论文摘要
本文基于突变分析和系统分析方法,采用气象数据、监测数据、不同阶段相关文献中的检测数据等,构建相关分析模型,确认PM2.5粒数浓度暴增而非质量浓度变化是2013—2014年京津冀及周边省份雾霾大暴发的主因。确认硫酸根、硝酸根、铵根等水溶性离子为主的可凝结颗粒物,均受湿法脱硫取消烟气换热系统（Gas-Gas-Heater,GGH）后的湿烟囱污染物排放这一因素的直接或间接影响。湿法脱硫取消GGH是最主要的引发PM2.5粒数浓度暴增的因素,同期大规模的脱硝加剧了这一趋势。其他任何因素没有在2013—2014年间发生突变的可能,也不可能引起雾霾天数倒钩型的变化。最后根据萃智创新方法提出超低排放改造的优化方向。
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0 引言1 雾霾大暴发的表现及初步原因判断 1.1 雾霾天数突增 1.2 PM2.5质量浓度变化很小、粒数浓度暴增 1.3 PM2.5增加导致雾霾的基本科学前提下, 大气中PM2.5粒数浓度暴增是唯一选项2 取消GGH导致烟气中PM2.5粒数浓度暴增的突变 2.1 取消GGH导致脱硫塔入口烟气温度上升, PM2.5粒数浓度出口相对入口暴增10～100倍 2.2 取消GGH后增加了烟气携带或随水汽排放的水溶 2.3 取消GGH导致烟柱高度大大降低, 烟气污染物最大落地点浓度增加1倍 2.4 取消GGH导致烟气中雾滴里溶解的二氧化硫和可溶物逃避监测 2.5 取消GGH导致颗粒物无法在烟道中增大, 进入大气后难以沉降 2.6 脱硝设备对PM2.5粒数浓度暴增的叠加影响3 众多湿法脱硫企业2013年1月1日前取消GGH, 之后严格在线监测及奖罚措施下开始不间断运行、同期脱硝设施的大幅度上马等造成单个企业取消GGH粒数浓度发生突变基础上的众多企业脱硫脱硝设施运行状况集体突变 3.1 对相关企业调查显示, 2010年之后不再安装GGH, 2012年集中拆除已有GGH 3.2 相关文献显示, 2010年对是否加装GGH没有定论, 但新机组不再安装, 2012年上半年就有70%的发电机组不再有GGH 3.3 取消GGH导致石膏雨的严重程度变化也显示2013-2014年众多企业脱硫脱硝设施运行情况发生突变 3.4 二氧化硫排放量和火电厂脱硫设施占比也说明2013年初开始脱硫设施运行率大大提高4 排除无法引起2013—2014年雾霾天数突变的因素 4.1 煤炭消费量 4.2 二氧化硫和氮氧化物排放量 4.3 产业结构、能源结构变化及其它大气污染物或能产生大气污染物的变量 4.4 京津冀及周边省份大气环境容量上限是在2013—2014年被连续翻番式突破, 而非日积月累的结果5 湿法脱硫取消GGH后的湿烟囱排放的污染物与导致雾霾暴发的PM2.5主要成分一致或受其造成的大气环境突变后的直接影响 5.1 脱硫设施周围的石膏雨和形成雾霾的超细颗粒物同根同源, 外部条件不同而形成较大差异 5.2 湿法脱硫取消GGH后的湿烟囱污染物排放与硫酸根、硝酸根和铵根有直接或间接关系 5.3 湿法脱硫取消GGH后湿烟囱排放的污染物在静稳天气下具有不衰减的累积效应, 很快就会造成大气中超细颗粒物不断升高, 遇到湿度较大的天气迅速转化成雾霾 5.4 雾霾天气氯离子奇高是湿法脱硫取消GGH后湿烟囱的污染物排放与雾霾直接相关的证据 5.5 雾霾天气下硫酸根、硝酸根和铵根比重高, 三者常出现相同的起伏变化, 除了地域特点的差异6 主要研究结论
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 周勇
关键词: 粒数浓度,质量浓度,雾霾,湿法脱硫
来源: 科学与管理 2019年02期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 环境科学与资源利用
单位: 齐鲁工业大学(山东省科学院)
基金: 山东省社科规划课题,山东省科学院智库专项课题:山东省经济社会发展与能源碳排放协同研究和中美绿色合作伙伴山东省科学院-美国劳伦斯伯克利国家实验室结对研究项目
分类号: X513;X701.3
页码: 41-54
总页数: 14
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标签：粒数浓度论文; 质量浓度论文; 雾霾论文; 湿法脱硫论文;
雾霾大暴发的根本原因:湿法脱硫取消GGH引发PM2.5粒数暴增
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