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本研究在对我国近十几年来的区域酸雨和城市SO2污染发展趋势进行研究的基础上，以4种代表性的火电机组和2个典型城市为例分析了火电SO2排放的环境影响，论证了我国控制火电SO2排放的重点是减少硫沉降。如果继续以环境质量标准为主要依据控制火电SO2排放，我国势必将面临酸雨污染加剧的严峻局面。在此基础上，全面系统地研究和总结了我国和欧美国家酸雨和SO2污染控制对策，结合硫沉降临界负荷的概念和理论以及总量控制的新进展，提出了我国控制火电SO2排放应以满足硫沉降临界负荷为重点，同时考虑对环境质量的影响，以先进和可行的SO2控制技术为依据，对单个火电机组的控制与区域酸沉降控制成为相关联整体的控制思路。发展并突破了我国目前以保护周边环境质量为重点、依据环境质量标准对排放源进行控制的环境标准体系框架。研究提出了3种火电SO2排放控制方案和对应的6种SO2排放情景组合，采用区域硫沉降ATMOS模式进行模拟预测，以满足硫沉降临界负荷为目标，对3种控制方案进行检验和对比。综合考虑环境、技术、经济等方面的因素筛选确定了适合我国国情、切实可行的火电厂SO2控制方案。为控制火电厂SO2排放对周边环境质量的影响，根据我国环境污染状况和煤炭资源以及火电厂分布特征，将全国划分为17个不同区域，以高斯烟流模式为基础研究提出了一种可行的新方法，该方法也可以用来引导和调整目前我国火电厂远离煤炭生产基地的格局、促进由输煤向输电的转变。
依据硫沉降临界负荷概念和理论成果，结合我国酸雨和SO2污染控制的实际需求，具体推算出全国SO2排放应在1200万吨以下的总量控制目标。利用分布在全国的1078台装机容量在6MW及以上的火电机组实测煤质分析数据，推导出燃煤硫分与排放烟气中SO2浓度控制限值的计算公式。以可行的SO2控制技术为依据，研究提出了燃用低硫煤、全部机组脱硫和部分机组脱硫3种火电SO2排放控制方案，并对火电以外的其它SO2排放源设计了维持在2000年排放水平和进行部分削减两种情况，与3种控制方案形成了6种SO2排放情景组合。采用区域硫沉降ATMOS模式以及2000年全年的NCEP再分析气象资料，对6种SO2排放情景下全国分辨率为1°×1°的硫沉降分别进行模拟预测。以硫沉降满足临界负荷为目标，对火电SO2排放控制方案进行检验和对比，综合考虑环境、技术、经济等方面的因素筛选确定了适合我国国情、切实可行的火电厂SO2推荐控制方案。执行本研究提出的推荐控制方案后，到2010年火电SO2排放量将由1515万吨减少到528万吨，到2020年将由2116万吨减少到541万吨。