我国中长期大气污染治理问题的思考-贺克斌

我国中长期大气污染治理问题的思考贺克斌清华大学环境学院2015年08月26日问题目标途径2014年新标准第一、二阶段监测实施城市六类污染物不同浓度区间城市比例来源：2014中国环境状况公报治理对象：PM和O3是我国当前和今后较长时期的重点O3标准已与美国相当，PM标准还只是WHO最低标准特征1：PM2.5浓度高中国是全球PM2.5浓度的高值区AnnualPM2.5concentration7污染特征2：浓度分布呈较强区域性2013年全国霾日数分布示意图2013年12月东部地区严重污染过程基于地面监测评估我国PM2.5变化特征：重污染主要发生在秋冬季节京津冀春天夏天秋天冬天长三角珠三角污染特征3：PM2.5中二次成分比例持续增长0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%春秋春秋春秋春秋春秋春秋春秋春秋春秋春秋FractionsinidentifiedPM2.5massEC有机物ClK微量元素矿物组分NH4+NO3-SO42-199920002001200220032004200520072008NH4+NO3-SO42-矿物尘2006OMTraceCrustalSFSFSFSFSFSFSFSFSFSF时间序列分析表明：SNA与EC在北京PM2.5中的份额10多年来持续增加；SNA与EC消光效率最高，因而对能见度降低的贡献相应在增加；北京PM2.5化学组成的长期季节/年际变化中国的城市化发展进程EnergyConsumptionVehiclePopulation粗钢产能10亿吨，产量7亿吨水泥产能30亿吨，产量突破20亿吨世界主要耗煤国家煤炭消耗量(百万吨)02004006008001,0001,2001,4001,6001,8002,0002,2002,4002,6002,8003,0003,2003,4003,60019801981198219831984198519861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011百万(吨)加拿大墨西哥美国法国德国波兰英国南非澳大利亚中国印度占世界煤炭消费量比例45.9%占世界煤炭消费量比例30.5%占世界煤炭消费量比例39.8%2000-2005年第十个五年规划期间，煤炭消费量增加9.53亿吨，年均增加1.9亿吨；2006-2010第十一个五年规划期，煤炭增加11.3亿吨，年均增加2.2亿吨；2011年增加3.2亿吨。9.09亿吨煤炭消费量2011年37亿吨，约占世界的50%SO2NOxVOCCOPM2.5BCOCNH3CO2主要污染物排放强度高值区集中在华北地区SO2NOxVOCPM2.5BCOC2013/2014年全国主要雾霾重污染过程每一次雾霾重污染过程都涉及到京津冀地区Jan14-15,2013Feb24-25,2013Jan29,2013Oct06-07,2013Dec07-08,2013Dec25,2013Oct28-29,2013Nov23-24,2013Feb24-25,2014Feb23-24,2014Feb22-23,2014Feb21-22,2014问题目标途径奋斗目标：经过5年努力，全国空气质量总体改善，重污染天气较大幅度减少；京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转。力争再用5年戒更长时间，逐步消除重污染天气，全国空气质量明显改善。近期目标：到2017年PM2.5PM2.5PM2.5PM1010%15%20%25%京津冀长三角珠三角全国2012年2013年2017年《大气污染防治行动计划》（大气十条）国家二级标准长三角PM2.5年均浓度现状93ug/m3京津冀珠三角PM2.5年均浓度35ug/m3从十三五开始，用三个5年计划时间，推进珠三角、长三角、京津冀依次达标PM2.5年均浓度现状42ug/m3PM2.5年均浓度现状60ug/m35年5年5年美国NOx,VOC,SO2andPM10排放：1900-1998Note:1shortton=0.907ton资料来源：NATIONALAIRPOLLUTANTEMISSIONTRENDS,1900–1998，USEPA全国大气污染物排放量控制目标2012年为基准，2030年全国SO2、NOX、PM2.5和VOC排放量应分别削减51%、64%、53%和36%，NH3排放控制在2012年的水平京津冀大气污染物减排目标以2012年为基准，2030年京津冀SO2、NOX、PM2.5和VOC排放量应分别削减59%、71%、70%和45%，北京NH3削减30%，天津、河北NH3削减15%；山东、山西、内蒙古削减比例较京津冀稍小。北京天津河北201220172030山东山西内蒙古2020长三角污染物减排量分配方案2012上海江苏浙江201720202030以2012年为基准，2030年长三角SO2、NOX、PM2.5、NH3和VOC排放量应分别削减57%、65%、60%、10%和36%。问题目标途径2020：主要耗能产品平均单耗比2010下降7%~27%，整体接近世界先进水平来源：发改委能源所烟尘排放标准SO2排放标准NOx排放标准PM5mg/Nm3SO235mg/Nm3NOx50mg/Nm3燃煤烟气超净排放技术US:CAIREurope:CAFEThreeRegions+10city-clusters区域联防联控减排机制国际大气复合污染控制核心技术支撑SO2NOxPM10PM2.5COVOCNH3固定燃烧源工艺过程源道路机动车非道路移动源溶剂使用源农业源生物质燃烧源扬尘源数亿台数十万家数亿辆数亿辆数百万吨数十亿只百万km2数十亿m2我国现有环境管理体系对污染源的识别范围十分有限×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××中国多尺度排放清单模型及在线数据共享平台（MEIC）石家庄天津北京区域大气灰霾成因联合立体观测飞机航测模型预测排放表征32EpisodeinJan.2013:chemicalcomposition0100200300400500600700800900Conc.(µgm-3)H+H2OOBCOCNH4+NO3-SO42-hourly01002003004005001-11-61-111-161-211-261-31Conc.(µgm-3)H+H2OOBCOCNH4+NO3-SO42-dailyPM2.5爆发性发生332014-2015公布的部分城市PM2.5源解析结果北京天津石家庄上海南京杭州大气污染数值预报预警全球多尺度全耦合嵌套网格空气质量预报模式系统全球自适应网格大气污染预报模式大气PM2.5来源解析结果北京石家庄天津受体模型源追踪模型空气污染控制健康和经济效益评估大气污染控制措施成本评估排放控制-实时空气质量响应模型空气质量达标评估工具系统网址:系统构成“大气十条”政策措施总结重点分析可明确量化的重要措施国务院《大气污染防治行动计划》《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》《北京市2013-2017年清洁空气行动计划》《天津市清新空气行动方案》《河北省大气污染防治行动计划实施方案》京津冀地区政策文件•源头减排，如•煤炭总量控制•清洁能源替代•淘汰落后产能•限制机动车等能源结构调整措施•指末端控制技术的应用与更新，如实施脱硫、脱硝，进行除尘升级改造等。末端控制措施2017年主要污染物排放下降幅度北京51%35%39%16%河北28%20%21%5%天津47%17%30%2%河北污染物排放量削减率总体低于京津VOCs排放量削减缺乏政策的有效支撑在SO2和NOX大幅削减的情况下，NH3排放量未削减，造成区域NH3进一步过剩效果预评估：老方案河北、天津难以实现改善目标5045%40%35%30%25%20%15%10%5%0%20122017浓度下降幅度-25.6%-18.7%-14.7%京津冀地区PM2.5浓度变化模型验证河北和天津难以达到预期效果的原因华北地区NH3过剩，大幅减少SO2会促使冬季NOx向硝酸盐转化在NH3过剩条件下，二次无机离子对大气氧化性更为敏感。因华北属于VOC控制区，减少NOx排放会增加臭氧浓度，增强大气氧化性，从而促进二次无机离子生成省份强化的减排措施河北钢铁产量削减，保证煤炭削减总量从4000万吨增加至6000万吨河北工业煤炭洗选，禁止使用硫含量高于0.6%的煤炭河北对欧三柴油车进行限行：其中重型载货柴油车油耗比例从基准情景的35~40%降低至20%河北VOC重点行业减排30~40%（炼焦、涂料、制药等行业）河北畜牧养殖业集约化比例增加30%、推广施用缓释肥料品种河北钢铁、水泥、炼焦行业除尘升级改造天津50%的燃煤供热锅炉安装脱硝设施天津对欧三柴油车进行限行：其中重型载货柴油车油耗比例从基准情景的35~40%降低至20%天津VOC重点行业减排30~40%（涂料、制药等行业）天津畜牧养殖业集约化比例增加30%、推广施用缓释肥料品种天津钢铁、水泥、炼焦行业除尘升级改造强化减排达标情景：强化的减排措施北京51%37%39%32%河北40%35%35%30%天津47%35%37%30%强化减排达标情景：污染物排放变化5045%40%35%30%25%20%15%10%5%0%20122017浓度下降幅度-31.1%-25.9%-25.5%京津冀地区PM2.5浓度变化强化减排达标情景：PM2.5浓度变化河北大气50条发布新的政府文件获得更好的改善效果下降11.6%下降26.3%谢谢！邮件地址：[e-mail]