本發(fā)明屬于環(huán)境科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種估算細(xì)顆粒物及其前體物環(huán)境容量的新方法。

背景技術(shù)：
大氣環(huán)境容量是指一個(gè)區(qū)域在某種環(huán)境目標(biāo)約束下的大氣污染物最大允許排放量。大氣環(huán)境容量在我國(guó)一直被作為支撐國(guó)家大氣污染物總量控制和空氣質(zhì)量管理的重要依據(jù)。目前，大氣環(huán)境容量核算方法主要包括：A-P值法、多源模型法、線性規(guī)劃法、第三代空氣質(zhì)量模式迭代算法。A-P值法以空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為控制目標(biāo)，在大氣污染物擴(kuò)散稀釋規(guī)律的基礎(chǔ)上，使用控制區(qū)排放總量允許限值和點(diǎn)源排放允許限值控制計(jì)算大氣環(huán)境容量，其中，A值法計(jì)算大氣環(huán)境容量，P值法計(jì)算各個(gè)點(diǎn)源的允許排放量，主要根據(jù)控制區(qū)及各功能區(qū)面積大小控制容量大小。該方法優(yōu)點(diǎn)是參數(shù)簡(jiǎn)單，易操作，缺點(diǎn)是對(duì)大氣物理過程考慮簡(jiǎn)單，定量考察性不強(qiáng)，且不能滿足區(qū)域尺度容量計(jì)算的要求，更不能計(jì)算如細(xì)顆粒物等的二次污染物環(huán)境容量。前期研究也表明，用該方法計(jì)算大氣環(huán)境容量存在較大的誤差，可用于宏觀指導(dǎo)，不能用于預(yù)測(cè)和估算。多源模型法是一種基于大氣擴(kuò)散模式建立區(qū)域內(nèi)排放源和空氣質(zhì)量的響應(yīng)關(guān)系，并通過空氣質(zhì)量約束反推排放強(qiáng)度，以此估算大氣環(huán)境容量的方法。常用的多源模式主要為第二代模式，包括ISC3模式、CALPUFF模式、AERMOD模式和ADMS模式，目前，該類方法已廣泛應(yīng)用于區(qū)域大氣環(huán)境容量的測(cè)算。該方法計(jì)算過程相對(duì)簡(jiǎn)單，但由于第二代模型本身設(shè)計(jì)的缺陷，未充分考慮二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等一次污染物向細(xì)顆粒物轉(zhuǎn)化的物理化學(xué)過程，也不能滿足區(qū)域尺度的計(jì)算需求，因此，不能用于計(jì)算區(qū)域尺度細(xì)顆粒物環(huán)境容量。線性規(guī)劃法的特點(diǎn)是將污染源及其擴(kuò)散過程與控制點(diǎn)聯(lián)系起來，以目標(biāo)控制點(diǎn)的濃度達(dá)標(biāo)作約束，通過線性、非線性規(guī)劃或整數(shù)規(guī)劃等優(yōu)化方法確定點(diǎn)源的最大允許排放量或削減量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是具有針對(duì)性，缺點(diǎn)是需要假設(shè)污染源與受體之間的關(guān)系為線性關(guān)系或人為規(guī)定的某種特定非線性關(guān)系，模型依賴的因素繁多，不易操作，且該方法也不能計(jì)算細(xì)顆粒物的環(huán)境容量。第三代空氣質(zhì)量模式迭代算法在近幾年出現(xiàn)，該方法以環(huán)境質(zhì)量為約束，通過不斷調(diào)整排放強(qiáng)度并進(jìn)行多次模擬，求得符合達(dá)標(biāo)約束的排放量作為其大氣環(huán)境容量。該方法可實(shí)現(xiàn)細(xì)顆粒物環(huán)境容量計(jì)算，但需要反復(fù)模擬，計(jì)算量大，且基于空氣質(zhì)量反退化原則的單純減排方案會(huì)導(dǎo)致未超標(biāo)地區(qū)環(huán)境容量嚴(yán)重低估。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種估算細(xì)顆粒物及其前體物環(huán)境容量的新方法，可有效解決上述問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提供一種估算細(xì)顆粒物及其前體物環(huán)境容量的新方法，包括以下步驟：步驟1，對(duì)于被估算的三維評(píng)價(jià)區(qū)域，建立空間投影坐標(biāo)系XYZ；其中，X方向和Y方向位于水平面；Z方向?yàn)榇怪狈较?；步驟2，在水平方向，按設(shè)定的網(wǎng)格分辨率，將所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格化處理，將其格網(wǎng)化為x*y個(gè)網(wǎng)格，其中，x為X方向網(wǎng)格數(shù)量，y為Y方向網(wǎng)格數(shù)量；在垂直方向，按照設(shè)定的垂直方向?qū)訑?shù)，再將已水平方向網(wǎng)格化的所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域劃分為z層，其中，z為Z方向的層數(shù)；步驟3，利用中尺度氣象模式模擬計(jì)算所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域評(píng)價(jià)年的氣象要素逐小時(shí)均值，獲得第三代空氣質(zhì)量模式模擬計(jì)算必需輸入的氣象參數(shù)，包括：每個(gè)網(wǎng)格在x方向的風(fēng)速ui,j,k以及每個(gè)網(wǎng)格在y方向的風(fēng)速vi,j,k；步驟4，利用第三代空氣質(zhì)量模式模擬計(jì)算所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域評(píng)價(jià)年的大氣污染物濃度逐小時(shí)均值，獲得步驟2得到的每個(gè)網(wǎng)格的空氣質(zhì)量參數(shù)，包括：污染物成分、污染物的濃度ci,j,k、干沉降過程清除的污染物濃度濕沉降過程清除的污染物濃度水平擴(kuò)散過程清除的污染物濃度和垂直擴(kuò)散過程清除的污染物濃度步驟5，讀取基于國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的污染物標(biāo)準(zhǔn)濃度限值cstd以及各層評(píng)價(jià)柱體的體積Vk，基于公式1計(jì)算得到三維評(píng)價(jià)空間的大氣靜態(tài)總?cè)萘縌static：步驟6，對(duì)于任意的第i,j,k網(wǎng)格，讀取該網(wǎng)格的污染物濃度ci,j,k、在x方向的風(fēng)速ui,j,k、在y方向的風(fēng)速vi,j,k、在x方向網(wǎng)格分辨率dxi,j、在y方向的網(wǎng)格分辨率dyi,j和網(wǎng)格高度dzi,j,k；再讀取到第i-1,j,k網(wǎng)格的ui-1,j,k、dyi-1,j和dzi-1,j,k；再讀取到第i,j-1,k網(wǎng)格的vi,j-1,k、dxi,j-1和dzi,j-1,k；然后，基于公式2計(jì)算得到第i,j,k網(wǎng)格的網(wǎng)格水平輸送量Fi,j,k：Fi,j,k＝ci,j,k×ui,j,k×dyi,j×dzi,j,k+ci,j,k×ui-1,j,k×dyi-1,j×dzi-1,j,k(2)+ci,j,k×vi,j,k×dxi,j×dzi,j,k+ci,j,k×vi,j-1,k×dxi,j-1×dzi,j-1,k在分別計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格水平輸送量后，基于公式3，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格水平輸送量進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的污染物水平方向輸送總量F：步驟7，對(duì)于任意的第i,j,k網(wǎng)格，讀取干沉降過程中該網(wǎng)格清除的污染物濃度和該網(wǎng)格保留的污染物濃度ci,j,k；然后，基于公式4計(jì)算得到該網(wǎng)格的干沉降量在分別計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的干沉降量后，基于公式5，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的干沉降量進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的干沉降總量Ddry：步驟8，對(duì)于任意的第i,j,k網(wǎng)格，讀取濕沉降過程中該網(wǎng)格清除的污染物濃度以及該網(wǎng)格保留的污染物濃度ci,j,k；然后，基于公式6計(jì)算得到該網(wǎng)格的濕沉降量在分別計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的濕沉降量后，基于公式7，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的濕沉降量進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的濕沉降總量Dwet：步驟9，基于公式8，將步驟7得到的干沉降總量Ddry和步驟8得到的濕沉降總量Dwet進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的沉降總量Dep：Dep＝Ddry+Dwet(8)步驟10，對(duì)于任意的第i,j,k網(wǎng)格，讀取水平擴(kuò)散過程中該網(wǎng)格清除的污染物濃度和該網(wǎng)格保留的污染物濃度ci,j,k；然后，基于公式9計(jì)算得到該網(wǎng)格的水平擴(kuò)散量在分別計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的水平擴(kuò)散量后，基于公式10，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的水平擴(kuò)散量進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的水平擴(kuò)散總量Dhor：步驟11，對(duì)于任意的第i,j,k網(wǎng)格，讀取垂直擴(kuò)散過程中該網(wǎng)格清除的污染物濃度和該網(wǎng)格保留的污染物濃度ci,j,k；然后，基于公式11計(jì)算得到該網(wǎng)格的垂直擴(kuò)散量在分別計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的垂直擴(kuò)散量后，基于公式12，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的垂直擴(kuò)散量進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的垂直擴(kuò)散總量Dver：步驟12，基于公式13，將步驟10得到的水平擴(kuò)散總量Dhor和步驟11得到的垂直擴(kuò)散總量Dver進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的擴(kuò)散清除總量Dif：Dif＝Dhor+Dver(13)步驟13，基于公式14，將步驟6得到的污染物水平方向輸送總量F、步驟9得到的沉降總量Dep和步驟12得到的擴(kuò)散清除總量Dif進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的大氣動(dòng)態(tài)容量Qdynamic；Qdynamic＝F+Dep+Dif(14)步驟14，基于公式15，將步驟5得到的大氣靜態(tài)總?cè)萘縌static和步驟13得到的大氣動(dòng)態(tài)容量Qdynamic進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的污染物初始環(huán)境容量Q；Q＝Qstatic+Qdynamic(15)步驟15，讀取到污染物轉(zhuǎn)化率α，基于公式16，得到污染物訂正后的環(huán)境容量Q’：Q'＝Q×1/α(16)。優(yōu)選的，所述污染物為一次細(xì)顆粒物、硫酸鹽或硝酸鹽。優(yōu)選的，步驟3得到的所述氣象參數(shù)和步驟4得到的所述空氣質(zhì)量參數(shù)，通過以下方法得到：利用所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域評(píng)價(jià)年的氣象觀測(cè)資料驗(yàn)證所述中尺度氣象模式模擬得到的氣象參數(shù)，利用空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)資料驗(yàn)證所述第三代空氣質(zhì)量模式模擬得到的空氣質(zhì)量參數(shù)，使所述中尺度氣象模式和所述第三代空氣質(zhì)量模式合理、可靠的反映所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域評(píng)價(jià)年的大氣環(huán)境實(shí)際狀況；若模擬結(jié)果不能夠合理反映實(shí)際狀況，應(yīng)查找所述中尺度氣象模式和所述第三代空氣質(zhì)量模式的模擬誤差來源，并反復(fù)進(jìn)行模擬參數(shù)調(diào)整，直至模擬結(jié)果合理再現(xiàn)大氣環(huán)境實(shí)際狀況，得到最終的氣象參數(shù)和空氣質(zhì)量參數(shù)。優(yōu)選的，步驟5中，所述基于國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的污染物標(biāo)準(zhǔn)濃度限值cstd通過以下方法得到：按照所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域在評(píng)價(jià)年細(xì)顆粒物組分構(gòu)成比例，將細(xì)顆粒物的國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值折算為硫酸鹽、硝酸鹽和一次細(xì)顆粒物的標(biāo)準(zhǔn)濃度限值cstd。優(yōu)選的，設(shè)所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域在評(píng)價(jià)年細(xì)顆粒物組分構(gòu)成比例為：硫酸鹽占x1％，硝酸鹽占x2％，一次細(xì)顆粒物占x3％；此處均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)；設(shè)細(xì)顆粒物的國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)年均濃度限值為x4μg/m3；則：三維評(píng)價(jià)區(qū)域在評(píng)價(jià)年的硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值為：x4*x1％；三維評(píng)價(jià)區(qū)域在評(píng)價(jià)年的硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值為：x4*x2％；三維評(píng)價(jià)區(qū)域在評(píng)價(jià)年的一次細(xì)顆粒物標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值為：x4*x3％。優(yōu)選的，步驟15中，當(dāng)污染物初始環(huán)境容量Q為一次細(xì)顆粒物初始環(huán)境容量時(shí)，按公式16得到的環(huán)境容量Q’即為一次細(xì)顆粒物環(huán)境容量，并且，此時(shí)α取值為1；當(dāng)污染物初始環(huán)境容量Q為硫酸鹽時(shí)，按公式16得到的環(huán)境容量Q’為二氧化硫環(huán)境容量，并且，此時(shí)α取值為：0＜α＜1；當(dāng)污染物初始環(huán)境容量Q為硝酸鹽時(shí)，按公式16得到的環(huán)境容量Q’為氮氧化物環(huán)境容量，并且，此時(shí)α取值為：0＜α＜1。本發(fā)明提供的估算細(xì)顆粒物及其前體物環(huán)境容量的新方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明從污染物生成、轉(zhuǎn)化、消亡等物理化學(xué)過程量化大氣對(duì)污染物的容納能力，并且細(xì)顆粒物及其前體物的環(huán)境容量具有時(shí)空動(dòng)態(tài)特征，采用本發(fā)明提供的方法估算大氣污染物環(huán)境容量時(shí)，結(jié)果更為客觀。(2)本發(fā)明還具有估算過程簡(jiǎn)單快速、計(jì)算量小的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1為本發(fā)明提供的估算細(xì)顆粒物及其前體物環(huán)境容量的新方法的流程示意圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。細(xì)顆粒物環(huán)境容量是指在滿足細(xì)顆粒物年均濃度達(dá)到國(guó)家空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的條件下細(xì)顆粒物最大允許排放量。大氣本身具有一定的自凈能力，即通過干沉降、濕沉降、擴(kuò)散、輸送和化學(xué)轉(zhuǎn)化等大氣物理和化學(xué)過程，能夠?qū)⑴欧诺奈廴疚飶拇髿庵小扒宄薄Ｔ诮o定的區(qū)域內(nèi)，這種自凈能力越強(qiáng)，則在空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)約束下，能夠排放的污染物的量就越大，即大氣環(huán)境容量越大。細(xì)顆粒物是直徑小于2.5μm的大氣顆粒物的總稱，其主要成分有硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、二次有機(jī)氣溶膠、黑炭、有機(jī)碳等，而其中一次顆粒物、硫酸鹽和硝酸鹽在細(xì)顆粒物中占比最大，因此，可以將基于顆粒物年均濃度達(dá)標(biāo)的環(huán)境容量細(xì)分為基于硫酸鹽達(dá)標(biāo)的二氧化硫環(huán)境容量、基于硝酸鹽達(dá)標(biāo)的氮氧化物環(huán)境容量和基于一次細(xì)顆粒物達(dá)標(biāo)的一次顆粒物環(huán)境容量。本發(fā)明提供的估算細(xì)顆粒物及其前體物環(huán)境容量的新方法，可分別計(jì)算基于硫酸鹽達(dá)標(biāo)的二氧化硫環(huán)境容量、基于硝酸鹽達(dá)標(biāo)的氮氧化物環(huán)境容量和基于一次顆粒物達(dá)標(biāo)的一次顆粒物環(huán)境容量。本發(fā)明提供的估算細(xì)顆粒物及其前體物環(huán)境容量的新方法，主要思路為：由于大氣環(huán)境容量的大小由環(huán)境自凈能力和區(qū)域環(huán)境的“自凈介質(zhì)”(空氣)的總量來決定，即可分為靜態(tài)容量和動(dòng)態(tài)容量?jī)刹糠帧Ｆ渲?，靜態(tài)容量只考慮空氣的擴(kuò)散稀釋能力，只與區(qū)域面積、混合層高度和大氣環(huán)境目標(biāo)值有關(guān)；動(dòng)態(tài)容量指該區(qū)域內(nèi)各要素在一個(gè)確定時(shí)段內(nèi)對(duì)該種污染物的動(dòng)態(tài)自凈能力。細(xì)顆粒物在大氣中的清除過程主要包括水平輸送過程、水平和垂直擴(kuò)散過程、干沉降過程和濕沉降過程，細(xì)顆粒物大氣環(huán)境容量受這五個(gè)大氣過程共同作用，通過分別計(jì)算上述五個(gè)過程的物理變量，可得到對(duì)應(yīng)的大氣環(huán)境容量分量。需要指出的是，環(huán)境容量分量這一概念僅在本發(fā)明中基于過程分析估算大氣環(huán)境容量情況下為便于描述所采用，并不能適用于其他研究方法。具體的，本發(fā)明提供的大氣污染物環(huán)境容量估算方法，包括以下步驟：步驟1，對(duì)于被估算的三維評(píng)價(jià)區(qū)域，建立空間投影坐標(biāo)系XYZ；其中，X方向和Y方向位于水平面；Z方向?yàn)榇怪狈较?；步驟2，在水平方向，按設(shè)定的網(wǎng)格分辨率，將所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格化處理，將其格網(wǎng)化為x*y個(gè)網(wǎng)格，其中，x為X方向網(wǎng)格數(shù)量，y為Y方向網(wǎng)格數(shù)量；在垂直方向，按照設(shè)定的垂直方向?qū)訑?shù)，再將已水平方向網(wǎng)格化的所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域劃分為z層，其中，z為Z方向的層數(shù)；步驟3，利用中尺度氣象模式模擬計(jì)算所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域評(píng)價(jià)年的氣象要素逐小時(shí)均值，獲得第三代空氣質(zhì)量模式模擬計(jì)算必需輸入的氣象參數(shù)，包括：每個(gè)網(wǎng)格在x方向的風(fēng)速ui,j,k以及每個(gè)網(wǎng)格在y方向的風(fēng)速vi,j,k；步驟4，利用第三代空氣質(zhì)量模式模擬計(jì)算所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域評(píng)價(jià)年的大氣污染物濃度逐小時(shí)均值，獲得步驟2得到的每個(gè)網(wǎng)格的空氣質(zhì)量參數(shù)，包括：污染物成分、污染物的濃度ci,j,k、干沉降過程清除的污染物濃度濕沉降過程清除的污染物濃度水平擴(kuò)散過程清除的污染物濃度和垂直擴(kuò)散過程清除的污染物濃度本步驟和步驟3中，氣象參數(shù)和空氣質(zhì)量參數(shù)，通過以下方法得到：利用所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域評(píng)價(jià)年的氣象觀測(cè)資料驗(yàn)證所述中尺度氣象模式模擬得到的氣象參數(shù)，利用空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)資料驗(yàn)證所述第三代空氣質(zhì)量模式模擬得到的空氣質(zhì)量參數(shù)，使所述中尺度氣象模式和所述第三代空氣質(zhì)量模式合理、可靠的反映所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域評(píng)價(jià)年的大氣環(huán)境實(shí)際狀況；若模擬結(jié)果不能夠合理反映實(shí)際狀況，應(yīng)查找所述中尺度氣象模式和所述第三代空氣質(zhì)量模式的模擬誤差來源，并反復(fù)進(jìn)行模擬參數(shù)調(diào)整，直至模擬結(jié)果合理再現(xiàn)大氣環(huán)境實(shí)際狀況，得到最終的氣象參數(shù)和空氣質(zhì)量參數(shù)。步驟5，讀取基于國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的污染物標(biāo)準(zhǔn)濃度限值cstd以及各層評(píng)價(jià)柱體的體積Vk，基于公式1計(jì)算得到三維評(píng)價(jià)空間的大氣靜態(tài)總?cè)萘縌static：本步驟中，基于國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的污染物標(biāo)準(zhǔn)濃度限值cstd通過以下方法得到：按照所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域在評(píng)價(jià)年細(xì)顆粒物組分構(gòu)成比例，將細(xì)顆粒物的國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值折算為硫酸鹽、硝酸鹽和一次細(xì)顆粒物的標(biāo)準(zhǔn)濃度限值cstd。具體的，設(shè)所述三維評(píng)價(jià)區(qū)域在評(píng)價(jià)年細(xì)顆粒物組分構(gòu)成比例為：硫酸鹽占x1％，硝酸鹽占x2％，一次細(xì)顆粒物占x3％；此處均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)；設(shè)細(xì)顆粒物的國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)年均濃度限值為x4μg/m3；則：三維評(píng)價(jià)區(qū)域在評(píng)價(jià)年的硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值為：x4*x1％；三維評(píng)價(jià)區(qū)域在評(píng)價(jià)年的硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值為：x4*x2％；三維評(píng)價(jià)區(qū)域在評(píng)價(jià)年的一次細(xì)顆粒物標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值為：x4*x3％。例如，某評(píng)價(jià)區(qū)域在某評(píng)價(jià)年細(xì)顆粒物中硫酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)占30％，硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)占20％，一次細(xì)顆粒物質(zhì)量分?jǐn)?shù)占10％，若按照細(xì)顆粒物的國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)年均濃度限值35μg/m3折算，該評(píng)價(jià)區(qū)域在該評(píng)價(jià)年的硫酸鹽、硝酸鹽和一次細(xì)顆粒物標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值分別為10.5μg/m3、7μg/m3和3.5μg/m3。步驟6，對(duì)于任意的第i,j,k網(wǎng)格，讀取該網(wǎng)格的污染物濃度ci,j,k、在x方向的風(fēng)速ui,j,k、在y方向的風(fēng)速vi,j,k、在x方向網(wǎng)格分辨率dxi,j、在y方向的網(wǎng)格分辨率dyi,j和網(wǎng)格高度dzi,j,k；再讀取到第i-1,j,k網(wǎng)格的ui-1,j,k、dyi-1,j和dzi-1,j,k；再讀取到第i,j-1,k網(wǎng)格的vi,j-1,k、dxi,j-1和dzi,j-1,k；然后，基于公式2計(jì)算得到第i,j,k網(wǎng)格的網(wǎng)格水平輸送量Fi,j,k：Fi,j,k＝ci,j,k×ui,j,k×dyi,j×dzi,j,k+ci,j,k×ui-1,j,k×dyi-1,j×dzi-1,j,k(2)+ci,j,k×vi,j,k×dxi,j×dzi,j,k+ci,j,k×vi,j-1,k×dxi,j-1×dzi,j-1,k在分別計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格水平輸送量后，基于公式3，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格水平輸送量進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的污染物水平方向輸送總量F：步驟7，對(duì)于任意的第i,j,k網(wǎng)格，讀取干沉降過程中該網(wǎng)格清除的污染物濃度和該網(wǎng)格保留的污染物濃度ci,j,k；然后，基于公式4計(jì)算得到該網(wǎng)格的干沉降量在分別計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的干沉降量后，基于公式5，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的干沉降量進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的干沉降總量Ddry：步驟8，對(duì)于任意的第i,j,k網(wǎng)格，讀取濕沉降過程中該網(wǎng)格清除的污染物濃度以及該網(wǎng)格保留的污染物濃度ci,j,k；然后，基于公式6計(jì)算得到該網(wǎng)格的濕沉降量在分別計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的濕沉降量后，基于公式7，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的濕沉降量進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的濕沉降總量Dwet：步驟9，基于公式8，將步驟7得到的干沉降總量Ddry和步驟8得到的濕沉降總量Dwet進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的沉降總量Dep：Dep＝Ddry+Dwet(8)步驟10，對(duì)于任意的第i,j,k網(wǎng)格，讀取水平擴(kuò)散過程中該網(wǎng)格清除的污染物濃度和該網(wǎng)格保留的污染物濃度ci,j,k；然后，基于公式9計(jì)算得到該網(wǎng)格的水平擴(kuò)散量在分別計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的水平擴(kuò)散量后，基于公式10，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的水平擴(kuò)散量進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的水平擴(kuò)散總量Dhor：步驟11，對(duì)于任意的第i,j,k網(wǎng)格，讀取垂直擴(kuò)散過程中該網(wǎng)格清除的污染物濃度和該網(wǎng)格保留的污染物濃度ci,j,k；然后，基于公式11計(jì)算得到該網(wǎng)格的垂直擴(kuò)散量在分別計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的垂直擴(kuò)散量后，基于公式12，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的垂直擴(kuò)散量進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的垂直擴(kuò)散總量Dver：步驟12，基于公式13，將步驟10得到的水平擴(kuò)散總量Dhor和步驟11得到的垂直擴(kuò)散總量Dver進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的擴(kuò)散清除總量Dif：Dif＝Dhor+Dver(13)步驟13，基于公式14，將步驟6得到的污染物水平方向輸送總量F、步驟9得到的沉降總量Dep和步驟12得到的擴(kuò)散清除總量Dif進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的大氣動(dòng)態(tài)容量Qdynamic；Qdynamic＝F+Dep+Dif(14)步驟14，基于公式15，將步驟5得到的大氣靜態(tài)總?cè)萘縌static和步驟13得到的大氣動(dòng)態(tài)容量Qdynamic進(jìn)行求和計(jì)算，得到三維評(píng)價(jià)空間的污染物初始環(huán)境容量Q；Q＝Qstatic+Qdynamic(15)步驟15，讀取到污染物轉(zhuǎn)化率α，基于公式16，得到污染物訂正后的環(huán)境容量Q’：Q'＝Q×1/α(16)。在本發(fā)明描述的上述步驟1-步驟15中，所涉及到的污染物為一次細(xì)顆粒物、硫酸鹽或硝酸鹽。也就是說，通過本發(fā)明步驟1-步驟15，可分別計(jì)算得到基于硫酸鹽達(dá)標(biāo)的二氧化硫環(huán)境容量、基于硝酸鹽達(dá)標(biāo)的氮氧化物環(huán)境容量和基于一次細(xì)顆粒物達(dá)標(biāo)的一次細(xì)顆粒物環(huán)境容量。另外，當(dāng)污染物初始環(huán)境容量Q為一次細(xì)顆粒物初始環(huán)境容量時(shí)，按公式16得到的環(huán)境容量Q’即為一次細(xì)顆粒物環(huán)境容量，并且，此時(shí)α取值為1；當(dāng)污染物初始環(huán)境容量Q為硫酸鹽時(shí)，按公式16得到的環(huán)境容量Q’為二氧化硫環(huán)境容量，并且，此時(shí)α取值為：0＜α＜1；當(dāng)污染物初始環(huán)境容量Q為硝酸鹽時(shí)，按公式16得到的環(huán)境容量Q’為氮氧化物環(huán)境容量，并且，此時(shí)α取值為：0＜α＜1。公式16的主要原理為：由于一次細(xì)顆粒物和硫酸鹽、硝酸鹽的形成機(jī)制不同，一次細(xì)顆粒物通過排放直接進(jìn)入到大氣中，因此，在計(jì)算基于一次細(xì)顆粒物達(dá)標(biāo)的一次細(xì)顆粒物環(huán)境容量時(shí)，α取值為1。而硫酸鹽和硝酸鹽是通過排放的二氧化硫以及氮氧化物經(jīng)過一系列化學(xué)轉(zhuǎn)化而形成的。在計(jì)算環(huán)境容量時(shí)，傳統(tǒng)技術(shù)中，將硫酸鹽的各環(huán)境容量分量按等物質(zhì)的量直接換算成二氧化硫的環(huán)境容量分量，相當(dāng)于排放到大氣中的所有二氧化硫都直接轉(zhuǎn)化成了硫酸鹽，顯然偏離實(shí)際，會(huì)降低估算精確。在實(shí)際上，排放到大氣中的二氧化硫僅有一部分轉(zhuǎn)換為硫酸鹽，因此，本發(fā)明中，根據(jù)二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的轉(zhuǎn)換率對(duì)此結(jié)果進(jìn)行訂正。假設(shè)由排放的二氧化硫轉(zhuǎn)換為硫酸鹽的比例為按此轉(zhuǎn)化率求得二氧化硫環(huán)境容量的訂正值。同樣的，將排放到大氣中的氮氧化物轉(zhuǎn)換為硝酸鹽的比例為按此轉(zhuǎn)化率得到氮氧化物環(huán)境容量的訂正值。本發(fā)明克服了以往算法中大氣物理過程考慮簡(jiǎn)單、定量考察性不強(qiáng)、無法滿足區(qū)域尺度的需求、假設(shè)排放源與受體間關(guān)系為線性關(guān)系、不能處理二次污染等方面的缺陷，本發(fā)明認(rèn)為大氣環(huán)境是開放的、動(dòng)態(tài)的空間，應(yīng)充分考慮氣象條件、地形特征、下墊面特征、排放源特征的復(fù)雜性，從污染物生成、轉(zhuǎn)化、消亡等物理化學(xué)過程量化大氣對(duì)污染物的容納能力，并且細(xì)顆粒物及其前體物的環(huán)境容量具有時(shí)空動(dòng)態(tài)特征，采用本發(fā)明提供的方法估算大氣污染物環(huán)境容量時(shí)，結(jié)果更為客觀。本發(fā)明可為國(guó)家、地區(qū)、城市三個(gè)尺度的大氣污染物承載力分析、大氣污染物排放總量控制、大氣污染物總量紅線劃定以及發(fā)展空間布局優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。