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Spatial distribution,patterns and source contributions of POPs in the atmosphere of Great Mendoza using the WRF/CALMET/calpuff modelling system

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Emerging Contaminants 2020年第1期6卷 103-113页

作者： M.F.Ruggeri N.B.Lana J.C.Altamirano S.E.Puliafito Laboratorio de Química Ambiental Instituto Argentino de NivologíaGlaciología y Ciencias Ambientales(IANIGLACCT-CONICET)P.O.Box 131Mendoza5500Argentina Universidad Tecnologica Nacional Facultad Regional MendozaRodriguez 273MendozaArgentina Centro de Tecnologías Ambientales Universidad Tecnica Federico Santa MaríaValparaísoChile Instituto Argentino de Nivología Glaciología y Ciencias Ambientales(IANIGLACCT-CONICET)Argentina Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad Nacional de CuyoMendozaArgentina Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnicas(CONICET) Argentina

Global monitoring of Persistent Organic Pollutants(POPs)has allowed the knowledge of levels and distribution around the world as well as the understanding of its transport through the ***,there are still some gaps in this regard,especially in some locations,as the case of Great Mendoza,a medium-sized urban area located in the center-west of *** this work,the WRF/CALMET/calpuff modeling system was used to estimate airborne levels of four families of POPs(PCBs,PBDEs,DDTs and HCB)in the study *** model was validated from measured data obtained from eleven sites using passive air samplers with polyurethane foam disks(PUFs),subsequently analyzed by GC-ECNI/*** both sets of data,measured and simulated airborne concentrations,five statistical performance metrics were calculated for each family of POP[Mean bias error,(MBE),Fractional Bias(FB),Normalized Mean Square Error(NMSE),Factor of two(Fa2)and Pearson correlation coefficient(r)].Results exhibited a good agreement between modeled and measured data,showing that WRF/CALMET/calpuff modeling system predicts POPs airborne concentrations with reasonable accuracy at a local *** output was used to examine the relative source contribution to ground-level concentrations and to assess the spatial variability of the studied POPs in the study *** apportionment showed the prevalence of emissions from open burning of municipal solid waste(ranging from 9%to 90%)on the simulated atmospheric *** presented the lowest mean contribution from this activity(37%)but the highest variability(SD=20%),followed by PCBs(69±9%),and PBDEs(84±4%).The spatial pattern obtained from simulations exhibited that both,lowest and highest levels predicted by the model,occurred in areas where no samples were taken,suggesting that the real gradient in the POPs air concentrations would be much greater than those reflected by measured *** work highlights the usefulness of the implementatio

关键词： POPs Atmospheric dispersion model calpuff Source apportionment

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基于calpuff模型的山东省独立焦化行业大气污染物分析与预测

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工程科学学报 2024年第7期46卷 1311-1323页

作者：陈晓春李建晖陈少博尤倩陈晓辉伯鑫北京化工大学化学工程学院北京100029 首都经济贸易大学管理工程学院北京100070

基于已建立的2018年山东省高分辨率独立焦化行业排放清单,结合焦化行业制定的相关政策,本研究设置了基准情景(BAU-2018、BAU-2025、BAU-2035)和减排优化情景(ERO-2025、ERO-2035),使用calpuff模型模拟了各情景下山东省独立焦化行业SO_(2... 详细信息

基于已建立的2018年山东省高分辨率独立焦化行业排放清单,结合焦化行业制定的相关政策,本研究设置了基准情景(BAU-2018、BAU-2025、BAU-2035)和减排优化情景(ERO-2025、ERO-2035),使用calpuff模型模拟了各情景下山东省独立焦化行业SO_(2)、NO_x、PM_(10)及PM_(2.5)的污染情况及各污染物的减排潜力.研究结果表明,在BAU-2018情景中,山东省各市SO_(2)、NO_x、PM_(10)和PM_(2.5)的年均贡献比例的范围分别为0.06%~0.84%、0.01%~0.63%、0.04%~0.19%和0.07%~0.21%;在各阶段中,ERO-2025情景较于现状(BAU-2018)的各污染物排放与贡献浓度降低幅度最大;最优情景ERO-2035较于BAU-2018,SO_(2)、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)和CO_(2)的排放量分别为减少了60.12%、78.24%、75.07%、74.20%和37.47%,SO_(2)、NO_x、PM_(10)和PM_(2.5)年均贡献浓度降幅分别为60.74%、78.56%、75.00%和74.53%.全面执行超低排放标准对污染物减排具有显著效果,同时显示出巨大的污染物与CO_(2)的协同减排潜力.

关键词：焦化 calpuff 环境影响超低排放 CO_(2)

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大气扩散模型AERMOD与calpuff对比研究及展望

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武汉大学学报（信息科学版） 2020年第8期45卷 1245-1254页

作者：李梅杨冬偶何望君北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 中国测绘科学研究院北京100830

近年来,大气扩散模型及其计算机应用集成技术成为环境评价、防灾减灾和应急管理的重要研究内容。应急管理领域对气体扩散的时空分辨率和计算速度要求较高。在实际应用中,由于各种大气扩散模型的适用条件不同、参数复杂,如何结合自身需... 详细信息

近年来,大气扩散模型及其计算机应用集成技术成为环境评价、防灾减灾和应急管理的重要研究内容。应急管理领域对气体扩散的时空分辨率和计算速度要求较高。在实际应用中,由于各种大气扩散模型的适用条件不同、参数复杂,如何结合自身需求选择合适的模型成了应急响应辅助分析的首要问题。针对两个常见大气扩散模型AERMOD和calpuff进行分析和对比研究。首先,介绍了两个模型的原理;然后,设计了4组对比实验,利用实验结果分析了两个模型之间的异同;最后,对两个模型各自适用的情景进行了分析。研究结果表明,calpuff更适用于面向应急管理的高时空分辨率计算要求。

关键词：大气扩散模型 AERMOD calpuff 对比研究应急响应

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AERMOD与calpuff模拟复杂地形空气质量的对比

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兰州大学学报（自然科学版） 2017年第6期53卷 792-798页

作者：赖锡柳王颖杨雪玲安伟铭顾建伟兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室兰州730000 柳州市气象局广西柳州545001 北京国环清华环境工程设计研究院有限公司北京100084

根据兰州新区总体规划的产业布局,通过污染源识别出对兰州新区空气质量产生影响的污染源主要为石化园区与燃煤电厂,分别利用AERMOD与calpuff模拟了兰州新区SO_2小时平均、日平均和年平均质量浓度的空间分布,探讨了两种模式模拟结果的差... 详细信息

根据兰州新区总体规划的产业布局,通过污染源识别出对兰州新区空气质量产生影响的污染源主要为石化园区与燃煤电厂,分别利用AERMOD与calpuff模拟了兰州新区SO_2小时平均、日平均和年平均质量浓度的空间分布,探讨了两种模式模拟结果的差异.结果表明,两种模式模拟的污染物质量浓度高值区均集中在石化园区附近,AERMOD模拟结果影响范围较小,主要与该模式只采用单点气象数据代表模拟范围内的气象场有关;两种模式模拟的峰值差异较大,calpuff模拟的污染物质量浓度普遍高于AERMOD,主要原因是calpuff扩散模型在复杂下垫面考虑烟团遇障碍物回流造成质量浓度叠加,从而导致污染物质量浓度较大.

关键词： AERMOD calpuff 复杂地形对比研究

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基于MM5/calpuff的乌鲁木齐市“煤改气”工程大气污染物浓度空间变化数值模拟

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干旱区地理 2017年第1期40卷 165-171页

作者：祝婕都伟新马俊英董楠蔺尾燕邓文叶新疆环境保护科学研究院新疆环境污染监控与风险预警重点实验室新疆乌鲁木齐830011

运用MM5/calpuff模型,模拟"煤改气"工程前后不同情境下分析乌鲁木齐市供热企业采暖期间主要大气污染物浓度及分布空间变化的变化。依照环境普查和环境统计数据,以燃煤锅炉排放数据为依据,选择空气质量模型calpuff进行情景设计模拟。通... 详细信息

运用MM5/calpuff模型,模拟"煤改气"工程前后不同情境下分析乌鲁木齐市供热企业采暖期间主要大气污染物浓度及分布空间变化的变化。依照环境普查和环境统计数据,以燃煤锅炉排放数据为依据,选择空气质量模型calpuff进行情景设计模拟。通过预测,以燃煤量>1 000 t·a-1及所有供热企业为排放源,SO2、NOx日均浓度分别下降66.85%、91.53%,年均浓度分别下降73.89%、81.03%,对PM2.5、PM10浓度改善效果有限。"煤改气"项目的实施,使大型采暖锅炉能源结构发生了根本性改变,乌鲁木齐市大气污染类型已由煤烟型向机动车尾气混合型转化。不同区域降幅存在着差异,污染物年均消减市南区<市中区<市北区。

关键词： “煤改气”工程大气污染物 calpuff 情景预测

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AERMOD和calpuff对沿海电厂烟气扩散模拟对比研究

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环境科学与技术 2015年第3期38卷 189-194页

作者：赵伟范绍佳谢文彰中山大学大气科学系广东广州510275 环境保护部华南环境科学研究所广东广州510655

使用《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ2.2-2008)推荐的环境空气质量模式(AERMOD和calpuff)对海陆风日沿海电厂的烟气扩散进行了对比模拟研究。模拟结果表明:由于大电厂的烟气抬升高度较高,大电厂烟囱的有效高度往往会高于珠江口海... 详细信息

使用《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ2.2-2008)推荐的环境空气质量模式(AERMOD和calpuff)对海陆风日沿海电厂的烟气扩散进行了对比模拟研究。模拟结果表明:由于大电厂的烟气抬升高度较高,大电厂烟囱的有效高度往往会高于珠江口海陆风的厚度,因此该区域海陆风对大电厂烟气扩散的影响不大;在海陆风发生时,由于风向的垂直切变极大,在此种情况下,AERMOD模式对烟气扩散的模拟结果明显不合理;同时,2个模式模拟的落地浓度值在某些情况下可能会有较大的差距;在某些气象条件下,电厂烟气会扩散到非常远的地方,由于AERMOD模式模拟范围有限(50 km),因此不适用于此种情况下烟气扩散的模拟。根据以上研究结果,建议在沿海区域,针对重大污染源的大气环境影响评价尽量使用calpuff模式进行核算验证。

关键词：海陆风沿海电厂数值模拟 AERMOD calpuff

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calpuff模式的标准化应用技术研究

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环境科学与技术 2014年第S2期37卷 530-534页

作者：伯鑫吴忠祥王刚胡翠娟丁峰吴成志李时蓓环境保护部环境工程评估中心北京100012 国家环境保护环境影响评价数值模拟重点实验室北京100012 Exponent'Maynard'MA'USA 0715 三捷环境工程咨询有限公司浙江杭州310012

针对calpuff在我国大气环评预测中存在的问题,提出了calpuff在应用范围、网格设置、基础数据、模型参数、公众参与等标准化建议,解决当前calpuff应用不规范问题,可为国家环境规划、总量控制和环境影响评价提供技术支持和服务。

关键词： calpuff 大气污染 CALMET 环境影响评价标准化应用

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calpuff在重庆市主城区空气质量预报中的初步应用

CALPUFF在重庆市主城区空气质量预报中的初步应用

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作者：赵亮西南大学

学位级别：硕士

重庆市是我国西南地区最大的重工业城市,同时也是我国最年轻的直辖市。随着近年来经济的快速发展,能源消耗增多,机动车保有量持续增长,加之当地煤炭含硫量较高以及特殊的地理、气象条件,造成重庆市的大气污染比较严重。多年的监测数据表... 详细信息

重庆市是我国西南地区最大的重工业城市,同时也是我国最年轻的直辖市。随着近年来经济的快速发展,能源消耗增多,机动车保有量持续增长,加之当地煤炭含硫量较高以及特殊的地理、气象条件,造成重庆市的大气污染比较严重。多年的监测数据表明,重庆一直是我国空气污染比较严重的城市之一。严重的空气污染不但威胁到人体健康,反过来还成为制约经济发展的重要障碍。随着环境管理要求越来越高,监管部门不仅需要全面了解空气质量现状和演变规律,更需要准确把握空气质量的未来发展态势,并在空气污染特别严重时及时发布预警,以便达到保护居民身体健康,提高空气质量管理水平目的。本研究利用2000-2005年6年间重庆主城区内的11个空气质量自动监测点的数据和相关的气象资料,对SO2、NO2和PM1o的时空变化规律进行了深入的研究;以大气污染扩散模型软件calpuff结合中尺度气象模式MM5开展了空气污染的模拟和预报研究;结合国外的空气污染警报实例以及我国的环境标准和重庆的特殊情况,提出了按API空气污染指数进行分级警报的建议。具体研究内容包括以下三个方面： (1)通过对2000-2005年空气自动监测数据的分析,SO2、NO2以及PM1o的浓度呈现逐年降低的趋势;空气污染的月变化特征显示,主城区的空气污染状况在冬春季较为严重,夏秋季较轻,表现出明显的季节变化特征,这与不同季节气象条件的差异有较大的关系;从空间分布情况来看,主城区中的北碚、渝北两区的空气质量状况较好,渝中、大渡口等核心区的空气质量较差。气象要素与空气污染指数的相关分析表明,风速的增加、降雨量的增大以及气温的上升均能有效的降低空气污染物浓度;而地面气压、相对湿度、云量和稳定度等也会对空气质量产生影响。 (2)构建了calpuff结合中尺度气象模式MM5的空气污染预报系统,用于主城区风场和SO2浓度分布场的模拟,模拟准确度能达到70%左右。 (3)以空气污染指数标准(API)中的轻度污染、中度污染和重度污染的分级标准来做为重庆市空气污染一级警报、二级警报和三级警报限值的建议不但容易让公众接受,而且在经济上、公众承受力上都显示出一定的合理性,在实际中可行。

关键词： calpuff 大气扩散模型空气质量模拟预警

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MM5/CALMET/calpuff数值模式在关中地区SO_2环境空气总量控制中的应用

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安全与环境学报 2012年第6期12卷 47-52页

作者：蒋宁洁王繁强苑魁魁南京大学大气科学系南京210093 湖北省武汉市黄陂区气象局武汉430300 陕西省气象科学研究所西安710014 长安大学环境科学与工程学院西安710014

利用中尺度气象数值模式MM5、边界层风温场诊断数值模式CALMET和污染物扩散多源数值模式calpuff,模拟和预测了关中地区2007年逐时气象要素场和SO2的质量浓度分布。SO2质量浓度预测结果与监测结果的对比分析表明,年均质量浓度的预测与监... 详细信息

利用中尺度气象数值模式MM5、边界层风温场诊断数值模式CALMET和污染物扩散多源数值模式calpuff,模拟和预测了关中地区2007年逐时气象要素场和SO2的质量浓度分布。SO2质量浓度预测结果与监测结果的对比分析表明,年均质量浓度的预测与监测值比较接近,日均质量浓度的预测与监测值的时间变化趋势基本一致。污染物扩散轴线与主导风去向一致。西安、咸阳和铜川污染物的扩散主要沿东北、西南方向,宝鸡、商洛主要沿西北、东南方向,渭南市沿着秦岭北麓向东西方向扩散,表现出关中特有地形和气象条件对污染物扩散的影响。在现状SO2排放源和不考虑城乡界线的条件下,以各市SO2年均质量浓度最大值点作为控制点,年均质量浓度的二级标准为判断条件,采用等比例消减原则测算关中地区SO2的环境空气总量约60万t/a,西安、咸阳、宝鸡、渭南、铜川、洛南分别约9万t/a、11万t/a、7万t/a、29万t/a、2万t/a、2万t/a;在考虑城乡界线的情景下,关中地区SO2允许排放总量约31万t。

关键词：环境科学技术其他学科总量控制浓度达标大气环境 SO2 calpuff

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不同大气稳定度分类法及扩散参数方案对calpuff模拟结果的影响及拟合湍流方案的研究

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辐射防护 2023年第2期43卷 145-154页

作者：鲍昕杰杨宗甄陶乃贵张晓峰王一川苏州热工研究院有限公司江苏苏州215004 生态环境部核与辐射安全中心北京102445

通过沿海某核电厂址在不同大气稳定度条件下开展的示踪试验,验证了calpuff模式中三种大气扩散参数方案在不同大气稳定度条件下的数值模拟效果。研究结果表明,实测湍流方案的模拟效果受大气稳定度分类结果的影响较小,综合评估结果最好。... 详细信息

通过沿海某核电厂址在不同大气稳定度条件下开展的示踪试验,验证了calpuff模式中三种大气扩散参数方案在不同大气稳定度条件下的数值模拟效果。研究结果表明,实测湍流方案的模拟效果受大气稳定度分类结果的影响较小,综合评估结果最好。在模式模拟大气稳定度分类结果和基于气象塔实测数据的大气稳定度分类结果一致的条件下,微气象方案模拟结果略差于实测湍流方案模拟,好于PG方案。在环评重点关注的不利天气条件下,采用微气象方案或PG方案的模拟结果可能会与实际浓度分布结果有偏差。为了解决长期实测湍流数据不易获取的问题,将用于大气稳定度分类的气象塔实测数据及对应时段的湍流观测资料进行拟合,构造出各大气稳定度条件下湍流脉动标准差方程。统计结果表明,结合了大气稳定度指标的拟合湍流方案模拟效果良好,对于提高核电厂大气扩散模拟效果具有一定的实用意义。

关键词： calpuff 大气稳定度示踪试验大气扩散参数湍流观测

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