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user: 3. 结果与讨论 3.1. 基准方案下个旧市城区大气环境贡献影响 根据AERMOD预测结果，最不利小时及日均气象状况及年均状况下现状污染源主要污染物对各关心点及区域最大落地浓度贡献情况统计于表2，该情境下超标范围示意图见图1。 Table 1 Study and forecast cas 方案编号 模拟方案 模拟内容 1 考虑热岛效应、地形作用(基准方案) 敏感点、网格点小时、日均及年均浓度 2 基准方案 不同气象条件下浓度分布情况 3 不考虑热岛效应 敏感点、网格点小时、日均及年均浓度 4 不考虑地形影响 敏感点、网格点小时、日均及年均浓度 5 市区、小凹塘、火谷都片区超标排放 敏感点小时、日均及年均浓度 表1. 研究及预测情景方案 Table 2 Pollution concentration of base cas 贡献 浓度 模拟点 SO 2 NO 2 PM 10 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 小时最大浓度 宝华寺 828.41 (*0.0683%) 165.68 304.70 (*0.0455%) 152.35 104.64 - 少年宫 526.881 (*0.0114%) 105.38 176.828 88.41 103.52 - 建安仓库 548.058 (*0.02%) 109.61 145.963 72.98 71.63 - 网格最大点 14926 (*5.49%) 2985.2 3411.227 (*0.03%) 1705.61 1573.79 - 日均最大浓度 宝华寺 121.93 81.29 44.13 55.17 14.86 9.91 少年宫 109.50 73 33.96 42.45 17.61 11.74 建安仓库 58.00 38.66 16.08 20.09 7.22 4.81 网格最大点 1302.22 (*0.19%) 868.15 302.41 (*0.02%) 378.01 135.60 90.4 年均 浓度 宝华寺 7.51 12.52 2.42 6.05 0.87 1.24 少年宫 11.91 19.84 3.77 9.41 1.45 2.07 建安仓库 24.93 41.56 7.01 17.52 2.78 3.97 网格最大点 248.95 (*0.53%) 414.91 57.96 144.9 26.76 38.23 表2. 城区周边污染源达标排放污染物贡献情况 *超标率。 在达标排放情况下，三个关心点SO 2 小时及日均浓度均出现了超标，其中宝华寺点超标最为严重，SO 2 小时贡献浓度超标主要出现在个旧市区以外北部的山麓之间，金湖以北、以东及以南的城区均存在不同范围的小时超标的个例情况，但超标率很低；关心点SO 2 日均最大贡献浓度占标率满足二级标准相关要求，但区域日均最大贡献浓度依然超标，超标点位于城区以外，超标主要存在于北部山麓，同时城区外围靠近山体周围的区域也存在小范围的个例超标情况；个旧市城区范围内在云锡冶炼分公司北部存在SO 2 年均浓度小面积超标。三个关心点中，宝华寺NO 2 小时最大贡献浓度也出现了超标，区域小时最大落地浓度主要超标区域集中在火谷都片区，其次对城市北部及东部山脊附近城区易造成影响；区域日均最大贡献浓度亦超标，超标区域在城区以外；各关心点以建安仓库年均浓度占标率最大，区域最大落地年均浓度同样超标，超标区域位于火谷都片区小范围区域；PM 10 日均最大贡献浓度及年均贡献浓度满足《环境空气质量标准》中二级标准限值。 图1. 基本方案污染物超标率分布图 根据污染源达标排放情景下污染物贡献值与监测值对比结果(表3)，污染源污染物达标排放时，各重点污染源对各监测点SO 2 、NO 2 、PM 10 年均贡献浓度占监测浓度比例不大；对各监测点SO 2 及NO 2 最大日均贡献浓度占监测浓度较大，在假设达标排放的情况下，部分站点污染物贡献值超过了监测值。 Table 3 Contrast of forecasting concentration and monitoring concentratio 污染物 (μg/m 3 ) 模拟情景 最大日均浓度 年均浓度 预测 浓度 出现 日期 监测 浓度 比例(%) 预测 浓度 出现 日期 监测 浓度 比例(%) SO 2 宝华寺 121.93 161002 177 68.89 7.51 - 61.06 12.31 少年宫 109.5 161002 133 82.33 11.91 - 85.33 13.95 建安仓库 58 160111 48 120.83 24.93 - 86.98 28.67 NO 2 宝华寺 44.13 161002 19 232.27 2.42 - 13 18.6 少年宫 33.96 161002 22 154.37 3.77 - 18.8 20.1 建安仓库 16.08 160111 29 55.43 7.01 - 14.5 48.2 PM 10 宝华寺 14.86 161002 60 24.77 0.9 - 31.9 2.7 少年宫 17.61 161002 49 35.94 1.4 - 44.8 3.2 建安仓库 7.22 160817 30 24.07 2.8 - 49.7 5.6 表3. 基准方案预测浓度与监测浓度对比 3.2. 不同气象条件污染物浓度贡献影响 基准方案所述污染物贡献浓度为最不利气象条件造成的最大贡献值，为极端情况下的一次极值。由于大风天气往往利于污染物的输送和扩散，带来清洁作用，因此方案2主要考虑各季节平均风速以及最易造成污染物局部累计的静小风对污染物的日均贡献浓度分布的影响。 个旧市四个季节的主导风向区间均为SSE~SW，根据表4，可以看出由于主导风向变化不大，因此各季节污染物分布形势差别亦不大，主要是在静小风下污染物输送作用弱，污染物通过扩算及湍流容易在下风向局部累积 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]。影响最大的区域主要集中在火谷都片区及附近的山麓，四季中秋季的扩散能力最差，造成SO 2 及NO 2 容易出现大幅度超标的极端情况。 Table 4 Pollution concentration in calm breeze and different seaso 季节 模拟关心点 SO 2 NO 2 PM 10 最大日均浓度 (μg/m 3 ) 占标率 (%) 最大日均浓度 (μg/m 3 ) 占标率 (%) 最大日均浓度 (μg/m 3 ) 占标率 (%) 春季 宝华寺 40.4 26.93 11.8 29.50 3.96 2.64 少年宫 49.1 32.73 14 35.00 4.8 3.20 建安仓库 36.2 24.13 10.3 25.75 3.82 2.55 最大落地浓度 424 282.67 98.900 247.25 44.7 29.80 夏季 宝华寺 27.3 18.20 7.87 19.68 3.07 2.05 少年宫 32.9 21.93 9.81 24.53 4.01 2.67 建安仓库 40 26.67 10.9 27.25 4.64 3.09 最大落地浓度 599 399.33 139 347.50 62.9 41.93 秋季 宝华寺 36.6 24.40 11.8 29.50 4.79 3.19 少年宫 50.3 33.53 13.7 34.25 5.57 3.71 建安仓库 42 28.00 12.4 31.00 5.61 3.74 最大落地浓度 854 569.33 200 500.00 90.5 60.33 冬季 宝华寺 23.5 15.67 8.73 21.83 2.75 1.83 少年宫 43.2 28.80 12.2 30.50 4.61 3.07 建安仓库 35.1 23.40 10.4 26.00 4.89 3.26 最大落地浓度 464 309.33 109 272.50 51.3 34.20 表4. 不同季节静小风控制下污染物贡献浓度 个旧市常年主导风向区间为SSE~SW，除云锡冶炼分公司及云河药业位于个旧市城区范围内，火谷都及小凹塘片区均位于常年主导风的下风向，对个旧市城区的长期影响不大。但全年有小部分时间会出现偏北风(NW~N及N~NE)，全年风频共6.76%。根据统计结果(表5)，偏北风控制时，各关心点各污染物最大日均贡献浓度占标率明显高于主导风向控制下，特别是宝华寺监测点污染物浓度明显增加且超过少年宫站监测点；事实上，偏北风控制下，污染物会向南扩散，对个旧市城区及各监测点影响较大；特别是当风速较小时，局地风环流影响更为明显 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]，造成污染物无法向山谷外扩散，从而影响个旧市城区。在小时风向条件下，更容易出现个旧市南部城区污染物瞬时较高贡献浓度。通过现场调查，该点位建筑物密集且起伏较大，而模型仅考虑了地形的起伏及地表粗糙度，未考虑由于过于复杂的下垫面而造成的局地污染物累积及微尺度环流及气团湍流，这可能也是造成此该点SO 2 异常升高的重要原因。 Table 5 Pollution concentration in northerly win 贡献 浓度 模拟点 SO 2 NO 2 PM 10 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 日均最大浓度 宝华寺 25.4 16.93 8.35 10.44 2.58 1.72 少年宫 16.7 11.13 5.46 6.83 2.22 1.48 建安仓库 35.6 23.73 9.94 12.43 3.97 2.65 网格最大点 510 340.00 117 146.25 54.5 36.33 表5. 偏北风控制下污染物贡献浓度 3.3. 热岛效应对个旧市城区大气环境贡献影响 个旧市城区地处山谷中，城市聚集了超过18万的常住居民，由于生活生产产生的热量造成城市下垫面温度高于郊区，当温差较大时由于气压差异，周围地区近地面空气向城市中心辐合 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]。在不考虑热岛效应的前提下，主要污染物对各关心点及区域最大落地浓度贡献情况统计于表6，超标区域分布图如图2。 由表6可知，不考虑热岛效应，在达标排放的前提下，2016年个旧市城区周边重点企业污染源在各模拟关心点造成的污染物浓度与超标情况与基准方案有微小的减少，但差别不大。 图2. 不考虑热岛效应污染物超标区域分布图 3.4. 地形作用对个旧市城区大气环境贡献影响 个旧市城区被老阴山和老阳山所包围，东侧山体高于东侧山体，城区与山体最大高差超过900 m；复杂地形会改变局地的风向等气象条件，同时对污染物的输送和扩散造成影响 [ 16 ] [ 17 ]。因此本方案在保持污染源达标排放及其他参数不变的前提下，采用平坦地形进行模拟；在忽略地形对污染物分布造成的影响的前提下，主要污染物对各关心点及区域最大落地浓度贡献情况统计于表7。 Table 6 Pollution concentration without tropical island effec 模拟点 SO 2 NO 2 PM 10 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 小时最大浓度 宝华寺 673.74 (*0.0342%) 134.75 272.62 (*0.0342%) 136.31 79.85 - 少年宫 354.28 70.86 104.67 52.33 70.44 - 建安仓库 548.06 (*0.02%) 109.61 145.96 72.98 71.63 - 网格最大点 14926.00 (*0.0852%) 2985.2 3411.227 (*0.0004%) 1705.61 1573.79 日均最大浓度 宝华寺 84.97 56.65 33.35 41.69 10.59 7.06 少年宫 50.98 33.99 14.22 17.78 7.82 5.21 建安仓库 55.63 37.09 15.37 19.22 6.98 4.65 网格最大点 1302.22 (*0.211%) 868.15 302.41 (*0.0179%) 378.01 135.60 90.4 年均 +7浓度 宝华寺 5.33 8.88 1.81 4.51 0.63 0.9 少年宫 8.41 14.02 2.82 7.05 1.05 1.5 建安仓库 22.83 38.04 6.44 16.1 2.54 3.63 网格最大点 247.30 (*1.03%) 412.16 57.49 (*0.04%) 143.73 26.57 37.96 表6. 不考虑热岛效应污染物贡献浓度 *超标率。 Table 7 Pollution concentration without complex terrain effec 模拟点 SO 2 NO 2 PM 10 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 浓度(μg/m 3 ) 占标率(%) 小时最大浓度 宝华寺 297.36 59.47 112.92 56.46 104.64 - 少年宫 451.58 90.32 130.07 65.03 103.52 - 建安仓库 457.61 91.52 157.83 78.91 71.63 - 网格最大点 1691.50 (*0.0164%) 338.3 403.302 (*0.00001%) 201.65 1573.79 - 日均最大浓度 宝华寺 60.51 40.34 18.19 22.74 14.86 9.91 少年宫 94.53 63.02 26.55 33.19 17.61 11.74 建安仓库 61.26 40.84 17.15 21.44 7.22 4.81 网格最大点 444.26 (*0.001%) 296.17 103.08 (*0.1039%) 128.85 135.60 90.4 年均 浓度 宝华寺 7.38 12.3 2.34 5.86 0.87 1.24 少年宫 12.20 20.33 3.96 9.89 1.45 2.07 建安仓库 25.65 42.75 7.25 18.13 2.78 3.97 网格最大点 194.36 (*0.13%) 323.94 45.82 (*0.04%) 114.55 26.76 38.23 表7. 不考虑地形作用污染物贡献浓度 *超标率。 由表7、图3可知，不考虑地形影响，2016年个旧市城区周边污染源达标排放对各模拟关心点造成的SO 2 及NO 2 小时最大贡献浓度均达标，区域SO 2 及NO 2 小时最大落地贡献浓度占标率分别为338.30%及201.65%。关心点SO 2 及NO 2 日均最大贡献浓度占标率均达标且较小，SO 2 区域小时最大落地贡献浓度占标率296.17%，超标区域位于污染源偏北方向，超标范围较小；NO 2 区域日均最大贡献浓度占标率128.85%，超标范围位于火谷都片区北部，范围很小；PM 10 日均最大贡献浓度满足二级标准。SO 2 及NO 2 年均浓度存在超标。 图3. 不考虑地形作用污染物超标区域分布图 根据分析结果，不考虑地形影响时，区域宝华寺及建安仓库关心点污染物贡献浓度均有所减少，三个关心点贡献浓度分布较为均匀，宝华寺小时及日均贡献浓度占标率降低最为明显；区域污染物小时及日均最大贡献浓度亦明显减少，污染物年均贡献浓度占标率变化不大。