环境规划学⼤大⽓气环境规划案例:奥运会空⽓气质量保障王真Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal第29届奥运会北京空⽓气质量保障⽅方案❖研究技术路线Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal北京及周边地区⼤大⽓气污染特征❖北京夏季⼤大⽓气污染的⽓气象条件与特征主导⽅方向为东南⽅方向(65%)次要⽅方向为西南⽅方向(25%)东南⽅方向为天津西南⽅方向为保定-⽯石家庄北京地形:三⾯面环⼭山❖污染的天⽓气要素2004-2006年8⽉月污染物浓度的超标时,风向都为偏南风,相对湿度(74.71%)⾼高于⽇日常(70.74%),温度⽐比⽇日常⾼高1-2度统计显⽰示夏季⾼高湿度,低风速及西南风向的⽓气象条件将出现空⽓气污染Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal北京及周边地区⼤大⽓气污染特征❖⼤大⽓气污染的复合特征北京夏季具有很⾼高的臭氧浓度,氧化性极强⾃自由基可达到107cm-3,氧化性极强PM2.5远远超标因NOX浓度处于很⾼高⽔水平,臭氧的⽣生成由VOC控制Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal北京及周边地区⼤大⽓气污染特征❖⼤大⽓气复合污染VOC主要来⾃自于机动车相关排放⼤大⽓气细颗粒物中硫酸盐和有机细粒⼦子占⽐比最⼤大❖⼤大⽓气复合问题诊断根据化学分析,控制⼤大⽓气臭氧浓度需要控制NOx、CO、VOC,特别市机动车相关的VOC排放为了控制⼤大⽓气细粒⼦子,需要重点控制SO2,VOCZ.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal北京及周边地区⼤大⽓气污染特征❖周边⼤大⽓气特征⽓气溶胶光学厚度对流层臭氧含量NO2柱浓度的空间分布Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal北京周边地区社会经济发展现状评估❖经济发展迅速、幅度⼤大,处在快速⼯工业化发展阶段天津河北⼭山西天津:重化⼯工业,医药、电⼒力等河北:⿊黑⾊色⾦金属冶炼、电⼒力、化学原料等⼭山西:采煤、炼焦、电⼒力、冶⾦金、化⼯工等内蒙:⽕火电、⿊黑⾊色⾦金属冶炼、有⾊色⾦金属冶炼等Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal北京周边地区社会经济发展现状评估❖能源消费⾼高,燃煤占⽐比⾼高,效率地下天津:煤炭⽐比重为67%,年均消费量增长9.0%河北:煤炭消费⽐比重88.47%⼭山西:消费量显著上升,煤炭占⽐比94.7%,能源效率全国倒数第⼆二内蒙:原煤消费年均增长2%,能量效率全国倒数第六内蒙古、⼭山西单位⼯工业增加值⼆二氧化硫排放量居于全国第三和第六周边地区主要污染物为SO2,NOx,臭氧,⼯工业烟尘、粉尘等燃煤量单位GDP能耗Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal北京周边地区社会经济发展现状评估❖机动车快速增长落后地区摩托车占主导,有向轻型车转化的巨⼤大需求Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal周边地区⼤大⽓气污染排放与⼤大⽓气污染现状天津SO2,NOx,TSP,CO超标,TSP超标31.7%,⽔水泥、⾦金属冶炼为主要⼯工业粉尘来源,占总量88.8%SO2、NOx和⼯工业粉尘重点⾏行业为:⽕火⼒力发电、化⼯工、钢铁、⽔水泥,占总量超过80%⼤大⽓气SO2浓度0.077mg/m3,超标28.3%,全年26.6%的天数SO2是⾸首要污染物Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal周边地区⼤大⽓气污染排放与⼤大⽓气污染现状❖河北SO2排放超过120万吨,居全国第⼆二2003年农业秸秆超过4800万吨,综合利⽤用量为85%摩托车HC排放占全部排放的⼀一半⾸首要污染物是SO2和PM10所有城市PM10超标,⽯石家庄和邯郸超标20%以上全部城市SO2超标,超标20%以上的有邢台、承德、张家⼜⼝口Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal周边地区⼤大⽓气污染排放与⼤大⽓气污染现状❖⼭山西单位GDP⼆二氧化硫市全国平均⽔水平的2.56倍,单位国⼟土⾯面积⼆二氧化硫排放量是全国平均⽔水平的3.55倍SO2重点⾏行业,为⽕火电⾏行业,贡献为61.6%,其次为⽯石油加⼯工及炼焦业,⿊黑⾊色⾦金属冶炼及压延⼯工业⼯工业烟尘最⼤大⾏行业为⽕火电也,贡献49%,其次为⽯石油加⼯工及炼焦业,⿊黑⾊色⾦金属冶炼及压延⼯工业⼯工业粉尘最⼤大⾏行业是⽔水泥制造业,贡献率为28.3%,其次为,⿊黑⾊色⾦金属冶炼及压延⼯工业,⽕火电业,⽯石油加⼯工及炼焦业全部城市PM10超过⼆二级标准,8个城市达到三级标准全部城市超过SO2⼆二级标准,太原和长治达到三级标准Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal周边地区⼤大⽓气污染排放与⼤大⽓气污染现状❖内蒙古2002年开始⾼高载能⼯工业发展迅速,SO2排放激增农业秸秆综合利⽤用仅为65.7%,秸秆燃烧形势严峻⼤大部分城市空⽓气质量达到良好,污染指数下降Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal对北京市空⽓气质量影响的重点区域与重点源分析❖NAQPMS模拟与验证使⽤用IAP铁塔在10⽶米,120⽶米和280⽶米的观测数据,北京⼤大学站点数据和榆垡站数据验证,证实对O3,SO2和NOx都具有很好地模拟效果Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal对北京市空⽓气质量影响的重点区域与重点源分析❖各区域污染物的贡献率分析SO2重点控制区域是北京、保定、天津、廊房和张家⼜⼝口O3重点控制区域是北京、保定、天津、廊房和张家⼜⼝口Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal对北京市空⽓气质量影响的重点区域与重点源分析❖各区域污染物的贡献率分析底层⼤大⽓气重点控制区域是北京、保定、天津、廊房和张家⼜⼝口⾼高层⼤大⽓气的重点控制区域是北京、邯郸-邢台、太原-阳泉-析州-晋中、天津、保定、廊房、⼤大同-朔州对北京污染影响的重点区域是:北京、保定、天津、廊房Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal奥运会空⽓气质量保障措施❖执⾏行时间奥运前管理与控制措施:2008年7⽉月25⽇日前实施奥运控制期措施:2008年7⽉月25⽇日-9⽉月20⽇日实施❖重点区域的重点控制⾏行业优先控制污染物:PM10和PM2.5,NOx,VOC,SO2根据贡献、排放量和减排潜⼒力确定优先控制区域SO2:保定-⽯石家庄,天津,廊房臭氧及其前提氮氧化物和VOC:保定-⽯石家庄,廊房和天津可吸⼊入颗粒物:底层为保定-⽯石家庄,天津,廊房;⾼高层为北京、邯郸-邢台,天津,保定,廊房,太原-阳泉-析州-晋中,⼭山东其他区域为⼀一般控制区Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal奥运会空⽓气质量保障措施❖天津重点控制区域为奥运场馆周边,海河两岸综合开发区,滨海新区,外环线以内,与北京相邻曲线重点解决煤烟、杨尘、机动车和⼯工业污染重点控制⾏行业:电⼒力、冶⾦金、⽯石化❖河北重点控制区域是廊房、保定-⽯石家庄、唐⼭山、张家⼜⼝口重点解决燃煤、杨晨、机动车污染重点⾏行业:⽕火⼒力发电、钢铁、⽔水泥Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal奥运会空⽓气质量保障措施❖⼭山西有限控制区是⼤大同-朔州,太原-阳泉-析州-晋中重点解决燃煤污染排放重点控制⾏行业:⽕火⼒力发电、钢铁、⽔水泥和化⼯工❖内蒙优先控制区域:⾚赤峰、呼和浩特、锡林浩特、包头重点解决燃煤污染重点控制⾏行业:⽕火⼒力发电Z.WangSchRes&EnvSciEnvdataanal⽅方案评估❖针对以上重点控制城市设置控制⾏行业污染、产业结构调整等类别的具体控制⼯工程项⽬目⼯工业污染:天津市减少SO2171471吨/年、NOx108704吨/年、PM1088702吨/年、PM2.574537吨/年、CO20507吨/年,河北省减少SO2705491吨/年、NOx196783吨/年、PM10368692吨/年、PM2.5309850吨/年、CO49499吨/年,内蒙古减少SO2188900吨/年、PM1062967吨/年、PM2.553018吨/年,山西省减少SO2254400吨/年、NOx34521吨/年、PM1084800吨/年、PM2.571402吨/年。通过实施机动车的各类控制措施,天津可以实现的减排为:CO138158吨/年,NOx9398.99吨/年,PM1542.75吨/年,HC17452.83吨/年,通过实施加油站的治理措施,可以实现VOC减排18849吨/年。河北省可以通过机动车控制措施,实现减排CO58373吨/年,NOx2428.91吨/年,PM629吨/年,HC8903吨/年。通过实施加油站的治理措施,河北可以实现VOC减排15173吨/年。