金昌市是以有色金屬生產為主導的工業城市,工業污染物的排放量較大,大氣污染對城市人居環境空氣質量狀況影響嚴重。金川集團銅鎳冶煉廠采用火法冶煉工藝,排放的冶煉煙氣中含有大量的二氧化硫,是全市最大的二氧化硫污染排放源,也是導致金昌市多年二氧化硫污染嚴重的根本原因。近年來,金昌市的環境空氣質量狀況隨著采取的一系列大氣污染治理措施,已經有了明顯的轉變,但是以二氧化硫為主要污染物的現狀沒有改變。本文首先對冶煉廠內的低空二氧化硫產生源及排放情況進行調查和研究,通過對四個爐區的環保煙氣進行污染源監測,分析環保煙氣的排放特征。其次通過脫硫工藝方案的比選,綜合考慮當地各方面的因素,選擇氧化鎂脫硫工藝對煙氣中的SO_2進行治理。最后在金昌市的氣象、地形條件下,利用AERMOD模型研究低空無組織排放SO_2對地面小時貢獻濃度的影響規律,比較治理前后區域大氣環境質量變化情況,驗證治理方案的可行性,據此提出高空排放的優化方案。通過本次研究,可以為以后選擇高度適合的排氣筒提供參考,對金昌市的二氧化硫減排和環境空氣質量改善提供科學的指導作用。本文主要研究工作和結論如下。(1)冶煉廠四個爐區排放的環保煙氣中SO_2濃度大幅超標,最低超標3.5倍,最大超標20.5倍,超標倍數差別較大,是導致冶煉廠周邊環境空氣中SO_2濃度間斷性超標的主要原因。環保煙氣排放具有煙氣流量波動大,SO_2濃度變化范圍大,溫度低以及含氧量高的特征。(2)采用氧化鎂脫硫工藝對煙氣中的SO_2進行治理,治理后環保煙氣中SO_2的減排量十分明顯,將大幅減小環保煙氣SO_2排放對周邊大氣環境的影響,有效改善區域環境空氣質量,環境效益非常顯著。環保煙氣的產生源為低空無組織泄露煙氣,應通過采取加強密封,封堵漏點和改造煙罩等措施提高環保煙氣收集效率,保證SO_2的脫除效果,減少對近地面的大氣污染。(3)無組織排放對區域地面貢獻濃度的影響至關重要,無組織排放的存在是導致SO_2地面小時貢獻濃度超標的根本原因。隨著無組織排放量的增加,超標次數和超標時間有所增高,有組織排放的影響呈現明顯降低的趨勢。各關心點處SO_2落地小時濃度貢獻值的占標率隨著無組織排放量的增長呈現穩定升高的趨勢,兩者之間具有明顯的線性正相關關系。對無組織排放量和超標面積采用冪函數進行相關性分析,結果為顯著性正相關。(4)經治理區域大氣環境質量有明顯改善,區域及部分關心點處落地濃度貢獻值大幅降低。治理后排氣筒高度的降低為治理效果打了折扣,導致區域內最大落地小時濃度仍然出現輕微超標,加重了對污染源周邊關心點的污染。(5)提出加高排氣筒高度的優化方案進一步提升治理效果和減少大氣污染,建議將治理后的煙氣排放高度提高為260m。當排放高度為80~120m時,區域SO_2最大地面小時濃度值仍然出現超標。治理后的排放高度應在120m以上,才能確保地面濃度貢獻值達標。隨著排氣筒高度的增高,研究區的SO_2小時、日均和年均落地濃度均呈現減小趨勢。排放高度在180m內時,SO_2濃度下降速度較快;當排放高度為260m時,增加單位高度的排氣筒高度,對減小SO_2的落地濃度影響不再明顯。
【學位單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：X756
【部分圖文】：

變化趨勢如圖1-1，可以看出，五年間金昌市年均二氧化硫排放量為 10.94 萬噸，氮氧化物年均排放量為 2.61 萬噸，煙塵年均排放量為 1.43 萬噸。在“十二五”期間，金昌市大氣中的污染物呈現出下降趨勢，其中氮氧化物和煙塵下降趨勢明顯，二氧化硫降幅較小。2015 年二氧化硫排放量較 2011 年下降了 9.02%，2015 年氮氧化物排放量較 2011 年下降了 34.32%，2015 年煙塵排放量較 2011 年下降了 30.50%。此外，金昌市大氣污染物主要來源于工業污染源，尤其是二氧化硫，“十二五”期間工業源排放二氧化硫占比均在 95%以上。采用 Spearman 秩相關系數分析各變量之間的相關性

資料來源:《金昌市“十二五”環境保護規劃》圖 1-2 2015 年金昌市工業企業廢氣排放量比較1.3.2 環境質量狀況金昌市 2011 年至 2015 年環境空氣質量統計見表 1-4，優良天數的變化趨勢如圖 1-3 所示。可以看出，“十二五”期間金昌市大氣Ⅱ級和好于Ⅱ級的優良天數均在 270 天以上，Ⅲ級天數在 20 天以上，超Ⅲ級天數五年間有所增長，由 2011年的 1 天增至 2015 年的 11 天。金昌市環境空氣優良天數在 2011-2015 年 5 年間整體呈下降趨勢，由 2011 年的 334 天減少到 2015 年的 301 天，下降了 9%，期間于 2011 年達到優良天數最高值為 334 天，從 2011 年開始至 2013 年“十二五”期間的前三年，金昌市環境空氣優良天數均在三百二十天以上。整體上看，相較于“十二五”初期的 2011 年，截至 2015 年環境空氣質量優良天數有所減少，Ⅲ級天數有所增加。表 1-4 金昌市環境空氣質量統計級別Ⅰ級 Ⅱ級 Ⅲ級 超Ⅲ級總監測天優良天數

圖 1-3 2011-2015 年金昌市環境空氣優良天數變化趨勢金昌市 2011 年至 2015 年環境空氣監測情況見表 1-5，由表可以看出，硫年均濃度在 2011-2013 年呈上升趨勢，2013 年達到最大值 61μg/m3，超標準值，超標倍數為 1.7%，之后呈現下降趨勢，2015 年二氧化硫年均濃最低值 45μg/m3，較 2011 年 59μg/m3下降了 23.73%，除 2013 年外，二氧均濃度均達到國家二級空氣質量標準限值 60μg/m3。二氧化氮年平均濃度化趨勢不明顯，在 2011 年的基礎上有所下降，由 20μg/m3降至 19μg/m3， 5%，達到國家一級標準值 40 μg/m3。PM10年平均濃度呈現出上升趨勢，由 的 90 μg/m3上升至 2015 年的 106μg/m3，上升了 17.78%，超過國家二級標 μg/m3，超標倍數為 0.51 倍。綜合來看，截至 2015 年，“十二五”期間氣質量狀況有所改善，SO2、NO2達到環境空氣質量二級標準要求，較“”初期更好，同時 PM10濃度有上升的趨勢。采用環境空氣污染指數進行評價，計算公式為：P=C/S。其中 P 為污染指數，C 為污染物年均濃度值，S 為國家空氣質量標準中的二級標準。如表
【引證文獻】

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1 劉輝;攀枝花地質環境釩污染發生過程與生物修復研究[D];中國地質大學(北京);2018年

本文編號：2890820