能源结构改变对兰州市大气污染的影响
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摘要
本课题分析了兰州市1997年——2000年各监测点的SO_2、NO_x和TSP的日均浓
度变化规律，得到兰州市的大气污染特征。SO_2、NO_x基本具有相同的规律，从一月
份到四月份浓度逐渐降低，四月份到十月份在同一污染水平上，十月份到十二月份
浓度增长幅度特别大。TSP从三月份到五月份和十月份到十二月份之间分别出现高
峰。近四年来，SO_2和NO_x浓度都以夏季平均浓度最低，以春季和冬季平均浓度最
高，TSP浓度也以夏季平均浓度最小，春季和冬季平均浓度最大。从1997—2000
年各污染物的日均浓度都以97年最高，后两年虽有降低但减少量非常小，2000年
的NO_x、SO_2、TSP的减少量较大，说明近年来大气污染治理已初见成效，但四年
基本上保持在同一污染水平。用单因子评价模式对兰州市1997年—2000年的各污
染物进行评价，SO_2的评价指数除冬季明显增大，而且超标准，夏季的指数最小，
春秋两季基本相同。NO_x的评价指数春夏秋三季均比SO_2大，也以冬季评价指数
最大，春夏两季基本在同一污染水平，秋季较高，但除1997年冬季超标外，其余
均未超标。各监测点的TSP评价指数是三种污染物中最大的，基本都在1.0以上，
超标相对严重。
用等标污染负荷法计算了481家企业等标污染负荷比，并对主要污染企业进行
排序。1999年兰州市所有污染源排放的废气量为726.75亿Nm~3，烟尘的排放量为
4.14万吨，SO_2排放量为5.08万吨，NO_x排放量为5.23万吨，CO的排放量23.69
万吨。
根据1999年兰州市四城区所有工业源、生活源、食堂大灶、小火炉和机动车
的能耗统计，计算了兰州市现有的能源结构，其中燃煤、燃油、燃气分别占能耗总
量的73.98％、19.87％、6.16％。涩宁兰天然气长输管线工程建成后，兰州市拟用天
然气企业共有六家，主要用作燃料、化工原料和发电。另外还可作为民用燃料和机
动车用气，本文计算了所有的天然气用气量和利用天然气后兰州市新的能源结构，
其中燃煤占能耗总量的45.28％，燃气占能耗总量的25.95％，天然气占能耗总量的
22.89％，燃油占能耗总量的5.89％。引入天然气后部分改变了原有的能源结构，使
大气污染物的排放量有明显的减少，SO_2减少了29.88％，NO_x减少了27.16％，特
别是烟尘减少了71.64％。这对改善兰州市大气环境质量，有重要的意义。
根据兰州市特殊的地理环境和气候特征选“箱”模式对兰州市的大气质量进行
预测，然后用平均绝对离差法修正预测数据，并用相关系数法验证，结果预测值与
实测值两者的线性相关关系极为显著。根据天然气利用后的排污量，用“箱”模式
预测兰州市利用天然气后的空气质量，计算结果表明兰州市天然气项目的实施使兰
州市内的SO_2、NO_x、TSP年日均浓度均有一定的减少。烟尘浓度的减少量为0.0328
mg/m~3，SO_2浓度的减少量为0.0269mg/m~3，NO_x浓度可减少0.0130mg/m~3。均达到
国家环境空气质量二级标准，使兰州市环境空气质量得到改善，在兰州市的环境空
气污染综合治理中起到积极的推动作用。
另外本文还讨论了兰州市集中供热工程、煤气工程、型煤工程、绿化工程、阳
光工程和电供热的环境效益。
This article makes an analytic study on the density of S02?NOx and TSP that were
monitored in Lanzhou from 1997 to 2000.Then we can obtain the rule of atmospheric
pollution. Density of SO2 and NOx reduce from January to April , From April to October
they are invariability. They increase from October to December largely. From March to
May and from October to December the density of TSP is larger than those of in other
month. For a whole year, the higher density of SO2 NOx were monitored iii spring and
winter, but the lower ones in summer. Density of contaminants reduce from 1997 to
2000.They are the highest in 1 997.It is shown the measures controlled atmospheric
pollution have done some effect. Evaluing every contaminant of lanzhou by single factor
model. The daily mean density of 502 in winter exceeds the second grade of the Ambient
Air Quality standard of China. It is the lowest in summer, at the same level in spring and
autumn. Density of NOx is larger than 502's in every season. Density of NOx is highest
in winter. Except in the writer in 1997 density of NO doesn't exceed the standard.
Density of TSP is larger than those of SO2 and NOR, It exceeds the standard in every
year.
Calculating 481 factories?equal contaminants value and arranging these factories in
degree of seniority order. In 1999 the discharge of waste air, soot, 502 . NOx.CO is
respectively 72.675billion Nm3,4 I .4kt,50.8kt,52.3kt,236.9kt.
According to the statistic constitution of energy consumption in Lanzhou. It shown
that coal (bil, air) stands 73.98%(l9.~7%, 6.16%)of the total energy resources. The
natural gas pipe will be constructed by 2001. It will e used as fuel, raw material in
chemical technology and generating electricity. Moreover , it can be used by resident
and vehicle. After using natural gas, the constitution of all of energy consumption will be
changed, coal (oil, natural gas, air) stands 45.28%(25.95%, 22.89%, 5.98%)of the total
energy resources. The scheme can reduce the density of SO2 NOx and TSP by
29.88%,27. 1 6%and 71.64% respectively.
According to the special geographical environment and climate feature, We select
the box model to predict the air quality, then revise the result by law of average. The
result shown SO2 (NOx and TSP) reduce 0.0269mg/rn3 (0.0130 rng/m3aiid 0.0328mg/rn3),
The density of total contaminants won't exceed the second grade of the Ambient Air
Quality standard of China. So using natural gas can improve air quality remarkably.
Moreover the article discuss the atmospheric environment impact of centralized
heading system, gas and briquette schemes, planting tree and solar energy electricity
heating schemes.
度变化规律，得到兰州市的大气污染特征。SO_2、NO_x基本具有相同的规律，从一月
份到四月份浓度逐渐降低，四月份到十月份在同一污染水平上，十月份到十二月份
浓度增长幅度特别大。TSP从三月份到五月份和十月份到十二月份之间分别出现高
峰。近四年来，SO_2和NO_x浓度都以夏季平均浓度最低，以春季和冬季平均浓度最
高，TSP浓度也以夏季平均浓度最小，春季和冬季平均浓度最大。从1997—2000
年各污染物的日均浓度都以97年最高，后两年虽有降低但减少量非常小，2000年
的NO_x、SO_2、TSP的减少量较大，说明近年来大气污染治理已初见成效，但四年
基本上保持在同一污染水平。用单因子评价模式对兰州市1997年—2000年的各污
染物进行评价，SO_2的评价指数除冬季明显增大，而且超标准，夏季的指数最小，
春秋两季基本相同。NO_x的评价指数春夏秋三季均比SO_2大，也以冬季评价指数
最大，春夏两季基本在同一污染水平，秋季较高，但除1997年冬季超标外，其余
均未超标。各监测点的TSP评价指数是三种污染物中最大的，基本都在1.0以上，
超标相对严重。
用等标污染负荷法计算了481家企业等标污染负荷比，并对主要污染企业进行
排序。1999年兰州市所有污染源排放的废气量为726.75亿Nm~3，烟尘的排放量为
4.14万吨，SO_2排放量为5.08万吨，NO_x排放量为5.23万吨，CO的排放量23.69
万吨。
根据1999年兰州市四城区所有工业源、生活源、食堂大灶、小火炉和机动车
的能耗统计，计算了兰州市现有的能源结构，其中燃煤、燃油、燃气分别占能耗总
量的73.98％、19.87％、6.16％。涩宁兰天然气长输管线工程建成后，兰州市拟用天
然气企业共有六家，主要用作燃料、化工原料和发电。另外还可作为民用燃料和机
动车用气，本文计算了所有的天然气用气量和利用天然气后兰州市新的能源结构，
其中燃煤占能耗总量的45.28％，燃气占能耗总量的25.95％，天然气占能耗总量的
22.89％，燃油占能耗总量的5.89％。引入天然气后部分改变了原有的能源结构，使
大气污染物的排放量有明显的减少，SO_2减少了29.88％，NO_x减少了27.16％，特
别是烟尘减少了71.64％。这对改善兰州市大气环境质量，有重要的意义。
根据兰州市特殊的地理环境和气候特征选“箱”模式对兰州市的大气质量进行
预测，然后用平均绝对离差法修正预测数据，并用相关系数法验证，结果预测值与
实测值两者的线性相关关系极为显著。根据天然气利用后的排污量，用“箱”模式
预测兰州市利用天然气后的空气质量，计算结果表明兰州市天然气项目的实施使兰
州市内的SO_2、NO_x、TSP年日均浓度均有一定的减少。烟尘浓度的减少量为0.0328
mg/m~3，SO_2浓度的减少量为0.0269mg/m~3，NO_x浓度可减少0.0130mg/m~3。均达到
国家环境空气质量二级标准，使兰州市环境空气质量得到改善，在兰州市的环境空
气污染综合治理中起到积极的推动作用。
另外本文还讨论了兰州市集中供热工程、煤气工程、型煤工程、绿化工程、阳
光工程和电供热的环境效益。
This article makes an analytic study on the density of S02?NOx and TSP that were
monitored in Lanzhou from 1997 to 2000.Then we can obtain the rule of atmospheric
pollution. Density of SO2 and NOx reduce from January to April , From April to October
they are invariability. They increase from October to December largely. From March to
May and from October to December the density of TSP is larger than those of in other
month. For a whole year, the higher density of SO2 NOx were monitored iii spring and
winter, but the lower ones in summer. Density of contaminants reduce from 1997 to
2000.They are the highest in 1 997.It is shown the measures controlled atmospheric
pollution have done some effect. Evaluing every contaminant of lanzhou by single factor
model. The daily mean density of 502 in winter exceeds the second grade of the Ambient
Air Quality standard of China. It is the lowest in summer, at the same level in spring and
autumn. Density of NOx is larger than 502's in every season. Density of NOx is highest
in winter. Except in the writer in 1997 density of NO doesn't exceed the standard.
Density of TSP is larger than those of SO2 and NOR, It exceeds the standard in every
year.
Calculating 481 factories?equal contaminants value and arranging these factories in
degree of seniority order. In 1999 the discharge of waste air, soot, 502 . NOx.CO is
respectively 72.675billion Nm3,4 I .4kt,50.8kt,52.3kt,236.9kt.
According to the statistic constitution of energy consumption in Lanzhou. It shown
that coal (bil, air) stands 73.98%(l9.~7%, 6.16%)of the total energy resources. The
natural gas pipe will be constructed by 2001. It will e used as fuel, raw material in
chemical technology and generating electricity. Moreover , it can be used by resident
and vehicle. After using natural gas, the constitution of all of energy consumption will be
changed, coal (oil, natural gas, air) stands 45.28%(25.95%, 22.89%, 5.98%)of the total
energy resources. The scheme can reduce the density of SO2 NOx and TSP by
29.88%,27. 1 6%and 71.64% respectively.
According to the special geographical environment and climate feature, We select
the box model to predict the air quality, then revise the result by law of average. The
result shown SO2 (NOx and TSP) reduce 0.0269mg/rn3 (0.0130 rng/m3aiid 0.0328mg/rn3),
The density of total contaminants won't exceed the second grade of the Ambient Air
Quality standard of China. So using natural gas can improve air quality remarkably.
Moreover the article discuss the atmospheric environment impact of centralized
heading system, gas and briquette schemes, planting tree and solar energy electricity
heating schemes.
引文
[1]．陆雍森，环境评价，上海：同济大学出版社，1999.90
[2]．赵力军、吴国寄，天然气应用对大气环境的影响，煤气与热力，1998．18(5)P45-47
[3]．张强、胡隐礁，浅探兰州市城区大气环境污染与治理的若干问题，高原气象，1998，17(2)P205-207
[4] 忠杰青、何坤志等，广州地区能源结构与污染控制战略的思考，环境科学研究，1998．11(4)P36-38
[5] 张镭、陈长和、李淑霞等，兰州城市大气污㈠染和可能的技术控制措施，环境科学研究，2000．13(4)P18-21
[6] 巫建光、蒋海贵、解义勇，马鞍山市二氧化硫排放总量与污染控制方案，环境科学研究，2000．13(6)P4-6
[7] 王璋保，改变能源结构减轻环境污染，工业炉，1998．20(3)P13-17
[8] 刘斐，李志刚，兰州市大气污染及其调控，城市管理与科技，2000．2(3)P31-33
[9] 王为、李国春、周丽萍，关于发展包头天然气工业优化能源结构的建议，内蒙古石油化工，2000．26P112114
[10] 张伟、李晓屏，浅析利用天然气对西宁市城市生态环境的影响，青海科技2000．7(3)
[11] 经立江，天然气与大气环境，天津化工，2000．2P33
[12] 张斌、李士伦、戴磊，中国西部天然气综合利用方案研究，西南石油学院学报，2000．22(4)
[13] 陈盛梁、喻登荣、顾恒岳，调整能源结构是控制重庆城区大气污染的根本途径，重庆环境科学，2000．22(3)
[14] 孟范平、李桂芳，株洲市大气污染动态研究，中南林学院学报，2000．20(2)P15
[15] 李发朵，昆明市空气污染趋势与防治，云南环境科学，2000，19(2)
[16] 赵旭春、吴凤英、姜恒，乌海市冬季大气污染与气象条件的关系，内蒙古气象，2000．IP33-35
[17] 蒋秋静，太原市煤烟型大气污染现状及治理对策，科技情报开发与经济，2000．10(2)
[18] 李齐花，西宁市大气污染及气象因子分析，青海师范大学学报，2000．3P48-50
[19] 鄢和琳，成都市大气污染及其防治对策，四川环境，2000．19(3)
[20] 骆启仁，重庆市大气污染控制规划研究．四川环境 1996．2
[21] 孙洪吕 汽车尾气中有害气体的来源与防治措施，中国环保产业，1997(4)．P24
[22] 张香枝，闫宁，汽车尾气污染及防治对策，河北工业科技，1999．16(3)P43-44
[23] 邓楠 办好中国可持续发展研究会，推动中国的可持续发展，中国人口·资源与环境，1998．8(1)．P2
[24] 薛天经 汽车发动机的展望及其研究开发的方向 小型内燃机，1994．23(4)P27
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