1、 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 14th FYP period北京大学北京大学2022022 2.9 9Peking UniversitySeptember,2022 I!#!第第1章章 河北省近地面臭氧污染特征河北省近地面臭氧污染特征.1 1.1 近年来河北省环境空气质量变化趋势.1 1.1.1 综合指数及各项污染物变化情况.1 1.1.2 超标天数的变化特征与趋势.2 1.2 地面臭氧污染现状与变化趋势.4 1.
2、2.1 臭氧浓度年际变化分析.4 1.2.2 臭氧浓度的月度变化趋势.10 1.2.3 臭氧浓度日变化趋势.20 1.3 重点城市臭氧污染现状.22 第第2章章 河北省大气污染源排放清单与减排效果河北省大气污染源排放清单与减排效果.27 2.1 2020 年大气污染物排放总体情况.27 2.2 各类源排放特征与空间分布.30 2.2.1 工业源.30 2.2.2 移动源.43 2.2.3 扬尘源.49 2.2.4 生活源.51 2.2.5 其他源.56 2.3 各类污染物的城市分布特征.58 2.3.1 一次 PM2.5城市分布特征.58 2.3.2 PM10城市分布特征.60 2.3.3 S
3、O2城市分布特征.62 2.3.4 NOX城市分布特征.64 2.3.5 VOCS城市分布特征.66 2.4 十三五”期间大气污染物减排效果分析.68 2.4.1“十三五”期间实施的大气污染治理方案.68 II 2.4.2“十三五”期间大气污染防治措施减排量分析.72 2.4.3“十四五”期间减排效益来源分析.74 第第3章章 控制臭氧生成的控制臭氧生成的VOCS关键物种和排放源关键物种和排放源.76 3.12020 年河北省人为源 VOCS组分排放清单.76 3.2VOCS优势物种排放特征.82 3.3 全省夏季分组分排放特征.88 3.4 夏季人为源 VOCS臭氧生成潜势.90 3.4.1
4、 全省夏季臭氧生成潜势.90 3.4.2 各城市夏季臭氧生成潜势.92 3.4.3 重点城市人为源 VOCs 臭氧生成潜势.95 3.5 各市控制 O3 生成的人为源 VOCS关键物种和关键源.104 第第4章章 近年河北省近年河北省VOCS污染特征污染特征.106 4.12019 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.106 4.1.1 VOCs 污染水平时空分布变化特征.106 4.1.2 VOCs 臭氧生成潜势时空分布变化特征.109 4.22019 年/2020 年重点城市 VOCS污染水平及臭氧生成潜势变化特征 .114 4.2.1 石家庄市.114
5、 4.2.2 衡水市.116 4.2.3 邯郸市.119 4.3 臭氧高发季 VOCS日变化特征.122 4.3.1 石家庄市 VOCs 日变化特征.122 4.3.2 衡水市 VOCs 日变化特征.125 4.3.3 邯郸市 VOCs 日变化特征.127 III 第第5章章“十四五十四五”河北省臭氧控制目标与减排方案河北省臭氧控制目标与减排方案.130 5.1“十四五”臭氧污染控制目标设计.130 5.1.1“十三五”河北省空气质量优良率变化与现状.130 5.1.2“十四五”O3控制目标的确定.134 5.1.3 臭氧前体物减排目标.137 5.2 河北省臭氧污染回溯模拟.138 5.2.
6、1 模拟范围和模拟网格的构建.138 5.2.2 模拟时段的选择.140 5.2.3 源排放清单的调整和处理.141 5.2.4 气象模拟结果评估.145 5.2.5 空气质量模拟结果评估.149 5.2.6 模拟的臭氧污染区域特征.156 5.3 臭氧浓度敏感性回溯模拟分析.158 5.3.1 DDM-3D 模拟的敏感性系数的日变化特征.158 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.160 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.162 5.4 基于回溯模拟 EKMA 曲线的控制方案情景分析.165 5.4.1 EKMA 曲线绘制方
7、法.166 5.4.2 重点城市 EKMA 曲线及控制方案情景分析.168 5.4.3“十四五”臭氧污染控制情景模拟方法.183 5.5 基于情景模拟结果的达标分析.191 5.5.1 分析方法.191 5.5.2 基于基准年(2020)观测值的城市达标分析.193 5.6 臭氧改善目标的化石能源削减目标和碳减排分析.195 5.6.1 化石能源削减目标与碳减排分析.195 5.6.2“十四五”空气质量改善与碳减排目标建议.201 5.6.3 气候协同的减排措施.203 5.7 臭氧前体物减排路径与措施.204 IV 5.7.1 调整优化能源与产业结构.205 5.7.2 推进工业领域污染减排
8、.206 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.210 5.7.4 有序开展生活源农业源污染防治.213 5.8 小结.214 第第6章章 臭氧污染管控政策建议臭氧污染管控政策建议.217 6.1 建立健全臭氧前体物控制监督管理体系.217 6.1.1 VOCs 地方排放标准制修订建议.217 6.1.2 建立健全监测监控体系.218 6.1.3 全面实施排污许可制度.219 6.1.4 加强统计与调查.219 6.1.5 加强监督执法.219 6.2“十四五”VOCS重点行业管控建议方案.220 6.3 臭氧污染监测预警体系.222 6.4VOCS监督管理体系.223 6
9、.5NOX和 VOCS非线性协同减排策略.225 6.6 加强省域大气污染联防联控和大气污染综合治理.225 1!1#$%#$%&(&()*+,)*+,-.-.1.1!#!#$%$%&()*+,&()*+,-./0-./01.1.1 综合指数及各项污染物变化情况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
10、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%。!1-1 2015-2020#$%&()*+,-./0123 2 !1-2 45678#$%9:;?Ag/m3 COAmg/m3B 1.1.2 超标天数的变化特征与趋势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
11、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 !1-3 45678#$%CDE/
12、F0123?AEB !1-4 45678#$%GHDEI:;=JK0123 2019 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
13、数增加,基本抵消了 PM2.5改善对达标天数的贡献。4 2020 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。1.2 1212343456789-./056789-./01.2.1 臭氧浓度年际变化分析臭氧浓度年际变化分析(1)全省全省臭氧臭氧百百分分位位浓度的浓度的年年际变化分析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
14、快,年均上升幅度为 10.75g/m3;第 75 百分位逐年上升,年均上升 8.5g/m3;中位 50 百分位浓度逐年上升,年均上升幅度为 5.25g/m3;低值第 25 百分位 2015-2018 年逐年上升,2019 年较 2018 年下降 2.0g/m3,2015-2019 年年均上升幅度 3.5g/m3;背景第 5 百分位浓度 2015-2018 年逐年上升,2019 年较 2018 年下降 6g/m3,2015-2019年年均上升幅度 2g/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
15、 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 4g/m3、75 百分位同比下降了 9g/m3、90 百分位同比下降了15g/m3。2020 年臭氧污染水平与 2018 年基本持平。5 !1-5 2015-2020#$%LMNOPQRK (2)各市年际变化分析各市年际变化分析如图 1-6 所示各市第 90 百分位浓度对比图可见,从污染重心来看,2015 年-2017 年各市第 90 百分位浓度污染重心在保定、唐山等中部和东部城市,201
16、8-2020 年污染重心逐渐变为石家庄、邢台、邯郸、廊坊、唐山等城市,与秋冬季PM2.5污染重心基本重合。从浓度年际变化来看,2015 年-2019 年浓度呈增长趋势,其中承德、张家口增加不明显,年均上升幅度分别为 0.25、4g/m3;邢台、秦皇岛、邯郸、石家庄浓度增加最为显著,年均上升幅度分别为 20.25、20.25、18、17.5g/m3;其余各市年均上升幅度在 5.5g/m3至 10g/m3之间。2020 年各市浓度均较 2019年有所降低,降低幅度较大的石家庄、保定、邢台降低了 26、25、23g/m3,廊坊、衡水、张家口、秦皇岛、邯郸下降幅度在 11g/m3至 19g/m3之间,
17、沧州、唐山、承德下降幅度较小,分别下降了 7、8、9g/m3。6 !1-6 2015-2020#$%STLMU 90 NOPQRK!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、4g/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.
18、25、14.75、12.5g/m3;其余各市年均上升幅度在 3.5g/m3至 8g/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 11g/m3至 19g/m3,其余各市下降幅度较小,分别下降了 1g/m3至10g/m3。7 !1-7 2015-2020#$%STLMU 75 NOPQRK!图 1-8 所示各市第 50 百分位浓度变化趋势图可见,从污染重心来看,2015年-2017 年各市第 50 百分位浓度污染重心在承德、张家口和衡水、沧州等北部和东部城市,2018-2020 年污染重心逐渐变为邯郸、衡水、沧州等东南
19、部城市。从浓度年际变化来看,2015 年-2019 年浓度呈增长趋势,其中承德增加不明显,年均上升幅度为 0.5g/m3;邯郸、邢台、石家庄浓度增加较为显著,年均上升幅度分别为 9.5、8.25、7.75g/m3;其余各市年均上升幅度在 3g/m3至5.25g/m3之间。2020 年衡水和沧州市浓度较 2019 年分别增加了 3g/m3和1g/m3,其余各市均有所降低,降低幅度较大的保定降低了 11g/m3,其余各市下降幅度在 2g/m3至 6g/m3之间。8 !1-8 2015-2020#$%STLMU 50 NOPQRK!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
20、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 1.5g/m3和 2.5g/m3;其余各市年均上升幅度在 4.25g/m3至 7g/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 1g
21、/m3至 5.5g/m3之间。9 !1-9 2015-2020#$%STLMU 25 NOPQRK!1-10 2015-2020#$%STLMU 5 NOPQRK 10 1.2.2 臭氧浓度臭氧浓度的的月度变化趋势月度变化趋势(1)全省月度全省月度变化分析变化分析从图 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
22、 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 13.75g/m3,2020年峰值浓度较 2019 年降低了 10g/m3。月浓度低值均出现在 12 月,2020 年较2015 年上升了 13g/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 15.75g/m3和 15.5g/m3,2020 年第 75百分位和 50 百分位浓度均较 2019 年降低了 12g/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
23、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15.25g/m3和11g/m3,2020 年第 25 百分位浓度较 2019 年降低 11g/m3,第 5 百分位较 2019 年上升3g/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13g/m3,75 百分位上升了 15g/m3,50 百分位上升了 16g/m3,25 百分位上升了 15g/m3,5 百分位上升了 15g/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
24、明显降低。11 !1-11 2015-2020#$%VWXLMYZNOPQ0123(2)各市月度各市月度变化分析变化分析从图 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 90g/m3至 130g/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 !1-12 2015-2020 ST 4 PQ!13 从图
25、 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 100g/m3至 170g/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120g/m3至 200g/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
26、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110g/m3至 170g/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。
27、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90g/m3至 150g/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80g/m3至 150g/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 160g/m3以下,臭氧污染基本结束;其它城市由
28、于出现部分高值浓度,90 百分位浓度基本还高于 160g/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50g/m3至 90g/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 160g/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 !1-13 2015-2020 ST 5 PQ!15 !1-14 2015-2020 ST 6 PQ!16 !1-15 2015-2020 ST 7 PQ!17 !1-16
29、2015-2020 ST 8 PQ!18 !1-17 2015-2020 ST 9 PQ!19 !1-18 2015-2020 ST 10 PQ!20 1.2.3 臭氧浓度日变化趋势臭氧浓度日变化趋势(1)全省日变化趋势分析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
30、 2016 年相比小时浓度增长了 8-14g/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。!1-19 2016-2020 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
31、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 14g/m3/h,下降速度高于其它月份。!1-20 5-9#$%LM_PQ01ab!(2)部部分城市分城市日变化趋势分析日变化趋势分析自北向南选取张家口、廊坊、石家庄和邯郸 2019 年 5-9 月臭氧污
32、染较重时段的臭氧小时浓度日变化,浓度较高时段主要出现在 14-17 时,其中张家口市峰值浓度出现的时间略早,在 14-15 时左右,邯郸、石家庄、廊坊峰值浓度出现在15-16 时左右,四市浓度低值均出现在 5-7 时左右。对比四市日变化趋势可见,午后浓度快速上升阶段从南至北上升速率逐渐降低,主要考虑因为纬度变化所致,由南往北太阳辐射逐步减轻。夜间时段张家口浓度明显高于其它三市,下午时段又明显低于其它三市,考虑张家口可能受地形和天然源排放影响本底值浓度较高。22 !1-21 2019 5-9 cdeTLM_PQ01ab!1.3:;=3456:;=34567878 图 1-22 给出了 2014-
33、2020 年河北省各城市地面臭氧超标天数,各城市臭氧超标的天数有逐年增加趋势,超标天数超过 60 天的城市有沧州、石家庄、衡水、邯郸、保定、廊坊、唐山和邢台,超标天数接近 40 天的城市有张家口、承德和秦皇岛。图 1-22 2014-2020 年河北省各城市臭氧超标天数 23 !1-23 2014-2020#$%SeTLM_fg 8 hU 90 NOPQ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
34、,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。!1-24 ijklmnopqLM_fg 8 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#$201420152016201720182019202
35、0%&2014201520162017201820192020100160215日最大8小时浓度/g m-3 24 !1-25 2017-2020 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
36、 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 390g/m3,2017、2018 和2019 年也达到了 300g/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
37、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 380g/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)061
38、218061218061218006121806121806121802020年9月5日(196)9月6日(246)9月7日(174)25 !1-26 2017-2020 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
39、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 300g/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
40、(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 !1-27 2017-2020 lmTcdLM;*56?ABCDE*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
41、 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
42、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
43、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。u 2-1 ;vOw 一级源一级源 二级源二级源 备注备注 工业源工业源 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
44、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 一级源一级源 二级源二级源 备注备注 民航飞机 扬尘源扬尘源 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
45、 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 !2-2 9:xyvg);|B 生产环节生产环节 活动水平活动水平 PM2.5 PM10 SO2 NOX VOCS CO NH3 炼焦(焦炭)15141711 3806 6409 4711 6124 24651 24227 772 烧结/球团(烧结矿/球团矿)383415265 15482 31864 64337 106227 191708 6134644 炼铁(生铁)22109332
46、2 54149 87397 7738 37586 3380517 炼钢(粗钢)219228312 85870 115405 13154 1918248 钢压延加工(钢材)372805214 384 446 2407 4648 42 黑色金属铸造(铸铁)2056716 2596 4173 352 410 2272 自备电厂(耗煤量)26111480 3600 3981 6856 32005 1044 52223 4047 合计合计 165887 249675 86401 187000 232871 11509859 4820 !2-4 YZ&g);|B 市市 汽车汽车 喷涂喷涂 家电家电 喷涂喷
47、涂 装备制装备制造喷涂造喷涂 印刷印刷 家具家具喷涂喷涂 电子器电子器件喷涂件喷涂 染料染料 印染印染 合计合计 保定市 8785 683 304 20 1 20 9813 石家庄市 287 982 148 1220 41 10 3 2692 沧州市 1876 35 179 271 107 3 2471 定州市 2030 44 2074 廊坊市 313 347 199 243 895 27 2024 邯郸市 51 1061 96 19 12 4 1 1245 张家口市 1070 152 6 1 1228 唐山市 213 232 17 254 0 715 邢台市 327 200 19 71 10
48、 3 630 秦皇岛市 27 218 61 89 46 439 衡水市 45 39 42 264 391 雄安新区市 92 92 承德市 56 1 57 辛集市 2 2 合计合计 15022 2426 2248 2294 1756 101 27 23874 2.2.2 移动源移动源(1)总总体排放情况和体排放情况和二级二级排放源分排放源分担担率率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
49、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%。44 u 2-8 移动源大气污染物排放量(吨)一级源一级源 二级源二级源 PM2.5 PM10 SO2 NOx VOCs CO 道路机动车 柴油车 5178 5734 8475 382553 8276 93550 汽油车 436 464 2868 26866 141806 200976 其他燃料车 651 723 0 58550 18662 76184
50、 小计 6266 6921 11343 467970 168744 370710 非道路移动源 工程机械 3270 3451 0 50377 8197 34604 农业机械 3786 3786 1523 76234 7332 23801 船舶 6620 6911 18138 86338 11228 43169 民航飞机 75 77 0 2312 380 1297 小计 13751 14224 19661 215261 27137 102872 合计合计 20017 21145 31004 683231 195880 473583 不同类型的移动源其 VOCS、NOX排放量占比见图 2-16。可