兰州市大气污染规律及治理对策

月i%!月 和 %月 份 污 染 最 严 重E而 ‘<5的 浓 度 在 ’ 月 份 到 F月 份 之 间i%"月 份 到 %!月 份 之 间 分 别 出 现 高 峰@从 %DD$年 到 !"""年 各 监 测 点 的 监 测 浓 度 变 化 看E基 本 都 遵 循 相 同 的 规 律E即 <a! 和 ;a 浓 度 近 ’年 中 都 以 夏 季 平 均 浓 度 最 低E以 春 季 和 冬 季 平 均 浓 度 最 高 @‘<5浓 度 也 以 夏 季 平 均 浓 度 最 小 E
j 兰州市大气污染特征分析
比 较 %DD$年 到 !"""年 ‘<5E<a! 和 ;a 的 浓 度E近 年 来 #种 污 染 物 的 浓 度 都 有 所 降 低E‘<5相 对 下 降 的 量 大 一 些E由 %DD$年 的 年 均 值 "@GF$ 8kl;8#降 至 !"""年 的 "@F$D8kl;8#E表 明 近 年 来 大 气污染治理 已 初 见 成 效E但 仍 然 高 于 国 家 的 二 级 标 准 ("@!"8kl;8#)@
*33,! 由 于 静 风 和 逆 温 频 率 高"兰 州 市 近 /年 大 气 的
稳 定 度 较 高"全 年 稳 定 类 ;<= >?出 现 频 率 为 79!%2!冬季分别 以 稳 定 ;<= >?@中 性 ;A?为 主"其 频 率 4/!72!若 逆 温 存 在 于 空 中 某 高 度"由 于 上 升 的污 染气 流不能 穿 过 逆 温 层 而 积 聚 在 它 的 下 面"抑 制 了 大 气 污 染 物 垂 直 混 合 @扩 散 和 稀 释 "浓 度 持 续 增 大"从 而形 成 气 溶 胶"进 一 步 加 剧 了 逆 温 效 应"造 成 严重的大气污染! (!( 污染源的分析 %!%!* 污染源排污量统计 本次统计了 *999年兰 州 市 7城 区 7+*家 污 染 企 业@生 活 源@面 源 和 流 动 源"包 括 废 气 排 放 量 及 主 要 污 染 物 烟 尘"#$%"B$" C$ 的 排 放 量 "并 计 算 了 各 排 污 量 所 占 的 比 例 !
0/!3/ *0!%% /3!07
3!*9 3!91
*33
C$ 数 量
5万 E *3!%4
3!%% *%!40
3!*/ 3!/% %/!19
比 例 52
7/!/0 3!9/
0/!+% 3!00 *!/3 *33
%!%!% 污染源与污染物状况评价 根据 *999年各 企 业 的大气污染 物 排 放 量"利 用 污 染 物 评 价 标 准 及 其 评 价 模 式 "计 算 出 污 染 物 的 等 标 污 染 负 荷 "确 定 主 要污染源和污染物的等标污染负荷比!模式如下 H F%G
a的监测浓度e分析了大气污染的特征兰州市主体处于黄河河谷盆地e由于静风和逆温频率高e大气的稳定度较高e是大气污染的基础原因根据污染物的年排放量e用等标污染负荷法确定了主要污染源和污染物分析了各种治理方案的环境效应e并根据天然气利用规划e用b箱c模式对兰州市的大气质量进行预测关键词b兰州市d大气污染d天然气d治理措施中图分类号b2fegt
近年来兰州 市 大 气 污 染 十 分 严 重E在 常 规 的 污 染 物 监 测 中 ;a E<a! 和 ‘<5(空 气 中 的 悬 浮 颗 粒 ) 严 重 超 标 E通 过 与 榆 中 同 类 污 染 物 浓 度 比 较 E兰 州 市 区的污染物浓度明显偏高@!"""年 世 界 资 源 研 究 所 发表的一份报告表明B世界上污染最严重的 %"个城 市中E兰州市的 ‘<5居 %"城市之 首g%h@兰 州 西 固 区 是 国 内 首 先 发 现 光 化 学 烟 雾 的 地 区 Ea# 等 光 化 学 氧 化 剂 浓 度 严 重 超 标 @经 多 年 治 理 E兰 州 市 大 气 环 境 有 所 改 善 E但 大 量 监 测 资 料 表 明 E大 气 污 染 仍 然 十 分 严 重E并且对 人 类 的 生 存i生 产 和 生 活 有 直 接 影 响E是 制约兰州市可持续发展的一个重要因素@
南 部 的 马 卸 山 脉 为 最 终 点 "相 向 成 阶 梯 形 "逐 渐 下 降 到以中部西东流向的黄河及其支流冲积而成之河谷
川 地 为 鞍 底"形 成 一 巨 大 马 鞍 形"相 对 高 差 为 %*+*,!兰 州 市 是 典 型 的 河 谷 带 状 城 市"市 区 主 体 处 于 盆 地 内"南 北 宽 %- +.,"东 西 延 伸 /0.,"地 形 狭 窄封闭!盆 地 周 围 的 高 山 屏 障 效 应 使 兰 州 市 区 低 层大气的风速 非 常 小"兰 州 站 近 /年 来 静 风 频 率 很 高"年 平 均 1/!*2"冬 季 静 风 频 率 高 达 +3!42" *33, 高 度 处 的 年 平 均 风 速 不 超 过 *!3,56"限 制 了 污 染物的输送!另 外 裸 露 的 谷 侧 山 峰 对 谷 间 大 气 有 明显的加热效 应"由 于 山 峰 表 面 吸 收 太 阳 辐 射 温 度 升 高 "其 表 面 温 度 高 于 空 气 温 度 "造 成 超 绝 热 温 度 递 减 率 !白 天 山 峰 对 谷 顶 空 气 加 热 "谷 底 空 气 温 度 较 低"形成脱 地 逆 温!夜 间 谷 间 辐 射"冷 空 气 沿 坡 面 下 滑 "形 成 夜 间 谷 间 辐 射 逆 温 !山 谷 盆 地 日 间 的 脱 地 逆 温 层 "以 及 夜 间 山 谷 冷 胡 效 应 形 成 的 逆 温 层 "是 造 成 山谷大气污染的根本原因!
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J 兰州市大气污染的防治措施
JKL 利用天然气改善能源结构 依据甘肃省及兰州市天然气利用规划.于 ;99;
年 底 建 成 涩 北M兰 州 输 气 管 道.青 海 天 然 气 输 进 兰 州.主 要 用 于 化 工 原 料N工 业 燃 料N发 电N交 通 运 输. 同 时 解 决 城 市 居 民 N公 福 用 户 的 需 求 5兰 州 市 拟 用 天 然 气 企 业 共 B家.近 期 工 业 总 用 气 量 为 ;?5)>亿 ’()1%.其 中 用 于 燃 料 的 气 量 为 ;5;A亿 ’()1%.用 于 原 料 的 气 量 为 ,@5?;亿 ’()1%5兰 州 市 民 用 天 然 气 计 划 在 近 期 需 95>@亿 ’()1%.远 期 需 )5>F亿 ’()1%5拟 在 ;99A年 前 将 ,9999辆 出 租 车N公 交 车 改造为双燃万料方型数机据动车.经测算需天然气量 ,5;F亿 ’()1%5综 上 所 述.兰 州 市 近 期 年 需 天 然 气 用 量 为
/#6 /- 8 ,99:.
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$-6 ,.;.).<.=*.
式 中./- 为 区 域 中 某 污 染 物 的 等 标 污 染 负 荷
$%&’()*+ ,5
根据模式.计算了 ,>>>年兰州市 ?城区重点污
染 源的等标污染 负 荷5计 算 结 果 表 明 西 固 热 电 厂 为
M ZYM
中 污 染 源 的 个 数!"# 为 某 污 染 源 的 等 标 污 染 负 荷 $%&’()*+,!"- 为 -污 染 物 的 等 标 污 染 负 荷. $%&’()*+,./-为 -污染物的年排放量.01%!23-为 污 染 物 的 评 价 标 准 .(41’()5
某污染物在区域中污染负荷比
比 例 52
1+!4% */!//
%!/1 %!*4 */!0/
*33
#$%
5万 E /!*9 *!7* 3!%/ 3!37 3!%% 0!3+
比 例 52
1%!4* %4!19
7!77 3!49 7!//
*33
B$ 数 量
5万 E %!44 3!+3 *!13 3!3* 3!30 0!%/
比 例 52
废气源
工业源 生活源 机动车 餐饮业 小火炉
合计
废气数量
5亿 B,/ 1%9!1%
+3!3/ 5
7!01 *%!07 4%1!40
表 ) )DDD年兰州市污染物总量
比 例 52
+1!17 **!3*
5 3!1/ *!4/
*33
烟尘数量
5万 E %!+0 3!00 3!*3 3!39 3!01 7!*7
!""#年 $月 第 %&卷第 ’期
西 安 石 油 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 ) *+,-./0+1234/.567-+06,8 9.:737,76(;/7,-/0<=36.=6>?373+.)
文 章 编 号 B%""%CF#G%(!""#)"’C""&FC"’
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由 !"""年 各 污 染 物 监 测 数 据 可 知 (图 !)E;a 和 <a! 的 变 化 规 律 相 同E%月 份 到 ’月 份 污 染 物 浓 度 逐 渐 降 低E’月 份 到 %"月 份 的 浓 度 逐 渐 增 加E%%
图 j jmmn年到 oppp年 qrsErto和 ut的浓度变化 (时间从 %DD$年开始)
某污染万源方在数区据域中污染负荷比 IJ
IJK LJ N *332"
M LJ
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M LJK LO;OK *"%"/"P"J?" OK *
LOK QO5RSO"
式 中 "IJ为 某 污 染 源 在 区 域 中 污 染 负 荷 比 TJ为 区 域
高 建 华 O兰 州 市 大 气 污 染 规 律 及 治 理 对 策
兰 州 市 ?城 区 头 号 污 染 大 户.等 标 负 荷 比 为
?@5??:.几 乎 占 所 有 工 业 源 的 一 半5其 次 为 兰 州 第
二热电厂.等标污染负荷比为 ,;5,?:.兰 化 化肥 厂
的 等 标 污 染 负 荷 比 为 @5?):.兰 州 钢 铁 公 司 为 A5)B:.兰维集团公司为 )5;@:5
主 要 污 染 物 是 ’C.DC;.烟 尘 和 EC.其 等 标 污 染 负 荷 比 分 别 为 ?A5?A:.)?5F9:.,A5A?:和
?5;,:5对于工业污染源首要污染物是 ’C5 GDH的来源复 杂.除 各种排放源 排 出 的 烟 尘 和
粉 尘.也 有 本 地 和 风 沙 扬 尘 等 自 然 尘5兰 州 市 GDH 成 分 中 风 沙 尘 所 占 的 比 例 较 大.年 平 均 )@5F:I
废 气 主 要 由 工 业 源 和 生 活 源 排 放"占 总 排 放 量 的 94!12!烟 尘 工 业 源 排 放 占 到 1+!42"其 次 是 由 于 生 活 源 和 小 火 炉 排 放!#$% 基 本 也 是 由 工 业 源 和 生 活 源 排 放!由 机 动 车 排 放 的 B$ 占 到 /32"其 余 由 工 业 源 和 生 活 源 排 放!机 动 车 排 放 的 C$ 占 总 排 放量的 032以上"其余主要由工业源排放!
图 o 兰州市 oppp年各种污染物浓度变化曲线
收 稿 日 期 !""!C%"C"&
作 者 简万介方B高数建据华 (%D$’C)E男 E陕 西 清 涧 人 E硕 士 E主 要 从 事 大 气 污 染 和 废 物 利 用 研 究 @
U WVU
西 安 石 油 学 院 学 报 ;自 然 科 学 版 ?
兰州市大气污染规律及治理对策
HIJKLMNOPOIQMRSTNIUIRPOVRWXVRPNVLLORJYIMQKNIQVZMONTVLLKPOVROR[MR\]VK^OP_
高建华
(西安石油大学 石油工程学院E陕西 西安 $%""GF)
摘要B根据 %DD$年到 !"""年兰州市大气中 ‘<5E<a!和 ;a的监测浓度E分析了大气污染的特征@ 兰 州 市 主 体 处 于 黄 河 河 谷 盆 地 E由 于 静 风 和 逆 温 频 率 高 E大 气 的 稳 定 度 较 高 E是 大 气 污 染 的 基 础 原 因 @根 据 污 染 物 的 年 排 放 量 E用 等 标 污 染 负 荷 法 确 定 了 主 要 污 染 源 和 污 染 物 @分 析 了 各 种 治 理 方 案 的 环 境 效 应 E并 根 据 天 然 气 利 用 规 划 E用 b箱 c模 式 对 兰 州 市 的 大 气 质 量 进 行 预 测 @ 关 键 词 B兰 州 市 d大 气 污 染 d天 然 气 d治 理 措 施 中图分类号B2F%E‘>DD%e% 文献标识码Bf
春季 或 冬季平均 浓 度 最 大!说 明 兰 州 市 春 季 和 冬 季 气 象 条 件 特 殊 "冬 季 采 暖 加 剧 了 燃 煤 所 引 起 的 污 染 " 体现了典型的煤燃型污染!各监测点 #$%和 &#’污 染最严重季节浓度要比污染最轻季节的平均浓度高 约一个数量级!
( 污染原因分析
冬 季 评 价 区 逆 温 不 仅 频 率 高 "而 且 持 续 时 间 长 " 逆温在温度层结中占 47!42!逆 温平均 存在 时间为 *08!平均厚度 *4*,"平均强度 3!9%:5*33,"最 大厚度 %7/,!
夏 季 评 价 区 逆 温 频 率 低 "而 且 持 续 时 间 短 "在 实 验 期 观 测 中"逆 温 在 温 度 层 结 中 占 1/2!逆 温 平 均 存在 时间 98"平均厚 度 **3,"平 均 强 度 3!+%:5
(!) 地形和气候特征是造成污染的基础原因 全市总的地形特点是以西北的祁连山余脉和东