【摘要】： 本研究工作是结合国家973计划课题《长江、珠江三角洲地区环境污染控制对策与环境质量调控战略研究》(2002CB410800)、973国家重点基础研究发展计划《中国酸雨沉降机制、输送态势及调控原理》(2005CB422200)以及我国“十一五”电力行业SO2排放总量控制规划而进行的。 分析预测了通过“十一五”期间全国燃煤电厂SO2排放控制措施的实施,分别在2008年和2010年全国燃煤电厂的SO2排放及扩散分布情况。其目的在于一方面可预测“十一五”末我国燃煤电厂SO2排放的控制效果及变化趋势,另一方面也可及早发现问题,为及时改进和调整控制方案提供科学依据,为中国环境规划和硫沉降控制对策提供理论依据。 燃煤电厂排放的SO2通过传输和转化,会对陆地、水生生态系统造成多方面的影响,其环境效应是跨区域与跨国界的。中国由于能源结构的特点及经济的迅速发展,近年来SO2排放总量跃居世界第一位,其中40%左右是由燃煤电厂排放的,这导致SO2污染和酸雨污染日趋严峻。 本研究在收集大量资料的基础上,整理出2005、2008、2010年全国燃煤电厂较新较完整的数据,利用地理信息系统对所有火电厂逐一进行精确定位,确定出其准确的地理位置;对电厂源全年SO2排放数据进行网格化处理,建立了电厂SO2源排放清单。分析比较了“十一五”期间我国燃煤电厂在装机容量和SO2排放量上的变化情况。 采用ATMOS长距离传输模型,对2005、2008、2010年全国燃煤电厂排放的SO2的传输及转化过程进行数值模拟,借助于地理信息系统软件和其它工具软件,结合实际监测结果详细分析了整个模拟范围内特别是中国大陆陆地面积上的总硫沉降、干/湿硫沉降、近地面SO2和SO42-浓度分布特点。 对“十一五”期间典型地区(北京地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区)燃煤电厂SO2排放控制效果进行了预测分析。 分析预测了2005年和2010年全国各省燃煤电厂对典型地区(北京地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区)的硫沉降贡献情况。 分别将三年中全国燃煤电厂导致的中国大陆陆地面积上各网格的沉降量与RAINS-Asia硫沉降临界负荷进行比较,得出中国燃煤电厂排放导致的硫沉降超临界负荷分布图。 本研究的主要结论为:2005年、2010年全国燃煤电厂排放SO2分别为1588.74×104t、875.39×104t,“十一五”期间减少了44.90%;2005年、2010年我国燃煤电厂排放导致的全国SO2平均浓度分别为3.74μg/m3,2.07μg/m3,下降了44.65%。
摘要4-6
ABSTRACT6-11
第一章 文献综述11-22
1.1 课题研究背景11-14
1.1.1 我国SO_2排放状况11
1.1.2 我国SO_2污染状况11-12
1.1.3 我国酸沉降现状及特点12-13
1.1.4 国外酸沉降现状13
1.1.5 我国电力产业的发展与环境的关系13-14
1.2 国内外酸沉降的研究概况14-18
1.2.1 酸沉降的形成过程及其对环境的影响14-15
1.2.2 国内对酸沉降的研究概况15-17
1.2.3 国外对酸沉降的研究概况17-18
1.3 课题研究目的及意义18-19
1.4 课题研究内容及技术路线19-22
1.4.1 论文研究内容19-20
1.4.2 论文研究技术路线20-22
第二章 空气质量模型概述22-29
2.1 空气质量模型概念及应用22-24
2.2 大气扩散基本理论24
2.3 大气扩散模式类型24-26
2.3.1 统计模式24
2.3.2 经验模式24-25
2.3.3 数值模式（K 模式）25-26
2.4 国内外酸沉降模式研究发展概况26-29
第三章 ATMOS—长距离传输模型29-36
3.1 ATMOS 模型的理论框架29-32
3.1.1 模型概况29-30
3.1.2 烟团分支结构30
3.1.3 干沉降过程30-31
3.1.4 湿沉降过程31
3.1.5 化学过程31
3.1.6 平流和扩散过程31-32
3.1.7 几种过程的作用比较32
3.2 模型参数选取32-33
3.3 气象模块33
3.4 模型的调试33-35
3.5 模式的验证35-36
第四章 源排放清单的建立及分析36-44
4.1 全国燃煤电厂SO_2排放量核算36-38
4.2 各年度源数据分析38-43
4.2.1 2005 年全国燃煤电厂分布状况38-40
4.2.2 各年度源数据比较分析40-43
4.3 模型输入污染源数据清单的建立43-44
第五章 模拟结果分析44-56
5.1 全国燃煤电厂排放导致的SO_2 及SO_4~(2-)的浓度分布44-47
5.1.1 SO_2浓度分布44-46
5.1.2 SO_4~(2-)的浓度分布46-47
5.2 硫沉降分布47-51
5.2.1 全国总硫沉降分布47-49
5.2.2 干/湿沉降比较分析49-51
5.3 典型地区控制效果51-56
5.3.1 北京地区控制效果51-52
5.3.2 长江三角洲地区控制效果52-54
5.3.3 珠江三角洲地区控制效果54-56
第六章 全国各省燃煤电厂对典型地区的硫沉降贡献56-63
6.1 2005 年全国各省燃煤电厂对典型地区的硫沉降贡献56-59
6.1.1 2005 年全国各省燃煤电厂对北京地区的硫沉降贡献56-57
6.1.2 2005 年全国各省燃煤电厂对长江三角洲地区的硫沉降贡献57-58
6.1.3 2005 年全国各省燃煤电厂对珠江三角洲地区的硫沉降贡献58-59
6.2 2010 年全国各省燃煤电厂对典型地区的污染贡献59-63
6.2.1 2010 年全国各省燃煤电厂对北京地区的污染贡献59-60
6.2.2 2010 年全国各省燃煤电厂对长江三角洲地区的污染贡献60-61
6.2.3 2010 年全国各省燃煤电厂对珠江三角洲地区的污染贡献61-63
第七章 硫沉降与临界负荷的比较63-71
7.1 硫沉降与临界负荷的比较63-67
7.1.1 酸沉降临界负荷的概念及确定方法63
7.1.2 RAINS-Asia 中的硫沉降临界负荷确定63-64
7.1.3 RAINS-Asia 不同保证率下中国硫沉降临界负荷图64-67
7.2 超临界负荷67-71
7.2.1 2005 年硫沉降超临界负荷状况67-68
7.2.2 2008 年硫沉降超临界负荷状况68-69
7.2.3 2010 年硫沉降超临界负荷状况69-71
第八章 结论与建议71-75
8.1 研究结论71-74
8.1.1 机组容量与SO_2排放量结论71
8.1.2 全国燃煤电厂SO_2排放量结论71
8.1.3 SO_2浓度结论71-72
8.1.4 SO_4~(2-)浓度结论72
8.1.5 硫沉降结论72-73
8.1.6 典型地区控制效果结论73
8.1.7 全国各省燃煤电厂对典型地区的污染贡献73-74
8.1.8 超临界负荷结论74
8.2 建议74-75
参考文献75-80
致谢80-81