GEM-CMB耦合模型在复杂工业区土壤中多环芳烃溯源中的应用

发布时间:2024-02-29

我国快速城市化将以往分散的工厂推向了工业区模式,精准的污染源解析对工业区的污染防控至关重要。然而,传统受体模型最大的局限性在于忽略了污染物的传输损失,从而显著降低了源解析的准确性。本研究根据园区尺度企业分布特点,基于化学质量平衡(CMB)和通用环境模型(GEM),建立了多介质传输模型耦合传统受体模型的园区尺度溯源方法,探究包含3个焦化厂、2个钢铁厂和1个能源厂的复杂区域中多环芳烃(PAHs)的传输规律。针对6个工厂来源,建立了5类不同化合物组成的指纹图谱,筛选出7种低-高环多环芳烃为最佳指示物。考虑到挥发、干沉积、平流和弥散运输,GEM模型在多介质尺度划分了232隔间,以捕捉传输过程中多环芳烃的细微变化。超过90%的多环芳烃传输占比变化介于0.4%6.0%之间。与传统CMB模型相比,GEM-CMB模型的可接受结果数增加了1.6%~44.4%,最优拟合结果数增加了0.3%~80.8%。溯源结果显示焦化、钢铁和能源行业在四个受体点上多环芳烃源的贡献占比分别为36.4-56.1%25.6-41.7%18.3-23.6%。焦化和钢铁是该区域主要的PAHs贡献者,工厂附近工业1-3点位的多环芳烃主要来自焦化厂(Y5)和能源厂(Y1),两者的排放量均较高。居民1点中PAHs主要来源于钢铁工厂(Y4)和能源工厂(Y1)。基于距离和排放能力来判断量化污染物的损失使溯源结果更加真实,有助于精准确定土壤污染。

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