河北省“十四五”臭氧污染控制目标与气候协同的减排路径研究--北京大学VIP专享VIP免费

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河北省“十四五”臭氧污染控制
目标与气候协同的减排路径研究!
Report of the ozone target and control
strategy in Hebei Province during the
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北京大学
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Peking University!
September, 2022!
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ACKNOWLEDGEMENT
This report is a product of Peking University and is funded by Energy Foundation
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河北省“十四五”臭氧污染控制目标与气候协同的减排路径研究ReportoftheozonetargetandcontrolstrategyinHebeiProvinceduringthe14thFYPperiod北京大学2022.9PekingUniversitySeptember,2022!!"#!"#$%&'()+,-./0%1234567849:;!!!ACKNOWLEDGEMENTThisreportisaproductofPekingUniversityandisfundedbyEnergyFoundationChina.##!!!!!!#####################!!"#$%&'()!"+,-.&/012345267829!":6-.&;/<34=>6?@ABCDEFG;/<HI3452JK9!!!I"!#!第1章河北省近地面臭氧污染特征..........................................11.1近年来河北省环境空气质量变化趋势.....................................11.1.1综合指数及各项污染物变化情况.....................................................11.1.2超标天数的变化特征与趋势.............................................................21.2地面臭氧污染现状与变化趋势................................................41.2.1臭氧浓度年际变化分析....................................................................41.2.2臭氧浓度的月度变化趋势..............................................................101.2.3臭氧浓度日变化趋势.....................................................................201.3重点城市臭氧污染现状........................................................22第2章河北省大气污染源排放清单与减排效果......................272.12020年大气污染物排放总体情况........................................272.2各类源排放特征与空间分布.................................................302.2.1工业源...........................................................................................302.2.2移动源...........................................................................................432.2.3扬尘源...........................................................................................492.2.4生活源...........................................................................................512.2.5其他源...........................................................................................562.3各类污染物的城市分布特征.................................................582.3.1一次PM2.5城市分布特征...............................................................582.3.2PM10城市分布特征........................................................................602.3.3SO2城市分布特征.........................................................................622.3.4NOX城市分布特征.........................................................................642.3.5VOCS城市分布特征......................................................................662.4十三五”期间大气污染物减排效果分析..................................682.4.1“十三五”期间实施的大气污染治理方案..........................................68II2.4.2“十三五”期间大气污染防治措施减排量分析...................................722.4.3“十四五”期间减排效益来源分析.....................................................74第3章控制臭氧生成的VOCS关键物种和排放源.................763.12020年河北省人为源VOCS组分排放清单..........................763.2VOCS优势物种排放特征......................................................823.3全省夏季分组分排放特征.....................................................883.4夏季人为源VOCS臭氧生成潜势.........................................903.4.1全省夏季臭氧生成潜势..................................................................903.4.2各城市夏季臭氧生成潜势..............................................................923.4.3重点城市人为源VOCs臭氧生成潜势............................................953.5各市控制O3生成的人为源VOCS关键物种和关键源........104第4章近年河北省VOCS污染特征.....................................1064.12019年/2020年河北省VOCS污染水平及臭氧生成潜势时空分布变化特征..............................................................................1064.1.1VOCs污染水平时空分布变化特征..............................................1064.1.2VOCs臭氧生成潜势时空分布变化特征.......................................1094.22019年/2020年重点城市VOCS污染水平及臭氧生成潜势变化特征.......................................................................................1144.2.1石家庄市.....................................................................................1144.2.2衡水市.........................................................................................1164.2.3邯郸市.........................................................................................1194.3臭氧高发季VOCS日变化特征...........................................1224.3.1石家庄市VOCs日变化特征........................................................1224.3.2衡水市VOCs日变化特征............................................................1254.3.3邯郸市VOCs日变化特征............................................................127III第5章“十四五”河北省臭氧控制目标与减排方案................1305.1“十四五”臭氧污染控制目标设计..........................................1305.1.1“十三五”河北省空气质量优良率变化与现状.................................1305.1.2“十四五”O3控制目标的确定.........................................................1345.1.3臭氧前体物减排目标...................................................................1375.2河北省臭氧污染回溯模拟...................................................1385.2.1模拟范围和模拟网格的构建.........................................................1385.2.2模拟时段的选择...........................................................................1405.2.3源排放清单的调整和处理............................................................1415.2.4气象模拟结果评估.......................................................................1455.2.5空气质量模拟结果评估................................................................1495.2.6模拟的臭氧污染区域特征............................................................1565.3臭氧浓度敏感性回溯模拟分析............................................1585.3.1DDM-3D模拟的敏感性系数的日变化特征...................................1585.3.2臭氧日最大8小时均值对前体物排放敏感度的定量分析.............1605.3.3臭氧日最大8小时浓度对各类源前体物排放敏感性的空间分布..1625.4基于回溯模拟EKMA曲线的控制方案情景分析.................1655.4.1EKMA曲线绘制方法...................................................................1665.4.2重点城市EKMA曲线及控制方案情景分析..................................1685.4.3“十四五”臭氧污染控制情景模拟方法...........................................1835.5基于情景模拟结果的达标分析...........................................1915.5.1分析方法.....................................................................................1915.5.2基于基准年(2020)观测值的城市达标分析...............................1935.6臭氧改善目标的化石能源削减目标和碳减排分析...............1955.6.1化石能源削减目标与碳减排分析.................................................1955.6.2“十四五”空气质量改善与碳减排目标建议....................................2015.6.3气候协同的减排措施...................................................................2035.7臭氧前体物减排路径与措施...............................................204IV5.7.1调整优化能源与产业结构............................................................2055.7.2推进工业领域污染减排................................................................2065.7.3强化交通污染源减排与推进低碳交通运输体系建设.....................2105.7.4有序开展生活源农业源污染防治.................................................2135.8小结.................................................................................214第6章臭氧污染管控政策建议.............................................2176.1建立健全臭氧前体物控制监督管理体系.............................2176.1.1VOCs地方排放标准制修订建议..................................................2176.1.2建立健全监测监控体系................................................................2186.1.3全面实施排污许可制度................................................................2196.1.4加强统计与调查...........................................................................2196.1.5加强监督执法..............................................................................2196.2“十四五”VOCS重点行业管控建议方案................................2206.3臭氧污染监测预警体系......................................................2226.4VOCS监督管理体系...........................................................2236.5NOX和VOCS非线性协同减排策略....................................2256.6加强省域大气污染联防联控和大气污染综合治理...............2251!1"#$%&'()+,-.1.1!"#$%&'()+,-./01.1.1综合指数及各项污染物变化情况图1-1给出了“十三五”期间河北省环境空气质量综合指数的年际变化,由图可见河北省环境空气质量得到了大幅改善,2020年河北省环境空气质量综合指数较2015年降低了32%。从图1-2所示主要污染物的年日均浓度看,PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO均呈下降趋势,但O3浓度呈上升趋势。从综合指数改善贡献情况来看,环境空气质量改善PM2.5贡献了29.7%、PM10贡献了25.7%、SO2贡献了14.5%、NO2贡献了21.7%、CO贡献了14.5%,O3由于浓度升反作用了6.2%。!1-12015-2020"#$%&'()+,-./01232!1-245678#$%9:;<=0123>?@Aμg/m3COAmg/m3B1.1.2超标天数的变化特征与趋势图1-3给出了河北省十三五期间环境空气质量超标的天数,由图可见,河北省各市平均超标天数减少了46天,其中的主要减少年份在2016年和2020年,2017-2020年超标天数变化不明显甚至个别年份出现反弹。超标天数中,河北省首要污染物主要为PM2.5、PM10和O3,其中以PM2.5和PM10为首要污染物的超标天逐渐减少,见图1-4。由图1-4可见,2015-2019年期间以O3为首要污染物天数逐年增加,2020年略有降低。2015年-2018年超标天中首要污染物占比最高的均为PM2.5,分别为2015年71.8%、2016年68.6%、2017年54.5%、2018年47.1%,2019年-2020年O3为首要污染物天数超过PM2.5,O3成为影响河北省空气质量达标天数的首要污染物。3!1-345678#$%CDE/F0123>?@AEB!1-445678#$%GHDEI:;<=JK01232019年河北省以O3超标为首要污染物的超标天数为70天,占全年总天数的19.2%,与2015年的21天(占比5.8%)相比增加了49天,因O3超标造成达标天数比率较2015年多损失了13.4个百分点;2019年河北省以PM2.5超标为首要污染物的超标天数为56天,占全年总天数的15.3%,与2015年的112天(占比30.7%)相比减少了56天,因PM2.5超标造成达标天数比率较2015年少损失15.4个百分点。2019年,臭氧浓度增长造成的超标天数增加,基本抵消了PM2.5改善对达标天数的贡献。42020年,通过各项臭氧管控措施实施,以O3超标为首要污染物的超标天数较2019年减少14天,管控效果较为显著。1.2123456789-./01.2.1臭氧浓度年际变化分析(1)全省臭氧百分位浓度的年际变化分析对比分析2015-2020年河北省臭氧浓度的年际变化,如图1-5所示河北省臭氧不同百分位浓度整体均呈上升趋势。其中2015-2020年,河北省臭氧不同百分位浓度整体均呈上升趋势,其中高值90百分位浓度呈上升趋势,上升速度最快,年均上升幅度为10.75μg/m3;第75百分位逐年上升,年均上升8.5μg/m3;中位50百分位浓度逐年上升,年均上升幅度为5.25μg/m3;低值第25百分位2015-2018年逐年上升,2019年较2018年下降2.0μg/m3,2015-2019年年均上升幅度3.5μg/m3;背景第5百分位浓度2015-2018年逐年上升,2019年较2018年下降6μg/m3,2015-2019年年均上升幅度2μg/m3。由此可见,河北省臭氧基准浓度和低值浓度经过2015-2018年逐年上升后2019年有所下降,但典型气象条件和污染气象条件下臭氧90百分位、75百分位、50百分位浓度在逐年上升,尤其是污染较重时段90百分位浓度上升最为明显。2020年5百分位、25百分位较2019年持续增长,其余浓度有明显回落,50百分位同比下降了4μg/m3、75百分位同比下降了9μg/m3、90百分位同比下降了15μg/m3。2020年臭氧污染水平与2018年基本持平。5!1-52015-2020"#$%LMNO@PQRK(2)各市年际变化分析如图1-6所示各市第90百分位浓度对比图可见,从污染重心来看,2015年-2017年各市第90百分位浓度污染重心在保定、唐山等中部和东部城市,2018-2020年污染重心逐渐变为石家庄、邢台、邯郸、廊坊、唐山等城市,与秋冬季PM2.5污染重心基本重合。从浓度年际变化来看,2015年-2019年浓度呈增长趋势,其中承德、张家口增加不明显,年均上升幅度分别为0.25、4μg/m3;邢台、秦皇岛、邯郸、石家庄浓度增加最为显著,年均上升幅度分别为20.25、20.25、18、17.5μg/m3;其余各市年均上升幅度在5.5μg/m3至10μg/m3之间。2020年各市浓度均较2019年有所降低,降低幅度较大的石家庄、保定、邢台降低了26、25、23μg/m3,廊坊、衡水、张家口、秦皇岛、邯郸下降幅度在11μg/m3至19μg/m3之间,沧州、唐山、承德下降幅度较小,分别下降了7、8、9μg/m3。6!1-62015-2020"#$%STLMU90NO@PQRK!图1-7所示各市第75百分位浓度变化趋势与90百分位基本一致,从污染重心来看,2015年-2017年各市第75百分位浓度污染重心在保定、衡水、廊坊、沧州等中部和东部城市,2018-2020年污染重心逐渐变为石家庄、邢台、邯郸等中南部城市。从浓度年际变化来看,2015年-2019年浓度呈增长趋势,其中承德、张家口增加不明显,年均上升幅度分别为0.25、4μg/m3;邯郸、邢台、石家庄、秦皇岛浓度增加最为显著,年均上升幅度分别为16、15.25、14.75、12.5μg/m3;其余各市年均上升幅度在3.5μg/m3至8μg/m3之间。2020年承德市浓度与2019年持平,其余各市均有所降低,降低幅度较大的保定、邯郸、邢台、石家庄、唐山降低了11μg/m3至19μg/m3,其余各市下降幅度较小,分别下降了1μg/m3至10μg/m3。7!1-72015-2020"#$%STLMU75NO@PQRK!图1-8所示各市第50百分位浓度变化趋势图可见,从污染重心来看,2015年-2017年各市第50百分位浓度污染重心在承德、张家口和衡水、沧州等北部和东部城市,2018-2020年污染重心逐渐变为邯郸、衡水、沧州等东南部城市。从浓度年际变化来看,2015年-2019年浓度呈增长趋势,其中承德增加不明显,年均上升幅度为0.5μg/m3;邯郸、邢台、石家庄浓度增加较为显著,年均上升幅度分别为9.5、8.25、7.75μg/m3;其余各市年均上升幅度在3μg/m3至5.25μg/m3之间。2020年衡水和沧州市浓度较2019年分别增加了3μg/m3和1μg/m3,其余各市均有所降低,降低幅度较大的保定降低了11μg/m3,其余各市下降幅度在2μg/m3至6μg/m3之间。8!1-82015-2020"#$%STLMU50NO@PQRK!从图1-9所示各市第25百分位浓度变化趋势与以上百分位浓度变化趋势明显不同,从污染重心来看,各市第25百分位浓度污染重心始终在张家口市,2020年增加了衡水、沧州东南部城市。从浓度年际变化来看,2015年-2020年浓度持续增长,其中承德、张家口增加不明显,年均上升幅度分别为1.5μg/m3和2.5μg/m3;其余各市年均上升幅度在4.25μg/m3至7μg/m3之间。从图1-10各市第5百分位浓度变化趋势与25百分位浓度变化趋势基本一致,从污染重心来看,各市25百分位浓度污染重心始终在张家口市。从浓度年际变化来看,2015年-2018年浓度持续增长,2019年略有降低,2020年再次反弹,总体呈上升趋势,各市年均上升幅度在1μg/m3至5.5μg/m3之间。9!1-92015-2020"#$%STLMU25NO@PQRK!!1-102015-2020"#$%STLMU5NO@PQRK101.2.2臭氧浓度的月度变化趋势(1)全省月度变化分析从图1-11所示2015-2020年不同百分位浓度变化趋势可以看出,臭氧月浓度均呈现两端低中间高的分布特点,5-9月为臭氧污染较重时段。从不同年度来看,2015-2019年各百分位浓度呈明显上升趋势,2020年较2019年有显著降低,上升趋势得到减缓。第90百分位浓度为典型的双峰分布,高值分别出现在6月和9月前后,2015-2019年的最高浓度均出现在6月,峰值浓度年上升幅度13.75μg/m3,2020年峰值浓度较2019年降低了10μg/m3。月浓度低值均出现在12月,2020年较2015年上升了13μg/m3。第75百分位和50百分位浓度变化趋势与90百分位基本一致也呈双峰分布,峰值在6月,年上升幅度分别为15.75μg/m3和15.5μg/m3,2020年第75百分位和50百分位浓度均较2019年降低了12μg/m3。第25百分位和第5百分位浓度高值主要在6月,主要呈单峰分布,仅2016年和2019年9月第25百分位、2017年9月第5百分位略有反弹。从峰值年浓度的年上升幅度来看,2015-2019年年上升幅度分别为15.25μg/m3和11μg/m3,2020年第25百分位浓度较2019年降低11μg/m3,第5百分位较2019年上升3μg/m3增长幅度明显放缓。各百分位月浓度低值均出现在12月,90百分位2020年较2015年上升了13μg/m3,75百分位上升了15μg/m3,50百分位上升了16μg/m3,25百分位上升了15μg/m3,5百分位上升了15μg/m3。2015-2020年不同百分位浓度整体上升,但2020年峰值浓度较2019年有明显降低。11!1-112015-2020"#$%VWXLMYZNO@[PQ0123(2)各市月度变化分析从图1-12所示2015-2020年浓度较高的4月-10月分析可见,4月份各市小提琴图分析臭氧4月浓度主要分布范围90μg/m3至130μg/m3左右,自北向南各市浓度分布逐渐集中,邯郸、衡水、邢台、石家庄等南部城市浓度分布相对集中,但张家口、承德、秦皇岛、廊坊、唐山等市分布比较分散,存在比较明显的离散值,更易出现异常高值,国家标准中规定的90百分位浓度高值主要出现在唐山、承德、廊坊等市。12!1-122015-2020"ST4[PQ\]^!13从图1-13所示5月份各市小提琴图可看出,臭氧5月浓度分布较4月份集中,浓度主要分布范围100μg/m3至170μg/m3左右,张家口、承德、秦皇岛城市的浓度水平明显低于其它城市,但会出现部分较高浓度离散值。其它城市浓度分布较为集中,从年度变化来看,2015-2019年浓度水平持续上升,2020年有一个显著的回落。5月份90百分位浓度高值易于出现在唐山、保定、廊坊等市。从图1-14所示的6月份各市小提琴图可以看出,浓度主要分布范围120μg/m3至200μg/m3左右,臭氧6月浓度水平显著高于其它月份。从分布情况来看,邢台、邯郸、衡水离散程度高于其它城市,会出现明显的低值。从年度变化来看,2015-2019年浓度水平持续上升,2020年有一个明显的回落,其中中南部保定、衡水、石家庄、邢台、邯郸改善最为显著。6月份90百分位浓度高值易于出现在唐山、石家庄、保定等市。从图1-15所示7月份各市小提琴图可以看出,浓度主要分布范围110μg/m3至170μg/m3左右,各市浓度分布均比较分散,存在比较明显的离散值。从年度变化来看,中南部和东部的邯郸、邢台、石家庄、沧州、衡水、保定、廊坊2020年均有所改善,张家口、承德浓度变化不明显,2015年-2017年处于各市中较高水平,2018年-2020年由于其他城市浓度增长造成相对浓度水平较低。7月份90百分位浓度高值易于出现在保定、邢台等市。从图1-16所示的8月份各市小提琴图可以看出,浓度主要分布范围90μg/m3至150μg/m3左右,张家口、承德浓度分布集中,浓度水平迅速降低;秦皇岛、唐山整体浓度水平较低,但部分时间出现浓度高值;其它城市分布比较分散,存在比较明显的离散值。8月份90百分位浓度高值易于出现在邢台、唐山等市。从图1-17所示的9月份各市小提琴图可以看出,浓度主要分布范围80μg/m3至150μg/m3左右,各市浓度分布均比较分散,存在比较明显的离散值。张家口、承德90百分位浓度基本降至160μg/m3以下,臭氧污染基本结束;其它城市由于出现部分高值浓度,90百分位浓度基本还高于160μg/m3。9月份90百分位浓度高值易于出现在唐山、石家庄、邯郸、保定等市。从图1-18所示的10月份各市小提琴图可以看出,浓度主要分布范围50μg/m3至90μg/m3左右,各市浓度分布均相对集中,但均存在部分高浓度离散值。各市90百分位浓度基本降至160μg/m3以下,臭氧浓度基本达标。10月份90百分位浓度高值易于出现在衡水、沧州、廊坊等市。14!1-132015-2020"ST5[PQ\]^!15!1-142015-2020"ST6[PQ\]^!16!1-152015-2020"ST7[PQ\]^!17!1-162015-2020"ST8[PQ\]^!18!1-172015-2020"ST9[PQ\]^!19!1-182015-2020"ST10[PQ\]^!201.2.3臭氧浓度日变化趋势(1)全省日变化趋势分析选取2016-2020年5-9月臭氧污染较重时段做臭氧小时浓度的日变化,见图1-19。由图1-19可见,臭氧浓度较高时段均出现在午后14-17时,低值浓度出现在日出前后5-7时。峰值浓度2016年<2020年<2018年<2019年<2017年,低值浓度2016年<2017年<2018年<2019年=2020年。2020年与2016年相比小时浓度增长了8-14μg/m3,增长率约6%-26%之间,其中9时-12时和19时-23时增长较多。从小时浓度增减变化来看,与上一小时浓度相比7时至15时为臭氧小时浓度增长阶段,其中8时至13时增长较为显著,较上一小时浓度增长比例达到10%-35%左右,9时和10时的增长率均在30%以上。17时至次日6时为小时浓度减少阶段,其中19时至22时降低较为显著,减少率在10%以上。!1-192016-2020"5-9[#$%LM_`PQ01ab!从图1-20所示的5月-9月各月臭氧小时浓度日变化可见,从浓度水平来看,9月<8月<5月<7月<6月,其中9月份整体浓度低于8月,但是15时最高值要高于8月。21从小时浓度增减变化来看,各月份8时至15时为臭氧小时浓度增长阶段,高值均出现在15-16时;17时开始下降,18-23时为迅速下降阶段;最低值出现在6-7时,5月-7月最低值出现在6时,8月-9月最低值在7时。9月份18时至23时的浓度下降速度14μg/m3/h,下降速度高于其它月份。!1-205[-9[#$%LM_`PQ01ab!(2)部分城市日变化趋势分析自北向南选取张家口、廊坊、石家庄和邯郸2019年5-9月臭氧污染较重时段的臭氧小时浓度日变化,浓度较高时段主要出现在14-17时,其中张家口市峰值浓度出现的时间略早,在14-15时左右,邯郸、石家庄、廊坊峰值浓度出现在15-16时左右,四市浓度低值均出现在5-7时左右。对比四市日变化趋势可见,午后浓度快速上升阶段从南至北上升速率逐渐降低,主要考虑因为纬度变化所致,由南往北太阳辐射逐步减轻。夜间时段张家口浓度明显高于其它三市,下午时段又明显低于其它三市,考虑张家口可能受地形和天然源排放影响本底值浓度较高。22!1-212019"5-9[cdeTLM_`PQ01ab!1.3:;<=345678图1-22给出了2014-2020年河北省各城市地面臭氧超标天数,各城市臭氧超标的天数有逐年增加趋势,超标天数超过60天的城市有沧州、石家庄、衡水、邯郸、保定、廊坊、唐山和邢台,超标天数接近40天的城市有张家口、承德和秦皇岛。图1-222014-2020年河北省各城市臭氧超标天数23!1-232014-2020"#$%SeTLM_fg8\hU90NO@PQ图1-23给出了2014-2020年间河北省各城市臭氧最大8小时第90百分位浓度,2020年除张家口市外其他城市均超过了国家空气质量的二级标准。由图1-24所示2014-2020年臭氧日最大8小时浓度的逐日分布可见,5月下旬至7月底是臭氧超标出现频率高的月份。邯郸市2019年超标天数最多,6月是臭氧污染最重的月份,即使在9月份也有出现超标的现象;衡水市臭氧超标天数最多的月份也是5月底至6月份;石家庄市臭氧超标天数最多的月份则是5月底至7月初。很显然,多年观测结果发现各城市臭氧超标常常出现在6月份,因此6月份臭氧污染的控制应是每年特别关键的月份。!1-24ijklmnopqLM_fg8\hPQF_01一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月!"2014201520162017201820192020#$2014201520162017201820192020%&'2014201520162017201820192020100160215日最大8小时浓度/μgm-324!1-252017-2020"opqTcdLM;<rsFt_\hPQ01图1-25给出了2017-2020年石家庄市典型臭氧污染过程中地面臭氧小时浓度的逐时变化,其连续几天的污染过程分别出现在2017年5月27-29日、2018年6月22-24日、2019年7月3日-5日和2020年9月5-7日,也就是说5月至9月均可能出现较重的连续多日的O3污染过程。由图1-25可见,封龙山站点呈现出不同于其他站点的变化规律,其O3浓度相对较低且高值常常出现在夜间零时至凌晨6时;除封龙山站点外的其它站点在O3污染过程中变化规律类似且浓度水平差别不大,2019年O3小时浓度达到了390μg/m3,2017、2018和2019年也达到了300μg/m3,近年来O3最大值出现在15-16时。图1-26给出了2017-2020年邯郸市典型臭氧污染过程中地面臭氧小时浓度的逐时变化,其连续几天的污染过程分别出现在2017年6月19-21日、2018年6月6-8日、2019年6月14-16日和2020年9月5-7日。显然,邯郸市不同于石家庄市,近几年发生的较重连续多日的O3污染过程几乎出现在6月,当然即使9月也会发生重污染事件。由图1-26可以看出,邯郸市这几个站点O3污染过程的变化规律十分类似,而且各小时浓度水平和出现O3小时浓度峰值的时间也无明显差异,小时浓度最大值在2019年达到380μg/m3,近年来O3最大值出现在15-16时。2017年5月27日(271)5月28日(275)5月29日(168)06121806121806121802018年6月22日(231)6月23日(297)6月24日(249)06121806121806121802019年7月3日(237)7月4日(292)7月5日(128)061218061218061218006121806121806121802020年9月5日(196)9月6日(246)9月7日(174)25!1-262017-2020"ijTcdLM;<rsFt_\hPQ01图1-27给出了2017-2020年衡水市典型臭氧污染过程中地面臭氧小时浓度的逐时变化,其连续几天的污染过程分别出现在2017年5月27-29日、2018年6月26-28日、2019年7月1-3日和2020年6月26-28日。可见,衡水市不近几年发生的较重连续多日的O3污染过程出现在5月底-7月初,也就是说O3连续污染事件常常发生在5月底至7月初,其它月份还未发生。由图1-27可以看出,衡水市这几个站点在O3污染事件出现后O3小时浓度的变化规律十分类似,而且各小时浓度水平和出现O3小时浓度峰值的时间也无明显差异,小时浓度最大值在2019年达到300μg/m3,其O3最大值出现在15-16时。对比图1-25-图1-27可见发现,石家庄地面O3出现污染时的小时最大浓度水平高于邯郸和衡水市,邯郸又略高于衡水市,但它们出现O3浓度峰值的时间几乎均在15-16时发生,城市各站点O3小时浓度的逐时变化趋势十分类似,出现O3峰值的时间也差别不大。2017年6月19日(246)6月20日(268)6月21日(180)06121806121806121802018年6月6日(244)6月7日(257)6月8日(151)06121806121806121802019年6月14日(254)6月15日(289)6月16日(166)061218061218061218006121806121806121802020年9月5日(192)9月6日(277)9月7日(236)26!1-272017-2020"lmTcdLM;<rsFt_\hPQ012017年5月27日(270)5月28日(281)5月29日(161)06121806121806121802018年6月26日(172)6月27日(256)6月28日(168)06121806121806121802019年7月1日(169)7月2日(272)7月3日(228)061218061218061218006121806121806121802020年6月26日(155)6月27日(247)6月28日(192)27!2"#$%/0+,12345672892.12020">56?@ABCDE2020年河北省大气一次PM2.5、PM10、SO2、NOx、VOCs、CO、NH3年排放量分别为56.1万吨、134.9万吨、26.1万吨、110.7万吨、102.2万吨、1455.0万吨、112.4万吨。图2-1展示了河北省所有污染源的大气污染物排放分担率。!2-1主要部门排放量及贡献比例由图2-32可知,化石燃料固定燃烧源是SO2、CO的第二排放源,占总排放量的比分别为31.7%、11.0%;是一次PM2.5、PM10、NOX的第三排放源,在总排放量中占比分别为10.1%、5.3%、9.3%;工艺过程源是一次PM2.5、SO2、VOCs、CO的首要排放源,占总排放量的百分比分别为41.1%、54.9%、56.6%、84.1%;是PM10、NOX的第二排放源,占总排放量的比分别为26.4%、27.0%;移动源是NOx的首要排放源,VOCs的第二排放源,占总排放量的占比分别为61.7%、19.2%;溶剂使用源是VOCs的重要来源,占总排放量的比为13.5%;28农业源是NH3的首要排放源,占总排放量的占比为92.6%;扬尘源是PM10的首要排放源,占总排放量的比为63.3%,是一次PM2.5的第二排放源,在总排放量中占比为37.7%。生物质燃烧源一次PM2.5、PM10、SO2、NOx、VOCs、CO排放量分别占总排放量的4.7%、2.0%、1.4%、1.9%、3.5%、1.6%;油品储运销源、餐饮油烟源对VOCs排放的贡献均较小,其排放量在VOCs排放总量中占比分别是0.3%、1.3%。废弃物处理源NH3排放量在NH3总排放量中占比为1.4%。如果按照表2-1所示的工业源、移动源、扬尘源、生活源和其他源分类,得到图2-2所示河北省主要排放源的大气污染物排放分担率。u2-1;<vOw一级源二级源备注工业源钢铁水泥炼焦工业锅炉燃煤、天然气、燃料油、煤气、液化气、生物质等工业锅炉电力热力生产和供应陶瓷玻璃药品制造精炼石油产品人造板制造工业溶剂使用源汽车喷涂、家具喷涂、家电喷涂、装备制造喷涂、电子器件喷涂、印刷、染料印染等行业其他行业沥青油毡、石墨碳素、煤炭开采、石油开采、基础化学原料制造、肥料制造、化学农药制造、泡沫塑料、涂料油墨颜料及类似产品制造、合成树脂、合成纤维、轮胎制造、人造革合成革、植物油加工、焙烤食品制造业、造酒、造纸和纸制品业等行业规模以下企业未列入环境统计规模以上企业的工业企业移动源柴油车汽油车其他燃料车工程机械农业机械沿海船舶29一级源二级源备注民航飞机扬尘源施工扬尘道路扬尘农田扬尘裸地扬尘裸露山体扬尘生活源民用锅炉民用、公辅机构、商用及农业生产锅炉民用散烧散烧煤、散烧天然气、户用生物质炉具干洗汽修建筑涂料家用溶剂道路市政设施防腐油品储运销餐饮沥青铺路农村人体活动主要指农村旱厕NH3排放源其他源秸秆焚烧农业源畜禽养殖、氮肥施用、农药使用废弃物处理源污水处理、生活垃圾处理、危废处理!2-29:xyvg);<=xyOz{30由图2-2可知,工业源是一次PM2.5、SO2、VOCS、CO的首要排放源,在总排放量中占比分别为42.2%、66.4%、62.6%、86.7%;是PM10、NOX、NH3的第二排放源,在总排放量中占比分别为27.0%、34.4%、5.7%;移动源是NOX的首要排放源,VOCs的第二排放源,在总排放量中的占比分别为61.7%、19.2%;扬尘源是PM10的首要排放源,一次PM2.5的第二排放源,在总排放量中占比分别为63.3%、37.7%;生活源对一次PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCS、CO、NH3的排放贡献分别为12.7%、6.6%、21.1%、3.1%、13.2%、9.2%、5.7%;其他源是NH3的首要排放源,占91.9%。2.2FGH@AIJ9)KLM2.2.1工业源(1)总体排放情况及二级源排放分担率2020年河北省工业源一次PM2.5排放量24.3万吨,PM10排放量37.4万吨,SO2排放量17.7万吨,NOx排放量38.6万吨,VOCs排放量67.5万吨,CO排放量1261.3万吨,NH3排放量6.4万吨,结果见表2-2,其主要行业污染物排放分担率见图2-3。表2-2工艺过程源大气污染物排放量(吨)行业PM2.5PM10SO2NOxVOCSCONH3钢铁16588724967586401187000232871115098594820水泥2400541409732830892253152846054327炼焦778591154832848060695596511901工业锅炉33244406917541841319011029723654电力226025001657628083455122752917634热力生产和供应73381141101172793741624885陶瓷1234452162117561565600玻璃54455747559777408601541药品制造00004937800精炼石油产品00002460000人造板制造00002435200工业溶剂使用源00002387400其他行业16933625906834707287438774229394规模以下企业306875114528738478136866700合计237040363688173146380839639757126139826415431一次PM2.5、PM10排放贡献较高的主要有钢铁、水泥行业,一次PM2.5排放量分别占工业源总排放的70.0%、10.1%;PM10分别占68.7%、11.4%。SO2排放贡献较高的有钢铁、电力行业和工业锅炉,分别占工业源总排放量的49.9%、9.6%、5.3%。NOx排放贡献较高有钢铁、工业锅炉、水泥、电力行业,占比49.1%、11.0%、8.1%、7.4%。VOCs排放贡献较高有钢铁、炼焦、制药等行业,占比分别为37.8%、9.9%、8.0%。对CO排放贡献较高的是钢铁行业,占工业源总排放的91.2%。可知,钢铁行业对一次PM2.5、PM10、SO2、NOx、VOCs、CO的排放贡献均居首位。另外,规模以下企业一次PM2.5、PM10、SO2、NOx、VOCs的排放占比分别为12.9%、14.1%、16.6%、12.6%、11.1%。!2-3工业源主要行业污染物排放分担率(2)钢铁行业排放特征2020年河北省钢铁行业一次PM2.5排放量16.6万吨,PM10排放量25.0万吨,SO2排放量8.6万吨,NOx排放量18.7万吨,VOCs排放量23.3万吨,CO排放量115.1万吨,NH3排放量0.5万吨,分别占工业源排放总量的70.0%、68.7%、49.9%、49.1%、37.8%、91.2%、7.5%。32钢铁行业包括烧结(球团)、炼钢、炼铁以及钢压延加工和黑色金属铸造企业。各生产环节排放量见表2-3,占比情况见图2-4。从各生产环节污染物排放情况看,SO2、NOx、VOCs、CO排放主要来自烧结/球团环节,分别占整个钢铁行业排放的74.5%、56.8%、82.3%、53.3%;而一次PM2.5、PM10排放主要来自炼钢和炼铁环节,炼钢占到整个钢铁行业排放量的51.8%、46.2%,炼铁占32.6%、35.0%;NH3排放主要来自企业自备电厂的氨逃逸,占整个钢铁行业排放的84.0%。u2-3不同生产环节产品产量及大气污染物排放量>B生产环节活动水平PM2.5PM10SO2NOXVOCSCONH3炼焦(焦炭)1514171138066409471161242465124227772烧结/球团(烧结矿/球团矿)3834152651548231864643371062271917086134644炼铁(生铁)22109332254149873977738375863380517炼钢(粗钢)21922831285870115405131541918248钢压延加工(钢材)3728052143844462407464842黑色金属铸造(铸铁)2056716259641733524102272自备电厂(耗煤量)26111480360039816856320051044522234047合计16588724967586401187000232871115098594820!2-4YZ}~&g);<=xy+JK33各市钢铁行业大气污染物排放分担率见图2-5,可知,河北省钢铁企业排放主要集中在唐山、邯郸二市,其中唐山市钢铁行业各类大气污染物排放量占到全省钢铁行业排放量的52.1-57.6%,邯郸市占17.5-22.2%。!2-5各市钢铁行业大气污染物排放分担率主要钢铁企业(包含烧结、球团、炼钢、炼铁工序钢铁企业)排放空间分布见图2-6。除衡水、定州为无钢市,保定尚有一家球团矿生产企业外,秦皇岛、承德、石家庄、张家口、沧州、邢台、辛集、廊坊均分布有少量钢铁生产企业,各项大气排放量合计占到全省的30%左右。(3)水泥行业排放特征2020年水泥行业一次PM2.5排放量2.4万吨,PM10排放量4.1万吨,SO2排放量0.7万吨,NOx排放量3.1万吨,VOCs排放量2.5万吨,CO排放量28.5万吨,分别占工业源排放总量的10.1%、11.4%、4.2%、8.1%、4.1%、2.3%。水泥行业包括孰料和水泥生产企业。排放量见表2-4。可知,孰料生产是水泥行业的主要排放环节,一次PM2.5、PM10、SO2、NOx、VOCs、CO、NH3分别占整个水泥行业排放的84.7%、77.8%、100%、100%、100%、100%、100%。各市水泥行业大气污染物排放分担率见图2-7,水泥行业主要污染物排放空间分布见图2-8。可知,河北省水泥行业排放量最大的是唐山市,各项污染物排放量占全省排放量的25.2-39.2%。34SO2NOXVOCSPM2.5!2-6钢铁行业主要大气污染物排放空间分布钢铁企业NOx排放量/t1-10001001-20002001-40004001-70007001-11000.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市钢铁企业SO2排放量/t0-500501-10001001-20002001-400040001-6000.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市钢铁企业PM2.5排放量/t0-10001001-20002001-40004001-600060001-8000.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市钢铁企业VOCs排放量/t1-10001001-20002001-50005001-1000010001-15000.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市35u2-4水泥行业不同产品产量及大气污染物排放量单位:吨生产环节产品产量(万t)PM2.5PM10SO2NOXVOCSCONH3熟料76712032932219732830892253152846054327水泥1837936769190——————————合计2400541409732830892253152846054327!2-7各市水泥行业大气污染物排放分担率(4)焦化行业排放特征2020年河北省焦化行业一次PM2.5排放量2.4万吨,PM10排放量4.1万吨,SO2排放量0.5万吨,NOx排放量0.8万吨,VOCs排放量6.1万吨,CO排放量6.0万吨,NH3排放量0.4万吨,分别占工业源排放总量的3.3%、2.5%、2.8%、2.2%、9.5%、0.5%、3.0%。各市焦化行业大气污染物排放分担率见图2-9,主要焦化企业排放空间分布见图2-10。可知,河北省焦化行业排放主要集中在唐山、邯郸二市,其中唐山市焦化行业各类大气污染物排放量占到全省的54.2-57.1%,邯郸市占22.1-23.2%。36SO2NOXVOCSPM2.5!2-8水泥行业主要大气污染物排放空间分布水泥企业NOx排放量/t0-100101-500501-10001001-20002001-3200.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市水泥企业SO2排放量/t0-5051-200201-5005001-800801-1200.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市水泥企业PM2.5排放量/t5-100101-200201-500501-10001001-1600.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市水泥企业VOCs排放量/t0-100101-200201-500501-10001001-2000.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市37!2-9各市焦化行业大气污染物排放分担率SO2NOXVOCSPM2.5!2-10焦化行业主要大气污染物排放空间分布焦化企业NOx排放量/t82-100101-200201-400401-700701-1100.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市焦化企业SO2排放量/t45-5051-100101-200201-400401-600.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市焦化企业PM2.5排放量/t72-100101-200201-400401-700701-1000.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市焦化企业VOCs排放量/t500-10001001-20002001-40004001-60006001-8000.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市38(5)工业锅炉排放特征2020年河北省工业锅炉一次PM2.5排放量0.3万吨,PM10排放量0.4万吨,SO2排放量0.9万吨,NOx排放量4.2万吨,VOCs排放量3.2万吨,CO排放量10.3万吨,NH3排放量0.4万吨,分别占工业源排放总量的1.4%、1.2%、5.3%、11.0%、5.0%、0.8%、5.7%。工业锅炉主要燃料消耗量及污染物排放量见表2-5,各类燃料的排放分担率见图2-11。可知,工业锅炉中,燃煤锅炉对一次PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCS的排放贡献最高,分别占55.7%、50.8%、44.7%、35.1%、48.8%。生物质锅炉对NOX、VOCS、CO、NH3的排放占比分别为27.8%、37.5%、63.9%、69.5%。天然气对NOX的排放贡献占工业源总排放量的26.7%。u2-5工业锅炉主要燃料消耗量及其大气污染物排放量(吨)燃料种类燃料耗量单位PM2.5PM10SO2NOXVOCSCONH3煤炭720万吨1851223941001466815553144011116生物质1057万吨55265115911162311947657632537天然气660252万立方米1571570111647928312高炉煤气125万吨3753750143762513605焦炭32万吨14240542426213641醇基燃料12万吨709806761569燃料油11万吨2945120748632668焦炉煤气8640万立方米330752112柴油1700吨1151601液化气58吨000020其他燃料104万吨标煤1444321847143526250合计3324440691754184131901102972365439!2-11工业锅炉不同燃料污染物排放分担率各市工业锅炉燃料消耗量占比及污染物排放分担率见图2-12。燃煤耗量前三位的城市是沧州、唐山、邢台,分别占全省工业锅炉燃煤消耗量的23%、21%、17%;生物质消耗较多的是邢台、廊坊、石家庄,占全省工业锅炉生物质消耗量的16%、14%、10%。天然气消耗前三位的是沧州、廊坊、邢台,分别占全省工业锅炉天然气消耗量的16%、15%、14%。工业锅炉中,各项污染物排放占比最高的是唐山市,一次PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCS、CO排放占比分别为34%、37%、19%、22%、16%、17%。工业锅炉一次PM2.5、PM10排放较高的还有承德市,排放占比为25%、23%;SO2、NOX、VOCS、CO排放较高的还有承德和石家庄。!2-12各市工业锅炉燃料消耗占比及污染物排放分担率40(6)电力行业排放特征2020年,河北省电力行业一次PM2.5排放量0.2万吨,PM10排放量0.3万吨,SO2排放量1.7万吨,NOx排放量2.8万吨,VOCs排放量0.5万吨,CO排放量22.8万吨,NH3排放量1.8万吨,分别占工业源排放总量的1.0%、0.7%、9.6%、7.4%、0.7%、1.8%、27.5%。各市电力行业(不包括自备电厂)燃煤消耗量、装机容量及年发电量见表2-6,主要大气污染物排放空间分布见图2-13。装机容量、年发电量、燃煤消耗量及污染物排放量前三位的城市是石家庄、唐山、张家口。表2-6各市电力行业装机容量、燃煤消耗量及污染物排放量单位:吨市装机容量(万千瓦)燃煤消耗量(万吨)年发电量(万千瓦时)PM2.5PM10SO2NOXVOCSCONH3石家庄市8061853373385043748320393779741370622872唐山市7161975286471037341226513923790395063062张家口市5891438259182532536039245126575287662229沧州市5281108237166332936315532796443221531717邯郸市5271307240419422124416563201523261342025邢台市26962512105361231371035122925012498969定州市25246111420684853102727881849221715保定市25170112082671261407231696280140101086秦皇岛市2075551264660485313679222211105861廊坊市20343992648574815078701768779680承德市177511659392859461097320410224792衡水市14038466554862695938071547675595辛集市22014819101112310383963141SO2NOXVOCSPM2.5!2-13火电行业主要大气污染物排放空间分布(7)制药行业排放特征2020年河北制药行业VOCS排放量4.9万吨。制药行业排放空间分布见图2-14。可知,石家庄、衡水、沧州三市排放量最大,分别占全省制药行业VOCS排放总量的46.7%、18.2%、16.50%。火电企业SO2排放量/t1-100101-2002001-500501-10001001-3100.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市火电企业NOx排放量/t13-200201-500501-10001001-20002001-3300.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市火电企业VOCs排放量/t0-1011-5051-100101-150151-270.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市火电企业PM2.5排放量/t0-1011-2021-5051-100101-190.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市42!2-14制药行业VOCS排放空间分布(8)工业溶剂使用源排放特征2020年,河北省工业溶剂使用源VOCs排放量2.4万吨,占工业源VOCs排放总量的3.6%。工业溶剂使用源包括汽车喷涂、家电喷涂、装备制造喷涂、印刷、家具喷涂、电子器件喷涂、染料印染使用的有机溶剂7类,其中,汽车喷涂VOCs排放量最高,为1.5万吨,家电喷涂、装备制造喷涂、印刷、家具喷涂VOCs排放量均为0.2万吨,电子器件喷涂、染料印染VOCs排放量分别为0.01万吨、0.002万吨,7类源VOCs排放量分别占工业溶剂使用源VOCs排放总量的62.9%、10.2%、9.4%、9.6%、7.4%、0.4%、0.1%,见图2-15。!2-15主要工业溶剂使用源排放占比制药企业VOCs排放量/t0-100101-10001001-20002001-50005001-9100.05010025Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市43各市工业溶剂使用源类别及排放量见表2-7。工业溶剂使用源VOCS排放量较大的有保定、石家庄、沧州,分别占全省工业溶剂使用源总VOCS排放量的41.1%、11.3%、10.4%,其中保定排放量较大的行业是汽车喷涂和装备制造喷涂,石家庄排放量较大的是包装印刷和家电喷涂,沧州排放量较大的是汽车喷涂。u2-7STÄÅÇÉÑÖvwÜáxy+>B市汽车喷涂家电喷涂装备制造喷涂印刷家具喷涂电子器件喷涂染料印染合计保定市8785683304201209813石家庄市2879821481220411032692沧州市18763517927110732471定州市2030442074廊坊市313347199243895272024邯郸市511061961912411245张家口市1070152611228唐山市213232172540715邢台市3272001971103630秦皇岛市27218618946439衡水市453942264391雄安新区市9292承德市56157辛集市22合计15022242622482294175610127238742.2.2移动源(1)总体排放情况和二级排放源分担率2020年河北省移动源排放量见表2-8。全省移动源一次PM2.5排放量为2.0万吨,PM10排放量为2.1万吨,SO2排放量为3.1万吨,NOx排放量为68.2万吨,VOCs排放量为19.6万吨,CO排放量为47.4万吨。其中,道路机动车为NOx、VOCs、CO的主要排放源,分别为占移动源排放总量的68.5%、86.1%、78.3%;非道路移动机械为一次PM2.5、PM10、SO2的主要排放源,分别占移动源排放总量的68.7%、67.3%、63.4%。44u2-8移动源大气污染物排放量(吨)一级源二级源PM2.5PM10SO2NOxVOCsCO道路机动车柴油车517857348475382553827693550汽油车436464286826866141806200976其他燃料车6517230585501866276184小计6266692111343467970168744370710非道路移动源工程机械32703451050377819734604农业机械37863786152376234733223801船舶6620691118138863381122843169民航飞机7577023123801297小计13751142241966121526127137102872合计200172114531004683231195880473583不同类型的移动源其VOCS、NOX排放量占比见图2-16。可知,VOCS排放量占比最高的汽油车,占移动源总排放量的62.7%;NOX排放量占比最高的是柴油车,占移动源总排放量的40.0%,另外,沿海船舶、农业机械对NOX也有较高的贡献,分别占21.8%、19.3%。VOCsNOx!2-16不同类型移动源主要污染物排放占比各市移动源主要污染物排放量见表2-9,分布见图2-17。移动源排放量较大的有唐山、沧州、石家庄、保定市。其中VOCS排放量前三的为唐山、石家庄、保定,三市机动车保有量最大,以小客车为主。NOX排放量前三的为唐山、沧州、石家庄,其中唐山和沧州除重型柴油车排放量较大以外,沿海船舶的NOX排放量也较高。45u2-92020年河北省及各市移动源排放量(吨)市污染源分类PM2.5PM10SO2NOxVOCSCO唐山市道路机动车125113861502714872360559373非道路移动机械37363890857951800669225673小计49875276100821232863029785046沧州市道路机动车9039991500645501844952026非道路移动机械27512846548140920498518612小计3654384569801054702343470638石家庄市道路机动车124013721895849052847961333非道路移动机械1087112416019195259410046小计2327249620551041003107371379秦皇岛市道路机动车737937711915681410394非道路移动机械18951972452726213336112815小计196820514904381281017523210保定市道路机动车6246871578575642459050151非道路移动机械97510041821716621878379小计159916911760747302677758530邢台市道路机动车6266911016434891347129021非道路移动机械6416492021225713204624小计126713401218557461479233645邯郸市道路机动车5656211228514211734735344非道路移动机械6917091421264315875945小计125513301369640651893441289张家口市道路机动车45450268429127918623761非道路移动机械2092163837264791828小计66371772232854966525590衡水市道路机动车13114351216903785714199非道路移动机械5265321691008510793762小计65667568126988893617961廊坊市道路机动车238262648214741272622246非道路移动机械4164306371499523723小计654692711286241367825969承德市道路机动车16317940415134622012861非道路移动机械2772818352695812058小计44046048720403680114918雄安新区非道路移动机械37739858099453990小计37739858099453990定州市非道路移动机械8588121459197774小计8588121459197774辛集市非道路移动机械8486231569178643小计8486231569178643全省道路机动车合计6266692111343467970168744370710非道路移动机械合计13751142241966121526127137102872总计20017211453100468323119588047358246VOCSNOX!2-17各市移动源主要污染物排放分布(2)道路机动车排放特征2020年河北省全省机动车保有量达到1823.3万辆,其中载客汽车1490.8万辆,载货汽车232.2万辆,出租车6.9万辆,公交车1.6万辆,摩托车76.1万辆,低速汽车和三轮汽车15.7万辆。载客汽车以小型客车为主,占比98.2%;摩托车以普通摩托车为主,占比99.6%;载货汽车以轻型载货和重型载货汽车为主,占比分别为64.1%、34.5%。保有量前三位的城市为石家庄、保定、唐山,分别占全省保有量的16.5%、15.0%、12.8%。道路移动源不同燃料车型排放数据见表2-10。结果显示,柴油车是道路移动源中PM2.5、PM10、SO2及NOx的主要排放源,占比分别为82.6%、82.8%、74.7%、81.7%。汽油车是VOCs、CO的主要排放源,占比分别为84.0%、54.2%。道路移动源各车型详细排放量见表2-11,不同车型的道路机动车主要污染物排放占比见图2-18。根据各类型机动车的排放贡献来看,重型货车是PM2.5、PM10、SO2及NOX的主要排放源,分担率分别为63.6%、64.0%、58.6%、74.7%。小型客车是VOCS、CO的主要排放源,分担率分别为73.0%、38.2%。图例VOCs排放量14,000道路机动车非道路移动机械吨06012030Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市图例吨图例NOx排放量42,000道路机动车非道路移动机械06012030Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市47u2-10道路移动源分油品大气污染物排放量(吨)分油品车型PM2.5PM10SO2NOxVOCsCO柴油车517857348475382553827693550汽油车436464286826866141806200976其他651723585501866276184合计6266692111343467970168744370710u2-11道路移动源大气污染物排放量(吨)车辆类型PM2.5PM10SO2NOxVOCSCO微型客车894154020843800小型客车378399264119417123222141710中型客车232560993150863大型客车219243190110754534305微型货车00091355轻型货车108912071372659151435865246中型货车78871444728761030重型货车39854427664934943618456122402出租车252625605253214274公交车889822634510975052低速货车79858213672381178三轮汽车282302117706316144638普通摩托车1313047544216142轻便摩托车00012917合计6266692111343467970168744370710VOCsNOx!2-18不同车型的道路机动车主要污染物排放占比48不同排放标准道路移动源详细排放量见表2-12,不同排放标准的道路机动车主要污染物排放占比见图2-19。根据各排放标准机动车的排放贡献来看,国四和国五柴油车对NOX的排放分担率分别为23.7%、30.1%,国三及以下柴油车对NOX的排放分担率为28.0%。对VOCS排放分担率较高的是国四汽油车和国五汽油车,分别为35.3%和25.7%,国三及以下汽油车对VOCS的排放分担率为23.0%。u2-12!"#$%&'()+,-./0#$12345PM2.5PM10SO2NOXVOCSCO柴油国一15165364103247柴油国二368397200856518425788柴油国三353639262210121912386735427柴油国四96710712441110938109821496柴油国五2923243619140773136530592汽油国一前000125131汽油国一3842431716372432219汽油国二53581367333991124094汽油国三10611940978472518547561汽油国四134137131462885961857358汽油国五10510896636824334339613其他国一前001925194其他国一141510883631725其他国二1120153236其他国三192233017473005其他国四5965714216677841其他国五558620467991580763183合计6266692111343467970168744370710VOCsNOx!2-19不同排放标准的道路机动车主要污染物排放占比49(3)非道路移动机械排放特征非道路移动源各类型详细排放量见表2-13,不同类型非道路移动机械主要污染物排放占比见图2-20。2020年,河北省非道路移动机械排放一次PM2.5、PM10、SO2、NOx、VOCs、CO分别为1.4万吨、1.4万吨、2.0万吨、21.5万吨、2.7万吨、10.3万吨。其中,沿海船舶排放量最高,其排放的一次PM2.5、PM10、SO2、NOx、VOCs、CO分别占48.1%、48.6%、92.3%、40.1%、41.4%、42.0%。u2-13非道路移动源污染物排放量(吨)排放源PM2.5PM10SO2NOxVOCsCO沿海船舶6620691118138863381122843169工程机械3270345150377819734604民航飞机757723123801297农业机械37863786152376234733223801合计13751142241966121526127137102872!2-20不同类型非道路移动机械主要污染物排放占比2.2.3扬尘源2020年全省扬尘源一次PM2.5、PM10排放量分别为19.1万吨、77.5万吨。河北省及各市扬尘源排放量见表3-16,各市扬尘源主要污染物排放分布见图2-21。各城市中,扬尘源排放量较大的有石家庄、唐山、张家口。50PM2.5PM10!2-21各市扬尘源主要污染物排放分布各类扬尘源排放占比见图2-22,其中,道路扬尘的一次PM2.5、PM10排放量为14.5万吨、58.2万吨,对一次PM2.5、PM10排放量分担率最大,占比分别为68.2%、68.5%。不同道路类型中,县道和乡道排放量最大,二者之和占到了道路扬尘总排放量的50%左右,国道和省道的排放量约占35%左右,城市道路约占到15%。!2-22各类扬尘源排放占比图例PM2.5排放量9,500施工扬尘道路扬尘裸地扬尘农田扬尘裸露山体扬尘吨06012030Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市图例PM10排放量37,000施工扬尘道路扬尘裸地扬尘农田扬尘裸露山体扬尘吨06012030Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市512.2.4生活源(1)总体排放情况及二级源排放分担率2020年河北省生活源一次PM2.5排放量7.1万吨,PM10排放量8.9万吨,SO2排放量5.5万吨,NOX排放量3.5万吨,VOCS排放量13.4万吨,CO排放量133.8万吨,NH3排放量2.7万吨。结果见表2-14。u2-14生活源大气污染物排放量(吨)二级源分类PM2.5PM10SO2NOxVOCsCONH3民用散烧557116980854540273453143413355451886餐饮1544518922001370600家用溶剂37839建筑涂料19717汽修12392沥青铺路11244干洗1277道路市政设施防腐3412民用锅炉13216254772409123250油品储运销0000330000农村人体活动00000025030小计71288888915508734584134414133786926916生活源各类二级源的排放分担率见图2-23。其中,民用散烧对一次PM2.5、PM10、SO2、NOX、CO的排放贡献最高,占生活源总排放量的比例分别高达78.1%、78.5%、99.0%、79.1%、99.8%。VOCs排放贡献最高的是家用溶剂使用源,占生活源总排放量的28.2%,民用散烧和建筑涂料分别占23.4%和14.7%。NH3排放贡献最高的是农村人体活动源,占生活源总排放量的93.0%。此外,餐饮源一次PM2.5、PM10、VOCs排放量分别占到生活源总排放量的21.7%、21.3%和10.2%,民用锅炉(包括商用、农业生产等)NOx排放量占生活源总排放量的20.9%。52!2-23生活源二级源排放分担率(2)民用散烧源排放特征民用散烧源主要燃料消耗量及污染物排放量见表2-15,各类燃料的排放分担率见图2-24。可知,民用散烧源中,燃煤对一次PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCS、CO的排放贡献最高,占比分别高达91.6%、92.8%、98.9%、52.4%、85.6%、96.1%。天然气对NOX的排放贡献占民用散烧源总排放量的42.4%。u2-15民用散烧源主要燃料消耗量及其大气污染物排放量(吨)燃料种类燃料消耗量单位PM2.5PM10SO2NOXVOCSCONH3燃煤7175149吨51011647605396014342268941283155天然气794257万m31159610325薪柴1450470吨4700504858014074540420641886合计1962462435035571169807545402734531434各市民用散烧源燃料消耗量及污染物排放量见表2-16。2020年,民用散煤耗量前三位的城市是张家口、承德、唐山市,分别占全省民用散煤消耗量的29%、21%、8%;民用天然气消耗前三位的是廊坊、保定、石家庄市,分别占全省民用天然气消耗量的20%、16%、15%;薪柴消耗前三位的是石家庄、承德、保定市,分别占全省民用薪柴消耗量的32%、22%、14%。民用燃烧源中,各项污染物排放占最高的是张家口市,一次PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCS、CO排放占比分别为31%、31%、25%、13%、23%、20%;其次是承德市,占比分别为23%、23%、17%、9%、19%、15%。53!2-24民用散烧源不同燃料污染物排放分担率u2-16各市民用散烧源燃料量比及污染物排放量市燃料消耗量污染物排放量(吨)燃煤量(吨)天然气(万m3)薪柴(吨)PM2.5PM10SO2NOxVOCsCONH3张家口市205327331194275701741021822135143561710727290536承德市153069738263233851308616226951125085890198153420唐山市5770381320013980849206189484717983045136170182保定市6055601274498709044595653496534432856138863113石家庄市5243831173414680234434533233962979299387707608秦皇岛市497740174851994703106386633081478231998810259邢台市40427175400631582483320443442426213411725282邯郸市2962047110028521302747319819311470814040沧州市417582115000208501190161638252822160910424527衡水市73226460711195658009831450120194141605155辛集市72977106707931002771205378168440定州市100861163811035776999994553523283951雄安新区21338233123169416122169111280廊坊市01587430000231802064054(3)餐饮源排放特征2020年河北省餐饮源排放一次PM2.5、PM10、VOCs排放量分别为1.5万吨、1.9万吨、1.4万吨,占生活源排放总量的21.7%、21.3%、10.2%,见表2-17。餐饮源包括居民餐饮和餐饮企业,居民餐饮一次PM2.5、PM10、VOCs排放量分别为1.4万吨、1.7万吨、1.2万吨,占餐饮源排放总量的89.5%、89.3%、89.7%;餐饮企业一次PM2.5、PM10、VOCs排放量分别为0.2万吨、0.2万吨、0.1万吨,占餐饮源排放总量的10.5%、10.7%、10.3%。各城市中,餐饮源排放量较大的是保定、石家庄、邯郸,各项污染物排放量分别占全省餐饮源排放总量的13.3%、13.1%、12.1%。u2-17各市餐饮源污染物排放量(吨)市居民餐饮餐饮企业合计PM2.5PM10VOCsPM2.5PM10VOCsPM2.5PM10VOCs保定171720991526342428299205925261826石家庄189923211688132165115203124861803邯郸174521321551125156109187022891660唐山145517781293239299209169420771503邢台135116511201171214150152218651351沧州13781685122511314199149118251324廊坊89910997991061329210051231892张家口80898871898122869061110804衡水82010027297188628901090790承德655800582556848709868630秦皇岛5757035118710976662812587定州225275200222719247302219雄安新区184224163384834222272197辛集116142103202618137168121全省138261689912290161920231416154451892213706(4)生活溶剂使用源排放特征生活溶剂使用源包括家庭溶剂使用、建筑涂料、汽修、沥青铺路、道路市政设施防腐、干洗等,排放量分别为3.8万吨、2.0万吨、1.2万吨、1.1万吨、0.3万吨、0.1万吨,占生活溶剂使用源VOCs排放总量的44.1%、23.0%、14.4%、13.1%、4.0%、1.5%,见图2-25。各城市生活溶剂使用源VOCS排放量见表2-18,55生活溶剂使用源排放量较大的有保定、石家庄、唐山,分别占全省生活溶剂使用源的15.5%、15.3%、11.7%;排放量较大的源类均为家庭溶剂使用以及建筑涂料使用。!2-25生活溶剂使用源排放占比u2-18各市生活溶剂使用源VOCS排放量(吨)市家庭溶剂使用建筑涂料汽修沥青铺路道路市政设施防腐干洗合计保定470041121884206040314913308石家庄519729152155218450919613157唐山398219931605193637414910038邯郸47752176118411022601619658沧州37721944130910681071208320邢台369811119503322591166467廊坊2460118710361293345866407张家口2212930658414131754419衡水224385862348265694106承德1791600421807308553983秦皇岛15736385660334553167定州615103739191711雄安新区5038416603辛集3191327710537合计3783919717123921124434121277858823.97%13.09%14.43%22.96%44.06%家庭溶剂使用建筑涂料汽修沥青铺路道路市政设施防腐干洗562.2.5其他源其他源主要包括秸秆焚烧源、农业源和废弃物处理源。2020年共计排放一次PM2.52.1万吨,PM102.1万吨,SO20.2万吨,NOX0.9万吨,VOCS5.2万吨,CO12.5万吨,NH3103.3万吨。(1)秸秆焚烧源排放特征2020年河北省秸秆焚烧源一次PM2.5排放量为2.1万吨,PM10排放量为2.1万吨,SO2排放量为0.1万吨,NOx排放量为0.8万吨,VOCs排放量为2.0万吨,CO排放量为12.5万吨,NH3排放量为0.1万吨。各市秸秆焚烧源污染物排放量见表2-19,排放量较大的有邯郸、邢台、沧州、石家庄。u2-19STàâäãv;<=xy+?@A市PM2.5PM10SO2NOXVOCsCONH3邯郸市321732822291283301019507174邢台市292429832111169274317883158沧州市282628831941119262816782153石家庄市254825991821016238015468137保定市24792530170982230714728135唐山市16641697986221596887098衡水市1375140314459113451041369廊坊市91193049348829478451张家口市72574030271669347644承德市64365627238593304239定州市48049035192449296026雄安新区42643430169398257723辛集市39740530160373247721秦皇岛市37538217138348181122(2)农业源排放特征2020年河北省农业源NH3、VOCs排放量分别为101.5万吨、2.8万吨。农业源包括畜禽养殖、氮肥施用、农药使用,见表2-20。农业源NH3排放主要来自于畜禽养殖和氮肥施用,排放量分别为52.0万吨、49.5万吨,占农业源NH3排放总量的51.2%、48.8%;农业源VOCs主要来自于农药使用源。各市中,农业源NH3排放量较高的有唐山市、石家庄市、邯郸市,分别占全省农业源NH3排放总量的13.5%、12.9%、12.3%,各市畜禽养殖、氮肥施用排57放量贡献相当;农业源VOCs排放量较高的有邢台、保定、衡水,分别占全省农业源VOCs排放总量的13.9%、12.7%、11.9%,均主要来自于农药使用源。u2-20全省及各市农业源污染物排放量(吨)市NH3VOCs畜禽养殖氮肥施用小计农药使用唐山71008657571367642177石家庄66878641131309923043邯郸63496618321253272601保定4672852027987553580沧州4055846584871422811衡水3428651938862243361邢台3744643580810263903承德519701864170611547张家口3925120732599831463秦皇岛2637217234436061833廊坊2028421153414371130定州98671565025517515辛集103501180122150913雄安新区140444365840292合计519896495477101537428169!2-26各市主要农业源NH3排放分布吨图例68,000畜禽养殖NH3氮肥施用NH3农药使用VOCS06012030Miles承德市张家口市保定市沧州市唐山市邢台市邯郸市石家庄市衡水市秦皇岛市廊坊市廊坊市定州市雄安新区辛集市58(3)废弃物处理源排放特征2020年,河北省废弃物处理源污染物排放量见表2-21。一次PM2.5排放量为40吨,PM10排放量为56吨,SO2排放量为145吨,NOx排放量为503吨,VOCs排放量为4065吨,NH3排放量为1.6万吨。废弃物处理源中,生活垃圾处理对VOCs的排放贡献均居首位,占废弃物处理源总排放量的比例为96.5%。污水处理、生活垃圾处理对NH3的排放占比分别为42.5%、57.2%。表2-21废弃物处理源排放量单位:吨类别PM2.5PM10SO2NOxVOCsNH3污水处理000006894生活垃圾340039249269危废处理37521455031410合计40561455034065162032.3FG56?N<=LMIJ2.3.1一次PM2.5城市分布特征如表2-22所示,唐山、邯郸、石家庄三市排放量最大,贡献了全省排放总量的48.6%,其中,唐山贡献率最高为25.2%,邯郸、石家庄贡献率分别为13.8%、9.6%。辛集、雄安新区、定州排放量最低,分别占全省排放总量的1.3%、1.2%、0.6%。图2-27给出了各市一次PM2.5的二级排放源贡献,由图可知,作为全省两大钢铁城市,唐山市、邯郸市一次PM2.5的首要来源均为钢铁行业,对全市总排放量的贡献比例分别61.7%、37.5%;道路扬尘是唐山市一次PM2.5的第二大贡献源,对唐山市的贡献比例为13.4%;道路扬尘、规模以下企业是邯郸市一次PM2.5的第二、第三大贡献源,对邯郸市的贡献比例分别为19.8%、16.7%。此外,辛集市、秦皇岛市钢铁行业占比也较高,分别贡献了全市一次PM2.5排放总量的61.8%、43.1%;道路扬尘是秦皇岛市一次PM2.5的第二大贡献源,对秦皇岛市的贡献比例为19.7%。张家口市、承德市一次PM2.5的排放特征相似,主要来源均59为民用散烧、道路扬尘、钢铁行业,对张家口市的贡献比例分别为34.1%、34.5%、12.6%,对承德市的贡献比例分别为29.1%、28.5%、18.2%。雄安新区一次PM2.5的主要来源为施工扬尘,对全市的贡献比例为81.2%。定州市一次PM2.5的主要来源为民用散烧、炼焦行业,对全市的贡献比例分别为24.2%、20.3%。其他城市一次PM2.5的排放特征类似,均主要来源于道路扬尘,其中,衡水市、廊坊市道路扬尘的贡献均超过50%,对各市一次PM2.5排放总量的贡献比例分别为57.7%、55.6%,道路扬尘对石家庄市、沧州市、保定市、邢台市的贡献比例分别为29.0%、27.8%、34.5%、40.2%;对于石家庄市、保定市、廊坊市,施工扬尘是除道路扬尘外的第二大贡献源,在全市一次PM2.5排放总量中的占比分别为17.7%、20.5%、20.5%;对于沧州市,钢铁行业、规模以下企业是一次PM2.5的第二、第三大贡献源,对沧州市的贡献比例分别为21.1%、13.4%。u2-22STåçPM2.5xyé+áJK>B排序城市排放量全省占比1唐山14141225.2%2邯郸7748413.8%3石家庄537439.6%4张家口507329.0%5沧州427687.6%6承德413267.4%7保定373686.7%8邢台331465.9%9秦皇岛268204.8%10衡水206553.7%11廊坊184123.3%12辛集72891.3%13雄安新区67831.2%14定州31970.6%60!2-27STåçPM2.5èêxyvëí2.3.2PM10城市分布特征唐山、邯郸、石家庄三市排放量最大,贡献了全省排放总量的43.9%,其中,唐山贡献率最高为20.2%,邯郸、石家庄贡献率分别为12.7%、11.0%,见表2-23。雄安新区、辛集市、定州市排放量最低,占全省排放总量的2.0%、1.0%、0.4%。图2-28给出了各市PM10的二级排放源贡献。由图可知,与一次PM2.5类似,唐山、辛集市PM10的主要来源为钢铁行业,其排放量对全市PM10排放总量的贡献比例分别为48.2%、49.4%,唐山市PM10的第二大贡献源是道路扬尘,贡献比例为27.5%,辛集市第二大贡献源是施工扬尘,贡献比例为28.2%。定州和雄安新区PM10主要来自施工扬尘,其排放量对全市(区域)PM10排放总量的贡献比例分别为31.2%、94.4%;定州市第二、第三大贡献源分别是民用散烧、炼焦行业。贡献比例分别为17.1%、13.0%。其他城市PM10的排放特征类似,均主要来自于道路扬尘,其中,石家庄市、张家口市、保定市、沧州市、承德市、邢台市、衡水市、廊坊市道路扬尘的贡献均超过了40%,特别是张家口市、承德市、邢台市、衡水和廊坊市,占比高达56.9%、51.3%、60.0%、72.1%、63.0%;道路扬尘对邯郸市、石家庄市、保定市、沧州市、秦皇岛市的贡献比例分别为36.0%、唐山邯郸石家庄张家口沧州承德保定邢台秦皇岛衡水廊坊辛集雄安新区定州020000400006000080000100000120000140000160000PM2.5排放量(吨)其他炼焦餐饮农田扬尘秸秆焚烧水泥规模以下企业施工扬尘民用散烧道路扬尘钢铁6142.5%、46.5%、45.5%、37.2%。对于邯郸市、秦皇岛市,钢铁行业是除道路扬尘源外的第二大贡献行业,在全市PM10排放总量中的占比分别为25.6%、30.5%;施工扬尘和规模以下企业对邯郸市PM10的贡献也较高,贡献比例分别为12.7%、12.6%;施工扬尘对秦皇岛市PM10的贡献也较高,贡献比例为12.1%。对于沧州市,除道路扬尘外,钢铁行业、施工扬尘对全市PM10的贡献也较高,贡献比例均为13.3%。对于张家口市、承德市,民用散烧是除道路扬尘外的第二大贡献行业,在各市PM10排放总量中的占比分别为17.5%、16.3%。对于石家庄市、保定市、邢台市、衡水市、廊坊市,施工扬尘是除道路扬尘外的第二大贡献行业,对各市PM10总排放量的贡献比例分别为30.2%、32.3%、10.6%、10.9%、27.3%。u2-23STPM10xyé+áJK>B排序城市排放量全省占比1唐山27180420.2%2邯郸17153312.7%3石家庄14822711.0%4张家口1239399.2%5保定1111508.2%6沧州1045097.7%7承德928766.9%8邢台893386.6%9衡水668465.0%10廊坊649574.8%11秦皇岛566454.2%12雄安新区274202.0%13辛集134271.0%14定州58380.4%62!2-28STPM10èêxyvëí2.3.3SO2城市分布特征表2-24给出了各城市SO2排放量及其占全省排放量的百分比,可见,唐山、邯郸、张家口三市排放量最大,贡献了全省排放总量的55.4%,其中,唐山贡献率最高为31.4%,邯郸、张家口贡献率分别为14.6%、9.7%。辛集市、定州市、雄安新区排放量最低,分别占全省排放总量的1.4%、1.0%、0.2%。图2-29给出了各市SO2的二级排放源贡献。由图可知,唐山市SO2的主要来源也为钢铁行业,其排放量对全市SO2排放总量的贡献比例为56.0%,沿海船舶、规模以下企业是SO2的第二、第三大排放源,对全市SO2排放总量的贡献比例分别为10.3%、9.8%。邯郸市排放特征与唐山市类似,钢铁行业、规模以下企业是主要的污染来源,贡献比例分别为44.8%、22.9%。此外,石家庄市、辛集市钢铁行业占比也较高,分别贡献了全市SO2排放总量的18.1%、39.3%;除钢铁企业外,规模以下企业和民用散烧对两市SO2的贡献也较高,对石家庄市的贡献比例分别为15.0%、16.8%,对辛集市的贡献比例分别为27.9%、21.3%;石家庄市SO2贡献较大的还有电力、热力生产和供应行业,占全市排放总量的11.4%;相较于其他城市,石家庄市陶瓷行业SO2的贡献比例最高,为5.1%,其他城市SO2的贡献比例均不大于1.0%。沧州市、秦皇岛市SO2排放的主要来源均为沿海船舶、民用散烧和钢铁行业,对沧州市SO2排放总量的贡献比例分别为25.8%、唐山邯郸石家庄张家口保定沧州承德邢台衡水廊坊秦皇岛雄安新区辛集定州050000100000150000200000250000300000PM10排放量(吨)其他炼焦餐饮秸秆焚烧水泥农田扬尘规模以下企业民用散烧施工扬尘钢铁道路扬尘6318.8%、18.4%,对秦皇岛市SO2排放总量的贡献比例分别为26.8%、19.4%、28.6%。张家口市、承德市、邢台市、保定市、衡水市、雄安新区SO2排放的主要来源均为民用散烧,贡献比例分别为53.3%、46.7%、34.4%、41.7%、32.3%、78.2%;除民用散烧外,张家口市和承德市SO2贡献较大的还有钢铁行业和电力、热力生产与供应行业,对张家口市的贡献比例分别为19.2%、17.4%,对承德市的贡献比例分别为22.6%、11.1%;邢台市SO2贡献较大的还有规模以下企业,占比分别为15.3%;保定市SO2贡献较大的还有电力、热力生产与供应行业,占比分别为10.1%;衡水市SO2贡献较大的还有电力、热力生产与供应行业和工业锅炉,占比分别为15.8%、15.5%;雄安新区SO2贡献较大的还有规模以下企业和工业锅炉,占比分别为6.2%、9.5%。定州市SO2排放的主要来源为民用散烧、炼焦行业和电力、热力生产与供应行业,对定州市SO2排放总量的贡献比例分别为38.5%、15.6%、39.8%。廊坊市SO2排放的主要来源为玻璃行业、规模以下企业和电力、热力生产与供应行业,对廊坊市SO2排放总量的贡献比例分别为34.7%、23.4%、15.4%。u2-24STSO2xyé+áJK>B排序城市排放量全省占比1唐山8186131.4%2邯郸3721714.3%3张家口253189.7%4沧州202607.8%5承德200737.7%6石家庄191567.3%7秦皇岛166616.4%8邢台125394.8%9保定118274.5%10廊坊48501.9%11衡水43371.7%12辛集36161.4%13定州25811.0%14雄安新区5310.2%64!2-29STSO2èêxyvëí2.3.4NOX城市分布特征表2-25给出了各市NOx排放总量及占比,可见,唐山、石家庄、邯郸三市排放量最大,贡献了全省排放总量的49.7%,其中,唐山贡献率最高为24.6%,其次是石家庄为13.1%,邯郸为11.9%。辛集、雄安新区、定州市排放量最低,均占全省排放总量的0.9%、0.6%、0.6%。图2-30给出了各市NOX的二级排放源贡献。由图可知,大部分城市NOX的主要排放源为柴油车,石家庄市、沧州市、邯郸市、保定市、邢台市、张家口市、承德市、廊坊市、衡水市柴油车其对全市NOX排放总量的贡献分别为45.8%、42.4%、31.5%、52.2%、45.8%、45.9%、30.9%、39.7%、43.3%,是唐山市的第二大排放贡献源,占20.3%。唐山市、辛集市NOX的主要排放源为钢铁行业,对全市NOX排放总量的贡献分别为37.5%、38.9%;另外,钢铁行业对邯郸市、秦皇岛市、张家口市、承德市的排放贡献也较大,分别占28.3%、17.5%、11.4%、21.1%。邯郸市、辛集市规模以下企业的NOX排放量也较高,对各市NOX的总排放量贡献分别为11.5%、26.7%。沧州市、邢台市、衡水市、辛集市农业机械的NOX排放量较高,对各市NOX的总排放量贡献分别为10.0%、12.8%、25.6%、12.2%。工程机械是雄安新区的特色排放源,贡献比例为88.0%,另外对定州市唐山邯郸张家口沧州承德石家庄秦皇岛邢台保定廊坊衡水辛集定州雄安新区020000400006000080000100000SO2排放量(吨)其他陶瓷汽油车石墨碳素玻璃炼焦水泥柴油车工业锅炉船舶电力、热力生产和供应规模以下企业民用散烧钢铁65的排放贡献也达到13.4%。船舶是秦皇岛市的特色排放源,贡献比例为35.1%,另外对唐山市、沧州市的排放贡献也达到14.7%、19.2%。此外,电力、热力生产和供应行业对定州市、张家口市的贡献比例也较高,分别为44.0%、13.3%;水泥行业对承德市的贡献比例明显高于其他城市,占比达到12.1%,其他城市的贡献比例不超过4.0%;陶瓷行业对石家庄市的贡献比例明显高于其他城市,占比达到5.3%,其他城市的贡献比例不超过1.0%;炼焦行业对定州市的贡献比例明显高于其他城市,占比达到11.7%,其他城市的贡献比例不超过2.0%。u2-25STNOXxyé+áJK>B排序城市排放量全省占比1唐山27293924.6%2石家庄14517813.1%3邯郸13214611.9%4沧州12919511.7%5保定934938.4%6邢台789927.1%7秦皇岛605115.5%8张家口543684.9%9廊坊427293.9%10承德424723.8%11衡水329773.0%12辛集95210.9%13雄安新区65980.6%14定州63360.6%66!2-30STNOXèêxyvëí2.3.5VOCS城市分布特征表2-26给出了各城市VOCs排放总量及占比,可见,唐山、邯郸、石家庄三市VOCs排放量最大,贡献了全省排放总量的51.7%,其中,唐山贡献率最大,为23.4%,邯郸、石家庄分别为14.9%、13.4%。定州市、辛集、雄安新区排放量最低,均占全省排放总量的1.2%、1.0%、0.3%。图2-31给出了各市VOCs的二级排放源贡献。由图可知,VOCs来源较广,涉及行业较多。唐山市VOCs主要来源为钢铁行业和炼焦行业,对全市VOCs排放总量的贡献比例分别为50.8%、13.8%。邯郸市VOCs主要来自于钢铁行业(29.6%)、规模以下企业(23.3%)。石家庄市VOCs主要来自于汽油车(16.9%)、药品制造(16.8%)。保定市VOCs主要来自于汽油车(31.0%)、工业涂装(13.3%)。邢台市VOCs主要来自于汽油车(18.5%)、规模以下企业(6.9%)、炼焦行业(6.8%)、农药使用(6.7%)、家庭溶剂使用(6.4%)。衡水市VOCs主要来自于药品制造(21.1%)、汽油车(16.7%)、规模以下企业(10.4%)。承德市和张家口市VOCs主要来源均为钢铁行业、汽油车、民用散烧,对承德市的贡献比例分别为32.7%、14.6%、12.5%,对张家口市的贡献比例分别为22.6%、20.8%、18.6%。定州市VOCs主要来自于炼焦行业(40.6%)、工业涂装(16.6%)。沧唐山石家庄邯郸沧州保定邢台秦皇岛张家口廊坊承德衡水辛集雄安新区定州050000100000150000200000250000300000NOx排放量(吨))其他炼焦陶瓷民用散烧汽油车水泥电力、热力生产和供应工业锅炉规模以下企业工程机械其他燃料车农业机械船舶钢铁柴油车67州市VOCs主要来自于精炼石油产品(15.4%)、汽油车(13.3%)、钢铁行业(12.0%),精炼石油产品对沧州市的贡献比例明显高于其他城市,其他城市的贡献比例不超过5.0%。廊坊市VOCs主要来自于人造板制造(31.0%)、汽油车(21.7%),人造板制造对廊坊市的贡献比例明显高于其他城市,其他城市的贡献比例不超过3.0%。秦皇岛市VOCs主要来自于钢铁行业(29.3%)、造酒业(19.2%)、汽油车(11.8%),造酒业对秦皇岛市的贡献比例明显高于其他城市,其他城市的贡献比例不超过3.5%。辛集市VOCs主要来自于钢铁行业(39.5%)、化学农药制造(12.0%)、植物油加工(10.7%),化学农药制造对辛集市的贡献比例明显高于其他城市,其他城市的贡献比例不超过2.5%,植物油加工对辛集市的贡献比例明显高于其他城市,其他城市的贡献比例不超过5.0%。雄安新区VOCs主要来自于工程机械(31.7%)、家庭溶剂使用(16.8%)、秸秆焚烧(13.3%)工程机械和秸秆焚烧对雄安新区的贡献比例明显高于其他城市,其他城市的贡献比例分别不超过2.0%、5.0%。u2-26STVOCsxyé+áJK?@A排序城市排放量全省占比1唐山23869123.4%2邯郸15205914.9%3石家庄13711313.4%4沧州11663311.4%5保定715487.0%6邢台579225.7%7廊坊524745.1%8秦皇岛507545.0%9衡水424174.2%10承德389673.8%11张家口378213.7%12定州124721.2%13辛集101001.0%14雄安新区29830.3%68!2-31STVOCSèêxyvëí2.4OPQRSK>56?T@UVLW2.4.1“十三五”期间实施的大气污染治理方案河北省“十三五”期间坚持源头防治,着力治本攻坚,把握供给侧结构性改革主线,把调整结构、转型升级作为治本之策。坚定不移调整产业结构,大力压减过剩产能、淘汰落后产能,培育发展新动能,实现长大于消、长优于消。加快调整能源结构,大幅减少煤炭消费,增加清洁能源使用,促进用能结构日趋合理。持续优化交通运输结构,减少公路运输,大力推动铁路运输,发展多式联运,提升铁路货运比例。强力优化产业布局,破解煤电围城、钢铁围城、重化围城难题,有效解决城市重点污染源问题。“十三五”期间,河北省发布实施了一系列大气污染防治减排方案,主要的方案有:1)《河北省大气污染防治行动计划实施方案》;2)《河北省大气污染深入治理三年(2015—2017)行动方案》;3)《河北省打赢蓝天保卫战三年行动方案》;4)《河北省2019年大气污染综合治理工作方案》;5)《河北省加强臭氧污染防治的指导意见》唐山邯郸石家庄沧州保定邢台廊坊秦皇岛衡水承德张家口定州辛集雄安新区050000100000150000200000250000VOCs排放量(吨)其他化学农药制造工程机械造酒秸秆焚烧工业涂装人造板制造精炼石油产品民用散烧农药使用植物油加工家庭溶剂使用药品制造炼焦规模以下企业汽油车钢铁696)《河北省冬季清洁取暖实施方案》;7)《河北省钢铁行业去产能工作方案(2018—2020年)》;8)《河北省柴油货车污染治理攻坚战实施方案》;9)《关于加快推进重型柴油货车污染防治的若干措施》;10)《关于实施第六阶段国家机动车大气污染物排放标准方案》;11)《关于加快推进重点行业挥发性有机物治理工作的通知》12)《关于进一步加强加油站挥发性有机物排放管控工作的通知》;13)《河北省“散乱污”企业深度整治行动方案》;14)《河北省扬尘污染防治办法》;15)《河北省燃煤锅炉治理实施方案》;16)《河北省推进燃煤工业锅炉改造行动计划》;17)《河北省燃煤发电机组超低排放升级改造专项行动实施方案》;18)《河北省开展关停取缔实心粘土砖瓦窑专项行动实施方案》19)《河北省2017—2018年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》;20)《河北省2018—2019年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》;21)《河北省2020—2021年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》。梳理以上列出的河北省各项大气污染防治方案,将方案中减排措施进行分类。(1)产业结构调整措施实施情况压减过剩产能。着眼深化供给侧结构性改革,坚决去、主动调、加快转,综合运用市场化、法治化手段,严格执行严于国家标准的环保、能耗、水耗、质量、技术、安全等六类地方标准,倒逼过剩产能退出。“十三五”期间,全省累计压减退出粗钢产能8212.4万吨、水泥1194.9万吨、煤炭产能5590万吨、焦炭产能3144.4万吨、关停平板玻璃4999万重量箱,全省炼钢产能控制在2亿吨以内。重污染企业退城搬迁。以优化产业结构和工业布局为导向,以调整不符合生态环境功能定位为目标,结合城市功能定位和规划调整,推进城市重点污染工业企业退城、搬迁、改造、关停。“十三五”期间,累计完成省定工业企业退城搬迁84家。“散乱污”企业综合整治。2017年以来持续保持“散乱污”企业动态清零成果,对列入关停取缔类的“散乱污”企业实行“两断三清”,对列入整合搬迁70类的推进入园进区,对列入升级改造类的实施清洁生产技术改造,以“零容忍”态度共整治“散乱污”企业13.18万家。(2)能源结构调整措施实施情况锅炉综合整治。基本完成35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉淘汰,65蒸吨以上除层燃炉、抛煤机外的燃煤锅炉基本达到超低排放,推进燃气锅炉低氮燃烧改造。累计淘汰燃煤锅炉6.76万台,燃煤锅炉提升改造529台、燃气锅炉低氮燃烧改造12108台、其他燃烧类型锅炉(燃油(醇基燃料)锅炉、燃生物质锅炉)改造合计3070台。电力结构调整。开展火电企业深度治理。因地制宜规模化开发利用风能、太阳能、核电、生物质能、水电等新能源和可再生能源资源。“十三五”期间累计完成火电行业深度治理项目116个,淘汰火电234.15万千瓦。冬季清洁取暖改造。继续扩大城市(县城)集中供热范围、推进工业余热利用、强化清洁能源保障、坚持宜气则气、宜电则电,多种清洁替代方式协同推进,边远山区洁净煤托底政策推进农村地区清洁取暖改造。加强监督检查,严控散煤复燃。全省累计完成清洁取暖改造1125.91万户。全省配送洁净煤908.09万户。(3)交通运输结构调整措施实施情况交通结构调整措施包括货运结构调整、机动车结构升级、强化机动车监管、推进油品清洁化、开展非道路移动机械治理、强化船舶污染防治等。货运结构调整。制发《河北省推进运输结构调整实施方案(2018—2020年)》,优先安排“4+2”城市(邯郸、邢台、石家庄、保定,定州、辛集)21个普通干线公路绕城项目建设。提高港口铁路集疏港运量,积极发展多式联运。机动车结构升级。“十三五”期间累计淘汰国三及以下营运柴油货车21.49万辆,淘汰摩托车及老旧车171.99万辆。提高机动车排放标准,2019年7月1日起,全省实施机动车国六排放标准。强化机动车监管。推进机动车尾气遥感监测网络建设,探索建立生态环境部门检测、公安交管部门处罚、交通运输部门监督维修的联合监管机制(I/M)。推进油品清洁化。开展油品升级,推动油气回收工作,2018年10月起,全省范围内供应国六标准的车用汽柴油,所有加油站全部加设油气回收系统。加强71油品监管,组织开展打击“黑加油站(点)”专项行动,对成品油市场和重型柴油车开展集中专项整治。非道路移动机械治理。出台《河北省机动车和非道路移动机械排放污染防治条例》,建立健全机动车和非道路移动机械排放污染防治监管机制,提高监督管理能力,建立了非道路移动机械信息和排放状况数据库。强化船舶等污染防治。制定《河北省港口和船舶污染治理三年作战计划(2018-2020年)》,进入船舶大气污染物排放控制区的船舶要求使用硫含量不大于0.5%m/m的船用燃油。大力推动靠港船舶使用岸电,截止目前,累计建成港口高压岸电22套,32个5万吨以上泊位具备岸电供应能力。(4)工业企业治理情况重点行业超低排放改造。在全国率先开展和完成符合条件的钢铁、焦化行业超低排放改造,累计完成钢铁行业超低排放改造项目82家,焦化行业超低排放改造项目56家。推进水泥、平板玻璃、陶瓷行业超低排放改造,累计完成水泥行业超低排放改造项目60家,平板玻璃行业超低排放改造项目24家、陶瓷行业超低排放改造项目63家。工业炉窑专项治理。印发《河北省工业炉窑综合治理实施方案》,全面开展排查,建立10515台工业炉窑底数管理清单,按照“淘汰取缔一批、提标改造一批、搬迁入园一批,清洁能源替代一批”原则,实施分类整治。截止2020年10月底,累计淘汰不达标工业炉窑533台,取缔燃煤热风炉2台,淘汰炉膛直径3米以下燃料类煤气发生炉21台,清洁能源替代工业炉窑306台,深度治理2562台。挥发性有机物综合整治。制定《河北省2020年大气污染综合治理工作方案》以及《河北省2020年臭氧污染防控攻坚方案》,通过严格VOCs空间准入和环境准入、全面深化工业源VOCs综合整治、推进源头替代、积极开展生活源VOCs减排治理、依法整治涉VOCs产业集群、大力推行错时生产和作业等大力开展挥发性有机物综合整治工作。截至2020年9月底,完成925家低VOCs原辅材料替代,5166家无组织排放治理,1207家高效治理设施建设,对2885家实施“一厂一策”精细化管控,27个涉VOCs工业园区(企业集群)治理,建设5个集中喷涂中心(有机溶剂集中回收处置中心)。对重点行业企业进行走航监测72和泄露检测与修复(LDAR)。加强空气质量预测预报和夏季臭氧污染分析研判,精准预测未来7天臭氧浓度,提前采取应对措施。2.4.2“十三五”期间大气污染防治措施减排量分析(1)“十三五”期间河北省大气污染物排放量变化经核算,2020年河北省一次PM2.5、PM10、SO2、NOx、VOCs、NH3和CO年排放量分别为52.8万吨、130.7万吨、23.7万吨、110.2万吨、94.9万吨、113.2万吨和1428.8万吨。同比2015年,2020年SO2、PM2.5、PM10排放量大幅下降,降幅分别为78%、52%、046%;NOx、NH3、VOCs排放量降幅相对较小,分别为30%、15%、14%;其中CO排放量同比2015年出现不降反升现象,上升幅度为35%。(2)“十三五”期间主要措施减排贡献根据“十三五”期间实施的主要措施,计算各个源类减排量,评估主要措施的减排贡献。图2-32为“十三五”期间各项减排措施对全省减排量的贡献情况。由图2-32可知,“十三五”期间PM2.5减排贡献较大的为民用燃烧源(45%)、钢铁提标改造(14%)、道路扬尘源(14%)和秸秆焚烧源(9%);PM10减排贡献较大的为道路扬尘源(31%)、民用燃烧源(29%)、钢铁提标改造(12%)、裸地扬尘源(7%)和秸秆焚烧源(5%);SO2减排贡献较大的为民用燃烧源(31%)、钢铁提标改造(24%)、工业锅炉(20%)、电力行业(14%)和热力生产和供应(5%);NOx减排贡献较大的为电力行业(26%)、民用燃烧源(11%)、工业锅炉(10%)和道路机动车排放源(9%);VOCs减排贡献较大的是炼焦(21%)、民用燃烧源(17%)、秸秆焚烧(16%)和道路机动车源(12%);CO减排贡献较大的为民用燃烧源(72%)、秸秆焚烧(11%)、道路机动车排放源(8%)。73!2-32各项污染物减排量的措施贡献民用散烧钢铁提标改造道路扬尘秸秆焚烧炼焦工业锅炉裸地扬尘农田扬尘其他0%10%20%30%40%PM2.5减排贡献占比道路扬尘民用散烧钢铁提标改造裸地扬尘秸秆焚烧炼焦农田扬尘其他0%10%20%30%PM10减排贡献占比民用散烧钢铁提标改造工业锅炉电力热力生产和供应其他0%10%20%30%40%SO2减排贡献占比电力民用散烧工业锅炉道路机动车钢铁提标改造玻璃农业机械炼焦秸秆焚烧铁路内燃机其他0%5%10%15%20%25%30%35%NOx减排贡献占比炼焦民用散烧秸秆焚烧道路机动车药品制造建筑涂料酒、饮料和精制茶制造业农药使用其他0%10%20%VOCs减排贡献占比民用散烧秸秆焚烧道路机动车石灰石石膏制造黏土砖瓦及建筑砌块制造其他0%10%20%30%40%50%60%70%80%CO减排贡献占比钢铁电力水泥热力生产和供应0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%CO排放量增加贡献占比742.4.3“十四五”期间减排效益来源分析能源结构调整。民用散烧为各项污染物减排的主要贡献源类之一。河北省自2016年开始推进散煤清洁化工作,“十三五”期间,气代煤839.85万户,电代煤159.34万户,洁净煤配送户数908.09万户,这一措施有力地降低了各项污染物排放量,八个传输通道城市平原地区已基本实现散煤清零。2020年污染物排放分担率显示,目前民用散煤燃烧源排放对PM2.5、PM10、SO2、NOx、VOCs和CO分担率仅为9.7%、5.0%、23.0%、1.3%、2.8%和8.9%,在各项污染物排放的分担率占比均较低。民用散烧源的减排空间已经极大压缩,“十四五”期间不会产生明显的减排效益,应巩固“十三五”成果,严防散煤复烧。产业结构调整和提标改造。“十三五”期间河北省推进实施了钢铁、焦炭、水泥等重点工业行业超低排放改造(深度治理)措施,对PM2.5、PM10、NOx、SO2的减排贡献分别为21%、17%、24%、27%。可见,该措施的污染物减排效益明显,在推动行业的高质量发展、促进产业转型升级、助力打赢蓝天保卫战中具有重要作用。此外,“十三五”期间河北省持续推进重点行业产能压减,但根据产量数据,粗钢和水泥产量不降反升,较2015年分别增加3796.5万吨、11820.8万吨。钢铁行业的产量增加为河北省CO排放量不降反升35%的主要成因。2020年污染物排放分担率显示,钢铁、焦化、电力、水泥等重点行业仍为我省各项污染物的主要贡献源类,对PM2.5、PM10、SO2、NOx、VOCs和CO分担率分别为37%、23%、48%、24%、56%和84%。因此,产业结构调整和提标改造依然为“十四五”期间减排的主要发力点。为了挖掘工业企业的减排潜力,一方面应在巩固“十三五”提标改造成果的基础上,通过清洁生产、清洁能源替代、生产工艺改进、产品升级等碳减排方式削减重点工业企业的源头污染物产生量;另一方面应在砖瓦、石灰等其他行业继续推进提标改造,推动全行业绿色发展。交通结构调整。“十三五”期间河北省国三及以下营运柴油货车累计淘汰214947辆,淘汰摩托车和老旧车1719925辆,各项道路机动车的管理措施对NOx、VOCs减排量贡献为9%、12%。根据2020年NOx排放分担率显示,柴油车、其他燃料机动车和汽油车对NOx污染物排放分担率分别为34.7%、5.3%和2.4%,其中柴油车对NOx排放分担率占比最高;2020年VOCs排放分担率显示,汽油车对VOCs污染物排放分担率为17%,位列VOCs排放分担率占比75第二位,对VOCs排放贡献较高。2020年移动源污染物排放量统计显示,国四车污染物排放量占比为41%,是主要排放车型。据此,在之后工作规划中应逐步推进国四柴油车的淘汰和升级改造工作,从车路油三方面全方位施策,降低汽油车的燃油蒸汽挥发和尾气排放,确保NOx、VOCs浓度的有效降低。用地结构调整。“十三五”期间我省加大道路清扫频率、采用单元网格布点管理等措施强化道路扬尘源的治理,使道路扬尘源对全省PM2.5、PM10减排量的贡献占比分别达到14%、31%,是两项污染物减排量的第三、第一大贡献者。根据2020年污染物排放分担率显示,道路扬尘源依然是PM10的首要贡献源,是PM2.5的第二大贡献来源。在下一步对PM2.5和PM10治理工作中,扬尘源的管控具有重要作用。76!3":;)<=>VOCs?@ABC2313.12020"$%&XYHVOCsZL@A[\表3-1为2020年河北省各类人为源VOCs排放量,总计102万吨。然后基于各种源的特征谱便得到VOCs分组分排放量,图3-1显示了8个一级源对VOCs物种清单的排放贡献率,工艺过程源、移动源、溶剂使用源、固定燃烧源、生物质燃烧源、餐饮、油品储运销、废弃物处理源VOCs排放量分别51.8万吨、17.8万吨、13.8万吨、5.3万吨、3.1万吨、1.3万吨、0.3万吨、0.2万吨,分别占VOCs物种清单的55.3%、19.0%、14.8%、5.6%、3.3%、1.4%、0.4%、0.3%。!3-1SåêvRVOCsFëí{图3-2分别给出了河北省一级源中的重点二级源对VOCs物种清单的排放贡献率。由图3-2可见,工艺过程源中,钢铁、炼焦、药品制造、泡沫塑料是主要排放源,排放量分别为21.6万吨、7.5万吨、5.0万吨、3.5万吨,分别占VOCs物种清单的23.0%、8.0%、5.4%、3.7%;移动源中,汽油车是主要排放源,排放量为14.2万吨,占VOCs物种清单的15.1%;溶剂使用源中,非工业77u3-12020年河北省SwìîvVOCs排放量>B一级排放源二级排放源VOCS固定燃烧源电力4551热力生产和供应937工业锅炉19954民用锅炉91民用散煤、民用天然气26894小计52426生物质燃烧生物质锅炉11947秸秆焚烧19669户用生物质炉具4540小计36157工艺过程源钢铁232871有色金属冶炼和压延加工业0非金属矿物制品业水泥25315黏土砖瓦及建筑砌块制造1768石灰石石膏制造1711陶瓷15656玻璃4086沥青油毡22石墨碳素220人造板制造24352石油加工、炼焦炼焦60695精炼石油产品24600采选矿煤炭开采8023石油开采8265化学原料和化学制品制造业基础化学原料制造3424肥料制造6796药品制造49378化学农药制造7645涂料、油墨、颜料及类似产品制造3389合成树脂1953化学纤维制造业合成纤维341橡胶和塑料制品业轮胎制造124泡沫塑料1104人造革合成革9植物油加工1009378一级排放源二级排放源VOCS焙烤食品制造业385造酒17478造纸和纸制品业122规模以下企业68667小计578495溶剂使用源工业溶剂使用源汽车喷涂15022家具喷涂1756家电喷涂2426装备制造喷涂2248电子101印刷2294染料印染27非工业溶剂使用源干洗10871汽修11637建筑涂料9566农药使用30186家庭溶剂使用37839沥青铺路11244道路市政设施防腐3412小计137925废弃物处理污水处理0生活垃圾4824危废处理109小计4065移动源道路机动车柴油车8276汽油车141806其他燃料车18662非道路移动源工程机械8197农业机械7332沿海船舶11228民航飞机380小计195880油品储运销3300餐饮13706总计102195479溶剂使用源占VOCs物种清单的12.1%,其中生活及商业用品溶剂使用、农药使用、建筑喷涂、汽修是主要排放源,排放量分别为3.8万吨、2.8万吨、2.0万吨、1.2万吨,分别占VOCs物种清单的4.1%、3.0%、2.1%、1.3%;工业溶剂使用源占VOCs物种清单的2.7%,其中汽车喷涂是主要排放源,排放量为1.2万吨,占VOCs物种清单的1.3%;固定燃烧源中,民用散烧和工业锅炉是主要排放源,排放量分别为2.7万吨、1.9万吨,分别占VOCs物种清单的2.9%、2.0%;生物质燃烧源中,秸秆焚烧是主要排放源,排放量为2.0万吨,占VOCs物种清单的2.1%。!3-2SèêvRVOCs=ïñ?Fëí{图3-3展示出VOCs物种的组成。烷烃、芳香烃、OVOCs、烯炔烃、卤代烃、其他6大类分别排放VOCs31.4万吨、30.7万吨、16.7万吨、9.6万吨、2.8万吨、2.4万吨,分别占VOCs物种清单总量的33.6%、32.8%、17.8%、10.3%、3.0%、2.6%。23.0%8.0%5.4%3.7%15.2%15.1%3.8%4.1%3.0%2.1%1.3%1.6%1.3%1.4%2.9%2.0%0.8%2.1%1.2%0.3%0.0%0.4%1.4%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%钢铁炼焦药品制造泡沫塑料其他工艺过程源汽油车其他移动源生活及商业用品溶剂使用农药使用建筑喷涂汽修其他非工业溶剂使用源汽车喷涂其他工业溶剂使用源民用散烧工业锅炉其他固定燃烧源秸秆焚烧其他生物质燃烧源固废处理——焚烧其他废弃物处理油品储运销餐饮工艺过程源溶剂使用源移动源固定燃烧源生物质燃烧源废弃物处理油品储运销餐饮80!3-3VOCs=ïóò图3-4展示了各物种中二级源对VOCs的贡献率。烷烃中,汽油车、钢铁、炼焦、农药使用是主要排放源,占VOCs物种清单的20.9%,排放量分别为7.0万吨、5.7万吨、4.3万吨、2.5万吨,分别占VOCs物种清单的7.5%、6.1%、4.6%、2.7%。芳香烃中,钢铁、泡沫塑料、汽油车、炼焦是主要排放源,占VOCs物种清单的22.8%,排放量分别为13.1万吨、3.2万吨、2.9万吨、2.1万吨,分别占VOCs物种清单的14.0%、3.4%、3.1%、2.2%。OVOCs中,药品制造、造酒、生活及商业用品溶剂使用、餐饮是主要排放源,占VOCs物种清单的12.1%,排放量分别为4.6万吨、2.9万吨、2.7万吨、1.1万吨,分别占VOCs物种清单的4.9%、3.1%、2.9%、1.2%。烯炔烃中,汽油车、民用散烧、炼焦、钢铁是主要排放源,占VOCs物种清单的6.8%,排放量分别为3.3万吨、1.1万吨、1.0万吨、1.0万吨,分别占VOCs物种清单的3.5%、1.1%、1.1%、1.1%。卤代烃中,VOCs的主要排放源是钢铁行业,排放量为1.7万吨,占VOCs物种清单的1.8%。3%18%3%33%10%34%烷烃烯炔烃芳香族卤代烃含氧有机物其他81!3-4各物种中二级源对VOCs的贡献率7.5%6.1%4.6%2.7%12.7%0.0%2.0%4.0%6.0%8.0%10.0%12.0%14.0%汽油车钢铁炼焦农药使用其他烷烃3.1%14.0%2.2%3.4%10.0%0.0%2.0%4.0%6.0%8.0%10.0%12.0%14.0%16.0%汽油车钢铁炼焦泡沫塑料其他芳香族4.9%3.1%2.9%1.2%5.8%0.0%1.0%2.0%3.0%4.0%5.0%6.0%7.0%药品制造造酒生活及商业用品溶剂使用餐饮其他OVOCs3.5%1.1%1.1%1.1%3.5%0.0%0.5%1.0%1.5%2.0%2.5%3.0%3.5%4.0%汽油车钢铁炼焦民用散烧其他烯炔烃1.8%1.1%0.0%0.2%0.4%0.6%0.8%1.0%1.2%1.4%1.6%1.8%2.0%钢铁其他卤代烃823.2VOCs]0?^@AIJ根据河北省发布的VOCs、臭氧防治政策和河北省环科院编制的河北省2020年大气污染源排放清单,对工艺过程源、移动源、溶剂使用源、餐饮、油品储运销、废弃物处理6个一级源,汽油车、炼焦、药品制造、泡沫塑料等46个二级源(去除钢铁、水泥等不可控行业和无VOCs排放的行业)进行分析。VOCs组分清单中,占比大于1%的有乙醇、苯乙烯、甲苯、丙酮、正己烷、异戊烷、间,对-二甲苯、乙烷、正丁烷、丙烷等共计30种,合计贡献了组分清单中VOCs总量的74.6%。其中,乙醇贡献最大,为9.1%;其次是苯乙烯、甲苯,贡献均为5.4%;丙酮、正己烷、异戊烷、间,对-二甲苯、乙烷5种组分贡献在3.1%~5.0%之间;正丁烷、丙烷、苯、乙苯、异丁烷、正戊烷6种组分贡献在2.0%~2.6%之间;乙酸乙酯、甲醇、2-甲基戊烷、环己烷等其余16种组分贡献在1.0%~1.8%之间,如图3-5所示。!3-5JKgô1%F=ïxö依据排放量和VOCs物种的光化学反应活性,选取如下物种进行详细的来源分析。VOCs物种分别为乙醇、苯乙烯、甲苯、丙酮、正己烷、异戊烷、间,对-二甲苯、苯、乙苯、乙酸乙酯、甲醇、异丙醇、乙烯、邻二甲苯、丙烯、甲醛、正丁烯。0.0%1.0%2.0%3.0%4.0%5.0%6.0%7.0%8.0%9.0%10.0%乙醇苯乙烯甲苯丙酮正己烷异戊烷间,对-二甲苯乙烷正丁烷丙烷苯乙苯异丁烷正戊烷乙酸乙酯甲醇2-甲基戊烷环己烷异丙醇3-甲基己烷乙烯正十二烷邻二甲苯正庚烷丙烯正葵烷3-甲基戊烷1-戊烯甲醛正丁烯83由图6、图7可知,对于乙醇,一级源中,工艺过程源、溶剂使用源是其主要排放源,贡献比例分别为58.0%、42.0%;二级源中,造酒、生活和商业溶剂使用是其主要排放源,贡献比例分别为51.5%、41.7%。对于苯乙烯,一级源中,工艺过程源是其主要排放源,贡献比例为96.4%、;二级源中,泡沫塑料是其主要排放源,贡献比例为85.9%。对于甲苯,一级源中,工艺过程源、移动源、溶剂使用源是其主要排放源,贡献比例分别为50.9%、31.3%、16.3%;二级源中,炼焦、汽油车、合成纤维制造、建筑喷涂是其主要排放源,贡献比例分别为33.7%、28.5%、9.8%、8.7%。对于丙酮,一级源中,工艺过程源是其主要排放源,贡献比例为90.9%;二级源中,药品制造是其主要排放源,贡献比例为89.1%。对于正己烷,一级源中,溶剂使用源、工艺过程源是其主要排放源,贡献比例分别为68.9%、23.2%;二级源中,农药使用、植物油加工、炼焦是其主要排放源,贡献比例分别为66.8%、10.7%、8.2%。对于异戊烷,一级源中,移动源、工艺过程源是其主要排放源,贡献比例分别为71.9%、24.3%;二级源中,汽油车、炼焦是其主要排放源,贡献比例分别为70.9%、16.6%。对于间,对-二甲苯,一级源中,溶剂使用源、移动源、工艺过程源是其主要排放源,贡献比例分别为61.0%、22.0%、15.7%;二级源中,建筑喷涂、汽油车、汽车喷涂、道路市政设施防腐、炼焦是其主要排放源,贡献比例分别为18.6%、18.1%、14.6%、8.0%、8.0%。对于苯,一级源中,移动源、工艺过程源、溶剂使用源是其主要排放源,贡献比例分别为49.7%、36.3%、11.7%;二级源中,汽油车、炼焦、建筑喷涂是其主要排放源,贡献比例分别为43.2%、25.6%、6.8%。对于乙苯,一级源中,溶剂使用源、工艺过程源、移动源是其主要排放源,贡献比例分别为54.4%、29.3%、15.6%;二级源中,建筑喷涂、汽油车、汽车喷涂、合成纤维制造、道路市政设施防腐是其主要排放源,贡献比例分别为15.0%、13.9%、12.4%、9.0%、8.0%。对于乙酸乙酯,一级源中,工艺过程源、溶剂使用源是其主要排放源,贡献比例分别为77.6%、22.1%;二级源中,药品制造、汽车喷涂是其主要排放源,贡献比例分别为74.6%、10.0%。84对于甲醇,一级源中,工艺过程源、溶剂使用源是其主要排放源,贡献比例分别为59.7%、40.3%;二级源中,人造板制造、汽修是其主要排放源,贡献比例分别为46.1%、40.3%。对于异丙醇,一级源中,工艺过程源、溶剂使用源是其主要排放源,贡献比例分别为58.7%、40.8%;二级源中,药品制造、生活及商业用品溶剂使用是其主要排放源,贡献比例分别为58.7%、31.9%。!3-6xõú4FùOåêxyvëí58%96%51%91%23%24%16%36%29%78%60%59%44%26%56%19%33%42%16%4%69%61%12%54%22%40%41%48%8%6%31%5%8%72%22%50%16%52%26%36%62%60%18%乙醇苯乙烯甲苯丙酮正己烷异戊烷间,对-二甲苯苯乙苯乙酸乙酯甲醇异丙醇乙烯邻二甲苯丙烯甲醛正丁烯工艺过程源溶剂使用源废弃物处理移动源油品储运销餐饮85造酒,51%生活和商业溶剂使用,42%药品制造,6%乙醇合成纤维制造,10%炼焦,34%汽油车,28%建筑喷涂,9%其他,8%甲苯泡沫塑料,86%合成纤维制造,7%炼焦,2%其他,4%苯乙烯生活和商业溶剂使用,2%药品制造,89%工程机械,2%农业机械,2%其他,4%丙酮炼焦,8%汽油车,7%精炼石油产品,3%农药使用,67%植物油加工,11%其他,3%正己烷炼焦,17%汽油车,71%精炼石油产品,3%其他,3%异戊烷炼焦,8%汽油车,18%建筑喷涂,19%汽车喷涂,15%道路市政设施防腐,8%装备制造喷涂,7%家电喷涂,7%其他,7%间,对-二甲苯炼焦,40%汽油车,4%精炼石油产品,16%煤矿采选,17%石油开采,14%化肥制造,3%其他,3%乙烷86生活和商业溶剂使用,4%炼焦,9%汽油车,50%建筑喷涂,3%精炼石油产品,6%煤矿采选,8%石油开采,7%化肥制造,4%正丁烷生活和商业溶剂使用,6%炼焦,10%汽油车,12%建筑喷涂,3%精炼石油产品,9%煤矿采选,20%石油开采,17%化肥制造,8%陶瓷,3%餐饮,4%丙烷汽油车,43.2%炼焦,25.6%建筑喷涂,6.8%精炼石油产品,4.1%其他,4.4%苯建筑喷涂,15.0%汽油车,13.9%汽车喷涂,12.4%合成纤维制造,9.0%道路市政设施防腐,8.0%装备制造喷涂,6.7%家电喷涂,6.5%炼焦,6.1%泡沫塑料,5.0%其他,5.0%乙苯药品制造,74.6%汽车喷涂,10.0%印刷,6.0%乙酸乙酯人造板制造,46.1%汽修,40.3%合成纤维制造,8.8%甲醇87!3-7xõú4FùOèêxyvëí药品制造,58.7%生活及商业用品溶剂使用,31.9%印刷,6.3%汽车维护,2.2%其他,1.0%异丙醇炼焦,35.4%工程机械,13.7%汽油车,13.0%农业机械,11.3%精炼石油产品,7.2%柴油车,6.8%船舶,6.1%其他,5.2%乙烯建筑喷涂,22.0%汽油车,21.0%汽车喷涂,14.4%油墨、涂料等类似产品制造,10.8%炼焦,9.3%船舶,3.1%其他,2.8%邻二甲苯炼焦,35.7%汽油车,22.6%精炼石油产品,8.8%化肥制造,5.5%建筑喷涂,5.2%柴油车,3.8%工程机械,3.1%丙烯工程机械,21.0%餐饮,18.4%农业机械,17.4%柴油车,12.7%药品制造,12.6%汽油车,8.7%人造板制造,6.7%甲醛汽油车,55.7%炼焦,26.6%建筑喷涂,3.8%精炼石油产品,3.5%陶瓷,2.7%其他,3.5%正丁烯88对于乙烯,一级源中,移动源、工艺过程源是其主要排放源,贡献比例分别为52.2%、44.3%;二级源中,炼焦、工程机械、汽油车、农业机械是其主要排放源,贡献比例分别为35.4%、13.7%、13%、11.3%。对于邻二甲苯,一级源中,溶剂使用源、移动源、工艺过程源是其主要排放源,贡献比例分别为47.7%、26.2%、25.6%;二级源中,建筑喷涂、汽油车、汽车喷涂、油墨、涂料等类似产品制造、炼焦是其主要排放源,贡献比例分别为22.0%、21.0%、14.4%、10.8%、9.3%。对于丙烯,一级源中,工艺过程源、移动源是其主要排放源,贡献比例分别为55.8%、36.1%;二级源中,炼焦、汽油车、精炼石油产品是其主要排放源,贡献比例分别为35.7%、22.6%、8.8%。对于甲醛,一级源中,移动源、工艺过程源、餐饮是其主要排放源,贡献比例分别为62.3%、19.3%、18.4%;二级源中,工程机械、餐饮、农业机械、柴油车、药品制造、汽油车是其主要排放源,贡献比例分别为21.0%、18.4%、17.4%、12.7%、12.6%、8.7%。对于正丁烯,一级源中,移动源、工艺过程源是其主要排放源,贡献比例分别为59.6%、33.5%;二级源中,汽油车、炼焦是其主要排放源,贡献比例分别为55.7%、26.6%。3.3_&`aLZL@AIJ夏季臭氧污染更为频繁,2019年夏季河北省人为源VOCs排放化学组成见图3-8,芳香烃、烷烃、OVOCs和烯烃排放量分别占河北省人为源VOCs排放总量的29.49%、26.90%、20.67%和10.11%;烷烃和芳香烃是河北省夏季人为源VOCs排放的主要化学组分,分别为14.4万吨和15.9万吨,OVOCs和烯烃的年排放量分别为11.2万吨和5.4万吨。卤代烃和炔烃的排放量较小,其排放量分别占人为源VOCs排放总量的3.18%和1.74%,排放量分别为1.7万吨和0.9万吨。其他VOCs排放量占7.91%。89!3-82019"ûü#$%ìîvVOCsxy1†ùò图3-9给出2019年夏季河北省人为源VOCs不同化学组分的来源构成,整体与全年差异不大。相比全年,夏季机动车排放对烯烃、炔烃的贡献显著较高,固定化石燃料燃烧对烷烃、烯烃、炔烃的贡献显著则较低,主要由于夏季机动车油气挥发贡献更高,由于夏季不需要供暖,固定化石燃料燃烧排放更低。!3-92019"ûü#$%ìîvVOCsYZ1†ùOFvëí烷烃26.90%烯烃10.11%炔烃1.74%芳香烃29.49%卤代烃3.18%含氧VOCs20.67%其它7.91%5.1113.5920.684.9727.3939.7240.4824.5634.6621.6631.4045.7523.234.8738.0230.7744.1928.6617.4726.6925.1917.0135.414.2821.9333.865.769.3817.143.460102030405060708090100烷烃烯烃炔烃芳香烃卤代烃含氧VOCs其它排放量占比(%)固定化石燃料燃烧移动源工艺过程溶剂使用生物质燃烧90不同城市VOCs组分的排放贡献也有差异,各城市夏季排放总量和组分占比如图3-10所示。总体来说,芳香烃和烷烃是11个城市夏季人为源VOCs排放量最大的两类组分。沧州和邢台的烷烃贡献高于其他城市,唐山、廊坊的芳香烃贡献高于其他城市。!3-102019"ûü#$%11°eTìîvVOCsxyF1†ùò3.4`aXYHVOCs34bcd03.4.1全省夏季臭氧生成潜势2019年河北省夏季不同组分对臭氧生成潜势的贡献比如图3-11,贡献最显著的组分为芳香烃、烯烃和含氧VOCs,占比分别为39.29%、30.91%和20.34%。2019年河北省臭氧生成潜势(OFP)前10的物种依次为乙烯、间/对-二甲苯、甲苯、丙烯、甲醛、1,2,4-三甲基苯、乙醛、顺-2-丁烯、邻-二甲苯、苯乙烯,对臭氧生成的贡献为19.23万吨、14.07万吨、13.72万吨、12.96万吨、12.84万吨、9.51万吨、7.90万吨、6.59万吨、6.05万吨、4.96万吨。排放量前10的物种的一级源OFP如图3-12所示。0246810120102030405060708090100唐山石家庄沧州邯郸保定廊坊邢台秦皇岛承德张家口衡水VOCs排放量(万吨)占比(%)烷烃烯烃炔烃芳香烃卤代烃含氧VOCs其它排放总量91!3-112019"ûü#$%YZùORìîvVOCsLM}ò¢3FëíK!3-122019"#$%LM}ò¢3>OFPBú10F=ïFéOFPáåêvOFP烷烃8.55%烯烃30.91%芳香烃39.29%含氧VOCs20.34%3.860.642.237.384.533.754.826.573.383.232.122.101.831.894.363.020.614.113.761.214.246.814.221.480.602.440.536.070.762.675.254.05048121620乙烯间/对-二甲苯甲苯丙烯甲醛1,2,4-三甲基苯乙醛顺-2-丁烯邻-二甲苯苯乙烯OFP(万吨)固定化石燃料燃烧移动源工艺过程溶剂使用生物质燃烧923.4.2各城市夏季臭氧生成潜势图3-13、图3-14、图3-15为河北省11个城市2019年夏季烯烃、芳香烃及OVOCs的OFP及其一级源贡献。其中,夏季烯烃贡献最高的城市为唐山、石家庄,占比分别为15.92%、14.53%。唐山的芳香烃贡献最高显著高于其他城市,其次为石家庄,占比分别为21.98%、14.98%。OVOCs贡献最高的城市依次为石家庄、唐山、邯郸、保定,占比分别为14.93%、12.78%、12.75%、12.31%。!3-132019"ûü#$%11°eTìîv£§FéOFPá•åêvOFP1.071.061.090.730.750.670.670.280.430.310.303.443.993.012.342.531.822.161.041.031.200.933.741.901.112.211.141.160.730.560.600.680.590.741.391.611.241.591.150.301.110.910.770.88012345678910唐山石家庄保定沧州邯郸邢台廊坊承德衡水秦皇岛张家口OFP(万吨)固定化石燃料燃烧移动源工艺过程溶剂使用生物质燃烧93!3-142019"ûü#$%11°eTìîv¶ß§FéOFPá•åêvOFP!3-152019"ûü#$%11°eTìîv®MVOCsFéOFPá•åêvOFP3.294.052.592.192.353.181.911.061.240.921.043.964.971.653.022.201.571.931.071.211.080.838.201.463.202.401.861.150.850.940.660.640.37024681012141618唐山石家庄邯郸廊坊沧州保定邢台承德秦皇岛张家口衡水OFP(万吨)固定化石燃料燃烧移动源工艺过程溶剂使用生物质燃烧2.692.361.702.011.581.221.460.700.810.690.630.880.300.540.430.360.260.370.260.250.260.220.561.400.790.450.530.370.390.230.210.210.201.580.801.801.821.401.180.291.210.840.870.960123456石家庄唐山邯郸保定沧州邢台廊坊承德秦皇岛衡水张家口OFP(万吨)固定化石燃料燃烧移动源工艺过程溶剂使用生物质燃烧94计算出各个城市VOCs各化学物种O3生成潜势便得到各市VOCs的O3生成潜势,其空间分布如图3-16所示。!3-16#$%STûüVOCsO3}ò¢3F(8O©由图3-16可以看出,河北省O3生成潜势最大的是唐山市,其次是石家庄市、邯郸市、廊坊市,保定东部、沧州东北部、张家口市区的O3生成潜势也比较高,承德的O3生成潜势最低。对比图1-7所示2019-2020年O3最大8小时90百分位浓度和图3-16所示O3生成潜势的空间分布图可见,它们的空间分布趋势的一致性比较好,说明人为源VOCs排放对O3的贡献作用明显,因此控制O3应重点控制人为源VOCs的排放。953.4.3重点城市人为源VOCs臭氧生成潜势(1)石家庄2019年石家庄人为源VOCs排放化学组成见图3-17,从图中可以看出,芳香烃是石家庄人为源VOCs的主要组成部分,其占石家庄人为源VOCs排放总量的32.26%;其次烷烃和OVOCs的排放量也较大,分别占石家庄人为源VOCs排放总量的23.39%和22.52%。烯烃和卤代烃的排放量较小,其排放量分别占人为源VOCs排放总量的9.09%和3.23%,炔烃占1.55%,其他VOCs排放量占7.96%。!3-172019"ûüopqìîvVOCsxy1†ùò芳香烃主要来源于橡胶和塑料制品贡献最高为37%,其次为道路移动源、涂料油墨制造、表面涂装,分别贡献了20%、9%、8%;含氧VOCs主要来源于有机化学产品制造最高为53%,其次为道路移动源、生物质露天焚烧、非道路移动源、生活溶剂使用,分别贡献了14%、8%、7%、7%、6%;烷烃则来源于道路移动源,其贡献率28%,其次为石油精炼、其他溶剂使用、煤化工、涂料油墨制造、非道路移动源,分别贡献10%、10%、7%、7%、6%;烯烃来源于道路移动源,贡献率为32%,其次为非道路移动源、生物质燃料燃烧、生物质露天焚烧、有机化学产品制造、散煤燃烧,分别贡献了14%、10%、8%、8%、8%。基于2019年夏季石家庄人为源VOCs分组分排放清单,其二级源贡献如图3-18所示。其中,贡献最高的为道路移动源占29%,其次是非道路移动源、有烷烃23.39%烯烃9.09%炔烃1.55%芳香烃32.26%卤代烃3.23%含氧VOCs22.52%其它7.96%96机化学产品制造、涂料油墨制造、橡胶和塑料制品制造等,分别贡献10%、8%、8%、8%。!3-182019"ûüopqìîvVOCsLM}ò¢3vëí!3-192019"ûüopqìîvVOCsëíLM}ò¢3ú10=ïåêvëí图3-19给出了石家庄夏季贡献OFP最高的10种VOCs物种以及其来源构成。贡献OFP前10的物种依次为乙烯、甲醛、丙烯、苯乙烯、1,2,4-三甲基苯、甲苯、间/对-二甲苯、乙醛、顺-2-丁烯、间-乙基甲苯,其OFP依次为2.7万吨、2.0万吨、1.9万吨、1.9万吨、1.6万吨、1.6万吨、1.6万吨、1.1万吨、1.1万吨、0.7万吨,占夏季总OFP的比例依次为10.10%、7.42%、6.97%、6.94%、6.03%、6.00%、5.92%、4.25%、3.99%、2.71%。3%2%29%10%3%2%8%2%8%8%5%2%2%7%5%散煤燃烧集中燃煤燃料油与燃料气燃烧道路移动源非道路移动源石油开采石油精炼油品储运有机化学产品制造煤化工涂料油墨制造橡胶和塑料制品无机化学产品制造食品制造非金属矿物制造冶金轻工业市政工程道路铺装表面喷涂生活溶剂使用其他溶剂使用露天焚烧生物质燃料00.30.60.91.21.51.82.12.42.73020406080100乙烯甲醛丙烯苯乙烯1,2,4-三甲基苯甲苯间/对-二甲苯乙醛顺-2-丁烯间-乙基甲苯OFP(万吨)占比(%)固定化石燃料燃烧移动源工艺过程溶剂使用生物质燃烧97!3-202019"ûüopqìîvVOCsëíLM}ò¢3ú10=ïFèêvëí12%9%24%23%3%3%9%17%乙烯29%27%7%3%25%9%甲醛10%7%33%11%6%4%4%2%11%7%丙烯3%94%苯乙烯2%29%7%4%44%2%6%1,2,4-三甲苯3%2%33%7%2%4%13%7%3%2%12%3%3%3%甲苯2%2%39%10%2%2%7%25%2%2%间/对-二甲苯32%16%8%28%16%乙醛3%2%32%2%6%48%2%顺-2-丁烯28%6%49%2%9%间-乙基甲苯98图3-20进一步给出2019年夏季石家庄人为源VOCs贡献臭氧生成潜势前10物种的二级源贡献。(2)邯郸2019年夏季邯郸人为源VOCs排放量为5.6万吨,其VOCs排放的化学组成见图3-21,从图中可以看出,芳香烃是邯郸人为源VOCs的主要组成部分,其占邯郸人为源VOCs排放总量的29.48%;其次OVOCs和烷烃的排放量也较大,分别占邯郸人为源VOCs排放总量的25.10%和21.81%。烯烃和卤代烃的排放量较小,其排放量分别占总量的10.15%和4.63%,炔烃占1.84%,其他VOCs占6.99%。!3-212019"ûüijìîvVOCsxy1†ùò芳香烃主要来源于表面喷涂,其贡献率高达36%,其次为道路移动源贡献21%;含氧VOCs则来源于有机化学产品制造,其贡献率为32%,其次为道路移动源、生物质露天焚烧、表面喷涂、食品制造,分别贡献了13%、13%、10%、10%;烷烃来源于道路移动源,其贡献率为28%,其次为煤化工、其他溶剂使用、表面喷涂,分别贡献了14%、10%、8%;烯烃主要来源于道路移动源,其贡献率达到28%,其次为非生物质燃料燃烧、生物质露天焚烧、道路移动源,分别贡献了15%、13%、12%;基于2019年夏季邯郸人为源VOCs分组分排放清单,得到如图3-22所示人为源VOCs对O3生成潜势的源贡献率。由图3-22可见,对O3生成贡献率烷烃21.81%烯烃10.15%炔烃1.84%芳香烃29.48%卤代烃4.63%含氧VOCs25.10%其它6.99%99最高为道路移动源占26%,其次是表面喷涂、生物质露天焚烧、生物质燃料燃烧、非道路移动源等,分别贡献18%、12%、8%、8%。图3-23给出了邯郸夏季VOCs物种对O3生成贡献前的10种VOCs物种以及其来源构成。由图3-23可见,对O3生成贡献前10的物种依次为乙烯、间/对-二甲苯、甲醛甲苯、丙烯、乙醛、1,2,4-三甲苯、邻-二甲苯、顺-2-丁烯、乙苯,其O3生成潜势分别为2.1万吨、1.7万吨、1.6万吨、1.5万吨、1.3万吨、1.0万吨、0.9万吨、0.7万吨、0.7万吨、0.5万吨,占夏季总OFP的比例依次为10.56%、8.79%、7.93%、7.76%、6.76%、5.02%、4.64%、3.63%、3.46%、2.55%。图3-24进一步给出2019年夏季邯郸人为源VOCs贡献臭氧生成潜势前10物种的二级源贡献。!3-222019"ûüijìîvVOCsLM}ò¢3èêvëí!3-232019"ûüijìîvVOCsëíLM}ò¢3ú10=ïåêvëí3%2%26%8%2%5%4%3%2%18%2%12%8%散煤燃烧集中燃煤燃料油与燃料气燃烧道路移动源非道路移动源石油开采石油精炼油品储运有机化学产品制造煤化工涂料油墨制造橡胶和塑料制品无机化学产品制造食品制造非金属矿物制造冶金轻工业市政工程道路铺装表面喷涂生活溶剂使用其他溶剂使用露天焚烧生物质燃料0.00.51.01.52.02.5020406080100乙烯间/对-二甲苯甲醛甲苯丙烯乙醛1,2,4-三甲苯邻-二甲苯顺-2-丁烯乙苯OFP(万吨)占比(%)固定化石燃料燃烧移动源工艺过程溶剂使用生物质燃烧100!3-242019"ûüijìîvVOCsëíLM}ò¢3ú10=ïFèêvëí12%7%20%17%4%13%25%乙烯2%23%6%2%2%2%56%2%间/对-二甲苯24%20%4%4%36%11%甲醛3%22%4%3%2%9%4%40%2%4%3%甲苯11%6%30%9%4%7%18%10%丙烯24%11%8%37%20%乙醛2%32%8%2%21%3%4%2%21%2%1,2,4-三甲苯26%6%2%2%3%4%46%3%2%邻-二甲苯3%2%32%2%5%45%2%4%2%顺-2-丁烯12%2%2%2%2%2%2%71%乙苯101(3)衡水2019年夏季衡水人为源VOCs排放的化学组成见图3-25,从图中可以看出,烷烃是衡水人为源VOCs的主要组成部分,其占衡水人为源VOCs排放总量的27.47%;其次OVOCs和芳香烃的排放量也较大,分别占石家庄人为源VOCs排放总量的26.47%和22.88%;烯烃和卤代烃的排放量分别占人为源VOCs排放总量的11.83%和3.38%,炔烃占2.41%,其他VOCs排放量占5.55%。!3-252019"ûülmìîvVOCsxy1†ùò进一步统计研究结果发现。烷烃主要来源于溶剂使用和道路移动源,其贡献率分别为22%和21%,涂料油墨制造贡献了13%;烯烃则来源于道路移动源和生物质燃料燃烧源,其贡献最率均为23%,其次为散煤燃烧、非道路移动源、生物质燃料燃烧,分别贡献了11%、10%、9%;芳香烃来源于道路移动源,其贡献率为25%,其次为橡胶和塑料制品制造、表面喷涂、生物质燃料燃烧、涂料油墨制造,分别贡献了11%、9%、9%、8%;含氧VOCs来源于有机化学产品制造,贡献率为45%,其次为道路移动源、生物质露天焚烧、生物质燃料燃烧,分别贡献了11%、10%、10%。基于2019年夏季衡水人为源VOCs分组分排放清单,得到臭氧生成OFP的级源贡献,如图3-26所示。显然,对O3生成潜势贡献最大的是道路移动源,贡献率达到25%,其次是生物质燃料燃烧、生物质露天焚烧、非道路移动源等,分别贡献15%、10%、9%。烷烃27.47%烯烃11.83%炔烃2.41%芳香烃22.88%卤代烃3.38%含氧VOCs26.47%其它5.55%102图3-27给出了衡水夏季对O3生成潜势OFP贡献前10种VOCs物种以及其来源构成,前10物种依次为乙烯、甲醛、丙烯、甲苯、乙醛、间/对-二甲苯、1,2,4-三甲苯、顺-2-丁烯、邻-二甲苯、1-丁烯,其OFP依次为1.1万吨、0.7万吨、0.7万吨、0.5万吨、0.5万吨、0.5万吨、0.4万吨、0.3万吨、0.2万吨、0.2万吨,占夏季总OFP的比例依次为13.93%、8.57%、8.43%、5.93%、5.71%、5.59%、4.40%、3.70%、2.77%、2.65%。图3-28进一步给出2019年夏季衡水人为源VOCs贡献臭氧生成潜势前10物种的二级源贡献。!3-262019"ûülmìîvVOCsLM}ò¢3èêvëí!3-272019"ûülmìîvVOCsëíLM}ò¢3ú10=ïåêvëí5%2%25%9%2%6%6%4%2%3%4%3%3%10%15%散煤燃烧集中燃煤燃料油与燃料气燃烧道路移动源非道路移动源石油开采石油精炼油品储运有机化学产品制造煤化工涂料油墨制造橡胶和塑料制品无机化学产品制造食品制造非金属矿物制造冶金轻工业市政工程道路铺装表面喷涂生活溶剂使用其他溶剂使用露天焚烧生物质燃料0.00.30.60.91.21.50102030405060708090100乙烯甲醛丙烯甲苯乙醛间/对-二甲苯1,2,4-三甲苯顺-2-丁烯邻-二甲苯1-丁烯OFP(万吨)占比(%)固定化石燃料燃烧移动源工艺过程溶剂使用生物质燃烧103!3-282019"ûülmìîvVOCsëíLM}ò¢3ú10=ïFèêvëí15%5%15%14%5%9%36%乙烯22%20%6%4%29%20%甲醛14%5%23%8%3%8%6%12%15%丙烯6%2%28%6%4%3%18%3%2%7%6%4%7%甲苯20%10%8%28%34%乙醛4%2%34%9%2%5%4%5%21%4%3%2%间/对-二甲苯5%2%33%8%3%32%3%2%6%2%1,2,4-三甲苯5%2%29%2%5%44%3%3%3%顺-2-丁烯2%33%8%2%5%5%15%2%17%3%3%5%邻-二甲苯6%2%28%9%3%2%14%2%11%20%1-丁烯1043.5F=efO3bcNXYHVOCsgh?^ighH根据市级2019年夏季人为源VOCs物种和排放源对臭氧生成潜势贡献的大小,筛选出各城市夏季实现有效降低臭氧生成的关键控制物种和关键控制的排放源,结果列于表3-2所示。u3-2#$%11°eT™ôìîvVOCsûüOFPF´¨=ïnxyv序号基于OFP的夏季人为源VOCs关键控制物种关键控制源石家庄市乙烯、甲醛、丙烯、苯乙烯、甲苯、1,2,4-三甲基苯、间/对-二甲苯、顺-2-丁烯、间-乙基甲苯道路移动源、非道路移动源、橡胶和塑料制品、涂料油墨制造、有机化学产品制造、表面喷涂、秸秆露天焚烧与生物质燃料燃烧、石油精炼唐山市甲苯、间/对-二甲苯、乙烯、丙烯钢结构喷涂、小客车、炼焦、农用机械廊坊市1,2,4-三甲基苯、间/对-二甲苯、乙烯、甲苯、甲醛、丙烯、间-乙基甲苯小客车、涂料、农用机械、家具喷涂保定市乙烯、甲醛、丙烯、间/对-二甲苯、甲苯、乙醛小客车、秸秆露天焚烧、秸秆燃料、农用机械、工业散煤、炼焦沧州市乙烯、丙烯、甲醛、甲苯、间/对-二甲苯、1,2,4-三甲基苯小客车、秸秆露天焚烧、石油精炼、钢结构喷涂、农用机械、秸秆燃料、炼焦衡水市乙烯、甲醛、丙烯、甲苯、乙醛、间/对-二甲苯、1,2,4-三甲苯、顺-2-丁烯、邻-二甲苯、1-丁烯道路移动源(小客车)、秸秆燃料、秸秆露天焚烧、非道路移动源(农用机械)、煤化工(炼焦)、有机化学品制造、表面喷涂、涂料油墨制造、工业散煤邢台市乙烯、丙烯、甲醛、间/对-二甲苯、甲苯、1,2,4-三甲基苯、乙醛小客车、建筑材料、秸秆燃料、秸秆露天焚烧、炼焦、农用机械105序号基于OFP的夏季人为源VOCs关键控制物种关键控制源邯郸市乙烯、间/对-二甲苯、甲醛、甲苯、丙烯、乙醛、1,2,4-三甲苯、邻-二甲苯、顺-2-丁烯、乙苯道路移动源、表面喷涂、秸秆露天焚烧、秸秆燃料、非道路移动源(农业机械)、有机化学产品制造、煤化工、涂料油墨制造、散煤燃烧秦皇岛乙烯、甲醛、丙烯、甲苯、间/对-二甲苯、1,2,4-三甲基苯、乙醛小客车、秸秆露天焚烧、秸秆燃料、化学原料药制造、农业机械张家口乙烯、甲醛、丙烯、甲苯、间/对-二甲苯、乙醛小客车、秸秆露天焚烧、秸秆燃料、农业机械、炼焦承德乙烯、甲醛、丙烯、甲苯、间/对-二甲苯、乙醛小客车、秸秆露天焚烧、秸秆燃料、钢结构喷涂、农业机械106!4"&D#$%VOCs+,-.4.12019"/2020"$%&VOCs56jkl34bcd0m)LM-.IJ4.1.1VOCs污染水平时空分布变化特征2019年-2020年秦皇岛市VOCs数据未联网,本报告不含秦皇岛市)。2019年-2020年,河北省VOCs污染中心始终位于廊坊和石家庄-邢台-邯郸一线,石家庄污染水平最高,如图4-1所示。!4-1!!≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"≤≥¥µ;<O©!!2020年,河北省平均TVOC浓度为22.8ppb,各市TVOC平均浓度在9.8ppb(张家口)-35.4ppb(石家庄)之间,偏西北部的张家口、承德、保定VOCs污染水平较低,分别为9.8ppb、9.9ppb、18.4ppb;偏东部的唐山、沧州、衡水污染水平居中,分别为24.1ppb、23.3ppb、24.4ppb;中部的廊坊和南部的石家庄、邢台、邯郸污染水平最高,分别为27.5ppb、35.4ppb、26.2ppb、28.7ppb。1072020年河北省平均TVOC浓度较2019年的26.0ppb下降12.3%,其中中南部的石家庄、保定、廊坊、邢台、邯郸TVOC浓度较2019年同比下降,下降率分别为39.3%、37.5%、29.7%、11.9%、12.6%,其中石家庄、保定下降率最高;北部张家口、承德和偏东部的唐山、沧州、衡水TVOC浓度较2019年同比上升,上升率分别为20.7%、86.2%、54.9%、6.5%、24.7%,其中承德、唐山上升率最高,见图4-2。!4-2∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"#$%ST≤≥¥µPQRK∑∏∂2019年-2020年,各市VOCs主要组分中,烷烃、卤代烃浓度最高,张家口、承德、石家庄、邢台、唐山、沧州、廊坊烷烃在VOCs组成中占绝对优势,保定、衡水、邯郸卤代烃与烷烃占比相当,芳香烃、烯烃在VOCs组成中浓度居中,炔烃浓度最低。如图4-3所示,对2019年-2020年各市VOCs主要组分的分析结果显示,在2020年TVOC浓度同比下降的城市中,2020年烷烃、卤代烃浓度均有不同程度下降,且其下降对城市TVOC浓度的降低贡献作用较大,其中石家庄、保定、邢台、邯郸、廊坊2020年烷烃和卤代烃贡献率分别为60.0%和36.3%、49.5%和28.1%、124.7%和183.5%、41.9%和61.1%、27.1%和38.6%。臭氧生成反应活性较高的烯烃和芳香烃浓度则存在不同程度的上升或下降,2020年石家庄、保定、廊坊烯烃浓度同比下降,贡献率分别为18.8%、18.9%、39.6%,邢台、邯郸烯烃浓度同比上升;2020年保定、邯郸芳香烃浓度同比略有下降,贡献率分别为1084.3%、25.4%,石家庄、邢台、廊坊芳香烃浓度同比上升。邢台TVOC浓度同比下降,但由于其烯烃、芳香烃浓度同比上升,造成其臭氧生成潜势显著升高。2020年TVOC浓度同比上升的城市中,张家口、承德各类主要组分浓度均有不同程度上升,其中对TVOC浓度的升高贡献最大的是卤代烃,贡献率分别为45.3%、31.3%,烯烃的贡献率分别为34.3%、18.7%,芳香烃的贡献率分别为15.8%、23.4%。衡水、唐山仅有卤代烃浓度同比下降,其他主要组分浓度同比上升,上升幅度由最大的是烷烃,其次是烯烃。沧州TVOC浓度同比下降,但下降幅度较大的是臭氧生成反应活性较低的烷烃,活性较高的烯烃和卤代烃同比下降,造成其TVOC臭氧生成潜势反而有所降低。!4-3∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"#$%ST≤≥¥µ9:ùOO©∑∏∂图4-4为2019和2020年VOCs组分构成比,与2019年相比,2020年河北省大气VOCs仍以C2-C5组分为主,其中浓度最高的前十位物种分别是:乙烷2.7ppb、在TVOC中占比为11.8%,丙烷2.4ppb、占比10.7%,乙烯1.7ppb、占比7.5%,正丁烷1.2ppb、占比5.4%,乙炔1.0ppb、占比4.5%,四氯化碳1.0ppb、占比4.4%,异丁烷0.8ppb、占比3.6%,异戊烷0.8ppb、占比3.4%,甲苯0.7ppb、占比2.9%,丙烯0.6ppb、占比2.8%,浓度前十位物种在TVOC中总占比57.0%。109!4-4∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"#$%≤≥¥µùOJK!∂4.1.2VOCs臭氧生成潜势时空分布变化特征(2019年-2020年秦皇岛市VOCs数据未联网,本项目不含秦皇岛市)VOCs作为对流层臭氧的重要前体物,其光化学反应活性和臭氧生成潜势(maximumozoneformationpotential,OFP)研究受到广泛重视,研究表明苯系物和烯烃的臭氧生成潜势显著高于烷烃、卤代烃。VOCs的臭氧生成能力取决于含碳链浓度、动力学活性和机理活性,通常采用VOCs与·OH的反应速率作为VOCs的动力学活性,采用VOCs被氧化为过氧自由基后与NO的反应速率来表征其机110制活性。报告采用最大增量活性因子(Maximumincrementalreactivity,MIR)来表征VOCs的臭氧生成潜力。臭氧生成潜势的计算方法如下:OFPi=MIRi×[VOCs]I(4-1)式中,OFPi为组分i的最大臭氧生成潜势量,单位为μg/m3;MIRi为组分i的最大增量反应活性;[VOCS]i为各组分i的质量浓度,单位为μg/m3。图4-5比较了2019年/2020年河北省各市VOCs臭氧生成潜势。2020年,河北省平均TVOC臭氧生成潜势为152.6µg/m3,各市TVOC平均臭氧生成潜势在77.8µg/m3(张家口)-232.4µg/m3(邢台)之间,与浓度分布特征相似,臭氧生成潜势的分布同样呈现偏西北部的张家口、承德、保定较低,分别为77.8µg/m3、106.1µg/m3、113.1µg/m3;偏东部的唐山、沧州、衡水污染水平居中,分别为131.1µg/m3、147.0µg/m3、152.6µg/m3;中部的廊坊和南部的石家庄、邢台污染水平最高,分别为194.0µg/m3、221.5µg/m3、232.4µg/m3,邯郸VOCs主要组分中,臭氧生成反应活性较低的卤代烃、烷烃占比较高,其次是芳香烃,活性较高的烯烃占比仅高于炔烃,因此其臭氧生成潜势相对较低,在河北省重点城市中仅占中等水平,为150.2µg/m3。2020年河北省平均TVOC臭氧生成潜势与2019年的151.0µg/m3基本持平,其中保定、廊坊、石家庄、沧州、邯郸TVOC臭氧生成潜势较2019年同比下降,下降率分别为34.8%、33.5%、13.7%、7.9%、6.1%,其中保定、廊坊下降率最高;承德、张家口、邢台、唐山、衡水TVOC臭氧生成潜势较2019年同比上升,上升率分别为166.6%、60.3%、41.8%、41.7%、23.6%,其中承德、张家口上升率最高。111!4-5∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"#$%ST≤≥¥µLM}ò¢3RK!∂2019年-2020年,各市VOCs主要组分臭氧生成潜势占比中,烯烃占比较高,炔烃占比最低。张家口、承德、石家庄、衡水、廊坊烯烃在TVOC臭氧生成潜势组成中占绝对优势;邯郸芳香烃在TVOC臭氧生成潜势组成中占绝对优势,保定芳香烃臭氧生成潜势略高于烯烃;唐山2019年烷烃、烯烃、芳香烃臭氧生成潜势相当,2020年烯烃臭氧生成潜势占比明显高于烷烃、芳香烃;沧州2019年烯烃臭氧生成潜势占绝对优势,2020年烯烃略高于芳香烃;邢台2019年烷烃、烯烃臭氧生成潜势相当,2020年烯烃臭氧生成潜势占比明显高于其它组分。图4-6所示2019年-2020年各市VOCs主要组分臭氧生成潜势,结果显示,在2020年TVOC臭氧生成潜势同比下降的城市中,石家庄、沧州、廊坊烯烃浓度及其臭氧生成潜势的下降对TVOC臭氧生成潜势的降低贡献最大,贡献率分别为189.8%、354.2%、110.8%,芳香烃浓度及其臭氧生成潜势的升高对TVOC臭氧生成潜势的降低产生负贡献,贡献率分别为107.4%、302.2%、25.6%。保定除炔烃臭氧生成潜势有0.1µg/m3的升高外,其他主要组分臭氧生成潜势均有不同程度的下降,烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃对TVOC臭氧生成潜势降低的贡献率分别为15.7%、40.3%、17.4%、26.8%。邯郸芳香烃、卤代烃臭氧生成潜势的下降对TVOC臭氧生成潜势的降低贡献最大,贡献率分别为120.6%、121.9%,烷烃、烯烃臭氧生成潜势的升高对TVOC臭氧生成潜势的降低产生负贡献,贡献率分别为14.8%、129.1%。2020年TVOC臭氧生成潜势同比上升的城市中,张家口、承德各类主要组分臭氧生成潜势均有不同程度上升,其中张家口对TVOC臭氧生成潜势的升高112贡献最大的是芳香烃、烯烃,贡献率分别为61.3%、30.8%;承德对TVOC臭氧生成潜势的升高贡献最大的是芳香烃、烯烃、卤代烃,贡献率分别为32.9%、30.4%、29.9%。衡水、唐山仅有卤代烃臭氧生成潜势有一定的下降,对其TVOC臭氧生成潜势的升高产生负贡献,贡献率分别为95.9%、7.0%,其他主要组分臭氧生成潜势有不同程度升高,其中衡水对TVOC臭氧生成潜势的升高贡献最大的是芳香烃、烯烃、烷烃,贡献率分别为92.0%、56.1%、44.8%,唐山对TVOC臭氧生成潜势的升高贡献最大的是烯烃、烷烃,贡献率分别为79.7%、20.9%。邢台除烷烃臭氧生成潜势下降,对TVOC臭氧生成潜势的升高产生45.1%的负贡献率外,其他主要组分臭氧生成潜势均有不同程度的升高,其中烯烃、芳香烃对TVOC臭氧生成潜势的升高贡献率最大,分别为88.1%、53.1%。!4-6∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"#$%ST≤≥¥µ9:ùOLM}ò¢3O©∑∏∂2020年河北省大气VOCs中臭氧生成潜势最高的前十位物种分别是:乙烯18.9µg/m3、在TVOC臭氧生成潜势中占比为12.4%,丙烯14.0µg/m3、占比9.2%,间对-二甲苯11.4µg/m3、占比7.5%,甲苯10.6µg/m3、占比6.9%,顺-2-丁烯8.4µg/m3、占比5.5%,邻二甲苯6.6µg/m3、占比4.3%,异戊二烯5.8µg/m3、占比3.8%,正丁烷3.5µg/m3、占比2.3%,1,1-二氯乙烷3.5µg/m3、占比2.3%,1,1-二氯乙烯1133.5µg/m3、占比2.3%,臭氧生成潜势前十位物种在TVOC臭氧生成潜势中总占比56.5%,减少优势物种的源排放对于控制臭氧污染具有关键作用,详见图4-7。!4-7∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"#$%≤≥¥µùOLM}ò¢3JK!∂1144.22019"/2020":;<=VOCs56jkl34bcd0-.IJ4.2.1石家庄市图4-8给出了2019年/2020年石家庄市VOCs组分浓度季节变化情况。石家庄2020年平均TVOC浓度为35.4ppb,较2019年的58.4ppb下降39.3%。其中春季(1-3月)平均TVOC浓度为46.2ppb;夏季(4-6月)平均TVOC浓度为27.9ppb,与2019年同期的27.7ppb基本持平;秋季(7-9月)平均TVOC浓度为29.6ppb,较2019年同期的61.5ppb下降52.0%;冬季(10-12月)平均TVOC浓度为38.1ppb,较2019年同期的75.7ppb下降49.7%。2020年石家庄大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:乙烷4.9ppb、四氯化碳3.9ppb、乙烯3.8ppb、丙烷3.6ppb、乙炔2.3ppb、正丁烷1.8ppb、异戊烷1.7ppb、甲苯1.5ppb、异丁烷1.0ppb、1-戊烯1.0ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比71.6%2020年春季石家庄大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:四氯化碳12.2ppb、乙烷8.2ppb、乙烯5.5ppb、丙烷3.9ppb、乙炔3.4ppb、正丁烷1.6ppb、甲苯1.5ppb、异戊烷0.9ppb、丙烯0.9ppb、异丁烷0.8ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比84.2%。2020年夏季石家庄大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:四氯化碳3.2ppb、乙烷2.9ppb、乙烯2.0ppb、丙烷1.7ppb、异戊烷1.4ppb、乙炔1.3ppb、正丁烷1.3ppb、甲基环戊烷1.1ppb、甲苯1.1ppb、1-戊烯0.9ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比60.6%。2020年秋季石家庄大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:乙烯3.1ppb、乙烷2.8ppb、丙烷2.8ppb、异戊烷2.5ppb、乙炔2.1ppb、正丁烷2.1ppb、1-戊烯1.5ppb、甲苯1.3ppb、环己烷1.1ppb、异丁烷1.1ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比69.2%。2020年冬季石家庄大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:丙烷5.9ppb、乙烷5.7ppb、乙烯4.5ppb、乙炔2.5ppb、正丁烷2.2ppb、甲苯2.1ppb、异戊烷1151.9ppb、异丁烷1.3ppb、苯1.2ppb、正戊烷1.1ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比75.1%。!4-8∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"opqT≤≥¥µùOPQü01∑∏∂石家庄2020年平均TVOC浓度下降主要发生在秋季和冬季,其中烷烃、烯烃、卤代烃平均浓度在秋季和冬季同比下降率分别为58.6%、42.6%、85.9%和42.2%、46.5%、92.3%,其浓度下降对秋季和冬季TVOC浓度降低的贡献率分别为70.2%、15.8%、26.2%和41.7%、17.8%、54.4%;芳香烃、炔烃浓度同比上升,对TVOC浓度下降产生负影响,详见图4-9所示。石家庄市TVOC1-12月平均浓度分别为69.0ppb、38.9ppb、30.7ppb、20.9ppb、25.2ppb、37.5ppb、28.9ppb、31.2ppb、28.5ppb、32.0ppb、41.0ppb、41.2ppb,呈现夏秋低、春冬高的分布规律,2020年TVOC月度平均浓度出现显著下降主要发生在7月份以后,其中主要是由烷烃中的乙烷和丙烷、烯烃中的乙烯、卤代烃中的四氯化碳和氯仿的显著下降引起,如图4-10所示。116!4-9∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"opqT≤≥¥µ9:ùOPQü01∑∏∂!4-10∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"opqT≤≥¥µùOPQ[01∑∏∂4.2.2衡水市图4-11显示出2019年/2020年衡水市VOCs组分浓度季节变化。衡水2020年平均TVOC浓度为24.4ppb,较2019年同期的19.6ppb上升24.7%。其中春季(1-3月)平均TVOC浓度为22.7ppb,较2019年同期的37.1ppb下降38.9%;夏季(4-6月)平均TVOC浓度为21.7ppb,较2019年同期的11.0ppb上升98.1%;秋季(7-9月)平均TVOC浓度为24.8ppb,较2019年同期的10.8ppb上升128.9%;冬季(10-12月)平均TVOC浓度为28.4ppb,较2019年同期的19.4ppb上升46.6%。1172020年衡水大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:乙烷4.4ppb、乙烯2.8ppb、丙烷2.6ppb、乙炔1.4ppb、四氯化碳1.4ppb、正丁烷1.3ppb、异戊烷1.1ppb、异丁烷0.7ppb、丙烯0.7ppb、正戊烷0.6ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比69.7%。2020年春季衡水大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:乙烷4.7ppb、丙烷3.4ppb、乙烯2.6ppb、氟利昂-111.5ppb、正丁烷1.1ppb、苯1.1ppb、甲基环戊烷0.7ppb、异丁烷0.6ppb、甲苯0.5ppb、乙炔0.4ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比73.3%。2020年夏季衡水大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:四氯化碳3.8ppb、乙烷3.1ppb、乙烯1.7ppb、丙烷1.6ppb、异戊二烯1.2ppb、丙烯1.0ppb、正丁烷0.9ppb、异丁烷0.6ppb、乙炔0.5ppb、异戊烷0.5ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比68.9%。2020年秋季衡水大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:乙烷4.5ppb、乙烯2.7ppb、异戊烷2.5ppb、丙烷2.1ppb、乙炔2.1ppb、正丁烷1.5ppb、四氯化碳1.2ppb、丙烯1.0ppb、异丁烷0.9ppb、正戊烷0.8ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比77.8%。2020年冬季衡水大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:乙烷5.5ppb、乙烯4.1ppb、丙烷3.3ppb、乙炔2.6ppb、正丁烷1.6ppb、异戊烷0.9ppb、异丁烷0.9ppb、正戊烷0.7ppb、苯乙烯0.7ppb、苯0.7ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比74.5%。!4-11!!"#$%&'"#"#&()+,-./012345678!118衡水VOCs平均浓度的季节变化如图4-12所示,其VOCs浓度下降主要发生在春季,夏季、秋季和冬季持续反弹。其中卤代烃春季平均浓度下降幅度最大,较2019年同比下降83.9%,对春季TVOC浓度降低的贡献率为105.9%;卤代烃在冬季有一定程度下降,较2019年同比下降72.2%,对冬季TVOC浓度的反弹产生56.8%的负影响。烷烃浓度在夏季、秋季、冬季均有不同程度的升高,且在VOCs各主要组分中上升幅度最大,较2019年同比上升率分别为150.7%、350.3%、120.5%,对夏季、秋季、冬季TVOC浓度升高的贡献率分别为50.6%、77.4%、92.9%。衡水市VOCs浓度的月均变化如图4-13所示,TVOC1-12月平均浓度分别为36.7ppb、16.8ppb、14.5ppb、10.8ppb、31.4ppb、23.0ppb、28.5ppb、23.4ppb、22.6ppb、20.5ppb、27.8ppb、36.8ppb。1-4月TVOC月均浓度逐月下降,其中氟利昂-11的大幅下降对春季平均TVOC浓度下降贡献最大,另外丙烯、乙炔、2,3,4-三甲基戊烷、1,1-二氯乙烷、顺-1,2-二氯乙烯、1,2-二氯乙烷、四氯化碳等在春季也有明显下降。5-12月TVOC月均浓度逐月上升,其中烷烃中的乙烷、丙烷、正丁烷、正戊烷、异戊烷、2,4-二甲基戊烷,烯烃中的乙烯、丙烯、异戊二烯,以及乙炔、四氯化碳等组分对TVOC月均浓度升高贡献较大。!4-12∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"lmT≤≥¥µ9:ùOPQü01∑∏∂119!4-13∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"lmT≤≥¥µùOPQ[01∑∏∂4.2.3邯郸市邯郸2020年平均TVOC浓度为28.7ppb,较2019年同期的32.8ppb下降12.6%。其中春季(1-3月)平均TVOC浓度为27.8ppb,与2019年同期的27.5ppb基本持平;夏季(4-6月)平均TVOC浓度为25.6ppb,较2019年同期的17.2ppb上升49.1%;秋季(7-9月)平均TVOC浓度为25.1ppb,较2019年同期的35.1ppb下降28.5%;冬季(10-12月)平均TVOC浓度为36.2ppb,较2019年同期的55.0ppb下降34.2%,见图4-14所示。!4-14∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"ijT≤≥¥µùOPQü01∑∏∂图4-15给出2019年/2020年邯郸市VOCs主要组分浓度的季节变化。1202020年邯郸大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:乙烷3.5ppb、四氯化碳2.7ppb、丙烷2.1ppb、乙烯2.0ppb、氯仿2.0ppb、1,2-二氯乙烷1.4ppb、氟利昂-1131.1ppb、3-氯-1-丙烯1.1ppb、苯0.9ppb、乙炔0.9ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比62.4%。!4-15∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"ijT≤≥¥µ9:ùOPQü01∑∏∂2020年春季邯郸大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:四氯化碳4.0ppb、氯仿3.9ppb、丙烷2.8ppb、苯1.7ppb、乙烷1.6ppb、乙炔1.6ppb、正丁烷0.8ppb、甲苯0.8ppb、3-氯-1-丙烯0.7ppb、1,2-二氯乙烷0.7ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比67.2%。2020年夏季邯郸大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:氯仿4.1ppb、乙烷2.8ppb、1,2-二溴乙烷1.5ppb、四氯化碳1.3ppb、丙烷1.3ppb、1,2-二氯乙烷1.3ppb、苯乙烯1.1ppb、甲苯1.0ppb、苯0.9ppb、氟利昂-1130.7ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比61.8%。2020年秋季邯郸大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:四氯化碳5.3ppb、乙烷2.7ppb、乙烯2.5ppb、丙烷1.6ppb、正丁烷1.0ppb、异丁烷1.0ppb、1,2-二溴乙烷1.0ppb、环己烷0.9ppb、甲苯0.7ppb、氟利昂-1130.7ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比69.0%。1212020年冬季邯郸大气VOCs浓度最高的前十位物种分别是:乙烷6.9ppb、乙烯4.7ppb、1,2-二氯乙烷3.3ppb、丙烷2.9ppb、3-氯-1-丙烯2.6ppb、氟利昂-1132.4ppb、乙炔1.4ppb、正丁烷1.3ppb、异丁烷1.1ppb、甲苯1.0ppb,浓度前十位物种在TVOC中总占比76.4%。2020年春季平均烯烃浓度同比基本持平,烷烃浓度的同比下降幅度与芳香烃、炔烃和卤代烃浓度的同比上升幅度基本抵消。夏季除烯烃浓度同比略有下降之外,其他VOCs主要组分均同比上升,对夏季平均TVOC浓度升高的贡献率依次为卤代烃61.3%、芳香烃33.7%、烷烃8.5%、炔烃3.2%。秋季平均TVOC浓度同比下降,除烯烃同比上升对TVOC浓度的降低产生21.4%的负贡献率之外,其他VOCs主要组分均同比下降,对TVOC浓度降低的贡献率依次为卤代烃56.7%、芳香烃42.5%、炔烃12.9%、烷烃9.2%。冬季平均TVOC浓度同比下降,烷烃、烯烃浓度同比上升,对TVOC浓度的降低分别产生3.9%、20.7%的负贡献,其他VOCs主要组分同比下降,对TVOC浓度降低的贡献率依次为卤代烃93.5%、芳香烃25.9%、炔烃5.2%。邯郸市TVOC1-12月平均浓度分别为40.9ppb、12.8ppb、29.8ppb、19.2ppb、31.3ppb、26.2ppb、25.9ppb、29.7ppb、19.0ppb、43.6ppb、31.6ppb、33.4ppb,其中乙烷、丙烷、正丁烷、2,3,4-三甲烷、苯、甲苯、乙苯、乙炔、氟利昂-12、氯仿、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、3-氯-1-丙烯等组分逐月平均浓度变化幅度较大,如图4-16所示。!4-16∂∂≠ÆØ∞"±≠Æ≠Æ"ijT≤≥¥µùOPQ[01∑∏∂1224.334noaVOCsp-.IJ5-9月臭氧高发季,河北省北部及东部城市VOCs浓度日变化曲线主要呈双峰形分布,中南部城市5-8月份VOCs浓度日变化曲线主要呈单峰形分布,9月份部分城市呈双峰形分布。4.3.1石家庄市VOCs日变化特征如图4-17所示的5月份TVOC及其主要组分浓度日变化曲线呈单峰形分布。TVOC峰值出现在7时约30ppb,5时-9时TVOC浓度水平持续处于高位29-30ppb,最低值出现在15-19时约17ppb;烷烃峰值出现在6-7时约15ppb,2时-8时浓度水平持续处于高位14-15ppb;烯烃早峰值出现在8-10时约3ppb以上,晚峰值出现在2时约4ppb;芳香烃早峰值出现在7-8时约3ppb以上。!!4-17π[opqT≤≥¥µ_01ab∂图4-18所的的6月份TVOC、烷烃浓度日变化曲线呈双峰形分布,其他主要组分呈单峰形分布。TVOC早峰值出现在3-5时约29ppb,次峰值出现在21-22时约26ppb,21时-次日7时TVOC浓度水平持续处于高位25-29ppb,最低值出现在14-16时约20-21ppb;烷烃早峰值出现在3-7时约11ppb,晚峰值出现在21-22时约10ppb。123!!4-18∫[opqT≤≥¥µ_01ab∂图4-19所示的7月份TVOC及其主要组分浓度日变化曲线呈单峰形分布。TVOC峰值出现5-8时约28-29ppb,最低值出现在16-17时约18-19ppb;烷烃峰值出现在5-8时约14ppb;烯烃峰值出现在7-11时约3ppb;芳香烃峰值出现在5-8时约3ppb以上。!!4-19ª[opqT≤≥¥µ_01ab∂图4-20所示的8月份TVOC及其主要组分浓度日变化曲线呈单峰形分布。TVOC峰值出现在4-7时约35ppb,1时-10时TVOC浓度水平持续处于高位31-35ppb,最低值出现在16-18时约23ppb;烷烃峰值出现在4-5时约15ppb以上,1241时-9时浓度水平持续处于高位14-15ppb;烯烃峰值出现在11-12时约3ppb以上;芳香烃峰值出现在4-6时约5ppb以上。图4-21所示的9月份TVOC、烷烃、芳香烃浓度日变化曲线呈双峰形分布,烯烃、含氧烃呈单峰形分布。TVOC早峰值出现在10时约36ppb,晚峰值出现在0时月36ppb,21时-次日11时TVOC浓度水平持续处于高位34-36ppb,最低值出现在15-18时约26-27ppb;烷烃早峰值出现在9-10时约16ppb,晚峰值出现在1-2ppb;芳香烃早峰值、晚峰值分别出现在9-10时、0-1时约4ppb以上;烯烃峰值出现在9-10时约4ppb以上;含氧烃峰值出现在1-3时约6ppb以上。!!4-20º[opqT≤≥¥µ_01ab∂!!4-21∂∂[opqT≤≥¥µ_01ab∂1254.3.2衡水市VOCs日变化特征图4-22所示的5月份TVOC及其主要组分浓度日变化曲线呈单峰形分布。TVOC早峰值出现在8时约18ppb以上,最低值出现在13-19时约10ppb;烷烃峰值出现在7-9时约11ppb以上;烯烃峰值出现在8-9时约3ppb;芳香烃峰值出现在7-8时约1ppb以上;卤代烃峰值出现在6时约2ppb;含氧烃峰值出现在7-9时约1ppb;炔烃烃峰值出现在6-7时约1ppb以上。!!!4-22π[lmT≤≥¥µ_01ab∂图4-23所的6月份TVOC及其主要组分浓度日变化曲线呈单峰形分布。TVOC早峰值出现在7-8时约21ppb以上,5-10时TVOC浓度持续处于高位约19-21ppb,最低值出现在17-19时约11-12ppb;烷烃早峰值出现在7-8时约12ppb,4-10时持续处于高位约10-12ppb;烯烃峰值出现在7-9时4ppb以上;芳香烃峰值出现在8-10时2ppb;卤代烃峰值出现在16时2ppb;炔烃峰值出现在7-9时约1-2ppb。!126!!4-23∫[lmT≤≥¥µ_01ab∂图4-24所示的7月份TVOC及其主要组分浓度日变化曲线呈单峰形分布。TVOC早峰值出现在6-9时约15ppb,最低值出现在16-17时约10ppb;烷烃早峰值出现在6-9时约7ppb以上;烯烃峰值出现在6-11时约3ppb以上;炔烃峰值出现在0时约2以上ppb。!!!4-24ª[lmT≤≥¥µ_01ab∂127图4-25所示的8月份TVOC及其主要组分浓度日变化曲线呈单峰形分布。TVOC峰值出现在10-12时约34-35ppb;烷烃峰值出现在9-13时约15-16ppb;烯烃峰值出现在12-17时6ppb;炔烃峰值出现在11-13时约3ppb。!4-25º[lmT≤≥¥µ_01ab∂4.3.3邯郸市VOCs日变化特征图4-26所示的6月份TVOC、烷烃、烯烃、炔烃、卤代烃浓度日变化曲线呈单峰形分布,芳香烃、含氧烃呈双峰形分布。TVOC早峰值出现在7时约45ppb,4-10时TVOC浓度持续处于高位约41-45ppb,最低值出现在17时约29ppb;烷烃早峰值出现在7-8时约14ppb,3-9时持续处于高位约12-14ppb;烯烃早峰值出现在9-10时约5ppb;卤代烃早峰值出现在6-7时约15ppb;炔烃峰值出现在7时约2ppb;芳香烃早峰值和晚峰值分别出现在6-8时和22时在4ppb以上;含氧烃早峰值和晚峰值分别出现在9时和23时在8ppb以上。图4-27所示的7月份TVOC、烷烃、烯烃、卤代烃浓度日变化曲线呈单峰形分布,芳香烃呈双峰形分布。TVOC早峰值出现在7-11时约28-29ppb,最低值出现在15-18时约22ppb;烷烃早峰值出现在6-11时约8ppb;烯烃早峰值出现在6-12时约4-5ppb;卤代烃早峰值出现在8-9时约6ppb以上;芳香烃早峰值和晚峰值分别出现在7-8时和2时在4ppb以上。128!!4-26∫[ijT≤≥¥µ_01ab∂!!4-27ª[ijT≤≥¥µ_01ab∂图4-28所示的8月份TVOC、烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃浓度日变化曲线呈单峰形分布,含氧烃呈双峰形分布。TVOC早峰值出现在7-8时约30-31ppb,最低值出现在15-17时约18-19ppb;烷烃早峰值出现在5-7时约13ppb,2-8时持续处于高位约12-13ppb;烯烃早峰值出现在6-9时约5-6ppb;芳香烃峰值出现在4-9时约4ppb;炔烃早峰值出现在8-10时约2ppb;含氧烃早峰值和晚峰值分别出现在8-9时3ppb以上和19-20时在4ppb。129!!4-28º[ijT≤≥¥µ_01ab∂图4-29所示的9月份TVOC、烷烃、烯烃、芳香烃浓度日变化曲线呈单峰形分布,含氧烃呈双峰形分布。TVOC早峰值出现在8时约35ppb,22时-次日10时TVOC浓度持续处于高位约31-35ppb,最低值出现在16-18时约23ppb;烷烃早峰值出现在5-6时约17ppb;烯烃峰值出现在9-11时约5ppb;芳香烃峰值出现在7-11时约5ppb;含氧烃早峰值和晚峰值分别出现在7-10时7ppb和23时8ppb以上。!!4-29∞[ijT≤≥¥µ_01ab130!5"EFGHI#$%):;JK672LM5.1“OqQ”3456efrstu5.1.1“十三五”河北省空气质量优良率变化与现状“十三五”末,河北全省细颗粒物(PM2.5)浓度44.8μg/m3,未达标地级城市PM2.5浓度47μg/m3,分别比2015年下降40%和40.5%;地级及以上城市空气质量优良天数比率69.9%,较2015年提高12.6个百分点,见表5-1所示;地级城市重度及以上污染天数11天,较2015年减少24天;二氧化硫、氮氧化物排放总量较2015年分别削减47.5%、32.7%。表5-1可见,2020年环境空气质量优良率超过80%的有秦皇岛、承德和张家口,优良率还未达到70%的城市有邯郸、衡水、保定、沧州、廊坊、唐山,不到60%的还有石家庄和邢台;O38小时超标天数超过70天的有石家庄和邢台,而邯郸、衡水、保定、沧州、廊坊、唐山的超标天数均超过60天。图5-1给出了2020年河北省各市环境空气质量超标天数统计结果,由图可见,O3和PM2.5超标天数相当,超标时都为当日的首要污染物;PM2.5超标日中,PM10同时超标天数占50%以上(除张家口和承德以外);所有NO2超标都与PM2.5超标同时发生;O3几乎没有和其他污染物同时出现超标的情况。图5-2为河北省各市2020年O3-8h和PM2.5日均浓度及其IAQI分布图。从图4-2可以看出,河北省中度污染以上的污染日以PM2.5污染为主,O3还未出现重度以上的污染;轻度污染日中O3污染天数普遍大于PM2.5污染的天数。因此,实现河北省O3轻度污染转良好天气是实现优良天数提升的关键。O38小时90百位浓度超标段位于160-180μg/m3的轻度污染天数,通过对O3前体物的控制应该容易实现轻度为良好天气,图5-3给出了2020年O38小时浓度和PM2.5日均浓度不同浓度范围出现天数。由图5-3可以看出,2020年石家庄O38小时90百位浓度位于160-180μg/m3的轻度污染天数为36天、邯郸和衡水均为25天,承德也有13天,其它城市大多25天左右。也就是说实现25天O38小时90百分位轻度污染转良天气131是比较容易的,这样就可以提高优良天数大约6.8%,接近7个百分点,进而达到“十四五”规划的目标。u5-12015n2020"#$%ST()+´Ω{æCDE/ø¿城市名称年份优良天比率超标天数各污染物超标天数PM2.5PM10SO2O38小时石家庄201549.3%1851701295113202056.6%15979631872邢台201538.1%2262031905214202058.5%1527449673邯郸201542.5%210189180244202060.1%1467760663衡水201534.8%2381991743146202065.6%1266333462保定201538.4%2252051835544202065.8%12562441161沧州201559.7%147124991427202067.8%1185636661廊坊201552.3%1741561263335202068.6%1154527769唐山201546.3%1961771415445202068.6%11550361062秦皇岛201574.2%947773191202081.1%692815443承德201572.6%1004848446202088.0%44125030张家口201583.6%602133227202089.6%3868025全省平均201553.8%169202070110132!5-12020"#$%ST&'()+CDE/ø¿¡¬!5-22020"O3-8hnPM2.5_`PQá•IAQIO©133!5-32020"#$%STO3nPM2.5PQ√/O©ƒ≈!图中红色数字表示O3超标20μg/m3或PM2.5超标25μg/m3以内的天数1345.1.2“十四五”O3控制目标的确定在《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》明确提出到2025年,生态环境持续改善,主要污染物排放总量持续下降,单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%,地级及以上城市细颗粒物(PM2.5)浓度下降10%,空气质量优良天数比率达到87.5%。《河北省生态环境保护“十四五”规划》中提出,2025年地级及以上城市细颗粒物(PM2.5)浓度由2020年的46.3μg/m3下降到35μg/m3,地级及以上城市空气质量优良天数比率(%)由2020年的68.8%提高到75%,大约提高了6个百分点。在充分考虑上述文件的基础上,提出2025年河北省年地面O3的改善目标,包括基本改善、加强改善和强化目标。基本改善目标主要是基于《河北省生态环境保护“十四五”规划》,强化目标是考虑《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》提出的优良天数达标率。O3控制目标确定的基本思路和路线见图5-4所示。!5-4“4∆6”O38\h90NOPQ¨«»D…Àb!如图5-4所示的方法一。首先,2025年河北省优良天数比率提高6%、11%和18%三个目标。其次,以2025年河北省超标天数为约束,设置各市PM2.5和2020各市PM2.5超标天数2020各市O3超标天数2025各市PM2.5超标天数2025各市O3超标天数减去某浓度以下的超标天数(更接近达标的超标日),实现轻度转良的天数2025各市超标天数和优良天数2025各市O3浓度方法一:各市优良天数均值等于河北省目标值河北省目标选择增长6%、11%和18%方法二:优良天数越少的城市目标增长率越高方法二:优良天数越少的城市目标增长率越高135O3的超标天数目标,二者之和即为总超标天数,得到各地级市优良天数比例目标。然后,在2020年O3和PM2.5达标天数的基础上,分别将2020年O3日最大8h浓度在160~168,160~176,160~186μg/m3的超标日控制为达标,将PM2.5日小时平均浓度在75~82,75~92,75~106μg/m3的超标日控制为达标,得到2025年PM2.5和O3的超标天数目标。最后,利用近五年臭氧超标天数和MDA8-90百分位浓度的线性拟合关系,设置2025年O3浓度目标。表5-2便是基于方法一得到的2025年河北省各市三个优良天数比例O38小时90百分位控制目标。u5-2≈ÃåÕŒF2025"#$%STO3;<¨«»D城市名称优良率较2020提高6%优良率较2020提高11%优良率较2020提高19%优良天数O3超标天O3-90百分位数优良天数O3超标天O3-90百分位数优良天数O3超标天O3-90百分位数保定266441662843816130429153沧州265511722873816131323148承德335251503441814334617143邯郸246481702654116329132156衡水257541752824216430233156廊坊271601802885217331033156秦皇岛310331563202715133122147石家庄238601802584716929130154唐山276501712924416631631155邢台238601802664716928636159张家口34019144348161423578135省均277(76%)295(80%)314(86%利用图5-4所示的方法二。首先,2025年河北省优良天数比率提高6%、11%和18%三个目标。其次,依据2020年各地级市的优良天数越少则目标增长率越高的原则建立函数,设置2025年各市的优良天数比例,即其超标天数要求。然后,对于每个城市,根据其总超标天数目标,按相同比例设置PM2.5和O3的超标天数目标。最后,利用近五年臭氧超标天数和MDA8-90百分位浓度的线性拟合关系,设置2025年O3浓度目标。获得的结果见表5-3。136结合各地近年臭氧浓度变化趋势,到2025年河北省O3浓度升高趋势应得到遏制,各城市O3-90百分位数基本达到国家空气质量二级标准。对比表5-2和表5-3的结果,考虑达标的可行性,基础目标和加强目标选择表4-3达标率提高6%和11%目标,强化目标则选择方法一确定表5-2中优良天数百分率提高18%的目标,于是得到所示三种臭氧污染控制目标。u5-3≈ÃèÕŒF2025"#$%STO3;<¨«»D城市名称优良率较2020年提高6%优良率较2020年提高11%优良率较2020年提高19%优良天数O3超标天O3-90百分位数优良天数O3超标天O3-90百分位数优良天数O3超标天O3-90百分位数保定266491702863916130728152沧州270491712884016330730154承德325271523272615033024149邯郸254481702813615931024148衡水265491712853916230728153廊坊272561762894616830735158秦皇岛304381613103415731730154石家庄247531742793916131423148唐山272501712894116430731155邢台250551762804116331225150张家口330231483322214733420146省均277(76%)295(81%)314(86%)根据《河北省生态环境保护“十四五”规划》提出的2025年全省优良天数达到75%,因此各地市2025年控制目标可选择表5-4所示中的基础目标。对于重点城市石家庄、邯郸和衡水市,同时考虑河北省空气质量改善的艰巨性,2025年选择表5-4中加强目标比较合适,亦即:2025年邯郸臭氧超标天36天,O3-90百分位数浓度159μg/m3;2025年衡水市臭氧超标天39天,O3-90百分位数162μg/m3;2025年石家庄市臭氧超标天39天,O3-90百分位数161μg/m3。137u5-4œ4∆6–#$%O3;<¨«»D城市名称2020年O3-90百分位基础目标加强目标强化目标优良天数O3超标天O3-90百分位数优良天数O3超标天O3-90百分位数优良天数O3超标天O3-90百分位数保定182266491702863916130429153沧州179270491712884016331323148承德155325271523272615034617143邯郸182254481702813615929132156衡水181265491712853916230233156廊坊184272561762894616831033156秦皇岛165304381613103415733122147石家庄181247531742793916129130154唐山185272501712894116431631155邢台186250551762804116328636159张家口15133023148332221473578135省均277(76%)295(81%)314(86%5.1.3臭氧前体物减排目标已有研究结果指出,全国范围单独消减氮氧化物,大部分地区有助于减轻O3污染2-10μg/m3,但是京津冀、长三角、珠三角城市群部分城市以及东部城市群部分区域O3浓度反而会增加1-5ppb(2-10μg/m3)。单独消减VOCs排放可以在全国绝大部分地区降低O3浓度,但如果不消减VOCs排放量将出现大范围O3浓度升高趋势。考虑到因NO2和PM2.5控制,NOx排放一定会持续消减,因此必须考虑NOx和VOCs协同控制。基于国内外现有控制经验和珠江三角洲地区、长江三角洲地区、成渝地区和全国臭氧控制情景模拟研究结果,减排路径的基本思路是NOx消减的同时大幅度消减VOCs排放量,NOx/VOCs比应控制在1:2以上,近期以VOCs减排为重点同时联合考虑NOx削减,短期内主要减排VOCs,臭氧达标长期则需要NOx的大力减排,同时强化区域联防联控,削减区域背景臭氧浓度。138多种空气质量模型情景模拟表明,至2030年各种区域VOCs排放量消减至2015年排放量的40%,NOx减排至40%;2030年VOCs减排60%后加大NOx的减排力度至80%,至2035年VOCs排放量减排至2015年的30%,NOx排放量减排至2015年的20%,地面臭氧浓度将明显改善且臭氧8小时最大值能够达到现有空气质量标准。因此,本研究考虑河北省2025年VOCs排放量在2020年排放量的基础上下降30%,2025年NOx排放量在2020年排放量20%,如表5-5所示。u5-52025"O3ú—=xy+¨«»D河北省各市NOx排放控制目标VOCs排放控制目标石家庄市、衡水市邯郸市、唐山市廊坊市、保定市沧州市、邢台市基于2020年排放量,2025年下降20%。基于2020年排放量,2025年下降30%。张家口、秦皇岛承德基于2020年排放量,2025年下降10%。基于2020年排放量,2020年下降20%。5.2$%&3456vwxy5.2.1模拟范围和模拟网格的构建在确定臭氧前体物总的减排目标的前提下,为了进一步确定各细分人为源的减排比例,需要对河北省臭氧季展开回溯模拟。回溯模拟的网格设计为双重嵌套网格,水平格距分别为12km和4km。为协调气象场与空气质量场的关系,每一重气象模拟网格比对应的空气质量模拟网格稍大。模拟网格的地图投影坐标系具体定义如下:水平投影坐标系采用LambertConformalConic投影(兰伯特正形投影),三个投影参数分别取为北纬25度、北纬47度、以及东经108度55分;坐标系原点取为中国大地坐标原点,即东经108度55分、北纬34度32分。在此坐标系平面上气象和空气质量模拟网格的具体定义如表5-6所示。模拟网格在垂直方向采用σ-р坐标,模式层顶定义139为50mb,气象模式取35个σ层进行计算,空气质量模式取其中的14个σ层,构建为垂直方向的13层格子,用于模拟每个格子内的空气污染物浓度数值。12km和4km网格的模拟范围和地形高度如图5-5和图5-6所示。4km网格覆盖了河北省大部分地区(秦皇岛主城区除外),模拟结果的分析和展示将以4km网格结果为主。u5-6“”‘’÷¿网格格距左下角坐标(km)行数列数12km气象网格12km(-3420,-2340)39157112km空气质量网格12km(-3060,-2232)3724264km气象网格4km(-192,-36)1991784km空气质量网格4km(204,-24)192171!5-512km‘’“”◊ÿ140图5-64km网格模拟范围5.2.2模拟时段的选择已有研究表明,2019年气象条件是近年来比较稳定的一年,同时相比2020年排放可能受疫情影响短期发生明显变化,2019年排放处于常规水平,因此选取2019年臭氧季(4-9月)进行常规回溯模拟,再选取两段臭氧典型污染时段开展敏感性模拟,两段时间分别是2019年6月7日-2019年6月18日、2019年7月15日-2019年7月28日,这两段时间都发生了较为严重的区域污染,尤其6月中旬个别城市臭氧达到了重度污染,分别见表5-7和表5-8。141u5-7#$%2019"6[7_~2019"6[18_LMŸ⁄PQ>μg/m3B日期沧州承德邯郸衡水廊坊秦皇岛石家庄唐山邢台张家口2019/6/71891522141931621891961852131172019/6/814996201188133205206132219982019/6/91271011771341041221491231691072019/6/101851191841751701412051632031322019/6/112141932092162271272641572091892019/6/122112112202122381542442632281832019/6/131881452422091861211671712351452019/6/142361052542311521371931622481282019/6/151401442922641711022591252752012019/6/1678691631185872113481391432019/6/171611242181931861182071642151342019/6/18221181243236240141267254266162u5-8#$%2019"7[15_~2019"7[28_LMŸ⁄PQ>μg/m3B日期保定沧州承德邯郸衡水廊坊秦皇岛石家庄唐山邢台张家口2019/7/142051721122462122011432171772441392019/7/152201851442371922291402192142351932019/7/161881591632012031971001551222021722019/7/17176136100162160811081911391871272019/7/18201202164198189180962081362071712019/7/191911511531991501741062041412051672019/7/201171011081331188510311183881592019/7/211921621511991981862151922002231652019/7/2213417714216214914321991181127972019/7/231561101321781421641411991411921422019/7/242051341421811652051882182102291382019/7/251931341362161711871361951722111592019/7/262151491541981952151762532022431902019/7/272001971811251432401321581821261772019/7/281611921391511361621131981291561785.2.3源排放清单的调整和处理空气质量模式模拟使用的源清单来源于河北省排放清单(河北省2020年大气污染物排放源清单报告2021.11.17)和北大挥发性有机物(VOCs)清单,同142时参考人口、工业热源和道路交通等数据源进行时空调整。通过模拟2019年臭氧季空气质量状况,并使用同期观测数据对模拟区域内各城市的O3和NO2模拟效果进行评估,并根据评估结果对排放量进行多次调整,最后一次调整后的排放清单用于本次数值模拟,见表5-9。NOx和VOCs人为源主要包括工业源、电厂源、居民源、移动源、生物质燃烧源和溶剂使用源,其中移动源和工业源NOx和VOCs排放量占比较高,溶剂使用源排放的VOCs在VOCs排放总量中也占有较大比例。u5-9“¤‹ø›fiF#$%SeTSwvxy+>/"B城市源排放种类CONOxVOCsSO2PM2.5PMCNH3石家庄农业源000012224.1348896.53153017.84工业源1975479.554689.98155101.3824876.3937546.7520262.597049.88电厂源37457.643890.041066.712172.99449.2646.340居民源187735.644871.4834355.727918.189573.112480.75447.21移动源71889.9105337.4387545.22074.482406.62170.033426.45生物质燃烧源34091.183278.8725448.95483622.06118.7812.55扬尘源000027163.2687782.150溶剂使用源0034572.180000总量2306654172067.8338090.0937590.0592985.2159757.0169753.92唐山农业源000010681.1742724.69137181.94工业源2377309.2565896.29135560.4829986.2145192.2124377.798487.84电厂源39400.253934.711123.712637.89373.8339.240居民源137228.473530.6424823.185688.67065.231813.253940.07移动源84982.88121282.0571481.149860.964899.55282.362285.52生物质燃烧源26069.623034.6314647.75462.672251.3888.84769.57扬尘源000025456.6976169.40溶剂使用源00119315.840000总量2664990.5197678.3366952.0948636.3295920.06145495.6152664.94秦皇岛农业源00004510.0418040.1643570.49工业源575315.515944.6545889.8750311000.125903.572047.23电厂源11151.341091321.43436.7457.97.810居民源50332.811306.129033.912132.142578.1659.981507.89移动源21652.834739.9724251.354402.911783.6275.38809生物质燃烧源6674.28739.6714317.5114.29597.3526.74215.75扬尘源00007303.1522037.810溶剂使用源0014642.990000143城市源排放种类CONOxVOCsSO2PM2.5PMCNH3总量665126.6953821.42108456.9814589.0927830.2846751.4648150.36邯郸农业源000012025.6448102.57128505.84工业源1299971.7535952.576691.817891.4125345.1313458.984617.29电厂源26383.653697.05749.462198.43220.0422.840居民源189132.254598.3230734.267153.999058.132164.945299.64移动源46036.9566818.6546556.161393.251476.8782.332193.77生物质燃烧源31853.522644.7428523.64463.363898123.05672.55扬尘源000023465.0367658.230溶剂使用源0056495.040000总量1593378.12113711.3239750.3829100.4475488.84131613141289.08邢台农业源000010213.5940854.3681112.08工业源780212.7521533.2567606.119843.8414843.228000.442786.24电厂源12499.861251.75355.951057.8123.4314.290居民源126377.033272.1523012.725307.666485.721674.434204.96移动源33839.5855396.9240802.591206.151271.5472.921436.64生物质燃烧源26213.222010.5822004.04367.063443.1101.68509.66扬尘源000018000.2251355.710溶剂使用源0021992.540000总量979142.4483464.66175773.9517782.5154380.82102073.890049.59保定农业源000013363.2953453.16129595.99工业源1329713.2537008.2763548.1716797.0925304.5813642.234743.44电厂源23184.994484.29662.131768.04174.319.260居民源199214.595169.0536106.888350.2210311.212659.986645.7移动源65406.8481198.9867282.331758.632050.96114.32608.99生物质燃烧源34526.482841.0628811.13505.824236.53139780.55扬尘源000027832.7390844.130溶剂使用源0027470.190000总量1652046.25130701.7223880.8329179.7983273.59160872.1144374.69张家口农业源00009908.7639635.0460320.39工业源545306.3815885.8238224.557139.1310489.345616.481984.73电厂源28771.965126.13819.053924.1325.7135.170居民源80739.522079.3414103.723386.494037.751028.872421.61移动源26319.9633125.9820264.36733.54686.1454.451293.08生物质燃烧源8977.79877.1616444.01135.661039.6640.68268.49扬尘源000022236.7263510.070溶剂使用源0015229.560000总量690115.5657094.43105085.2515318.9248724.09109920.866288.3农业源00006491.7725967.0870420.73144城市源排放种类CONOxVOCsSO2PM2.5PMCNH3承德工业源523287.3114485.1237111.146591.419946.745365.011867.63电厂源10223.95975.96290.58605.4984.849.130居民源63577.241631.8911131.112623.383161.45802.842051.97移动源15915.8120707.4122788.54493.84471.2521.1775.44生物质燃烧源8122.17808.7420570.52125.47920.136.35246.77扬尘源000013714.4141145.970溶剂使用源0019348.030000总量621126.538609.12111239.9210439.5934790.5673347.4775362.55沧州农业源000011287.9845151.9287127.64工业源1195624.532590.9102037.2715081.2622759.9812263.464273.73电厂源22113.292794.83646.661551.25384.7251.690居民源131837.173416.5323993.345520.176686.281726.574348.29移动源69851.45103395.5550591.476791.283574.3186.491531.14生物质燃烧源27911.652439.8922455.08416.433383.29104.44611.71扬尘源000017951.3551455.60溶剂使用源0037115.980000总量1447338144637.7236839.8129360.466027.91110940.297892.5廊坊农业源00006554.3926217.5541603.12工业源1045243.3128805.459327.313292.819953.2210755.433722.73电厂源8811.36897.86250.88524.5874.056.930居民源84525.182188.0214975.483479.534273.911095.512497.28移动源31260.6430320.0647158.76774.41721.2139.871014.49生物质燃烧源13315.861502.956351.68229.961231.648.62396.21扬尘源000014527.5645490.880溶剂使用源0039425.20000总量1183156.2563714.29167489.318301.2747335.9583654.849233.83衡水农业源00008591.3834365.5288395.66工业源538296.3116099.733208.439769.7611265.015547.031744.75电厂源8549.631998.59319.862018.91463.6149.880居民源97566.542533.3914919.213608.194472.611040.842662.2移动源29328.7832127.7723682.53715.53948.2325.48971.89生物质燃烧源16384.81198.8618275.48252.221744.2658.5307.44扬尘源000016984.4446026.840溶剂使用源0016757.130000总量690126.0653958.31107162.6516364.6244469.5387214.0994081.93河北省农业源0000105852.32423409.31020855.12工业源12185729338892.7814307.06158772.3233645.7125193.643325.63电厂源228548.330142.256606.318896.182731.65402.580145城市源排放种类CONOxVOCsSO2PM2.5PMCNH3居民源1348268.7534597.01237189.2755168.7367703.4417147.9541026.78移动源496485.84684449.88502404.4730204.9720290.291124.7218346.38生物质燃烧源234140.5321377.17217849.223620.9326367.21886.615591.26扬尘源0000214635.25643477.10溶剂使用源00402364.620000总量1449317311094592180721266663.1671225.8812116421129145.125.2.4气象模拟结果评估图5-7~图5-12为2019年4-9月湿度、温度、风向、风速的模拟值与观测值的对比情况,从图中可见,模式能够较好地模拟出各气象要素的时间变化趋势,二者具有较高的一致性。表5-10为各气象要素模拟效果统计指标。可以看到,WRF模式能够较合理地对除湿度以外的各气象要素进行模拟:对湿度而言,其在4-9月Bias均为负值,且超出推荐值(附表1)范围较多,说明其在4-9月模拟低估较为显著;4-9月地面气温、风向的Bias和RMSE均处于推荐值范围,模拟效果较好;各月风速的RMSE均满足推荐值范围,但Bias较推荐值稍大,说明风速模拟高估较显著。总的来说,气象回溯模拟效果基本满足推荐值范围。u5-102019"LMüWRFfl‡“”·‚¡¬TimeHmdBiasHmdGETMPBiasTMPRMSEWDBiasWDGEWSBiasWSRMSE4月-6.577.160.241.07-2.4914.160.820.975月-8.158.290.441.355.6811.870.871.046月-8.128.170.711.27-2.2312.590.790.897月-9.939.930.81.29-3.210.830.620.728月-3.215.21-0.220.98-4.215.230.680.89月-9.649.770.11.08-9.1514.720.750.86平均-7.68.080.341.18-2.5713.220.750.89146图5-72019年4月湿度、温度、风向、风速模拟值及观测值时间序列图5-82019年5月湿度、温度、风向、风速模拟值及观测值时间序列147图5-92019年6月湿度、温度、风向、风速模拟值及观测值时间序列图5-102019年7月湿度、温度、风向、风速模拟值及观测值时间序列148图5-112019年8月湿度、温度、风向、风速模拟值及观测值时间序列图5-122019年9月湿度、温度、风向、风速模拟值及观测值时间序列1495.2.5空气质量模拟结果评估使用4公里模拟区域内所有国控站逐日观测数据对空气质量模拟结果进行评估。国控站的数据也被用来计算城市平均观测浓度(剔除相应的城市对照点),与相应的模拟值对比,用于评估区域空气质量的整体模拟状况。臭氧是最常用来衡量空气质量模式模拟能力表现的物种之一,因为它的生成经历了多种前体物复杂的物理化学反应和传输过程,最能反映空气质量模式系统对排放速率、气象场、各物理化学过程模拟的准确程度。由于本研究重点是臭氧,因此评估也将更侧重臭氧及其前体物NO2。污染物浓度评估所用观测数据为2019年4~9月保定、沧州、承德、邯郸、衡水、廊坊、石家庄、唐山、邢台、张家口等10个城市逐日的NO2和日最大8小时O3浓度。使用下列统计指标评估模拟效果,各指标计算公式如下:NMB=∑(#!"$#!#)∑#!#95-1:NME=∑#!"$#!#∑#!#95-2:MNB=&'∑#!"$#!##!#95-3:MNE=&'∑(#!"$#!#(#!#95-4:FB=&'∑#!"$#!#(#!")#!#)/+95-5:FE=&'∑(#!"$#!#((#!")#!#)/+95-6:COR=∑,#!"$#"-(#!#$##).∑(#!"$#")$⋅∑(#!#$##)$95-7:式中N表示样本数,C为浓度,上标p代表模拟值、o代表观测值。其中,NMB、MNB、FB是反映模拟值和观测值的偏离程度的统计量,NME、MNE、FE是反映模拟值和观测值之间绝对误差的统计量,这些指标越接近于零,表明模拟值越接近于观测值;COR反映的是模拟值和观测值变化趋势的吻合程度,该值越接近于1,表明模拟效果越好。150图5-13和表5-11是10个城市日最大8小时O3浓度模拟值与观测值的比对评估结果。可以看出,回溯模拟较合理地模拟了2019年臭氧季大部分城市日最大8小时O3浓度情况和相关性变化。部分臭氧浓度高值低估较为显著,主要是由于排放时空分布的误差以及气象误差共同造成。大部分城市模拟值与观测值的逐日变化相关性良好,相关系数在0.6-0.8之间,平均为0.61。总的来说,几乎所有城市的标准化平均偏差、标准化平均误差这两个统计量均在推荐范围内(阈值分别为±15%和25%,EPA2007)。图5-132019年4~9月河北省10个城市日最大8小时臭氧浓度评估结果151重点城市石家庄、邯郸和衡水臭氧模拟效果良好。从图5-13可以看出,重点城市的臭氧模拟值有一定的低估,主要是实测浓度较高的污染日,尤其是石家庄和邯郸较其他城市低估更明显,但统计量NMB和NME分别是-12~-5%和18~24%,均在推荐的参考值范围内(BoylanandRussell,2006)。石家庄、邯郸和衡水代表性站点的日最大8小时O3浓度模拟结果也表明(图5-14和表5-12),模拟值有一定的低估,但误差可以接受,NMB和NME皆在推荐的参考值范围,相关性表现良好。模型对站点的良好模拟效果也表明模型能够反映出城市内部不同地区臭氧浓度的差异,这对于分析城市内部站点臭氧浓度对前体物的敏感性,制定针对性和有效性更强的污染控制方案具有重要意义。表5-112019年4~9月河北省10个城市日最大8小时臭氧浓度评估结果城市平均百分比偏差(FB)平均百分比误差(FE)平均标准化偏差(MNB)平均标准化误差(MNE)标准化平均偏差(NMB)标准化平均误差(NME)相关性(R)保定-0.050.2400.25-0.070.220.56沧州0.010.190.050.21-0.010.180.67承德-0.070.24-0.010.25-0.070.220.65邯郸-0.10.24-0.050.25-0.120.220.57衡水-0.010.20.030.22-0.050.180.65廊坊0.020.220.090.2700.210.62石家庄-0.050.260.020.29-0.080.240.54唐山-0.010.220.040.24-0.030.20.75邢台0.040.230.110.2800.220.53张家口-0.190.27-0.150.24-0.180.250.58152图5-142019年4~9月石家庄、邯郸及衡水代表性站点日最大8小时臭氧模拟值观测值时间序列153表5-122019年4~9月石家庄、邯郸及衡水代表性站点日最大8小时臭氧评估结果城市站点平均百分比偏差(FB)平均百分比误差(FE)平均标准化偏差(MNB)平均标准化误差(MNE)标准化平均偏差(NMB)标准化平均误差(NME)相关性(R)石家庄职工医院00.260.10.32-0.030.240.5高新区-0.050.250.010.27-0.080.230.58西北水源-0.030.240.030.26-0.050.220.52西南高教-0.010.270.10.34-0.050.250.51世纪公园-0.020.270.060.31-0.060.240.55人民会堂-0.130.27-0.070.27-0.140.250.53封龙山-0.090.24-0.050.23-0.110.230.5322中南校区-0.060.270.010.29-0.10.240.57邯郸环保局-0.090.24-0.040.25-0.110.220.56东污水处理厂-0.110.25-0.060.26-0.140.230.57矿院-0.130.25-0.080.25-0.150.230.6丛台公园-0.080.23-0.030.24-0.10.210.54衡水电机北厂00.190.040.21-0.030.180.63市监测站0.020.210.070.24-0.020.190.65市城管局-0.060.2-0.020.22-0.090.180.67从城市NO2平均浓度模拟结果来看(图5-15、表5-13),绝大部分城市NO2模拟值有所偏低,仅邯郸和石家庄有所高估,城市NO2相关系数在0.30-0.59之间,平均为0.44。另外,城市之间、同一个城市的站点之间的模拟表现差异较大,以石家庄为例(图5-16、表5-14),除了西北水源站点NO2有所低估以外,其余站点皆高估,而相关性方面,封龙山站点相关性远远差于其余站点,主要是排放的空间误差导致。总体来说,数值模式系统能够较好地回溯再现河北省2019年臭氧季的臭氧污染水平和逐日变化。上述空气质量模式模拟利用城市实测数据进行评估的较好结果,表明本研究模式模拟的空气质量场符合进一步进行控制决策方案制定的相关计算的要求。154图5-152019年4~9月河北省10个城市NO2日均模拟值和观测值时间序列155表5-132019年4~9月河北省10个城市NO2日均评估结果城市平均百分比偏差(FB)平均百分比误差(FE)平均标准化偏差(MNB)平均标准化误差(MNE)标准化平均偏差(NMB)标准化平均误差(NME)相关性(R)保定-0.140.32-0.060.3-0.150.30.44沧州-0.010.280.050.3-0.030.270.4承德-1.051.05-0.670.68-0.690.690.3邯郸0.520.550.880.90.690.720.46衡水-0.20.34-0.120.3-0.190.310.39廊坊-0.30.37-0.220.32-0.280.330.47石家庄0.190.350.330.460.210.370.56唐山00.240.060.2600.240.43邢台-0.350.48-0.220.4-0.330.420.35张家口-0.590.62-0.40.43-0.430.440.59图5-162019年4~9月石家庄、邯郸及衡水代表性站点日均NO2模拟值观测值时间序列156表5-142019年4~9月石家庄、邯郸及衡水代表性站点日均NO2评估结果城市站点平均百分比偏差(FB)平均百分比误差(FE)平均标准化偏差(MNB)平均标准化误差(MNE)标准化平均偏差(NMB)标准化平均误差(NME)相关性(R)石家庄职工医院0.050.240.10.270.030.230.6高新区0.20.280.30.370.210.290.64西北水源-0.210.32-0.140.29-0.20.290.65西南高教0.250.320.380.440.240.330.55世纪公园0.420.440.650.660.510.540.48人民会堂0.430.460.680.70.510.540.6封龙山0.010.340.140.41-0.010.340.2922中南校区0.340.370.510.530.360.40.65邯郸环保局0.660.671.221.230.920.930.4东污水处理厂0.50.510.790.80.640.650.59矿院0.530.550.870.880.680.710.5丛台公园0.410.470.660.710.510.580.36衡水电机北厂-0.080.29-0.010.29-0.110.280.47市监测站-0.440.49-0.320.37-0.370.410.19市城管局-0.080.24-0.040.23-0.090.230.525.2.6模拟的臭氧污染区域特征选取模式模拟的部分污染日绘制臭氧日最大8小时平均浓度的空间分布,如图5-17所示,空间分布图严格按国标的臭氧等级分割模拟浓度并按国家标准的等级颜色着色。8个污染日均为典型的臭氧污染日,整个区域地面气温高、云覆盖小、地面风速小、相对湿度低、天然源VOCs排放量高,给臭氧的生成和积聚提供了有利条件。其中2019年6月15日邯郸、邢台皆出现了重度污染,保定、衡水、廊坊、石家庄和张家口分别出现了轻度或中度污染,但模式模拟区域上稍有偏差,张家口并未在污染范围内,邯郸、邢台模拟到中度污染。总体模拟可以反应区域污染,但是具体的城市以及污染程度会稍有偏差。157图5-17臭氧污染较严重日的臭氧日最大8小时平均浓度的空间分布图1585.334z{}~vwxyLW根据对模拟时段逐日污染气象条件和空气质量场空间分布特征以及河北省各城市各国控站点实测臭氧浓度数据的分析,对如表5-15所列的DDM参数进行了CMAQ-DDM-3D的模拟计算。分别计算了4-km模拟域范围内臭氧浓度对七类污染源(生物质燃烧、移动源、电厂、工业、居民、溶剂使用、天然源)排放的NOx和VOCs的一阶敏感性系数,确定臭氧浓度对这13个排放源的响应情况。本节重点展示石家庄、邯郸和衡水等城市的敏感性相关结果。u5-15CMAQ-DDM-3DLM„‰Â¿ÊFDDMÁ/÷Ë源分类NOx排放VOCs排放工业源INIV电厂源PNPV民用源RNRV移动源TNTV生物质燃烧源FNFV溶剂使用-SV天然源BNBV5.3.1DDM-3D模拟的敏感性系数的日变化特征图5-18展示的是2019年6月7日~6月18日石家庄、邯郸和衡水城市国控站点平均(对照点未计算在内)臭氧8小时滑动平均浓度对各DDM参数的敏感性系数的时间序列(逐时),显示了臭氧浓度对各源排放种类的敏感程度日变化特征。由图可见,臭氧浓度对VOCs源的敏感性系数总是正值,其数值随着日出开始增加,中午前后即在太阳辐射最强时达到峰值,然后敏感性开始减弱,日落时敏感性变得微弱。在各类源中,石家庄臭氧对工业源VOCs和NOx以及移动源VOCs和NOx更为敏感。臭氧浓度对工业源和移动源NOx的敏感性系数在一天中的大部分时间都是负值,即消耗臭氧,尤其是夜间,在夜间午夜左右,敏感性系数的负值达到最低,即对臭氧的滴定作用最大,随着日出其对臭氧的滴定作用开始逐渐减弱,部分天在中午前后敏感性开始变为正值,并在臭159图5-18由CMAQ-DDM-3D计算的2019年6月7日~6月18日石家庄、邯郸和衡水城市平均臭氧滑动8小时平均浓度对各个DDM源排放参数的敏感性系数与模拟和实测浓度的时间序列对比160氧8小时浓度峰值(一般在下午4、5点钟)前后表现出显著的正敏感性,随后又开始下降,并在日落前后变为负值,即重新开始消耗臭氧。从逐时敏感性系数的时间序列图来看。邯郸和衡水也有类似日变化特征,但石家庄的移动源滴定作用持续时间更长,敏感性影响更显著。上面总结的是NOx和VOCs敏感性系数日变化的典型特征,具体到不同的气象条件以及不同的源项这些特征会发生一些变化。例如,在臭氧污染不明显的日子,较强的NOx排放也可能在臭氧峰值出现的时候仍然对臭氧生成发生滴定作用,即消耗臭氧。对石家庄、邯郸和衡水三个城市臭氧对NOx和VOCs源排放敏感性系数日变化的典型特征分析表明:(1)控制本地VOCs排放有助于在太阳辐射强的白天时段持续降低臭氧生成,不仅有利于抑制臭氧日最大8小时平均浓度的超标情况,也可有效抑制臭氧浓度超标时数;(2)控制NOx排放在某些情况下可能导致臭氧浓度上升。5.3.2臭氧日最大8小时均值对前体物排放敏感度的定量分析图5-19展示的是2019年6月7日~6月18日石家庄、邯郸和衡水臭氧日最大8小时平均浓度和各个DDM源排放参数的敏感性系数的日累积柱状图,显示了削减相应的臭氧前体物源排放能够降低的相应臭氧日最大8小时平均浓度数值。由图可见,在污染天,各市臭氧日最大8小时平均浓度对区域内NOx和VOCs排放都敏感,特别是对工业源的NOx、移动源的NOx,以及工业源的VOCs,移动源的VOCs、溶剂使用的VOCs和天然源VOCs排放最为敏感。以石家庄2019年6月11日为例,臭氧日最大8小时平均浓度(观测值为264µg/m3)对上述2个NOx排放和4个VOCs排放的敏感性系数都在10µg/m3以上,显著高于其他排放NOx和VOCs的敏感性系数。另外,在相对清洁天以及个别污染天,由于气象条件的变化(差异),重点城市的臭氧日最大8小时平均浓度对移动源和工业源的NOx会表现出较高的负值敏感性,尤其是石家庄。比如,2019年6月11日石家庄臭氧日最大8小时平均浓度对工业源的NOx敏感性低于-7µg/m3;2019年6月8日邯郸臭氧日最大8小时平均浓度对移动源的NOx敏感性低于-12µg/m3。这将引起制定控制方案时需要对移动源、工业源的NOx排放的削减进行周到细致的考虑。161图5-19由CMAQ-DDM-3D计算的2019年6月7日~6月18日石家庄、邯郸和衡水城市臭氧日最大8小时平均浓度对各个DDM源排放参数的敏感性系数与模拟和实测浓度的逐日累积柱状图162以上总结的是石家庄、邯郸和衡水等重点城市臭氧污染时段的共同特征,在讨论臭氧对区域内NOx敏感性的较大日间变化时已指出,随着气象条件的不同,敏感性数值的日间变化显著,差异明显,因此针对每天的臭氧浓度利用其敏感性系数得到的达标控制策略即排放削减方案很可能不能满足其他天的达标需求,因此需要对削减方案进行多天的多目标优化处理或者在制定削减方案时首先对多天的浓度观测值和模拟值等进行平均处理(EPA2007)。5.3.3臭氧日最大8小时浓度对各类源前体物排放敏感性的空间分布选取臭氧日最大8小时平均浓度的敏感性系数(即CMAQ-DDM-3D的敏感性计算结果)进行其空间分布特征的分析。图5-21展示了2019年7月24日13个DDM参数的臭氧日最大8小时平均浓度的敏感性系数空间分布,并与臭氧日最大8小时平均浓度本身的分布进行对比(图5-20)。7月24日,石家庄、邯郸、衡水日最大8小时臭氧浓度分别是218、181、165µg/m3,臭氧高值区主要分布河北省中东部及西部。在各细分源类别中,天然源VOCs对城市影响显著且影响大于天然源NOx,大部分地区的NOx敏感性系数都在-2~5µg/m3左右,而天然源VOCs的敏感性系数可达到5~10µg/m3。工业源NOx和VOCs排放对城市臭氧浓度有重要影响。其中臭氧对工业源NOx的敏感性系数在城市主城区的中心地带为-20~-5µg/m3的较低水平,而在其他大部分地区都在5~20µg/m3。工业源VOCs对臭氧浓度的影响在臭氧的高值区比较大,在5µg/m3以上,最高可达20µg/m3以上。电厂源、居民源和生物质燃烧源NOx和VOCs排放对臭氧影响均较小,小于5µg/m3。移动源NOx的敏感性系数在城市主城区的中心地带为负值,表明移动源NOx排放量较大,其体现出的滴定作用能够在局地抑制臭氧的生成,臭氧浓度对移动源VOCs的敏感性较强(普遍大于5µg/m3)。溶剂使用VOCs排放对臭氧的影响范围与移动源VOCs的影响接近,影响普遍大于5µg/m3。总结臭氧生成敏感程度和敏感性系数空间分布的分析结果,可以得到河北省臭氧污染控制策略制定具有指导意义的信息:(1)主城区是臭氧高值区,臭氧生成对本地VOCs源排放最为敏感,敏感程度最高的三个VOCs排放种类分别是移动源、工业源和溶剂使用。因此,控制这三类源VOCs排放是城市主城区臭163氧污染控制的关键;(2)臭氧生成对移动源、工业源NOx排放敏感性在主城区可能为负值,因此臭氧污染控制需要同时考虑控制地区,尤其是针对NOx排放的协同控制。!5-202019"7[24_fg8\hLMPQ(8O©164165图5-21由CMAQ-DDM-3D计算的2019年7月24日最大8小时臭氧浓度对模拟4-公里模拟域各类源排放的敏感性空间分布5.4ÄvwxyEKMAÅÇNefÉÑDÖLWEKMA(EmpiricalKineticModelingApproach)曲线能够直观地反映臭氧生成与其前体物NOx和VOCs排放削减情况之间的非线性关系,帮助政策制定者直接认识和评估不同排放控制政策对于减少O3污染的有效性,被广泛用于设计臭氧污染控制的有效减排途径。通过绘制不同NOx和VOCs减排控制情景下的臭氧等浓度曲线图,即可得到EKMA曲线。EKMA曲线随气象条件和空间地点的不同而变化,并没有普适的EKMA曲线,而需要因时因地绘制。由于EKMA曲线的绘制需要足够多的情景计算以得到足够密集的、与VOCs和NOx排放情景相对应的臭氧生成浓度数值,因此制作EKMA曲线的过程就是臭氧生成前体166物控制的情景分析计算过程。由于计算量大,如前所述,可以采用RFM模式的办法来实现。5.4.1EKMA曲线绘制方法我们首先利用表5-16所列的五个DDM参数分别进行100%人为源排放和1%人为源排放条件下的DDM模拟,即排放条件ecase分别为basecase或1pctcase,从而生成两套DDM模拟结果。然后分别利用basecase和1pctcase的DDM系数,构建区域内人为源NOx和VOCs排放的臭氧生成浓度的RFM模式:%%&',)+,)=%)+,),-+∑().)+,),.(0)2.30+04∑().4)+,),.,.(4)2.30+∑().()5)+,),.,5(4).6595-8:u5-16óÈÖô«ÍEKMAabFRFM“¤FDDMÁ/代码DDM参数ENNOx排放EVVOCs排放NNNOx排放二阶VVVOCs排放二阶NVNOx和VOCs排放交叉100%人为源排放条件下2019年7月24日O3日最大8小时浓度及其对前体物的5个一阶和二阶敏感性系数空间分布举例见图5-22。其中各DDM参数的源排放定义为4公里模拟域范围的总排放。然后,基于实测数据,我们计算相对响应因子RRF(relativeresponsefactor,RRF=观测值和模拟值的比值),并用RRF对RFM的计算结果进行“修订”:C0123=+012∗--.。同时对利用basecase和1pctcase的DDM系数计算得到并修订后的RFM浓度结果进行加权平均(使用削减后的排放比例到100%或者1%的距离进行加权平均)。这是一个对DDM的模拟采取stepwise的模拟方法来构筑RFM模式的简单应用,据此制作的EKMA曲线,将大大减少源削减力度加大时的误差(Huanget.al.,2017,ES&T)。167图5-22100%人为源排放条件下2019年7月24日O3日最大8小时浓度及其对前体物的敏感性系数空间分布最后,用经加权平均的RFM修订结果绘制EKMA曲线。具体过程是通过选取足够小间隔(每次差距选为0.01)的一组相应NOx和VOCs排放削减量,通过RFM模式计算并“修订”对应的臭氧浓度预测值最后再加权平均,得到足够密168集的以VOCs减排量和NOx减排量分别为横、纵轴的平面空间上的代表臭氧浓度数值的点,然后用这些点连线画出臭氧等浓度曲线图,即为EKMA曲线图。EKMA曲线可以针对每个站点每天或每小时的臭氧浓度绘制,也可以针对多站点的平均浓度或区域最大浓度进行绘制,分别对应于不同的控制目标。我们绘制逐日的国控站、城市国控站平均的日最大臭氧8小时浓度的EKMA曲线,用以探讨不同时间、不同污染程度、不同减排目标下的减排途径和措施。我们制作的EKMA曲线,对应整个模拟区域(主要包括成都和盆地内各地市)的NOx和VOCs减排情景,基本体现了受点的所有前体物影响情况。5.4.2重点城市EKMA曲线及控制方案情景分析为了深入探究不同时段的臭氧污染对减排措施的响应,下面选取部分典型臭氧污染日,根据EKMA曲线以及细分人为源敏感性结果,对减排方案进行具体分析。2019年6月7日~18日、2019年7月15日~28日石家庄共出现13天轻度污染、5天中度污染和1天重度污染,邯郸共出现15天轻度污染、7天中度污染和1天重度污染,衡水共出现13天轻度污染、4天中度污染(表5-17);从EKMA曲线(图5-23~图5-25)读取的建议NOx和VOCs最优减排路径如表5-17所示:石家庄的绝大部分污染天的减排路径都需要同时减排NOx和VOCs,且着重减排VOCs,部分污染天例如7月21日、23日、24日则需要重点加强减排VOCs;邯郸的NOx和VOCs减排路径与石家庄较为相似,大部分天NOx和VOCs的减排比例比较接近,部分天需要侧重对VOCs的控制,例如7月22日、23日和24日;衡水与石家庄和邯郸不同,NOx和VOCs减排路径更侧重于对NOx的减排控制,大部分天在同时减排NOx和VOCs的基础上需要更加专注对NOx的控制。169表5-17重点城市石家庄、邯郸和衡水2019年6月7日~18日、2019年7月15日~28日臭氧污染日NOx和VOCs建议减排路径日期石家庄邯郸衡水OBSNOxVOCsOBSNOxVOCsOBSNOxVOCs2019/6/719645%40%21445%50%19350%20%2019/6/820645%53%20142%55%18845%23%2019/6/914917730%25%1342019/6/1020525%49%18430%25%17525%15%2019/6/112645%65%20943%35%21640%35%2019/6/1224450%55%22055%53%21248%40%2019/6/131675%22%24270%60%20955%43%2019/6/1419336%45%25455%45%23160%40%2019/6/1525960%50%29255%48%26460%50%2019/6/161131638%5%1182019/6/1720735%43%21853%45%19339%25%2019/6/1826740%68%24355%53%23656%45%2019/7/1521930%48%23740%42%19233%25%2019/7/1615520140%54%20340%42%2019/7/1719130%35%1625%8%1602019/7/1820833%45%19845%40%18930%25%2019/7/1920415%46%19935%35%1502019/7/201111331182019/7/211920%32%19935%35%19835%28%2019/7/22911620%12%1492019/7/231990%57%1780%30%1422019/7/242180%47%1815%33%1657%7%2019/7/2519530%33%21630%45%1715%18%2019/7/2625315%61%19835%35%19533%25%2019/7/271581251432019/7/2819825%35%151136OBS:日最大8小时臭氧观测浓度(µg/m3)170171图5-23模拟区域人为源NOx和VOCs减排对应的石家庄日最大8小时臭氧城市平均浓度EKMA曲线172173图5-24模拟区域人为源NOx和VOCs减排对应的邯郸日最大8小时臭氧城市平均浓度EKMA曲线174175图5-25模拟区域人为源NOx和VOCs减排对应的衡水日最大8小时臭氧城市平均浓度EKMA曲线前文提到,实现河北省O3轻度污染转良好天气是实现河北省优良天数提升的关键,但是轻度污染的范围是161~215μg/m3,考虑到各细分人为源的贡献,实际能够考虑争取的轻度污染转良好天气基本上在161~200μg/m3,基于此以重点城市典型站点为例,结合EKMA建议最优减排路径,提出对应各细分人为源的减排比例建议。2019年6月13日石家庄西北水厂观测臭氧浓度为174μg/m3,污染主要来源于工业源NOx、移动源NOx和工业源VOCs,贡献占比分别为26%、19%和15%;根据EKMA曲线(图5-26),控制NOx总减排比例≥25%,VOCs总减排比例≥23%,可实现臭氧浓度达到160μg/m3,具体到各主要人为细分源减排比例参考表5-18,考虑到居民源和生物质燃烧源的控制难度,以及工业源、移动源的敏感性更强,需要适当加强工业源、移动源的控制力度。176图5-262019年6月13日石家庄市西北水源站点EKMA曲线2019年7月23日邯郸市丛台公园站点观测臭氧浓度为182μg/m3,污染主要来源于工业源VOCs、移动源VOCs和天然源VOCs,贡献占比分别为35%、24%和18%;根据EKMA曲线(图5-27),该日需集中减排VOCs,VOCs总减排比例≥30%,可实现臭氧浓度达到160μg/m3,具体到各主要人为细分源减排比例参考表5-19,考虑到该天臭氧生成对移动源NOx负敏感性即发生较为显著的滴定作用,因此尽量避免控制移动源,转而控制工业源、溶剂使用源;尤其该天对VOCs源排放更为敏感,因此需要加大对主要源VOCs排放的控制。图5-272019年7月23日邯郸市丛台公园站点EKMA曲线177表5-182019年6月13日石家庄市西北水源站点NOx和VOCs减排控制方案减排目标(μg/m3)减排比例工业源NOx(IV)工业源VOCs(IV)电厂源NOx(PN)电厂源VOCs(PV)居民源NOx(RN)居民源VOC(RV)移动源NOx(TN)移动源VOCs(TV)生物质燃烧源NOx(FN)生物质燃烧源VOCs(FV)溶剂使用源VOCs(SV)天然源NOx(BN)天然源VOC(BV)敏感性系数总和观测O3浓度(μg/m3)2019/6/131426%13.681.70.10.61.310.14.312.43.30.85.55317426%15%3%0%1%2%19%8%2%5%6%2%10%方案NOx减排比例VOCs减排比例工业NOx_削减浓度(μg/m3)工业VOCs_削减浓度(μg/m3)电厂NOx_削减浓度(μg/m3)电厂VOCs_削减浓度(μg/m3)居民NOx_削减浓度(μg/m3)居民VOCs_削减浓度(μg/m3)移动NOx_削减浓度(μg/m3)移动VOCs_削减浓度(μg/m3)生物质燃烧NOx_削减浓度(μg/m3)生物质燃烧VOCs_削减浓度(μg/m3)溶剂使用VOCs_削减浓度(μg/m3)天然源NOx(BN)天然源VOC(BV)削减总和(μg/m3)方案实施后O3浓度(μg/m3)Q125%23%-4.76-2.8-0.09-0.01-0.09-0.2-3.03-1.29-0.2-0.48-0.83——-14160-35%-35%-5%-5%-15%-15%-30%-30%-20%-20%-25%178表5-192019年7月23日邯郸市丛台公园站点NOx和VOCs减排控制方案减排目标(μg/m3)减排比例工业源NOx(IV)工业源VOCs(IV)电厂源NOx(PN)电厂源VOCs(PV)居民源NOx(RN)居民源VOC(RV)移动源NOx(TN)移动源VOCs(TV)生物质燃烧源NOx(FN)生物质燃烧源VOCs(FV)溶剂使用源VOCs(SV)天然源NOx(BN)天然源VOC(BV)敏感性系数总和观测O3浓度(μg/m3)2019/7/232241%8.119.21.30.1-0.14.4-13.313.20.3191.69.65418215%35%2%0%0%8%-25%24%1%2%17%3%18%方案NOx减排比例VOCs减排比例工业NOx_削减浓度(μg/m3)工业VOCs_削减浓度(μg/m3)电厂NOx_削减浓度(μg/m3)电厂VOCs_削减浓度(μg/m3)居民NOx_削减浓度(μg/m3)居民VOCs_削减浓度(μg/m3)移动NOx_削减浓度(μg/m3)移动VOCs_削减浓度(μg/m3)生物质燃烧NOx_削减浓度(μg/m3)生物质燃烧VOCs_削减浓度(μg/m3)溶剂使用VOCs_削减浓度(μg/m3)天然源NOx(BN)天然源VOC(BV)削减总和(μg/m3)方案实施后O3浓度(μg/m3)Q10%30%-4.46-11.52-0.26-0.020.02-0.8800-0.06-0.2-4.95——-22160-55%-60%-20%-20%-20%-20%0%0%-20%-20%-55%1792019年6月10日衡水市监测站观测臭氧浓度为173μg/m3,污染主要来源于移动源NOx,贡献占比为47%;根据EKMA曲线(图5-28),控制NOx总减排比例≥24%,VOCs总减排比例≥5%,可实现臭氧浓度达到160μg/m3,具体到各主要人为细分源减排比例参考表5-20,考虑到该天臭氧生成对移动源NOx最为敏感,因此需要集中减排移动源,但同时工业源、生物质燃烧源也需要加强控制。图5-282019年6月10日衡水市市监测站站点EKMA曲线180表5-202019年6月10日衡水市市监测站站点NOx和VOCs减排控制方案减排目标(μg/m3)减排比例工业源NOx(IV)工业源VOCs(IV)电厂源NOx(PN)电厂源VOCs(PV)居民源NOx(RN)居民源VOC(RV)移动源NOx(TN)移动源VOCs(TV)生物质燃烧源NOx(FN)生物质燃烧源VOCs(FV)溶剂使用源VOCs(SV)天然源NOx(BN)天然源VOC(BV)敏感性系数总和观测O3浓度(μg/m3)2019/6/101325%4.73.32.101.41.324.33.21.62.531.23521739%6%4%0%3%2%47%6%3%5%6%2%6%方案NOx减排比例VOCs减排比例工业NOx_削减浓度(μg/m3)工业VOCs_削减浓度(μg/m3)电厂NOx_削减浓度(μg/m3)电厂VOCs_削减浓度(μg/m3)居民NOx_削减浓度(μg/m3)居民VOCs_削减浓度(μg/m3)移动NOx_削减浓度(μg/m3)移动VOCs_削减浓度(μg/m3)生物质燃烧NOx_削减浓度(μg/m3)生物质燃烧VOCs_削减浓度(μg/m3)溶剂使用VOCs_削减浓度(μg/m3)天然源NOx(BN)天然源VOC(BV)削减总和(μg/m3)方案实施后O3浓度(μg/m3)Q124%5%-1.41-0.99-0.210-0.28-0.26-7.29-0.96-0.4-0.63-0.3——-13160-30%-30%-10%-10%-20%-20%-30%-30%-25%-25%-10%181在对重点城市站点控制方案分析过程中发现,同一天、同一城市内不同站点的减排路径也可能出现不同。以石家庄西北水源和西南高教两个站点为例,2019年6月10日两个站点臭氧观测浓度较为接近,分别是204和211µg/m3,两个站点相距大约20公里,西南高教站点在西北水源站点的正南方,且西南高教站点更接近主城区;从EKMA曲线(图5-29)分别读取建议减排路径,2019年6月10日西北水源站点需控制NOx总减排比例≥38%,VOCs总减排比例≥35%,NOx和VOCs的减排比例接近1:1,而西南高教站点需控制NOx总减排比例≥25%,VOCs总减排比例≥56%,NOx和VOCs的减排比例接近1:2;且从细分人为源敏感系数(表5-21)来看,西南高教站点臭氧对移动源NOx是显著负敏感性,西北水源站点对移动源NOx是显著正敏感性,假设同时对移动源展开严格控制,可能只能改善西北水源站点区域的臭氧污染状况。图5-292019年6月10日石家庄西北水源、西南高教站点EKMA曲线182表5-212019年6月10日衡水市西北水源、西南高教站点细分人为源敏感性系数(µg/m3)站点观测O3浓度工业源NOx(IV)工业源VOCs(IV)电厂源NOx(PN)电厂源VOCs(PV)居民源NOx(RN)居民源VOC(RV)移动源NOx(TN)移动源VOCs(TV)生物质燃烧源NOx(FN)生物质燃烧源VOCs(FV)溶剂使用源VOCs(SV)天然源NOx(BN)天然源VOC(BV)敏感性系数总和2019/6/10西北水源2044.36.51.40.10.91.515.54.724.51.80.93.547.6西南高教211-5.816.61.10.1-2.83.2-25.910.11.67.13.90.58.718.4183利用基于回溯模拟EKMA曲线进行的臭氧控制方案情景分析结果显示:(1)在臭氧污染较为严重时,需要同时对NOx和VOCs排放进行控制,但是不同城市会各有侧重,即在此基础上侧重加强对NOx或者VOCs的控制;例如石家庄和邯郸是比较典型的VOCs控制城市,而衡水则是偏NOx控制城市。而在污染相对较轻时,可能会出现需要重点控制某一类重点源排放的情况。(2)具体到细分人为源上,工业源、移动源和溶剂使用源都是贡献较为显著的源,对这些源的控制是是否能降低臭氧浓度完成达标目标的关键,同时其余人为源如居民源、生物质燃烧源等尽管贡献不如工业源等显著,但是也需要加强控制。尤其是在污染较重的情况之下,仅控制主要贡献源是很难大幅降低臭氧浓度到完成达标任务的。(3)重点需要指出的是对移动源的控制,通过细分人为源敏感性空间分布图可以看到较多城市在主城区的臭氧生成对移动源NOx是较为显著的负敏感性,即发生滴定作用,减排移动源NOx反而会使臭氧浓度出现较大幅度上升,出现这样情况时需要慎重移动源的控制,尤其是控制的区域。(4)基于EKMA曲线和细分人为源敏感性结果的控制方案情景分析再一次表明每天的臭氧浓度利用其敏感性系数得到的达标控制策略即排放削减方案很可能不能满足其他天的达标需求,同一个城市不同区域的减排策略也可能出现不同,这给臭氧污染的精细化管控带来了挑战。5.4.3“十四五”臭氧污染控制情景模拟方法利用两个模拟时段(2019年6月7日~2019年6月18日、2019年7月15日~2019年7月28日)的DDM敏感性模拟结果,开展臭氧污染控制减排情景设计。首先,对石家庄、邯郸、衡水三个城市2020年臭氧90百分位浓度观测值由高到低进行排序,统计超标天数;结合表5-22设定的石家庄、邯郸、衡水三城市超标天数的基础目标、加强目标和强化目标,计算2020年超标天数减少到目标天数臭氧浓度的下降值。以石家庄为例,2020年超标73天,基础目标超标天数为53天,找到2020年浓度由高到低排序的第53天的臭氧90百分位浓度观测值(分别记为O3-53rd),争取将超标但低于O3-53rd的这部分浓度相对较低的超标天控制到良,是达到表5-22目标的最经济简便的途径,O3-53rd即为轻184转良浓度上限。第二,根据O3-53rd和标准值(160µg/m3)计算浓度改善和浓度降幅,从上述两个模拟时段中选择臭氧90百分位浓度模拟值与轻转良浓度上线相对接近的日期,将计算的浓度降幅应用到该日期的臭氧90百分位模拟值上,得出与模拟值相对应的目标浓度值和浓度改善值,见表5-22。表5-22三个情景臭氧控制目标超标天数轻转良浓度上限浓度改善浓度降幅对应模拟日期臭氧模拟浓度目标浓度浓度改善基础目标石家庄53172127.0%2019/7/17172.1160.112.0邯郸48172127.0%2019/7/19170.5158.611.9衡水49171116.4%2019/7/18180.0168.411.6加强目标石家庄391791910.6%2019/7/28179.9160.819.1邯郸361812111.6%2019/7/25171.4151.519.9衡水39177179.6%2019/7/18180.0162.717.3强化目标石家庄301852513.5%2019/7/18191.1165.225.8邯郸321862614.0%2019/7/25171.4147.524.0衡水331842413.0%2019/7/25184.0160.024.0最后,根据选出的模拟日期的DDM各类源NOx和VOCs敏感性模拟结果,以达到表5-22最后一列浓度改善值为目标,兼顾三个情景的减排比例梯度以及不同类别源控制的难易程度和减排潜力,初步设计各类源NOx和VOCs减排比例,详见表5-23,具体减排量见表5-24。其中除石家庄、邯郸、衡水以外的其他城市的减排比例采用三个城市平均值并进行微调。185表5-233个控制情景减排比例(%)情景城市电厂生物质燃烧工业溶剂使用居民移动NOxVOCsNOxVOCsNOxVOCsVOCsNOxVOCsNOxVOCs基础目标Lcase石家庄0.150.10.350.350.30.350.320.10.10.250.25邯郸0.150.10.350.350.320.360.320.150.150.250.25衡水0.150.10.350.350.250.280.250.080.080.180.18其他城市0.150.10.350.350.320.340.30.110.110.250.25加强目标Mcase石家庄0.230.20.40.40.370.420.420.150.150.280.28邯郸0.230.20.450.450.50.520.520.30.30.40.4衡水0.230.20.40.40.330.350.350.150.150.250.25其他城市0.230.20.450.450.420.450.450.20.20.320.32强化目标Hcase石家庄0.330.30.50.50.60.650.670.30.30.420.42邯郸0.330.30.550.550.630.680.70.350.350.450.45衡水0.330.30.50.50.60.650.670.30.30.420.42其他城市0.330.30.550.550.630.680.70.330.330.450.45186表5-243个控制情景相对2020年清单各细分人为源NOx和VOCs排放减排量(吨/年)城市源排放种类2020年清单基础目标Lcase清单加强目标Mcase清单强化目标Hcase清单NOXVOCsNOXVOCsNOXVOCsNOXVOCs石家庄农业源00000000工业源54689.98155101.4-16407-54285.5-20235.3-65142.7-32814-100816电厂源3890.041066.71-583.51-106.67-894.71-213.34-1283.72-320.01生活源4871.4834355.72-487.15-3435.59-730.73-5153.36-1461.45-10306.7交通源105337.487545.2-26334.4-21886.3-29494.5-24512.7-44241.8-36769生物质燃烧源3278.8725448.9-1147.6-8907.13-1311.55-10179.6-1639.43-12724.5扬尘源00000000溶剂使用源034572.180-11063.10-14520.30-23163.4总量172067.8338090.1-44959.6-99684.3-52666.8-119722-81440.3-184099唐山农业源00000000工业源65896.29135560.5-21086.8-46090.6-27676.4-61002.2-41514.7-92181.1电厂源3934.711123.71-590.21-112.37-904.98-224.74-1298.46-337.11生活源3530.6424823.18-388.37-2730.57-706.13-4964.65-1165.11-8191.65交通源121282.171481.14-30320.5-17870.2-38810.2-22874-54576.9-32166.5生物质燃烧源3034.6314647.75-1062.12-5126.72-1365.58-6591.49-1669.05-8056.26扬尘源00000000溶剂使用源0119315.80-35794.80-53692.10-83521.1总量197678.3366952.1-53448-107725-69463.4-149349-100224-224454秦皇岛农业源00000000工业源15944.6545889.8-5102.29-15602.6-6696.76-20650.4-10045.1-31205.1电厂源1091321.43-163.65-32.14-250.93-64.28-360.03-96.43187城市源排放种类2020年清单基础目标Lcase清单加强目标Mcase清单强化目标Hcase清单NOXVOCsNOXVOCsNOXVOCsNOXVOCs生活源1306.129033.91-143.67-993.73-261.22-1806.78-431.02-2981.19交通源34739.9724251.35-8685-6062.84-11116.8-7760.43-15633-10913.1生物质燃烧源739.6714317.5-258.88-5011.13-332.85-6442.88-406.82-7874.63扬尘源00000000溶剂使用源014642.990-4392.90-6589.350-10250.1总量53821.42108457-14353.5-32095.3-18658.6-43314.2-26876-63320.5邯郸农业源00000000工业源35952.576691.8-11504.8-27609-17976.3-39879.8-22650.1-52150.4电厂源3697.05749.46-554.56-74.94-850.32-149.89-1220.03-224.84生活源4598.3230734.26-689.75-4610.1-1379.5-9220.27-1609.42-10757交通源66818.6546556.16-16704.7-11639-26727.5-18622.5-30068.4-20950.3生物质燃烧源2644.7428523.64-925.66-9983.28-1190.13-12835.7-1454.61-15688扬尘源00000000溶剂使用源056495.040-18078.50-29377.40-39546.5总量113711.3239750.4-30379.5-71994.9-48123.7-110085-57002.5-139317邢台农业源00000000工业源21533.2567606.11-6890.65-22986.1-9043.95-30422.8-13565.9-45972.2电厂源1251.75355.95-187.76-35.59-287.9-71.19-413.08-106.78生活源3272.1523012.72-359.94-2531.41-654.43-4602.56-1079.81-7594.21交通源55396.9240802.59-13849.3-10200.6-17727-13056.8-24928.6-18361.2生物质燃烧源2010.5822004.04-703.7-7701.43-904.76-9901.82-1105.82-12102.2扬尘源00000000188城市源排放种类2020年清单基础目标Lcase清单加强目标Mcase清单强化目标Hcase清单NOXVOCsNOXVOCsNOXVOCsNOXVOCs溶剂使用源021992.540-6597.780-9896.640-15394.8总量83464.66175774-21991.3-50052.9-28618.1-67951.8-41093.3-99531.3保定农业源00000000工业源37008.2763548.17-11842.6-21606.4-15543.4-28596.7-23315.2-43212.8电厂源4484.29662.13-672.64-66.21-1031.38-132.42-1479.82-198.64生活源5169.0536106.88-568.59-3971.72-1033.81-7221.34-1705.79-11915.3交通源81198.9867282.33-20299.8-16820.6-25983.7-21530.4-36539.6-30277生物质燃烧源2841.0628811.13-994.37-10083.9-1278.48-12965-1562.58-15846.1扬尘源00000000溶剂使用源027470.190-8241.070-12361.60-19229.1总量130701.7223880.8-34378-60789.9-44870.8-82807.5-64603-120679张家口农业源00000000工业源15885.8238224.55-5083.47-12996.4-6672.05-17201-10008.1-25992.7电厂源5126.13819.05-768.92-81.91-1179.01-163.81-1691.62-245.72生活源2079.3414103.72-228.73-1551.43-415.87-2820.74-686.18-4654.24交通源33125.9820264.36-8281.46-5066.08-10600.3-6484.59-14906.6-9118.95生物质燃烧源877.1616444.01-307-5755.41-394.72-7399.81-482.44-9044.2扬尘源00000000溶剂使用源015229.560-4568.860-6853.290-10660.7总量57094.43105085.3-14669.6-30020-19261.9-40923.3-27775-59716.5承德农业源00000000工业源14485.1237111.14-4635.24-12617.8-6083.75-16700-9125.63-25235.6189城市源排放种类2020年清单基础目标Lcase清单加强目标Mcase清单强化目标Hcase清单NOXVOCsNOXVOCsNOXVOCsNOXVOCs电厂源975.96290.58-146.39-29.05-224.47-58.11-322.07-87.17生活源1631.8911131.11-179.51-1224.41-326.38-2226.22-538.53-3673.26交通源20707.4122788.54-5176.87-5697.15-6626.39-7292.35-9318.34-10254.9生物质燃烧源808.7420570.52-283.06-7199.68-363.93-9256.73-444.81-11313.8扬尘源00000000溶剂使用源019348.030-5804.410-8706.610-13543.6总量38609.12111239.9-10421.1-32572.5-13624.9-44240-19749.4-64108.3沧州农业源00000000工业源32590.9102037.3-10429.1-34692.7-13688.2-45916.8-20532.3-69385.4电厂源2794.83646.66-419.22-64.66-642.81-129.33-922.29-194生活源3416.5323993.34-375.82-2639.27-683.3-4798.66-1127.45-7917.81交通源103395.650591.47-25848.9-12647.8-33086.5-16189.2-46527.9-22766.2生物质燃烧源2439.8922455.08-853.96-7859.28-1097.95-10104.8-1341.94-12350.3扬尘源00000000溶剂使用源037115.980-11134.80-16702.20-25981.2总量144637.7236839.8-37927-69038.5-49198.8-93841-70451.9-138595廊坊农业源00000000工业源28805.459327.3-9217.73-20171.3-12098.3-26697.3-18147.4-40342.6电厂源897.86250.88-134.68-25.09-206.51-50.18-296.3-75.27生活源2188.0214975.48-240.69-1647.31-437.61-2995.1-722.05-4941.91交通源30320.0647158.76-7580.03-11789.7-9702.42-15090.8-13644-21221.4生物质燃烧源1502.956351.68-526.03-2223.09-676.33-2858.26-826.62-3493.43190城市源排放种类2020年清单基础目标Lcase清单加强目标Mcase清单强化目标Hcase清单NOXVOCsNOXVOCsNOXVOCsNOXVOCs河北省农业源00000000工业源338892.7814307.1-106225-277957-141027-363833-211378-548079电厂源30142.256606.3-4521.33-660.62-6932.7-1321.26-9946.96-1981.93生活源34597.01237189.3-3864.89-26529.1-7008.99-48047.6-11286.8-77409交通源684449.9502404.5-168864-123943-217907-159334-303879-222745生物质燃烧源21377.17217849.2-7481.98-76247.5-9395.82-95846.2-11533.6-117631扬尘源00000000溶剂使用源0402364.60-1216930-1823060-280115总量11094592180721-290957-627030-382272-850688-548024-1247962191利用空气质量数值模型系统WRF+CMAQ,开展2019年空气质量现状情景(basecase)的模拟(2019气象+wryb2020hb源排放)。然后,对应基础、加强和强化减排目标,模拟表5-23所示Lcase、Mcase、Hcase三个控制情景,控制情景与2019年现状情景之间的差值即各情景减排(变化)对空气质量改善(变化)的贡献。5.5ÄDÖxyÜVNásLW5.5.1分析方法研究表明空气质量模式模拟结果和实际观测之间总是存在一定的误差,但是模式因输入条件的变化计算得到的模拟浓度的相对差异却较为准确,因此排放变化的情景模拟结果和基准情景模拟结果的相对变化比例可以较为准确地用于估算未来情景相对基准年份的基于观测浓度的设计值变化。美国环保局针对臭氧和细颗粒物的达标分析推荐了基于相对响应因子概念(RelativeResponseFactor:RRF)的测试方法,即将RRF应用于基准年的设计值(designvalue,即以基准年为中心的3-5年的观测值的平均值,从而剔除年际气象差异对污染物浓度的影响),从而求取未来的达标设计值,以此来预测未来的达标状况(U.S.EnvironmentalProtectionAgency,2018)。其中RRF是未来情景模拟结果和基准模拟结果之间的比值,即模式模拟结果计算出来的因排放变化导致的污染物浓度的相对变化比例。美国环保局的推荐方法对臭氧和细颗粒物的处理是不同的,其中臭氧的RRF计算需要用到未来情景模拟结果前10高值和基准模拟结果前10高值之间的比值,而细颗粒物的RRF计算以及基准年达标设计值的估算则都要按季度对各组分分开进行处理。美国环保局的臭氧和细颗粒物达标测试方法本质上是将基于多年观测平均值的基准年设计值利用模式模拟结果的相对变化比例来做外推处理,从而更为准确地预估未来的达标设计值。考虑到国内的具体情况,参考美国环保局的达标测试方法,同样利用现状及未来情景模拟结果和基准年模拟结果之间的相对变化比例,即RRF值,对基准年的观测数据进行外推处理,来估算未来情景的达标情况。在应用过程中,选取2020年作为分析基准年;利用3个未来控制情景模拟结果和2019年臭氧季回溯模拟结果(2019气象条件+wryb2020hb源排放),计算各城市各污染物浓度192的情景模拟平均值与基准模拟平均值的比值,得到相对响应因子(RRF),并将相对响应因子乘以基准年(2020)的观测数据,从而估算各情景的污染物浓度水平,并进行达标情况分析。针对臭氧,按日计算未来情景和2019年臭氧季回溯模拟日值浓度的比值作为相对响应因子RRF(公式1),然后分别应用到对应的基准年(2020年)污染物观测浓度(公式2)求取各情景的未来设计值;++,,78=9:'$%&9:''()$%&95-9:[%∗],7.=++,,78×[%4-4-],7.95-10:式中,/014表示现状情景及未来情景的污染物日值浓度模拟值,/01+5&6表示污染物2019年日值浓度模拟值,23表示O3,4表示2019年的臭氧季每日,5表示2020年的臭氧季每日,对臭氧按照从高到低浓度排序对应利用2019年气象模拟得到的RRF和2020年观测浓度。[+]对应各污染物当天观测浓度,[+∗]表示应用相对响应因子RRF之后的现状情景与未来情景对应的污染物浓度预估值,即预测的未来设计值。和美国环保局的做法的不同之处在于,我们这里使用了基于基准年观测数据对未来设计值的预估和分析,主要原因是自2013年以来,全国各地包括河北省在大气十条政策的执行推动下,每年的污染物排放削减都较为显著,各项污染物观测浓度也都有显著降低,排放的年际变化对污染浓度的影响往往大于年际气象条件差异对污染物浓度的影响,因此多年观测平均可能并不能准确地代表现状的污染物浓度水平。未来也可以采取剔除年际气象条件差异影响的办法来重新估算现状浓度。考虑到回溯模拟只针对臭氧季,但是情景减排控制是针对全年的,所以在计算优良率时假设其他月份尤其是秋冬细颗粒物重污染季节细颗粒物超标天的改善情况与臭氧季臭氧超标天改善情况相似。另外,由于模拟区域未包括整个秦皇岛,因此对其超标天改善情况参照全省平均改善比例。1935.5.2基于基准年(2020)观测值的城市达标分析基于基准年2020年O3观测值和应用公式(5-9)和(5-10),计算得到基础目标、加强目标和强化目标下河北省各城市O3超标天和O3-90百分位数的结果列于表5-25,各情景O3轻度、中度、重度污染天数结果列于表5-26。由表5-25和表5-26可以得到下述认识:(1)基础目标情景下全省优良天率为78%,相较于2020年实际观测升高8%,达成76%设定目标;全省臭氧超标天数455天,其中轻度污染天409天,比2020年减少114天,中度污染天46天,比2020年减少52天,无重度污染天。邯郸、衡水、石家庄臭氧分别超标48、46和54天,O3-90百分位数分别是169、170和168μg/m3,与设定的基础目标接近。基础目标情景下,全省仅有承德、张家口达标,但大部分城市超标天数在40天上下,且O3-90百分位数浓度普遍低于170μg/m3,距离达标差距不大。(2)加强目标情景下全省优良天率为81%,相较于2020年实际观测升高11%,达成81%设定目标;全省臭氧超标天数390天,其中轻度污染天361天,比2020年减少162天,中度污染天29天,比2020年减少69天,无重度污染天。邯郸、衡水、石家庄臭氧分别超标42、42和43天,O3-90百分位数分别是166、166和164μg/m3,略高于设定的加强目标。加强目标情景下,全省仅有承德、秦皇岛、张家口达标,大部分城市超标天数在40天左右,且O3-90百分位数浓度小于170μg/m3。(3)强化目标情景下全省优良天率为87%,相较于2020年实际观测升高17%,达成86%设定目标;全省臭氧超标天数268天,其中轻度污染天256天,比2020年减少267天,中度污染天12天,比2020年减少86天,无重度污染天。邯郸、衡水、石家庄臭氧分别超标32、30和29天,O3-90百分位数分别是159、158和155μg/m3,与设定的强化目标接近。强化目标情景下,全省所有城市臭氧皆达标,大部分城市超标天数低于30天。194表5-25基于基准年观测值预测的各情景优良天数、O3超标天和O3-90百分位数城市名称2020年观测基础目标加强目标强化目标优良天数O3超标天O3-90百分位数优良天数O3超标天O3-90百分位数优良天数O3超标天O3-90百分位数优良天数O3超标天O3-90百分位数保定20761180286401652933616132022150沧州21461179286431662953816231229155承德22030155335211463371914234613134邯郸24063182253481692674216628932159衡水24162181274461702824216630630158廊坊24869186279531692944316432822154秦皇岛25143168318311563252715233918144石家庄25172182248541682704316430029155唐山29762184274501742834516830831158邢台32273187261511732814116729633159张家口3282514933618142341141403479134省均25662117628645516329739015931726815170%78%81%87%表5-26基于基准年观测值预测的各情景O3轻度、中度、重度污染天数城市名称2020年观测基础目标加强目标强化目标轻度污染中度污染重度污染轻度污染中度污染重度污染轻度污染中度污染重度污染轻度污染中度污染重度污染保定5580364033302110沧州53100394036202900承德2370183016301120邯郸5292435039302930衡水5750451041103000廊坊57102476038501930秦皇岛31111247024301710石家庄6490531043002900唐山47142428040502920邢台63111465039203300张家口214016201220900省均5239884094603612902561201955.634àârsN.äãHåTrsiçT@LW5.6.1化石能源削减目标与碳减排分析2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和,是我国政府向全世界的庄严承诺,也是建设现代化强国的重要目标。河北省是能源消费和碳排放大省,碳达峰、碳中和的压力巨大,如不能按期实现“双碳”目标,将会拉全国的后腿。(1)河北省能源消费及碳排放的基本情况河北省能源消费总量大,且结构以化石能源为主。一次能源消费以煤炭为主,呈现“三高”现象,即煤炭消费比重、人均煤炭消费量、万元GDP能耗均高于全国水平。2020年河北省能源消费总量3.27亿吨标准煤。其中,煤炭消费2.82亿吨,石油消费1710万吨,天然气消费80亿立方米;全省用电量3934亿千瓦时。“十三五”以来,能源消费总量和强度“双控”有效实施,能源消费总量保持低速增长,“十三五”以来年均增长2.15%;能源消费结构加快优化,煤炭消费总量、占比双下降,煤炭消费占比由“十三五”初期的86.6%降至2020年的73.3%;清洁能源利用快速增长,天然气消费增加到2020年的180亿立方米;新能源发电量增加至2020年的504亿千瓦时。分化石能源品种消费来看,2020年原煤消费总量28200万吨,较2015年减少2.57%,“十三五”年均增速-0.52%;2020年原油消费总量1710万吨,较2015年增加4.01%,“十三五”年均增速0.79%;2020年天然气消费180亿立方米,较2015年增加111.76%,“十三五”年均增速16.19%。从省内化石能源消费的二氧化碳直接排放看,2010年以来,河北省化石能源(煤炭、石油、天然气)二氧化碳排放持续震荡,见图5-30。天然气消费的快速增长已成为河北省化石能源二氧化碳排放的主要影响因素之一。近年来,河北省不断加大产业结构调整力度,但第二产业仍以高耗能、高排放的重工业为主,2019年河北省单位GDP能耗0.93吨标煤/万元,单位GDP196二氧化碳排放强度为2.34吨/万元,居全国第五位,是全国平均水平(1.09吨/万元)的2.15倍,仅低于宁夏、山西、新疆和内蒙古。图5-30近十年河北省化石能源二氧化碳排放(煤炭、石油、天然气)(2)化石能源消减目标和碳减排分析表5-27是基于河北省臭氧基础情景目标给出了2025年河北省需要在2020年基础上减排的比例,在基于2020年源清单可以计算出NOx和VOCs需要减排的消减量分别为29万吨和63万吨,现有“十四五”规划的VOCs和NOx减排量远不能达到该目标。若单纯考虑降碳减污而不提高末端治理实现这些目标,各排放源需要消减的O3前体物的排放量和相应化石能源消减目标列表5-27所示,可见煤炭和天然气能源需要在2020年基础上消减21%,燃油需要消减25%。表5-28给出了河北省2000-2020年能源消费总量及其结构的年际变化,可见河北省煤炭消费量的占比相当大,2020年仍为80.51%,非化石能源占比仅仅为6.82%。“十三五”以来,能源消费总量和强度“双控”有效实施,能源消费总量保持低速增长,“十三五”以来年均增长2.15%;能源消费结构加快优化,煤炭消费总量、占比双下降,煤炭消费占比由“十三五”初期的86.6%降至2020年的CO2排放量(万吨),71356660006800070000720007400076000780008000020102011201220132014201520162017201820192020CO2排放量(万吨)19773.3%;清洁能源利用快速增长,天然气消费增加到2020年的180亿立方米;新能源发电量增加至2020年的504亿千瓦时。表5-272025年河北省臭氧基础改善目标下其前体物、化石能源与碳减排量(吨)排放源NOxVOCs基于2020年化石能源消减比例(%)需下降的煤或油消费总量(万吨标煤)CO2减排量(万吨)煤炭和天然气能源燃烧214473687821%688415834生物质燃烧748276247工艺过程源93164268269溶剂使用源121693移动源(燃油)16886412295325%4661071油品储运销990总计290957627030169052020年河北省能源消费总量3.27亿吨标准煤。其中,煤炭消费2.82亿吨,石油消费1710万吨,天然气消费180亿立方米;全省用电量3934亿千瓦时。如果石油消耗按1.4714折换成标煤,则2020年石油消费总量为2516万吨标准煤;天然气按万立方米13.3折换成标煤,2020年天然气消费标煤为2394万吨标煤;电力(万千瓦时)按1.229折换成标煤,2020年电力消费4835万吨标煤。分化石能源品种消费来看,2020年原煤消费总量28200万吨,较2015年减少2.57%,“十三五”年均增速-0.52%;2020年原油消费总量1710万吨,较1982015年增加4.01%,“十三五”年均增速0.79%;2020年天然气消费180亿立方米,较2015年增加111.76%,“十三五”年均增速16.19%。天然气消费的快速增长已成为河北省化石能源二氧化碳排放的主要影响因素之一。u5-282000-2019"#$%ÎvÏÌé+á•óòF"Ó01年能源消费总量(万吨标煤)占能源消费总量比重(%)煤石油天然气一次电力及其能源200011195.7190.948.170.840.05200112114.2991.847.420.70.04200213404.5391.128.150.70.03200315297.8992.786.490.660.07200417347.7991.148.010.750.10200519835.9991.827.450.610.12200621794.0991.597.640.670.10200723585.1392.366.870.680.09200824321.8792.316.670.940.08200925418.7992.516.211.210.07201026201.4189.717.751.511.03201128075.0389.098.121.661.13201228762.4788.867.482.041.62201329664.3888.697.222.231.86201429320.2188.466.982.542.02201531036.7388.835.993.132.05201631458.0587.336.233.423.02201732082.5686.056.143.943.87201832185.2483.616.475.494.43201932545.4381.965.866.615.57202032782.7680.515.677.006.82199基于2020年河北省能源消费总量3.27亿吨标煤估算,在臭氧基础改善目标约束下如果天然气消费量不变时,单纯考虑降碳减污需要消减的煤炭消费总量大约6884万吨标煤,消减的燃油消费总量为466万吨标煤。碳排放系数选取1吨标准煤将排放2.30吨二氧化碳计算,其臭氧基础改善目标下的二氧化碳减排量见表5-27,其减排的二氧化碳排放总量大约16905万吨。碳排放较2020年下降22.4%。如果能源消费总量控制在3.27万吨标煤,则2025年河北省能源消费结构为煤炭占比为59.5%、石油占比为4.3%、天然气占比为7.0%、非化石能源占比为29.2%。表5-29和表5-30分别给出了单纯考虑降碳减污实现臭氧加强改善目标和强化改善目标下,O3前体物、化石能源与碳减排量。u5-292025"#$%LMÔÒÚ»DÛ•ú—=k1oÎvæÙıx+>B排放源NOxVOCs基于2020年化石能源消减比例(%)需下降的煤或油消费总量(万吨标煤)CO2减排量(万吨)煤炭和天然气能源燃烧312826205039.5%1294929783生物质燃烧939695846工艺过程源123687351152溶剂使用源182306移动源(燃油)21790715834432%5951368油品储运销990总计38227285068831151200由表5-29可见,O3加强改善目标下河北省空气质量优良率可以达到81%、O3-90百分位数为159μg/m3,需要消减的煤炭消费总量大约12949万吨标煤,消减的燃油消费总量为595万吨标煤,可以实现二氧化碳减排总量大约31151万吨,碳排放较2020年下降41.3%。如果能源消费总量控制在3.27万吨标煤,则河北省能源消费结构为煤炭占比为41%、石油占比为3.9%、天然气占比为7.0%、非化石能源占比为48.1%。u5-302025"#$%LM1ÒÚ»DÛ•ú—=k1oÎvæÙıx+>B排放源NOxVOCs基于2020年化石能源消减比例(%)需下降的煤或油消费总量(万吨标煤)CO2减排量(万吨)煤炭和天然气能源燃烧472249849446%1508034684生物质燃烧11534117631工艺过程源185387528976溶剂使用源280115移动源(燃油)30387922109544.5%8271902油品储运销1650总计548024124796336586由表5-30可见,O3强化改善目标下河北省空气质量优良率可以达到87%、O3-90百分位数为151μg/m3,需要消减的煤炭消费总量大约15080万吨标煤,消减的燃油消费总量为827万吨标煤,可以实现二氧化碳减排总量大约36586万吨,碳排放较2020年下降48.5%。如果能源消费总量控制在3.27万吨标煤,201则河北省能源消费结构为煤炭占比为34.5%、石油占比为3.2%、天然气占比为7.0%、非化石能源占比为55.3%。5.6.2“十四五”空气质量改善与碳减排目标建议河北省生态环境保护“十四五”规划提出地级及以上城市细颗粒物(PM2.5)年日均浓度为35μg/m3,地级及以上城市空气质量优良天数比率为75%,氮氧化物重点工程减排量14.05万吨,挥发性有机物重点工程减排量为5.64万吨,单位地区生产总值二氧化碳排放量降低20.5%,单位地区生产总值能源消耗降低15%,非化石能源占能源消费总量比例为11%,见表5-31。表5-31还给出了国家在“十四五”期间的相关要求,可见河北省在城市空气质量优良率指标方面低于国家的要求,其他指标均满足国家要求。同时,表5-31还可给出了本研究三种O3改善情景下环境空气质量和单纯考虑降碳减污实现这些目标,其应对气候变化各项指标数据。表5-31河北省和国家“十四五”环境空气质量改善与碳减排目标类别指标河北国家要求本研究2025三种情景结果202020252025基础改善加强改善强化改善环境空气质量改善相关目标地级及以上城市细颗粒物(PM2.5)浓度(μg/m3)46.335下降10%35地级及以上城市空气质量优良天数比率(%)68.87587.5788187氮氧化物重点工程减排量(万吨)--14.0511293855挥发性有机物重点工程减排量(万吨)--5.64106385125应对气候变化单位地区生产总值二氧化碳排放量降低(%)--20.518单位地区生产总值能源消耗降低(%)--1513.5非化石能源占能源消费总量比例(%)--112029.248.155.3202十四五”时期,生态环境保护进入减污降碳协同增效的新阶段,河北省实施钢铁、火电、水泥、焦化等重点行业减污降碳行动,构建绿色清洁能源生产供应体系,推广低碳技术的研发应用,实现绿色制造技术突破,将从根本上减少污染物排放,同时也推动生态环境治理模式从末端向源头、从单因子控制向协同控制转变。调整优化能源供给结构。建设清洁低碳、安全高效的能源体系,控制化石能源消费总量,推动非化石能源成为能源消费增量的主体,到2025年,非化石能源消费占能源消费比重提高到20.6%,单位地区生产总值能源消耗降低15%。推动工业生产领域电能替代,实施港口岸电、空港陆电改造。碳排放较2020年下降16%。在“中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见”中明确指出,聚焦夏秋季臭氧污染,大力推进挥发性有机物和氮氧化物协同减排。以石化、化工、涂装、医药、包装印刷、油品储运销等行业领域为重点,安全高效推进挥发性有机物综合治理,实施原辅材料和产品源头替代工程。完善挥发性有机物产品标准体系,建立低挥发性有机物含量产品标识制度。完善挥发性有机物监测技术和排放量计算方法,在相关条件成熟后,研究适时将挥发性有机物纳入环境保护税征收范围。推进钢铁、水泥、焦化行业企业超低排放改造,重点区域钢铁、燃煤机组、燃煤锅炉实现超低排放。开展涉气产业集群排查及分类治理,推进企业升级改造和区域环境综合整治。到2025年,挥发性有机物、氮氧化物排放总量比2020年分别下降10%以上,臭氧浓度增长趋势得到有效遏制,实现细颗粒物和臭氧协同控制。基于这个要求,2025年河北省VOCs和NOx排放量在不考虑增量的情况下分别应减排10.2万吨和11万吨。对比表4-6可见,河北省现有“十四”规划挥发性有机物的减排量远未达到国家相关要求,应加大力度减排。若要达到本研究提出的臭氧改善目标,VOCs减排量至少应减少大约30万吨,非化石能源占能源的消费总量的比例应为20.6%,煤炭消费总量应由2020年的2.82亿吨标煤下降到2.23亿吨标煤,燃油消费总量应由2020年的1934万吨标煤下降到1632万吨标煤。单纯考虑降碳减污实现臭氧改善目标下,2025年河北省的能源结构变化为煤炭占比为67.8%、燃油占比为4.9%、燃气占比为6.61%和非化石能源占比将达到20.6%。2035.6.3气候协同的减排措施坚持标本兼治、系统施治,以精细化防治为方向,突出区域协同、措施协同、污染因子协同,以有效提升优良天数比率为主线,协同控制PM2.5与臭氧污染,深入打好蓝天保卫战,努力实现蓝天白云、繁星闪烁。实施温室气体和污染物协同控制。开展工业、农业温室气体和污染减排协同控制,减少温室气体和污染物排放。加强污水、垃圾等集中处置设施温室气体排放协同控制。推动城市开展二氧化碳达峰和空气质量达标试点示范,打造“双达”典范城市。控制工业二氧化碳排放。升级钢铁、建材、石化化工领域工艺技术,严控工业二氧化碳排放。推广水泥生产原料替代技术,鼓励利用转炉渣等非碳酸盐工业固体废物作为原辅料生产水泥。推动煤电、煤化工、钢铁、石化化工等行业开展全流程二氧化碳减排示范工程。在传统行业实施重大节能低碳技术改造,开展碳捕集利用与封存重大项目示范。控制交通领域二氧化碳排放。大力发展低碳交通,不断提高营运车辆和船舶的新能源和清洁能源应用比例,到2025年,营运车辆和船舶单位运输周转量二氧化碳排放强度比2020年分别下降4%和3.5%。加大交通领域节能低碳技术研发与应用,推广智能交通以及节能低碳型交通工具,持续降低新生产汽车的燃料消耗及二氧化碳排放量。控制建筑领域二氧化碳排放。持续提高新建建筑和基础设施节能标准,加快推进低碳建筑发展,对城镇既有建筑和基础设施实施节能改造。开展建筑屋顶光伏行动,提高建筑采暖、生活热水、炊事等电气化普及率。加快推进热电联产集中供暖,因地制宜推进清洁低碳供暖。逐步开展公共建筑能耗限额管理,强化用能监测和低碳运营管理。实施全过程绿色低碳建造,大力推广绿色建材,推行装配式建筑、钢结构建筑及装配化装修。推动重点行业达峰。推进电力、钢铁、建材等重点排放行业尽早实现二氧化碳排放达峰。鼓励电网企业加大非化石电力跨省区输送。推动大型企业特别是大型国有企业制定二氧化碳达峰行动方案,实施碳减排工程。加大对企业低碳技术创新的支持力度,鼓励减排创新行动。204推进低碳示范建设。持续开展省级低碳试点建设,扩大试点范围。推进低碳示范城市创建,以张家口可再生能源示范区建设为契机,打造张家口赛区低碳奥运专区。鼓励各地开展近零碳排放示范工程建设,探索建立碳中和示范区。开展气候投融资试点。5.734éC?T@èê9ëí基于臭氧前体物可能的来源,提出图5-31所示臭氧前体物减排路径与控制措施。!5-31LMú—=ıxÀˆæ¨«˜¯协同控制臭氧和细颗粒物污染。制定加强PM2.5和臭氧协同控制持续改善空气质量行动方案,推动全省和地级及以上城市PM2.5浓度持续下降,臭氧浓度稳定下降。加强重点区域、重点时段、重点领域、重点行业治理,实行差异化、精细化协同管控。加强重点企业控制,对活性强的臭氧前体物排放企业实行重点控制。到2025年,重点工程氮氧化物、挥发性有机物排放量分别减少14.05万吨和5.64万吨。•建筑装饰行业:淘汰溶剂型涂料和胶粘剂;装修合同增加环保条款;开展空气检测验收•汽修行业:推广水性、高固体分涂料,静电喷涂等工艺•其他:推广配备溶剂回收系统的全封闭式干洗机。餐饮企业安装高效油烟净化设施;开展自动监测试点,推广高效净化型家用吸油烟机。推进秸秆综合利用;“宜气则气,宜电则电”治理散煤;推进“无煤区”建设大力推进源头替代使用低VOCs含量的材料等并加强政策引导加强无组织排放控制设备与场所密闭管理;使用先进生产工艺;提高废气收集率;加强设备与管线组件泄漏控制。推进建设适宜高效的治污设施:合理选择治理技术。规范工程设计。实行重点排放源排放浓度与去除效率双重控制。深入实施精细化管控确定各地污染控制的重点行业及污染物;推行“一厂一策”;加强企业管理。建立管理台账。深化LDAR工作;加强废水和循环水系统、储罐、有机液体装卸、工艺废气等源项VOCs治理工作石化行业使用低VOCs含量和反应活性的材料;加强设备密闭化,控制储存和装卸过程VOCs排放;废气分类收集处理化工行业使用低VOCs含量涂料;推广先进涂装工艺技术;控制无组织排放;建设高效治污设施。工业涂装推进环境友好的油墨涂料及技术;控制无组织逸散;提升印刷、干式复合等工序的末端治理水平。包装印刷行业综合整治涉VOCs和NOx排放工业园区和产业集群,资源共享,集中治理,开展园区监测评估。工业园区产业集群•尾气排放控制:提高新车准入标准,改进发动机燃烧技术;推广新能源和清洁能源汽车。提升燃油品质。加强城市路网合理设计。•蒸发排放控制:推广燃油蒸发检测,确保储油箱、油路、活性碳罐密闭;降低夏季蒸汽压控制燃油蒸发。加强汽油储运销油气排放控制,加快加油站、储油库、油罐车油气回收治理工作。重点地区逐步推进推进港口储存装卸、船舶运输油气回收治理。VOCsNOxŸ高标准实施钢铁行业超低排放Ÿ推进工业炉窑大气污染综合治理Ÿ深入开展锅炉综合整治机动车排放油品储运销农业农村生活源工业源污染防治调整优化能源与产业结构交通源污染防治生活源农业源污染防治Ÿ能源结构:推动能源清洁低碳转型。严控煤炭消费增长,非化石能源消费比重提高到29%,煤炭消费量下降21%。Ÿ产业结构:推进钢铁、水泥、焦化行业企业超低排放改造,重点区域钢铁、燃煤机组、燃煤锅炉实现超低排放。开展涉气产业集群排查及分类治理,推进企业升级改造和区域环境综合整治。控制思路2055.7.1调整优化能源与产业结构推动能源清洁低碳转型。在保障能源安全的前提下,加快煤炭减量步伐,实施可再生能源替代行动。严格控制化石能源消费,“十四五”严控煤炭消费增长,煤炭消费量分别下降10%。积极发展非化石能源,非化石能源消费比重提高到11%左右。实施可再生能源替代行动,大力发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等,不断提高非化石能源消费比重。原则上不再新增自备燃煤机组,支持自备燃煤机组实施清洁能源替代,鼓励自备电厂转为公用电厂。坚持“增气减煤”同步,新增天然气优先保障居民生活和清洁取暖需求。提高电能占终端能源消费比重。推进张家口、承德百万千瓦风电基地和外送通道建设,大力发展光电、风电、抽水蓄能,推进氢能在交通、工业、电力等行业多元应用。安全有序发展核电,合理配置天然气调峰电站,因地制宜推进生物质热电联产,加快建设垃圾焚烧发电项目,优化电力生产和输送通道布局,提升清洁能源消纳和储存能力。推广“政府+电网+发电企业+用户侧”四方协作机制,积极推动可再生能源电力在供暖、制氢和大数据等领域消纳应用。探索分布式能源供给网络。到2025年,可再生能源装机占全部电力装机比重达到60%左右,其中风电、光伏发电装机分别达到4300万千瓦、5400万千瓦。控制煤炭消费总量。加快淘汰落后煤电产能,稳定电煤利用水平,新(改、扩)建项目实施煤炭减量替代。合理控制煤电建设规模和发展节奏,鼓励已有燃煤自备电厂转为应急备用和调峰电源。审慎发展炼油、煤化工等高耗能项目。到2025年,完成国家下达消减煤炭消费任务,力争电煤占煤炭消费比重提高到45%。有效推进清洁取暖。2025年采暖期前重点地区全面完成生活和冬季取暖散煤替代。因地制宜,合理确定改造技术路线。充分利用电厂供热潜能,加快供热管网建设,加大散煤替代力度。严防已完成替代地区散煤复烧。实施终端用能清洁化替代。建设产业集群集中供汽供热或清洁低碳能源中心,推动以煤碳、石油焦、渣油、重油等为燃料的锅炉和工业炉窑使用清洁低碳能源或利用工厂余热、电厂热力等进行替代。加强煤炭等化石能源清洁高效利用。有序推进清洁取暖,加强农村散煤复燃管控,强化散煤治理监督体系建设,推进劣质煤清洁替代,到2025年,清洁取暖率提高到95%以上,基本完成种养殖业及206农副产品加工业燃煤设施清洁能源替代。探索煤炭绿色开采新模式,提升煤矿洗选技术水平,保持煤矿原煤入选率90%以上。深度调整产业结构,推动产业结构优化升级,坚决遏制高耗能高排放项目盲目发展,大力发展绿色低碳产业,加快发展战略新兴产业。严格落实污染物排放区域削减要求,对不符合规定的项目坚决停批停建。依法依规淘汰落后产能和化解过剩产能。推动高炉—转炉长流程炼钢转型为电炉短流程炼钢。严禁新增钢铁、焦化、水泥熟料、平板玻璃、电解铝、氧化铝、煤化工产能,合理控制煤制油气产能规模,严控新增炼油产能。推进清洁生产和能源资源节约高效利用。引导重点行业深入实施清洁生产改造,依法开展自愿性清洁生产评价认证。大力推行绿色制造,构建资源循环利用体系。推动煤炭等化石能源清洁高效利用。加强重点领域节能,提高能源使用效率。实施国家节水行动,强化农业节水增效、工业节水减排、城镇节水降损。推进污水资源化利用和海水淡化规模化利用。5.7.2推进工业领域污染减排推动重点行业深度治理和超低排放。持续开展煤电、钢铁、焦化等行业超低排放改造,实施工艺全流程深度治理。推进水泥、平板玻璃、陶瓷、砖瓦、石灰、铸造、铁合金、耐火材料、有色金属冶炼等重点行业深度治理。以工业炉窑污染综合治理为重点,深化工业氮氧化物减排。以石化、化工、工业涂装、包装印刷、工业炉窑等行业为重点,全面推进产业集群整合升级。(1)氮氧化物减排高标准实施钢铁行业超低排放。推动现有钢铁企业超低排放改造,改造企业全面实施有组织排放、无组织排放治理和大宗物料产品清洁运输,因厂制宜选择成熟适用的环保改造技术。同时加强评估监督,对评估确认全面达到超低排放要求的企业执行税收、电价等激励政策,在重污染预警期间执行差别化应急减排措施。2025年底前钢铁企业超低排放改造基本完成,力争80%以上产能完成改造。推进工业炉窑大气污染综合治理。加快淘汰落后产能和不达标工业炉窑,实施燃料清洁低碳化替代。深入推进工业炉窑污染深度治理,全面加强有组织和无组织排放管控。全面执行大气污染物特别排放限值,暂未制订行业排放标准的工207业炉窑,原则上按照氮氧化物排放不高于300mg/m3进行改造,其中日用玻璃、玻璃棉氮氧化物排放不高于400mg/m3。2025年工业炉窑装备和污染治理水平明显提高,实现工业行业氮氧化物等污染物排放进一步下降。深入开展锅炉综合整治。依法依规加大燃煤小锅炉淘汰力度,加快农业大棚、畜禽舍燃煤设施淘汰。2025年前,基本淘汰每小时35蒸吨以下燃煤锅炉。加大生物质锅炉治理力度。生物质锅炉应采用专用锅炉,配套高效除尘设施。积极推进城市建成区生物质锅炉超低排放改造。加快推进燃气锅炉低氮改造,暂未制定地方排放标准的,原则上按照氮氧化物排放浓度不高于50mg/m3进行改造。开展砖瓦、石灰、耐火材料、电石等行业污染治理设施提升改造。(2)深化重点行业VOCs治理。强化全流程治理,建立重点行业源头、过程、末端VOCs全过程控制体系。家具制造、钢铁结构制造、包装印刷、工程机械制造行业基本完成低VOCs原辅材料替代。开展石化、化工、包装印刷、工业涂装、制药(原料药)、油品储运销等行业典型企业清洁生产审核示范。取消非必要的VOCs废气排放系统旁路,必须保留的加强监管与治理。强化涉VOCs物质储运销监管,开展原油、成品油、有机化学品等涉VOCs物质储罐排查。开展加油站夏季高温时段错时装卸油,提倡城市主城区和县城建筑墙体涂刷、建筑装饰以及道路划线、栏杆喷涂、沥青铺装等户外工程错时作业。扩大低(无)VOCs产品标准的覆盖范围。加强汽修行业VOCs综合治理,加大餐饮油烟污染治理力度。开展工业园区和产业集群VOCs综合治理,建立健全监测预警监控体系,强化VOCs无组织排放超标报警自动留样监测执法。园区建设统一的泄漏检测与修复(LDAR)管理系统。在工业园区和企业集群推广建设涉VOCs“绿岛”项目,规划建设一批集中涂装中心、活性炭集中处理中心、溶剂回收中心等。实施含VOCs产品源头替代工程,到2025年,溶剂型工业涂料、溶剂型油墨使用比例分别下降20%、10%,溶剂型胶粘剂使用量下降20%。推进重点行业综合治理工程,针对石化、化工行业装卸、污水和工艺过程等环节废气,工业涂装行业电泳、喷涂、干燥等环节废气,医药行业生产环节废气,包装印刷行业印刷烘干废气,建设适宜高效VOCs治理设施。2081)石化行业VOCs综合治理石油炼制、石油化工、合成树脂等行业全面加强精细化管理,确保稳定达标排放。全面开展泄漏检测与修复(LDAR),建立台账。强化质量控制,将VOCs治理设施和储罐的密封点纳入检测计划中。加强废水、循环水系统等逸散废气收集治理。涉及废水过程中的高浓度VOCs逸散环节,采用密闭化工艺或收集措施回收利用,难以利用的应配套高效治污设施。强化中间储罐VOCs治理力度,优先采用压力罐、低温罐、高效密封的浮顶罐;进一步加大有机液体装卸VOCs治理力度,采取全密闭底部装载、顶部浸没式装载等方式,配合高效油气回收措施,推进船舶装卸采用油气回收系统,试点开展火车运输底部装载工作。确保储罐和有机液体装卸末端治理措施稳定运行。加强有组织工艺废气治理,有效实施催化剂再生废气、氧化尾气VOCs治理,工艺废气优先回收利用,难以利用的采用销毁措施。推行全密闭生产工艺,加大无组织排放收集。合成橡胶、合成树脂、合成纤维等推广使用密闭脱水、脱气、掺混等工艺和设备,配套建设高效治污设施。加强非正常工况排放控制。非正常工况排放的有机废气严禁直接排放,应采用适当处理措施。加强操作管理,减少非计划停车及事故工况发生频次。2)加快推进化工行业VOCs综合治理加大制药、农药、煤化工、涂料、油墨、胶粘剂、染料、橡胶和塑料制品、日用化工等化工行业VOCs治理力度。积极推广使用低(无)VOCs含量或低反应活性的原辅材料和产品。制药、农药行业加快替代卤代烃和非芳香烃类溶剂,推广水基化类农药制剂。橡胶行业推广使用新型偶联剂、粘合剂以及石蜡油等。优化生产工艺,农药行业推广水相法、生物酶法合成等;制药行业推广生物酶法合成技术;橡胶制品行业推广采用串联法混炼、常压连续脱硫工艺。全面推进生产设备密闭化改造。现代煤化工行业全面实施LDAR,制药、农药、炼焦、涂料、油墨、胶粘剂、染料等行业逐步推广LDAR工作。加强无组织废气排放控制。有机液体进料鼓励采用底部、浸入管给料方式,淘汰喷溅式给料;固体物料投加逐步推进密闭式投料装置。209严格控制储存和装卸过程VOCs排放,鼓励采用压力罐、浮顶罐等替代固定顶罐。实施废气分类收集处理。加强非正常工况(退料、吹扫、清洗等过程)废气排放控制。开车阶段产生的易挥发性不合格产品应收集至中间储罐等装置。3)加大工业涂装VOCs治理力度加大集装箱、汽车、木质家具、船舶、工程机械、钢结构、卷材制造等行业工业涂装VOCs治理力度。强化源头控制,全面推广使用粉末、水性、高固体分、辐射固化等低VOCs含量的涂料替代溶剂型涂料。推广紧凑式涂装工艺、先进涂装技术和设备。汽车制造推广“三涂一烘”“两涂一烘”或免中涂等紧凑型工艺、静电喷涂技术、自动化喷涂设备。汽车金属零配件企业鼓励采用粉末静电喷涂技术。集装箱制造一次打砂工序、卷材制造推广采用辊涂涂装工艺。木质家具制造推广使用自动喷涂或辊涂等先进工艺技术。钢结构制造大力推广高压无气喷涂、空气辅助无气喷涂、热喷涂等涂装技术,限制空气喷涂使用。船舶制造、工程机械制造要提高室内涂装比例,鼓励采用自动喷涂、静电喷涂等技术。有效控制无组织排放。采用密闭设备或在密闭空间内操作。逐步淘汰露天喷涂。排放工序应配置密闭废气收集系统。推进建设适宜高效的治污设施。喷涂废气设置高效漆雾处理装置。调配、流平等废气可与喷涂、风干废气一并处理。4)深入推进包装印刷行业VOCs综合治理重点推进塑料软包装印刷、印铁制罐等VOCs治理。强化源头控制。大力推广使用低(无)VOCs含量的油墨以及胶粘剂、清洗剂、润版液、洗车水、涂布液。对塑料软包装、纸制品包装等,推广使用水醇性油墨、单一组分溶剂油墨,鼓励使用水性油墨、辐射固化油墨、紫外光固化光油等,推广应用无溶剂、水性胶等环境友好型复合技术。鼓励包装印刷企业实施胶印、柔印等低(无)VOCs排放的印刷工艺。加强无组织排放控制。加强含VOCs有机原辅材料储存、调配、输送、使用等工艺环节VOCs无组织逸散控制,转运和储存过程采取密闭措施;对于调配过210程要采取车间环境负压改造、安装高效集气装置等措施;涂布、印刷、覆膜、清洗等含VOCs物料使用过程应采用密闭操作,无法密闭的应采取局部气体收集措施;凹版、柔版印刷机宜采用封闭刮刀,或通过安装盖板、改变墨槽开口形状等措施减少墨槽无组织逸散。对烘干过程,要采取循环风烘干技术以减少废气排放。提升末端治理水平。包装印刷企业宜采用吸附浓缩+冷凝回收、吸附浓缩+燃烧、减风增浓+燃烧等高效治理设施,确保达标排放。5)加大工业园区和产业集群VOCs综合治理加强资源共享,实施集中治理,开展园区监测评估,建立环境信息共享平台。强化工业园区和产业集群统一管理。引导产业集群整体升级。建立健全档案管理制度,明确企业VOCs源谱,识别特征污染物,载明企业废气收集与治理设施情况、重污染天气应急预案等环保信息。开展园区和产业集群监测、排查、环保设施建设运营等一体化服务。对石化、化工类园区,推行泄漏检测统一监管,鼓励建立LDAR信息管理平台。对涂装类工业园区,鼓励建设集中涂装中心,配备废气治理设施。对有机溶剂使用量大的工业园区,如包装印刷、合成橡胶及制品等,推进有机溶剂集中回收。对活性炭使用量大的工业园区,建立活性炭统一回收、集中再生的管理模式,妥善处置脱附的污染物。加快推进重点工业园区和产业集群环境VOCs监测工作。建设监测预警监控体系,鼓励开展走航监测、网格化监测以及溯源分析等工作。5.7.3强化交通污染源减排与推进低碳交通运输体系建设(1)推动汽油车尾气排放和蒸发排放为重点的VOCs治理逐步实施更严格的机动车排放标准。全面实施轻型汽车第六阶段排放标准,引入车载油气回收技术(ORVR);实施摩托车第四阶段排放标准,并适时将相关标准纳入强制性产品认证实施。对于在用车,严格实施机动车强制报废标准,淘汰到期的老旧轻型汽车和摩托车。全面提升燃油品质。适时实施和更新汽油标准,显著降低烯烃、芳烃含量和夏季蒸汽压。加强监督管理。加大新车生产环保一致性、在用车环保符合性、在用车环保检验、油品质量等监管力度,加快推进211机动车遥感监测建设和联网。推广新能源和清洁能源汽车,倡导绿色出行和环保驾驶,加强城市路网合理设计,减少机动车使用频率和怠速时间。2025年新能源和清洁能源汽车销量占比达20%以上。(2)全面加强油品储运销油气回收治理加强汽油储运销油气排放控制。减少油品周转次数。加快完成加油站、储油库、油罐车油气回收治理工作,重点地区全面推进行政区域内所有加油站油气回收治理。建设油气回收自动监测系统平台,大型加油站加快安装油气回收自动监测设备。制定加油站、储油库油气回收自动监测系统技术规范,企业要加强对油气回收系统外观检测和仪器检测,确保油气回收系统正常运转。推进港口储存装卸、船舶运输油气回收治理。修订储油库大气污染物排放标准,增加港口储存装卸过程油气回收要求;修订汽油运输大气污染物排放标准,修订船舶法定检验规则,提出船舶油气回收要求。(3)强化汽柴油货车治理监管健全燃油和车用尿素管理制度,全面供应符合第六阶段强制性国家标准ⅥB车用汽油(含乙醇汽油),到2025年,年销售汽油量大于3000吨的加油站全部安装油气回收自动监控设备。全面建立重型柴油车污染防治责任制度和环保达标保障体系,强化重点用车单位进出场车辆电子台账动态管理。增设黑烟抓拍设备,建设重型柴油货车远程排放监控系统,完善覆盖全省主要交通干线的遥感监测网络,到2025年,建成完备的机动车排放“污染检验和维护”制度。开展生产、进口、销售机动车和发动机、非道路移动机械等监督检查,生产(进口)的主要车(机)型系族年度抽检率达到80%以上。(4)加强非道路移动机械污染管控全面实施非道路移动机械第四阶段排放标准。加快老旧工程机械淘汰,基本淘汰国一及以下排放标准或使用15年以上的工程机械,具备条件的更换国三及以上排放标准的发动机。地级及以上城市(含定州、辛集)调整完善并公布禁止使用高排放非道路移动机械的区域。实施船舶发动机第二阶段标准和油船油气回收标准。港口、机场、铁路货场、物流园区等新增或更换作业车辆中新能源汽车比例达到100%,推进非道路移动机械低排放控制区建设,推动机场、港口、铁212路货场、物流园区非道路移动机械零排放或近零排放。落实非道路移动机械使用登记管理制度,开展排放抽查,消除工程机械冒黑烟现象。(5)持续优化交通运输结构优化交通运输结构,持续降低运输能耗和二氧化碳排放强度,推进节能低碳型交通工具,积极引导低碳出行。完善公路网状交通格局,畅通拥堵路段,提高公路通行能力。进一步完善与周边省市干线铁路联系。完善集疏港铁路和大型工矿企业、物流园区铁路专用线网络,提高铁路货物运输能力。到2025年,铁路货运占比提升至15.4%,公路货运下降至82.7%。具有铁路专用线的大型企业,大宗货物采用绿色运输的比例达到90%以上。煤炭、矿石等大宗货物集疏港绿色运输方式占比达到80%以上。火电、钢铁、石化、化工、煤炭、焦化等行业大宗货物通过铁路、水路、管道、新能源或国六货车等清洁方式运输比例达到70%以上。建材(含砂石骨料)清洁方式运输比例达到50%以上。(6)构建高效集约的绿色流通体系深入实施多式联运示范工程,开展集装箱运输、商品车滚装运输、全程冷链运输、电商快递班列等多式联运试点示范创建,到2025年,港口集装箱铁水联运量达到40万标箱,打造45条以上多式联运线路。鼓励构建“外集内配、绿色联运”的公铁联运城市配送新体系。发展绿色仓储,鼓励和支持在物流园区、大型仓储设施应用绿色建筑材料、节能技术与装备以及能源合同管理等节能管理模式。推进城市绿色货运配送示范工程建设。加强快递包装绿色治理,推进大型电商和寄递企业包装物回收循环利用共享,2025年,邮件快递包装绿色化率达到100%。推进服务首都的区域性物流产业基地建设。加快建设一批智慧物流园区,推进国家优秀和示范物流园区功能改造提升,推进航空快件基地和国家骨干冷链物流基地建设。(7)推动车船升级优化推进国四及以下标准的营运重型柴油货车和老旧燃气车辆淘汰。加快新能源或清洁能源车辆推广使用,到2025年,新能源汽车新车销量占比达20%左右。支持车用LNG加气站、充电桩建设,在交通枢纽、批发市场、快递转运中心、213物流园区等建设充换电基础设施,形成200万辆电动汽车充电服务能力,建设一批加氢示范站。除严寒地区外,到2025年,城市公交车基本实现新能源和清洁能源化;新增或更新的轻型物流车、中短途客运车、环卫清扫车、3吨以下叉车、市政园林机械使用新能源比例达到90%以上;新增或更新的公务用车使用新能源比例达到60%,重点区域达到80%,鼓励租用新能源车。建设绿色港口,实施船舶大气污染排放控制区制度,推动船舶发动机升级或尾气处理,降低港口船舶NOX、VOCs排放。到2025年,秦皇岛港、唐山港、黄骅港80%的5万吨级以上泊位(除油气码头外)具备岸电供应能力,推动入港船舶安装岸电受电设施。加快沿海、内河老旧船舶更新改造。支持机场开展电动化设备建设和应用,大中型机场飞机辅助动力装置替代设施基本实现“应装尽装”“应用尽用”,机场新增作业车辆和机械基本实现电动化。5.7.4有序开展生活源农业源污染防治为切实降低O3污染,应同时加强建筑装饰、汽修、干洗、餐饮等生活源和农业农村源VOCs和NOx治理。(1)推进建筑装饰行业综合治理严格控制装饰材料市场准入,逐步淘汰溶剂型涂料和胶粘剂,推广使用符合环保要求的产品。实施区域统一标准,推广和制定区域统一的建筑类涂料VOCs含量限值标准。完善装修标准合同,增加环保条款,培育扶持绿色装修企业。鼓励开展装修监理和装修后室内空气质量检测验收。(2)推动汽修行业治理大力推广使用水性、高固体分涂料,汽修行业要率先推进底色漆使用水性、高固体分涂料。推广静电喷涂等高效涂装工艺,喷漆、流平和烘干等工艺操作应置于喷烤漆房内,使用溶剂型涂料的喷枪应密闭清洗,废气集中收集并导入治理设施,实现达标排放。214(3)开展其他生活源VOCs治理推广使用配备溶剂回收制冷系统、不直接外排废气的全封闭式干洗机,淘汰开启式干洗机。定期进行干洗机及干洗剂管道阀门的检查。城市建成区餐饮企业安装高效油烟净化设施。开展规模以上餐饮企业污染物排放自动监测试点,推广使用高效净化型家用吸油烟机。(4)积极推进农业农村源污染防治大力推进秸秆综合利用。在人口集中区域、机场周边和交通干线沿线以及地方政府划定的区域内,基本消除露天焚烧秸秆现象,秸秆综合利用率达到85%,2025年达到90%。有效推进北方地区冬季清洁取暖,控制散煤燃烧排放,积极推进“无煤区”建设。5.8ìÜ利用WRF+CMAQ数值模型,结合敏感性分析方法,对河北省臭氧污染现状尤其是理论最佳改善途径展开研究,并在此基础上针对《河北省生态环境保护“十四五”规划》中提出的优良天数达标率设计多个实际的臭氧控制情景方案。以2019年河北臭氧季为研究时段,回溯数值模拟结果表明气象和空气质量场的模拟结果基本在合理范围之内,符合进行空气污染控制决策计算分析对模式性能评估的要求。利用DDM-3D敏感性分析技术分析了重点城市臭氧对模拟域内NOx和VOCs源排放参数的敏感性,结果表明控制本地VOCs排放有助于在太阳辐射强的白天时段持续降低臭氧生成,不仅有利于抑制臭氧日最大8小时平均浓度的超标情况,也可有效抑制臭氧浓度超标时数;但控制NOx排放在某些情况下可能导致臭氧浓度上升。总结臭氧生成敏感程度和敏感性系数空间分布的分析结果表明主城区是臭氧高值区,臭氧生成对本地VOCs源排放最为敏感,敏感程度最高的三个人为VOCs排放种类分别是移动源、工业源和溶剂使用。因此,控制这三类源VOCs排放是城市主城区臭氧污染控制的关键;同时,臭氧生成对移动源、工业源NOx排放敏感性在主城区可能为负值,因此臭氧污染控制需要同时考虑控制地区,尤其是针对NOx排放的协同控制。215利用DDM-3D敏感性分析技术以及RFM简化模式,针对臭氧典型污染时段,构建重点城市基于VOCs和NOx源排放削减的臭氧浓度EKMA曲线,同时提出对应减排路径,选取重点城市代表站点进行控制方案情景分析。结果表明,石家庄的绝大部分污染天的减排路径都需要同时减排NOx和VOCs,且着重减排VOCs,邯郸的NOx和VOCs减排路径与石家庄较为相似,大部分天NOx和VOCs的减排比例比较接近,部分天需要侧重对VOCs的控制,而衡水与石家庄和邯郸不同,NOx和VOCs减排路径更侧重于对NOx的减排控制,大部分天在同时减排NOx和VOCs的基础上需要更加专注对NOx的控制。总的来说,在臭氧污染较为严重时,需要同时对NOx和VOCs排放进行控制,但是不同城市会各有侧重,即在此基础上侧重加强对NOx或者VOCs的控制;具体到细分人为源上,工业源、移动源和溶剂使用源都是贡献较为显著的源,对这些源的控制是是否能降低臭氧浓度完成达标目标的关键,同时其余人为源如居民源、生物质燃烧源等尽管贡献不如工业源等显著,但是也需要加强控制。尤其是在污染较重的情况之下,仅控制主要贡献源是很难大幅降低臭氧浓度到完成达标任务的。基于EKMA曲线和细分人为源敏感性结果的控制方案情景分析表明每天的臭氧浓度利用其敏感性系数得到的达标控制策略即排放削减方案很可能不能满足其他天的达标需求,同一个城市不同区域的减排策略也可能出现不同,这给臭氧污染的精细化管控带来了挑战。基于以上臭氧回溯模拟和敏感性分析结果,采用WRF+CMAQ数值模型系统,围绕“十四五”河北O3控制目标设计三种情景方案,模拟并评估各情景减排条件下空气质量相对2020年现状的改善效果。将2020年作为基准年,利用2019年气象和2020年排放清单的回溯模拟结果,结合各污染物2020年观测值,引进相对响应因子,针对三个情景源排放变化条件下的各污染物浓度水平进行估算,并对河北省各城市进行臭氧达标分析。基于基准年观测值的预测结果表明,,按照分阶段目标的控制路径,“十四五”期间河北省臭氧浓度持续下降,优良天数比例持续提高,空气质量进一步改善。臭氧污染方面,基础目标情景总体达成“十四五”目标,但具体到城市层面臭氧达标较少,加强目标情景下达标城市增加,强化目标情景下全省所有城市皆达标,但是强化目标的减排方案本身较为严苛,短期内达成难度较大。216需要注意的是,各控制情景仅特别针对河北省设计了理想的减排比例,虽然考虑了最内模拟网格内周边邻近省外其他城市的减排,但未考虑周边省市如河南、山西、山东等全面减排变化对河北的影响。在本项研究中我们基于前期的研究成果选取了2020年作为基准年,但情景模拟全都采用了2019年的气象条件,主要是前期研究成果表明2019年的污染气象条件在2016-2020的五年间,是最接近五年平均的污染气象状况的。相对于2016-2020的五年平均状况2019年的污染气象条件稍差,属于略微不利于污染改善的一年。因此“十四五”期间,在周边省市全面同步采取理想减排措施且气象条件不差于2019年的前提下,河北省空气质量将更加好于上述情景预测结果。217!6")+,N:OPQR6.1îïñ_34éC?efóòôöCõ6.1.1VOCs地方排放标准制修订建议通过比较评估我国与国外石化行业VOCs排放标准发现,我国VOCs排放控制虽然起步晚,但对VOCs排放控制力度相当大,接连发布的国家新标准及地方标准对石化企业的VOCs排放标准要求高,对VOCs污染排放管控的严格程度已经不亚于发达国家。因此,建议重点考虑这些标准的实施和落地。北京、天津等城市工业涂装“行业+综合”的VOCs排放标准体系已逐步形成。针对印刷行业,国家《印刷包装工业大气污染物排放标准》正在制定过程中,但部分省市已发布实施相关标准。河北省已经制定的VOCs排放标准有:DB13/2208-2015青霉素类制药挥发性有机物和恶臭特征污染物排放标准DB13/2322-2016工业企业VOCs排放标准:医药制造工业、石油炼制工业、石油化学工业、有机化工业、炼焦工业、钢铁冶炼和压延加工业、木材加工业、家具制造业、交通运输设备制造业、表面涂装业、印刷工业、其他行业共12类污染源。基于美国、欧盟、日本、台湾地区和我国国家与地方现行VOCs排放标准体系的对比分析及所识别的问题,针对河北省VOCs排放标准制修订提出如下建议:一是工业企业VOCs排放节点和VOCs排放物种存在较大差异,包含的产品和工艺太多,实际执行起来较为困难,因此需进一步细化。建议将目前的工业企业VOCs排放标准分门别类给出各自工业企业的地方排放标准,如医药制造工业VOCs排放标准等。二是为提高标准管控的精准性、针对性和有效性,在制修订VOCs排放标准时,可结合行业污染排放特征,围绕VOCs物种的光化学反应活性等内容提出相关规定。218三是强化源头VOCs排放控制,制定高固分涂料、水性涂料(油墨)各类涂料产品的VOCs含量限值,并配以相关分析方法;同时加强VOCs工艺过程控制,在强调密闭要求的基础上,制定吸风罩捕集效率的统一判断标准。四是标准体系中针对有组织排放选用TOC(有机碳)代替NMHC作为VOCs的表征指标,针对无组织排放借鉴欧盟的逸散率作为控制指标。当前,NMHC是我国工业企业表征VOCs的常用指标,2017年颁布了新的NMHC分析方法《固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法HJ38—2017》代替原来的《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法HJT38—1999》,分析方法与美国Method25相似。但根据目前的测试方法,NMHC已经不再局限于碳氢化合物,而是在FID上能响应的除甲烷外有机化合物的总称。NMHC值通常为总烃和甲烷之差,使用不同方法分离甲烷和非甲烷总烃的效率、灵敏度也不同,导致误差较大,同时考虑到工业过程中甲烷排放量极少,因此选用TOC或THC(总碳氢)代替NMHC作VOCs的有组织排放控制指标更为合理。另外,以厂界和厂区质量浓度限值作为无组织排放指标,不能准确地反映无组织逸散情况,因此可以考虑借鉴欧盟使用的逸散率来制定排放绩效值,以强化总量控制。五是因VOCs治理技术体系复杂且缺乏相关的治理经验,在技术和工艺选择时感到无从下手,往往由于技术选择不当,难以实现达标排放,造成重复治理的现象较普遍。从国外的经验来看,针对VOCs的治理,在一个排放标准颁布后,相关的治理技术指导一定要尽快跟进,以指导相关行业的治理工作。虽然目前个别地区发布了相关治理技术指导,但因VOCs治理技术的复杂性,缺乏针对不同技术的选择原则,实际上很难起到具体的指导作用。《重点行业VOCs污染控制技术指南》的制定工作已成为目前VOCs治理的当务之急,建议河北省组织制定并颁布实施,以规范VOCs治理市场,为业主单位和管理部门提高技术指导。6.1.2建立健全监测监控体系目前,我国国家空气质量监测站点的监测项目包括SO2、NO2、PM10、CO、O3和PM2.5等污染物,VOCs的监测数据仍然不足。未来需要加强环境质量和污染源排放VOCs自动监测工作,全面提升VOCs环保监管能力。将石化、化工、包装印刷、工业涂装等VOCs排放重点源纳入重点排污单位名录,主要排污口安219装自动监测设备,并与生态环境部联网,其他企业逐步配备自动监测设备或便携式VOCs检测仪。推进VOCs重点排放源厂界VOCs监测。加快制定和完善家具、人造板、电子工业、包装印刷、涂料油墨颜料及类似产品、橡胶制品、塑料制品等重点行业自行监测技术指南。工业园区应结合园区排放特征,配置VOCs连续自动采样体系或符合园区排放特征的VOCs监测监控体系。建立与排放标准相适应的VOCs监测分析方法标准、监测仪器技术要求,加快制定固定污染源VOCs排放连续自动监测系统、便携式监测技术规范。6.1.3全面实施排污许可制度建立健全涉VOCs和NOx工业行业排污许可证相关技术规范及监督管理要求。逐步在石化行业,制药、农药行业,电子、包装印刷、汽车制造等重点行业全面推行排污许可制度。通过排污许可管理,落实企业污染物源头削减、过程控制和末端治理措施要求,逐步规范涉VOCs和NOx工业企业自行监测、台账记录和定期报告的具体规定,推进企业持证、按证排污。6.1.4加强统计与调查我国目前还没有官方的VOCs排放统计。为了有效掌握VOCs排放情况并制定相关政策,需要将VOCs排放纳入污染源普统计与调查工作并完善其科学性,结合排污许可证实施情况和城市污染源排放清单编制工作。加强VOCs减排核查核算。出台重点行业环境影响评价源强核算技术指南。探索引入第三方核算机制。6.1.5加强监督执法全面加强执法能力建设和技术培训。制定执法人员培训计划,围绕VOCs管理的法规标准体系、污染防治政策、综合治理任务,重点行业主要排放环节、排放特征、控制措施等要求、废气收集与治理技术,监测监控技术规范、现场执法检查要点等,系统开展培训工作。加大污染物排放监管执法力度,对VOCs和NOx污染治理设施、台账记录情况进行监督检查,推动企业加强治污设施建设和运行管理。严厉打击违法排污220行为,综合运用连续计罚、查封扣押、限产停产等手段,依法依规严格处罚,并定期向社会公开。开展重点行业专项执法行动,重点对VOCs和NOx无组织排放、废气收集以及污染治理设施运行等情况进行检查,监控企业综合控制效果。整顿和规范环保服务市场秩序,加强对第三方运维机构监管。探索实施“黑名单”制度,将技术服务能力差、运营管理水平低、存在弄虚作假行为、综合信用差的环保公司和运维机构列入“黑名单”,纳入全国信用信息共享平台,定期向社会公布,接受公众监督。6.2úOqQRVOCs:;ùûôeîüÉÑ2013年实施“大气十条”以来,国家相关部委颁布了多项文件明确提出了对VOCs的减排与控制要求,但由于涉及到VOCs污染控制的相关政策、法规和管理制度体系不健全,大部分涉VOCs污染企业处于观望状态;2017年全面启动督查行动后,大量涉及VOCs排放的企业被关停并转,VOCs治理市场也开始爆发。因此,2013至2016年“2+26”城市VOCs排放量仍然呈现增长趋势,2017年至今呈现缓慢下降趋势。然而,涉VOCs企业大多采用一次性活性炭吸附装置、简易的光催化/光氧化装置等低端末端治理技术,因种种原因导致VOCs治理的效果较差。归纳起来存在这样的问题,排放标准体系制定进展迟缓制约了VOCs治理;《重点行业VOCs污染控制技术指南》未出台,导致技术选择无依据和治理设施重复建设;VOCs检/监测市场管理混乱;VOCs的排放监管困难,治理设施运行率低;VOCs治理设施安全问题突出,含VOCs废气易燃、易爆,应强化治理设备的安全性。综合课题主要成果,提出下述管理方案。(1)强化VOCs活性物种的控制,2025年这些物种在环境空气中的年日均浓度应下降20%。夏季控制VOCs的关键物种为烯烃、苯系物和醛类物种,重点控制的源小客车、轻型货车、炼焦、秸秆燃烧、塑料制造;冬季为苯系物和烷烃类物种,重点控制的源为小客车、炼焦、轻型货车、建筑材料制造、沥青铺路、泡沫塑料、建筑表面涂装、炼铁、重型货车和加油站。(2)制定、修订重点行业VOCs排放地方标准,包括移动源油气蒸发、制药、农药、汽车涂装、集装箱制造、印刷包装、家具制造、人造板、涂料油墨、221纺织印染、船舶制造、储油库、汽油运输、干洗、油烟等VOCs排放标准。完善涂料、油墨、胶粘剂等产品挥发性有机物限值标准。(3)重点控制汽油车蒸发排放和汽油车与非道路移动源尾气排放,推进移动源VOCs减排。(4)强化VOCs源头控制,推行清洁生产。对含VOCs原料应采用环保、清洁原料替代和密闭输送原料、储存和封闭加料口。推广使用水性涂料、油墨、胶粘剂,鼓励生产、销售和使用低毒、低挥发性有机溶剂。2025年前逐步淘汰溶剂型涂料、油墨和胶粘剂的生产及使用。2023年底前全面使用符合国家有关低VOCs含量产品规定的木器涂料、车辆涂料、船舶涂料、机械设备涂料、集装箱涂料等。2025年底前含VOCs原辅料用量在10吨以下的小型企业全面完成源头替代措施。2023年开始不再新增使用溶剂型油墨、溶剂型胶黏剂的纸包装印刷企业。2025年完成所有使用溶剂型油墨印刷企业的清洁生产审核和后评估工作。(5)全面加强VOCs无组织排放管控。2022年底前既有化工园区实现园区整体封闭管理,基本完成无组织排放管控、废气收集、治污设施建设等减排工作,2025年底全面完成化工行业VOCs综合治理。2022年底前基本完成含VOCs物料储存、转移、输送、生产和使用过程密闭化改造。加快推广紧凑式涂装工艺、先进涂装技术和设备。(6)加强废气收集,推进建设适宜高效的治污设施。2025年前,涉VOCs企业应采用集气罩收集VOCs产生环节VOCs排放量的95%以上加以回收利用或采用燃烧氧化、吸附吸收、吸附浓缩+燃烧处理方式、或吸附+冷凝回收技术等高效末端净化技术集中处理。222(7)加强监测监控。VOCs排放重点源,纳入重点排污单位名录,主要排污口安装自动监控设施,并与生态环境部门联网,2025年底全部完成。6.33456ó†°¢Cõ目前河北省已逐步建立了完善的PM2.5及其化学组分监测网络,已在颗粒物污染预报预警和重污染应急中发挥重要作用,但没有针对臭氧污染控制的监测网络,不能及时支撑对一个城市和区域臭氧形成机制和来源认识的基础数据。建立和完善臭氧及其前体物监测网络,提升臭氧预报预警技术水平是十分必要的,因应加快推进光化学监测网建设。。气象条件在臭氧形成和区域传输过程中非常重要,因此臭氧监测点的确定必须依据当地的气象条件,必须识别有利于臭氧形成期间一次污染物排放源的下风区域,重要的是考虑风、与臭氧形成相关的时间长度、反应物主要源的位置,这些因子在确定城市区域最大臭氧浓度出现在什么位置是有用的。由于臭氧前体物的混合将在较大范围内混合,因此不需要监测臭氧微尺度的变化。为了开发和评价O3的控制策略,需要监测臭氧和臭氧前体物。为了确定输入到城市区域的臭氧和臭氧前体物的浓度,监测仪器应放置在城市地区的上风向,这将帮助确定多大部分区域臭氧问题是因局地排放所致和多大部分是由于传输的臭氧和臭氧前体物所致。为了制定符合当地的臭氧控制策略,测量NO和VOC浓度也是相当重要的。特别是NO和VOC监测设备应放置于靠近主要的NO和VOC排放源的地区,这些地区通常是最高车辆交通的城市化部分的地区。目前应针对当前城市与区域近地面O3浓度持续升高趋势,建立O3污染预报预警和重污染应急响应体系,指导并实施科学的NOx和VOCs减排工作,提示公众应对O3污染所采取的减排和保护措施,以控制O3污染和缓解O3污染所造成的危害。由于臭氧生成机制的复杂性和前体物来源的多样性,且目前臭氧背景浓度已相当高,其污染的区域性特征十分显著,使得臭氧污染防控比煤烟型污染治理显得更加困难,区域联防联控更加必要。同时,应加强省、市两级环境空气质量预报能力建设。构建“省-市-县”污染天气应对三级预案体系,完善PM2.5和臭氧重污染天气预警应急响应机制。探索轻、中度污染天气应对措施。逐步扩大重污染天气重点行业绩效分级和应急减排223的实施范围。推进重点行业企业绩效分级管理规范化、标准化,完善差异化管控机制。强化重污染天气应急响应执法检查,畅通应急减排信息公开和公众监督渠道。提升PM2.5和臭氧协同监测与预警能力,加快推进固定污染源和环境VOCs监测纳入全省大气环境监管大数据平台。6.4VOCsóòôöCõVOCs监管体系的内容主要包括以下八项内容:排放量估算方法学管理、重点企业全过程精细化控制与管理、VOCs减排监督管理、以污染源分类为基础的VOCs排放量削减考核与管理、VOCs监测监控管理、第三方VOCs环境服务试点、环境经济政策、信息公开和公众参与。(1)排放量估算方法学管理不同行业VOCs排放差异明显,同一行业不同工艺VOCs排放也有较大差异。建议建立VOCs排放量估算方法学管理制度,由企业或第三方环境服务机构申报VOCs排放量估算方法,由园区管理委员会依托环境工程评估机构,组织专家审核估算方法,并建立符合规范的方法学清单。允许企业从实测法、排放因子法、公式法等多种符合规范的估算方法中选择适合企业实际生产与排放情况方法估算VOCs排放量。企业初次申报或变更排放量估算方法时,化工区管理委员会应组织专家审核估算方法。(2)重点企业全过程精细化控制与管理针对重点企业,从源头控制、过程管理、末端治理等环节提出全过程精细化控制要求,主要包括:优化空间布局,推动产业升级;严把建设项目环境影响评价准入关;大力推进清洁生产;加强有组织工艺废气治理;严格控制无组织排放,包括设备动、静密封点泄漏、储存与调和过程的挥发、装卸过程的挥发、污水收集系统逸散等;制定开停车、检维修、生产异常等非正常工况操作规程和污染控制措施等。224(3)VOCs减排监督管理为推动园区VOCs治理工作,引导企业自发开展VOCs综合整治,在总量控制实施前,应开展VOCs减排工作。对已实施VOCs排放治理的企业,在核定其VOCs减排量的基础上监督减排情况。企业申报已实施的减排措施与已达到的减排效果,化工区管理委员会依托环境评估机构组织减排量核定,对经核定的VOCs减排量予以奖励。开展VOCs减排监督管理工作可加快搜集与整合化工区内各企业VOCs减排措施、减排效果、监测方法、排放量估算方法等关键资料与基础数据,为逐步建立基于准确数据的总量控制和空气质量管理工作奠定基础。(4)以污染源分类为基础的VOCs排放量削减考核与管理明确污染源分类,按年度估算各类污染源排放量。园区管理委员会应定期考核各企业各污染源的VOCs排放量削减情况,并向当地环境保护主管部门报送园区VOCs排放和削减情况,并附有毒有害物质清单。有组织排放应明确排气筒(烟囱)数量、位置,污染物种类、排放量、浓度、排放规律和估算方法、达标排放情况等基本信息;无组织排放应明确排放位置、排放规律、排放量估算方法、厂界监测数据及达标排放情况等基本信息。VOCs污染治理设施应明确年度运行情况、处理效率、排放浓度和削减量等。此外,应建立一套基于过程管理的污染源管理体系,针对不同排放源的特点,对污染物排放进行分类管理。对有组织排放源,通过严格控制污染物排放浓度和排放速率来管理;对无组织排放源,按照过程控制的原则,通过建立无组织排放污染控制标准,针对生产和运行过程提出控制VOCs排放的技术要求和管理体系标准。对非正常排放,提前确定开停车、检维修、故障处理等非正常工况时的工作程序、预计污染物排放源强、拟采取的污染控制措施,在日常监管中建立企业非正常排放报告或备案制度。(5)VOCs监测监控管理建立VOCs监测监控管理政策体系,加大对高毒性或高危害性VOCs物种的监测与监控力度。向社会公布企业VOCs监测体系的运行情况与监测结果,接受社会监督,构建企业-社会-政府三级VOCs监测监控管理机制。建立重点监控企业名单,将工艺落后、污染扰民严重、环境风险大、跑冒滴漏严重、环保管理225差、生产使用重点环境管理危险化学品的企业作为重点整治和监管对象;生产装置、控制措施不符合产业政策和清洁生产要求的企业,也应纳入重点监控名单,限期淘汰不符合要求的装置和设备;将长期超标排放VOCs的企业列入黑名单,并逐步建立市场退出机制。各名单分类管理,并不断完善。此外,化工区应建立VOCs污染源档案,并结合园区企业布局、气象和地理条件建立重点VOCs物种监测监控体系。(6)第三方VOCs环境服务试点鉴于VOCs管理工作相对复杂,一些小型企业在VOCs排放管理中技术力量较为薄弱,应鼓励企业选择第三方环境服务机构参与企业VOCs污染防治工作,包括监测企业VOCs排放、核算VOCs排放量、申报排放量估算方法,并为企业制定VOCs治理方案。应引导企业在权责清晰的前提下将环境保护工作分解到环保市场。(7)环境经济政策充分发挥市场机制作用,建立政府、企业、社会的多元化投入机制,拓宽融资渠道。推行激励与约束并举的减排新机制,采取“以奖代补”、“以奖促防”、“以奖促治”等方式,对企业的VOCs减排工作予以支持。(8)信息公开和公众参与建立重点企业环境信息强制公开制度,发布企业的相关排放数据、治理措施与减排效果。将虚报数据或管理督查考核中不达标的企业在环境保护部门网站上予以公开。加强人民群众监督力度,全面提升全民环境意识,不断增强公众参与环境监督与保护的能力。6.5NOxiVOCs£Ç~§•T@¶ß6.6®©&™>56´¨´ei>56≠ÆØö加强区域大气污染联防联控,强化区域大气污染综合治理。设立省域内协调领导小组和轮席会议制度。建立省域大气污染联防联控区域协调小组和轮席会226议制度,通过定期召开大气污染联防联控联席会议,统筹确立跨区域大气污染联防联控工作方案,并跟踪评估实施进展,确保污染联防联治工作落到实处。推进统一规划、统一标准、统一环评、统一监测、统一执法、统一污染防治措施,探索建立交界区域大气环境管理共建共管机制,强化重大项目环境影响评价区域会商。石家庄、唐山、邢台、邯郸重点开展PM2.5和臭氧协同治理;沧州、衡水、廊坊、保定及雄安新区重点开展挥发性有机物及氮氧化物协同治理,到2025年,沧州、衡水、廊坊PM2.5达标;张家口、承德、秦皇岛,加强臭氧污染控制,到2025年,张家口、承德PM2.5稳定达到世卫组织第二阶段标准。将开发区和港口纳入省级环境空气质量监测网络统一管理,健全完善市、县空气质量财政奖惩、市场化补偿等机制。从治理战略上来说,大气污染治理的重点已经从控制局地污染向区域联防联控拓展,从控制一次污染物向同时控制一次污染和二次污染物延伸,从单独控制个别污染物向多污染物协同控制转变,单个城市的管控策略往往起不到良好的大气污染治理效果。因此,在京津冀及其周边地区大气污染联防联控的背景下,应积极推进京津冀及其周边地区大气污染联防联治协调机制,深化推进跨区域大气污染联防联控合作。积极推动建立跨区域大气污染联防联控联合会商机制。按照统筹协商、责任共担、利益共享和区别对待的原则,建立以省为主导、各城市参加、多部门联动的协调沟通和工作会商机制,针对区域内对空气质量有重大影响的建设项目、重大产业布局和举措、各市大气污染物减排核定、空气质量改善评估等重大主题进行充分的论证与协商,并协调解决跨省市行政区域的大气污染传输问题。#$%&'#!-!"#$%&'()+,-./012345678'912:;<=>-./?:;<=>9@AB()CDEFG-HIJ'9KLM6NOB()PQ-RSTUVL?W-XYEZ[\]^_`Eabc'd97efghij:;<=>klmnop'nqrsYE-tuvw\]^_`Eab?WDisclaimer-Unlessotherwisespecified,theviewsexpressedinthisreportarethoseoftheauthorsanddonotnecessarilyrepresenttheviewsofEnergyFoundationChina.EnergyFoundationChinadoesnotguaranteetheaccuracyoftheinformationanddataincludedinthisreportandwillnotberesponsibleforanyliabilitiesresultingfromorrelatedtousingthisreportbyanythirdparty.-Thementionofspecificcompanies,productsandservicesdoesnotimplythattheyareendorsedorrecommendedbyEnergyFoundationChinainpreferencetoothersofasimilarnaturethatarenotmentioned.

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