各市的SO2浓度均有所贡献,其中铜川受其它城市排放影响最大,占到标准排放的26%,其次是咸阳和西安。渭南对其他城市的贡献最大。宝鸡对其它城市和其他城市对宝鸡的贡献均为最小,不到标准排放的1%。 8、关中各城市间SO2排放相互影响较大。建议以区域为主体制定发展布局规划;SO2工业排放源的布局中应尽可能避免地形及扩散气象条件不利的宝鸡和西安秦岭北麓沿线;应尽可能调整生产季节,限制污染源在冬季的排放量。同时在数值模拟的超标区域增设监测点,以提高污染监测的针对性。