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鞍山是东北地区最大的钢铁工业城市,而钢铁行业是大气污染物排放的主要来源之一。利用大气污染扩散模式模拟主要污染物的排放与扩散对鞍山的空气质量预测及污染防治工作有重要的意义。
AERMOD和CALPUFF模式都是国家环境保护部发布的强制性行业标准《环境影响评价技术导则—大气环境》(HJ2.2-2008)中推荐使用的大气污染扩散模式。目前还没有利用不同的大气污染扩散模式对鞍山地区的污染物排放和扩散进行对比研究的实例,所以对比分析AERMOD模式和CALPUFF模式在鞍山地区的模拟研究非常具有意义。
本文采用数值模拟的实验方法,以东北钢铁之都鞍山为研究对象,选取鞍山市中心50km直径范围的区域污染源,采用AERMOD和CALPUFF模式分别模拟了2011年1月SO2污染物的排放和扩散情况,利用ArcGIS地理信息系统对SO2的空间分布进行可视化输出,并与监测值对比。在使用CALPUFF模拟的过程中,借助CALWRF数据转换工具,将中尺度气象模式WRF模拟结果作为CALPUFF的气象数据输入,增强了CALPUFF对高空气象场模拟的准确性。
结果显示,相比于AERMOD模式,CALPUFF模式模拟SO2浓度与实测值的相关性更高。将WRF与CALPUFF耦合使用,可以更好地模拟风场及边界层内高度等影响污染物扩散的主要参数。针对鞍山市冬季频繁出现的静小风天气,CALPUFF使用的诊断风场模块相比于AERMOD模型能更好的反映气象场、地形条件等对污染物迁移、扩散的影响。但是在利用WRF-CALPUFF耦合模式时,WRF模拟出的地面温度数据不够准确,从而影响了CALPUFF的气象输入参数,所以在使s用WRF的同时,还应该加入地面监测数据进行同化处理以修正模拟结果。
AERMOD和CALPUFF模式都是国家环境保护部发布的强制性行业标准《环境影响评价技术导则—大气环境》(HJ2.2-2008)中推荐使用的大气污染扩散模式。目前还没有利用不同的大气污染扩散模式对鞍山地区的污染物排放和扩散进行对比研究的实例,所以对比分析AERMOD模式和CALPUFF模式在鞍山地区的模拟研究非常具有意义。
本文采用数值模拟的实验方法,以东北钢铁之都鞍山为研究对象,选取鞍山市中心50km直径范围的区域污染源,采用AERMOD和CALPUFF模式分别模拟了2011年1月SO2污染物的排放和扩散情况,利用ArcGIS地理信息系统对SO2的空间分布进行可视化输出,并与监测值对比。在使用CALPUFF模拟的过程中,借助CALWRF数据转换工具,将中尺度气象模式WRF模拟结果作为CALPUFF的气象数据输入,增强了CALPUFF对高空气象场模拟的准确性。
结果显示,相比于AERMOD模式,CALPUFF模式模拟SO2浓度与实测值的相关性更高。将WRF与CALPUFF耦合使用,可以更好地模拟风场及边界层内高度等影响污染物扩散的主要参数。针对鞍山市冬季频繁出现的静小风天气,CALPUFF使用的诊断风场模块相比于AERMOD模型能更好的反映气象场、地形条件等对污染物迁移、扩散的影响。但是在利用WRF-CALPUFF耦合模式时,WRF模拟出的地面温度数据不够准确,从而影响了CALPUFF的气象输入参数,所以在使s用WRF的同时,还应该加入地面监测数据进行同化处理以修正模拟结果。