2.大气污染来源及成因实时预报平台建设.doc

大气污染来源与成因实时预报平台建设实施方案2015年11月6日一 建设背景2015年进入冬季以来，空气质量污染异常严重，伴随供暖季开始和大量秸秆焚烧，大气颗粒物监测结果频繁“爆表”，空气污染已严重影响到人民群众日常工作和生活质量。按照2013年9月份国务院发布的大气污染防治行动计划，应于2015年底前建成重污染天气监测预警系统，并做好重污染天气过程趋势分析。空气质量预报平台第一期目前已接近搭建完成，平台建成后将能够对未来3-7天气象和空气质量进行预警预报，对于提前判断污染形势并进行预警和采取相应应急措施具有重要作用。然而，空气质量预报平台第一期并不能解决如何采取合理措施减轻大气污染程度或者避免大气重污染的发生。为避免未来重污染天气，必须对污染来源进行提前判断，识别对大气污染影响最大的行业、地区、前体物，从而制定“精确化”、“靶向化”应急预案。为此，在空气质量预报平台第一期基础上，开展大气污染来源与成因实时预报平台建设非常必要。二 建设目标大气污染来源与成因实时预报平台将以第一期空气质量预报平台为基础，对大气污染成因进行实时诊断，预报大气污染来源，从行业上、空间上、前体物来源上综合分析未来大气污染形势，识别对大气污染影响最大的企业、行业、地区及前体物，从而为制定动态、有效的污染应急控制对策提供科学支撑。同时建立应急预案实施效果快速评估响应平台，对于不同应急预案实施的污染物减排效果、大气环境质量改善效果进行快速评估，为优选应急预案提供全面科学支撑。最终建设成为集“空气质量预报-实时动态来源解析-应急预案动态生成-预案实施效果模拟-应急预案在线发布”于一体的空气质量管理决策支持平台，为重污染天气预报预警、应急方案制定提供服务，指导科学治霾，保护公众身体健康，提高生活质量。三 系统框架及技术路线大气污染来源与成因实时预报平台分为后台计算系统、前台展示及决策分析系统两个部分，两个部分之间通过数据库进行交互和数据交换，其中后台计算系统部署于搭载Linux操作系统的高性能计算机集群，主要用于空气质量预报及大气污染物来源与成因实时预报，前台展示及决策分析系统部署于常用的Windows平台，提供后台结果可视化、预案生成、应急预案一键发布等功能。系统框架见图1所示，技术路线见图2所示，其中空气质量预报平台已于第一期建设完成，大气污染物来源与成因实时预报平台为本方案建设重点。图1 系统框架图图2 技术路线图四 建设内容4.1 高时空分辨率排放源清单建立根据数值预报模型对排放源清单的需求，对于用户提供的污染源普查数据、环境统计数据、污染源在线监测数据、总量核查数据进行空间分配、时间分配、化学物种分配、垂直分配，并将其与MEIC排放清单进行空间融合，建立人为源高时空分辨率排放清单。对于重点企业和重点行业，分别建立各自的高时空分辨率排放清单。同时利用天然源排放模型MEGAN计算天然源排放，最后将人为源排放与天然源排放进行耦合生成数值预报模型可用的高时空分辨率排放源清单。4.2 重点企业和行业来源解析预报在一期建立的空气质量预报预警平台基础上，基于开发的SO2、NOX、PM、VOCs及NH3等污染物高时空分辨率排放清单及重点企业和重点行业排放清单，采用空气质量模型的颗粒物行业来源追踪模块（PSAT）和臭氧行业来源追踪模块（OSAT），对重点企业和行业进行源分类，对大气污染过程进行定量溯源分析，预报未来3-7天重点行业、重点企业污染物排放对及各空气质量监测点位SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3等指标的定量影响，预先筛选出对未来空气质量影响大的重点行业及典型企业，为制定精细化、有针对性的大气污染应急预案提供依据。4.3 空间来源解析预报结合一期建立的空气质量预报预警平台，基于开发的SO2、NOX、PM、VOCs及NH3等污染物高时空分辨率排放清单，采用颗粒物空间来源追踪模块（PSAT）和臭氧空间来源追踪模块（OSAT），对周边地市及各区县进行空间区划，开展与周边地市以及各区县之间的相互传输实时定量模拟，预报未来3-7天与周边地市和各区县之间相互传输贡献，识别出对未来空气质量影响较大的区县和周边地市，为制定精细化、有针对性的大气污染应急预案，实施区域协同治霾提供依据。4.4 前体物来源解析预报基于开发的SO2、NOX、PM、VOCs及NH3等污染物高时空分辨率排放清单，采用CMAQ第三代空气质量模型，预报SO2、NOX、PM、VOCs及NH3等前体物对未来空气质量的定量贡献，识别出对未来3-7天空气质量影响较大的前体物，为制定精细化、有针对性的大气污染应急削减预案，实施污染物协同控制提供依据。4.5 重污染天气动态应急预案生成基于重点行业和重点企业来源预报结果，制定重点行业和重点企业大气污染物减排预案，根据污染减排预案测算SO2、NOX、PM、VOCs及NH3等减排量；基于空间来源预报结果，制定各区县之间联防联控减排预案，根据各区县联防联控减排源测算SO2、NOX、PM、VOCs及NH3等减排量；基于前体物来源解析预报结果，制定大气污染物协同控制减排预案，并测算SO2、NOX、PM、VOCs及NH3等减排量；最后动态生成重污染天气空间、行业、前体物差异化的应急预案，确保应急预案的有效性、针对性。基于一期建立的空气质量预报预警平台，分别预报实施不同的污染物减排预案之后空气质量改善情况，选择最优大气污染应急预案。4.6 动态应急预案在线发布平台对大气污染应急预案进行分级，不同应急级别对于政府、企业、公众有不同的应急要求。建立政府主要相关部门及相关领导和重点企业负责人联系方式数据库，根据最终优选的大气污染应急预案，采取短信、网页等形式，分别针对政府部门相关领导、重点企业负责人、公众发布应急预案，做到应急预案一键式快速发布。4.7 应急预案实施效果后期评估建立各空气质量监测站点SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10数据库，综合评价预案实施后空气质量实际状况，将空气质量预报结果与空气质量实际状况进行比较，对应急预案实施效果进行后期评估，通过不断对应急预案实施效果进行评估，逐步调整和优化应急预案。五 组织实施（一）加强组织领导。市政府成立以分管副秘书长为组长，环保局、气象局主要负责人为副组长，市有关部门分管领导为成员的领导小组。领导小组办公室设在市气象局。（二）环保局、气象局抽调部分技术人员配合，进行高时空分辨率排放清单建立，应急预案在线发布测试等工作。（三）成立课题小组。为保证平台顺利建设，成立大气污染来源与成因实时预报平台建设课题小组，课题小组由环保局和气象局两部门抽调业务骨干组成，小组下设环保工作组和气象工作组。六 软件清单序号报价项名称功能数量1.高时空分辨率排放清单处理模型将污染源普查数据、环境统计数据、在线监测数据等污染物排放数据处理成高时空分辨率排放清单，耦合天然源排放清单，并转换为适用于空气质量数值预报模式的格式。1套2.大气污染来源与成因实时、动态预报技术对大气污染物行业来源、空间来源、前体物来源进行追踪，识别对大气污染影响大的重点行业和企业，量化区域间相互传输贡献及前体物贡献。1套3.应急预