[發明專利]一種基于污染精準溯源預報技術的企業敏感性識別方法

在審

• 申請號: 202210476866.4
• 申請日: 2022-04-30
• 公開（公告）號: CN115099451A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 姚志良;張晗宇;李鑫;曹鑫悅
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26;G01W1/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 王潔平

本發明公開了一種基于污染精準溯源預報技術的企業敏感性識別方法。其首先基于多污染物精細化預報的溯源模擬系統開展多種污染物的溯源模擬研究，獲得不同排污企業對關注受體點的大氣環境污染物的濃度貢獻；進而計算不同排污企業、不同方位下單位排放SO₂、NOx、NH₃、VOCs、一次PM_2.5對受體點大氣PM_2.5中硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、二次有機物、PM_2.5的濃度貢獻，進行企業敏感性與方位敏感性識別。本發明綜合考慮氣象條件、空間距離、企業污染源排放量等多種因素，實現對敏感企業和敏感方位的定量識別，能避免城市空氣污染治理出現“一刀切”現象，實現大氣污染的科學管控和重污染天氣的預報預警。

技術領域

本發明涉及多種大氣污染物的自動化預報、精準溯源以及排污企業敏感性識別等技術領域，更為具體來說，涉及一種基于污染精準溯源預報技術的企業敏感性識別方法。

背景技術

近年來，氣象與空氣質量的預測在氣象領域和環境領域內均得到了迅速的發展，常用的預報方法主要包括統計預報和數值預報兩大類。其中統計預報是利用環境空氣質量監測數據與氣象要素的相關性而不依賴于化學機理的一種預報方法。相較而言，數值預報利用氣象模型和空氣質量模型，綜合考慮氣象條件、物理與化學反應機制等多重因素，從水平方向和垂直方向對不同時空尺度下的氣象條件和空氣質量進行模擬與預測，可再現和預測各類污染物在大氣中的擴散、轉化、傳輸、反應以及清除過程，從而被廣泛應用于大氣污染時空演變規律、內在機理、成因來源等方面的研究。當前主流的氣象模型是WRF，主流的空氣質量數值預報模型包括CALPUFF、AERMOD、Models-3/CMAQ、CAMx、WRF-Chem、NAQPMS等。

WRF以及Models-3/CMAQ、CAMx、WRF-Chem、NAQPMS等屬于中尺度空氣質量模型，具有氣象與空氣質量模擬與預測、污染物來源解析和敏感性識別的功能。然而，上述中尺度模型本身模擬分辨率較低(最高可以達到3km*3km甚至是1km*1km的網格范圍)，對基礎數據的內容和格式要求嚴格，運行計算量較大，模擬耗費時間較長，更適用于區域尺度和城市尺度范圍的溯源模擬研究，獲取的溯源結果主要以行業為單位進行分析，無法滿足精確到幾十米～幾百米空間分辨率上的多污染物溯源模擬的要求。但伴隨對大氣污染治理工作的逐漸深入，對區域、城市乃至工業園區的治霾要求也不斷提高。因此，開展精細化溯源是實現大氣環境空氣質量持續改善的必然要求。面向問題、時間、區域、對象、措施“五個精準”，將學術領域的源清單、源解析以及數值預報模擬等技術有效用于空氣質量改善，實現精準溯源，是當前地方大氣污染控制的迫切需求。尤其是關于單個排污企業對關注受體點的污染排放貢獻以及對排污企業污染貢獻自動排序等程序化、自動化溯源技術也有待深入挖掘。

與此同時，在大氣復合污染防控研究中，敏感源的篩選識別發揮了至關重要的作用。敏感源是指目標區域范圍內單位排放污染物對受體目標濃度貢獻較大的污染源。受地理位置、地形地貌、氣象要素等方面的綜合影響，不同區域、不同污染源排放等量的大氣污染物時，對城市的環境空氣質量影響存在一定的差別。敏感源篩選識別的目的是確定不同區域或污染源排放等量污染物時對環境大氣污染物濃度的貢獻情況。目前，開展敏感性研究最廣泛的方法是采用模型模擬計算的方法，現有研究多采用WRF-CAMx或者WRF-CMAQ對敏感區域和敏感源進行識別。但受中尺度模型模擬分辨率的影響，無法滿足對排污企業的敏感性進行識別篩選，并且相同距離范圍下的同一方位內排污企業對關注受體點的方位敏感性識別方法尚未建立。

針對以上問題，亟需提高精細化溯源與敏感性識別的空間分辨率，建立一種基于污染精準溯源預報技術的企業敏感性識別方法，為大氣污染源的精準管控和空氣質量的持續改善提供重要的科技支撐。

發明內容