近日,我院博士后张婷在环境科学与生态学顶级期刊《Journal of cleaner production (IF 6.395, CiteScore:10.9)》上发表了题为“Atmospheric diffusion profiles and health risks of typical VOC: Numerical modelling study,2020,275,122982”的科研论文。该工作首次结合地理信息系统、流体力学模型和外场观测,对工业园区多点源排放挥发性有机物(VOCs)时空扩散过程进行重构建模,并基于扩散数据准确评估了工业园及周边居民区人群的健康风险。这项工作构建的大气扩散模型可为工业园小尺度区域VOCs污染溯源及源减排管理提供一种新的研究思路和技术手段,有助于推进城市工业园区和周边居民区的合理规划,从而制定出更加适宜的健康风险评估和干预策略。
工业生产排放VOCs污染和健康效应由于其量大面广被急切关注。因此,理解VOCs大气扩散对工业园污染减排有非常重要的实际意义。本研究结合地理信息系统、空气动力学模型及现场监测,系统分析了VOCs在典型工业园的传输和扩散过程,探讨了气象、地形、排放条件对典型VOCs浓度时空分布的影响。发现在低海拔地区,伴有强剪切气流和不均匀风速的情况下,VOCs室外浓度分布有显著变化。低风速和高相对湿度会影响工业园中多点源排放的VOCs向周边扩散,促使点源排放VOCs扩散到工业园区域外的浓度增加了13.0 %和24.2 %。同时发现工业园周边居民区的高浓度VOCs,有可能来自于工业园区大气中VOC的较远距离迁移扩散,是居民暴露风险升高的重要原因之一。健康风险研究表明:局地出现的VOCs浓度积累效应,造成学龄儿童高于成人的高暴露风险,需要引起关注。我们构建的大气扩散模型可以实现小尺度区域工业源VOCs扩散的高分辨率预报,以及可以很好地预测工业园内职业工人和周边地区成年居民、学龄儿童的暴露风险,可为工业园区污染精准减排和周边地区典型关注人群的区域健康风险决策提供科学技术参考依据。
论文网址:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122982.