一种工业园区大气VOCs溯源方法技术

一种工业园区大气VOCs溯源方法，用于对企业集中的工业园区的VOCs污染溯源，包括步骤：建立工业园区VOCs源谱库，对工业园区环境敏感点进行VOCs受体谱采集；针对环境敏感点VOCs污染事件开展追踪溯源分析，分析过程包括：先对污染物来源方位与潜在来源行业、企业进行初步识别；再利用拉格朗日后向溯源模型进行潜在高贡献来源企业的气象溯源；在气象溯源的基础上，进一步采用受体

【技术实现步骤摘要】
一种工业园区大气VOCs溯源方法


[0001]本专利技术属于大气环境保护
，特别涉及一种工业园区大气VOCs溯源方法。

技术介绍

[0002]VOCs(挥发性有机物，Volatile Organic Compounds三个词第一个字母的缩写)作为O3(臭氧，又称三原子氧、超氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名)和二次有机气溶胶形成的重要前体物，已经成为制约空气质量持续改善的重要污染物，被列入了城市空气质量考核新指标。
[0003]化工行业是VOCs污染的主要排放行业，但对于化工产业园，由于园区内化工企业分布密集，产业类型相近，污染成分复杂，当出现VOCs超标报警或异味投诉等问题时，企业间可能发生相互推诿，这对环境监察管理部门进一步开展精细化的VOCs减排、管理工作带来了较大的挑战。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于源
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受体监测与多模式融合的大气污染物精准溯源技术方法，目的是为了解决大气VOCs污染精细化溯源的难题。
[0005]本专利技术实施例之一，一种基于源
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受体监测与多模式融合的大气污染物精准溯源方法，采用VOCs源
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受体谱采集、拉格朗日模型后向溯源、余弦夹角相似性分析技术，实现工业园区目标排污企业的精准定位。该溯源方法，首先，建立工业园区VOCs源谱库，并利用VOCs超标自动留样系统采集园区下风向环境敏感点VOCs受体谱；然后针对环境敏感点VOCs污染事件开展追踪溯源分析：先对污染物来源方位与潜在来源行业、企业进行初步识别；再利用拉格朗日后向溯源模型进行潜在高贡献来源企业的气象溯源；在气象溯源的基础上进一步采用受体
‑
源谱的余弦夹角相似性分析进行潜在污染对象的二次识别，最终锁定目标排污企业及相应排口。
附图说明
[0006]通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，其中：
[0007]图1是本专利技术实施例之一的工业园区大气VOCs精准溯源方法流程图。
具体实施方式
[0008]建立一套适用于工业园区及周边小尺度、高精度、高时效性的VOCs精准溯源技术十分必要的。VOCs溯源方式主要包括以下几种：
[0009](1)基于受体模型的VOCs行业来源解析，其限制在于只能给出污染物的行业来源，无法识别具体来源企业；
[0010](2)基于大气扩散模型的污染物溯源，其中，
[0011]空气质量模型适用于中大尺度区域模拟、分辨率低，不适用于工业园区；
[0012]适用于小尺度区域模拟的高斯模型，受限于模型本身理论以及气象、污染源排放源强(仅部分重点企业有实时在线监测数据，且难以获得)的精准性，难以应用于受体点溯源模拟；
[0013]拉格朗日大气扩散模型，同样受限于排放源信息的精准性，在无法获取园区所有污染源信息并与受体点数据做充分比对的情况下，溯源结果可能与企业实际排放情况存在较大差异；
[0014](3)基于VOCs走航监测的热点区域排查，其限制在于经济、人工成本较高，且走航高值点周边企业分布密集，在无法精准掌握局地气象条件以及周边所有企业源谱信息的情况下，仍难以准确定位污染来源；
[0015](4)基于源谱与受体谱的相似性分析，如欧式距离，其限制在于无特定的评判标准，受主观限制较大，当多个污染源均在设定阈值范围内，则无法区分VOCs排放特征较为相似的企业，精准识别具体来源企业。
[0016]关于溯源中受体点VOCs数据的获取，多依赖于固定监测点，由于监测物种有限，直接影响了溯源的精准性，且通常情况下，并非受关注的重点敏感点均有条件配置固定监测点。
[0017]根据一个或者多个实施例，一种基于源
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受体监测与多模式融合的大气污染物精准溯源技术方法。该方法通过耦合VOCs源
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受体谱采集、拉格朗日模型后向溯源以及VOCs源
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受体谱余弦夹角相似性分析技术，实现工业园区目标排污企业的精准定位。
[0018]这种用于工业园区VOCs污染精准溯源方法具体包括以下步骤：
[0019]S101，首先，建立工业园区VOCs源谱库，并对园区下风向环境敏感点进行VOCs受体谱采集；源谱库，是通过采样对企业有组织/无组织排口的VOCs(PAMS+TO15+13种醛酮，共117种)进行监测，将各物种浓度通过归一化方式转换为百分含量，形成源谱。受体谱，是将环境敏感点VOCs浓度达到设定阈值(根据临近工业园区监测点位长期监测数据的第95百分位数浓度设定)后采集、分析所得的VOCs物种(PAMS+TO15+13种醛酮，共117种)浓度信息，通过归一化方式转换为百分含量，形成受体谱。优点是覆盖百余种物质，能全面表征源和受体VOCs排放的特征，提高相似度识别的准确性。
[0020]S102，然后，针对环境敏感点VOCs污染事件开展追踪溯源分析包括，
[0021]S1021,污染物来源方位与潜在来源行业、企业初步识别；
[0022]S1022,利用拉格朗日后向溯源模型进行潜在高贡献来源企业的气象溯源；
[0023]S1023,在气象溯源的基础上采用受体
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源谱的相似性分析进行潜在污染对象的二次识别；
[0024]S1024,最终，逐步缩小污染源范围，锁定目标排污企业及相应排口。
[0025]其中S101,所述工业园区VOCs源谱库建立，园区下风向环境敏感点VOCs受体谱采集的具体步骤为：
[0026]S101a.结合现有资料综合分析建立基于产业发展、生产工艺特点的污染源特征谱库；
[0027]S101b.基于手工采样分析建立园区企业有组织/无组织排口的VOCs源谱库；
[0028]S101c.对于园区下风向重点环境敏感点位，安装VOCs超标自动留样系统，当VOCs浓度达到设定阈值，自动触发采样，后送实验室分析，获取待分析受体谱。
[0029]其中，S102中，步骤S1021,所述污染事件发生后，污染物来源方位与潜在来源行业、企业初步识别的具体步骤为：
[0030]S1021a.基于受体点气象监测资料初步判断污染物来源方位；
[0031]S1021b.提取受体谱特征VOCs物种，将其与基于产业发展、生产工艺特点的污染源特征谱库进行比对，初步识别来源行业企业。
[0032]步骤S1022,污染事件发生后，基于拉格朗日后向溯源模型的潜在高贡献来源企业的气象溯源具体步骤为：
[0033]S1022a：选取模拟区域并确定边界，设定模拟时段，利用WRF模式进行气象场模拟；
[0034]S1022b：在WRF(Weather Research and Forecasting Model，气象研究和预报模型)气象场模拟基础上，结合拉格朗日后向溯源模型，读取受体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业园区大气VOCs溯源方法，用于对企业集中的工业园区的VOCs污染溯源，包括以下步骤：建立工业园区VOCs源谱库，对工业园区环境敏感点进行VOCs受体谱采集；针对环境敏感点VOCs污染事件开展追踪溯源分析，具体包括：先对污染物来源方位与潜在来源行业、企业进行初步识别；再利用拉格朗日后向溯源模型进行潜在高贡献来源企业的气象溯源；在气象溯源的基础上，进一步采用受体
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源谱的余弦夹角相似性分析进行潜在污染对象的识别，最终锁定目标排污企业及相应排口。2.根据权利要求1所述的VOCs溯源方法，其特征在于，所述建立工业园区VOCs源谱库，对环境敏感点VOCs受体谱采集的具体步骤为：结合现有资料综合分析建立基于产业发展、生产工艺特点的污染源特征谱库；采样分析建立园区企业有组织/无组织排口的VOCs源谱库；对于工业园区下风向环境敏感点位，安装VOCs超标自动留样系统，当VOCs浓度达到设定阈值，自动触发采样，后送实验室分析，获取待分析受体谱。3.根据权利要求1所述的VOCs溯源方法，其特征在于，污染事件发生后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东方，张嘉伟，林子杰，欧阳鸿，
申请(专利权)人：上海建科环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：