考核指标:实现多污染物预报由城市尺度向园区尺度、由日均浓度向日变化小时峰值预报的转变 。精准溯源预报落实到点源和街区;形成自主可控的基于全尺度空气质量预报 模式的精准预测系统 。支撑全球-区域尺度空气质量 14 天预测、城市-园区尺度空气质量实现小时日变化的智能精准预报 。臭氧 4 天预报准确率达到 70%;污染过程的容载量估算和调控指标空间精度到市/县 。时间尺度到天 。并在国家级平台实现区域示范 。
2.成因机制研究
2.1 二次颗粒物生成与老化及其对大气辐射的影响机制
研究内容:结合外场观测、实验室和数值模拟实验 。量化多元前体物的新粒子生成及增长对颗粒物污染的贡献 。阐明气态硫酸、氨气、有机胺、有机酸、高含氧有机物等前体 物的作用;开展不同粒径有机气溶胶及前体物精细溯源 。在分子水平上揭示人为源和生物源挥发性、半挥发性有机物等相互作用下生成二次有机颗粒物的机理;弄清非均相反应对颗粒物污染形成和物化性质的影响机制 。明晰颗粒物无机和有机组分的耦合作用;研究吸光颗粒物老化过程中理化特性的演变 。揭示其对吸湿性和云凝结核活性的影响 。定量表征老化过程对大气辐射的影响 。
考核指标:量化不同环境条件下多元前体物新粒子生成与增长机制及对颗粒物污染贡献;获得人为源和生物源挥发性、中等挥发性、半挥发性有机物生成二次有机气溶胶分子水平气相氧化机制 。明确颗粒物无机组分和有机组分相互作用机理;参数化吸光颗粒物老化过程中理化特征及云凝结核活性演变规律 。定量表征老化过程对颗粒物吸湿性、相态、光学性质及其大气辐射影响 。
2.2大气活性氮化合物收支及其 PM2.5和臭氧污染形成作用机制
研究内容:选择典型区域 。开展大气活性氮化合物 Nr (Nr:NO、NO2、NO3、N2O5、NH3、HONO、HNO3、PAN 等)的精细测量 。掌握 Nr 的演变规律 。在分子水平上厘清大气中 Nr 各物种之间的相互转化机制;开展选择区域的典型下垫面(农田、森林或城市)的 Nr 地气交换通量研究 。结合人为排放源和大气转化机制 。量化大气 Nr 或主要物种的收支平衡及关键过程;定量表征大气 Nr 对大气氧化性增加(自由基浓度及去除速率)的影响机制 。建立大气 Nr 循 环与 PM2.5和臭氧污染形成的定量关系与调控原理 。
考核指标:建成典型区域大气活性氮 Nr 观测网络或综合观测站 。主要 Nr 物种大气浓度测量误差低于 10% 。通量测量误差低于 30%;形成大气 Nr 转化机理和收支模型 。明 确影响区域大气氧化性的关键 Nr 物种、转化机制和主要来源;量化大气 Nr 浓度及转化机制对臭氧和 PM2.5污染形成的作用 。提出实现臭氧和 PM2.5 协同控制的活性氮阈值调控区间及主要措施 。
2.3 PM2.5和臭氧污染形成的天气耦合机制及协同控制原理
研究内容:研究大气环流及边界层气象要素变化对 PM2.5与 O3影响的异同特征 。突破 PM2.5与O3污染形成的天气耦合机制和双向反馈原理 。揭示多尺度 PM2.5与 O3耦合机 制与天气气候变化的相互作用关系;建立评估平流层-对流层-大气边界层的跨层污染物交换过程和机制分析平台 。量化天气气候因素在PM2.5与 O3变化趋势及污染过程中的多尺度(垂直和水平)影响;阐明应对碳达峰碳中和减排背景下大气复合污染与气象条件影响机理 。支撑 PM2.5与 O3复合污染成因与来源综合解析 。提出量化气候变化和天气要素在协同控制中的作用和调控原理并示范应用 。
考核指标:建成含括全国各典型区域气候变化、多维气象垂直观测、细颗粒物、臭氧及其前体物垂直廓线和模式模拟集成数据集 。时间跨度不少于 30 年(包括 1995—2025 年但不限于) 。大气边界层内不少于 5 层;明确 PM2.5与 O3耦合机制与天气气候变化的相互作用 。形成大气复合污染天气气候影响的量化评估技术体系;量化碳中和减排背景下大气复合污染与气象条件之间的相互影响 。提出协同应对的技术途径;形成相应的技术规范 3~4 项 。在国家级平台上实现业务化运行和区域示范 。
3.治理修复技术
3.1 燃煤电站烟气非常规污染物短流程高效耦合协同碳减排技术装备
研究内容:针对碳中和之前燃煤电站低碳清洁化的技术需求 。在现有超低排放技术的基础上 。研究常规和非常规污染物短流程高效耦合治理与二氧化碳协同减排技术与装备 。重点突破非常规污染物(可凝结颗粒物/三氧化硫/汞/砷/硒/ 铅等)高效脱除、二氧化碳协同减排、治理工艺过程智能调控等关键技术 。显著降低系统运行能耗 。并在典型主流机组开展工程应用示范 。
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