大氣重污染成因與治理攻關(guān)項目研究報告

目錄
序
前言
摘要
1 項目立項與實施1
1.1 項目背景1
1.1.1 項目意義 1
1.1.2 項目組織 1
1.1.3 項目實施 2
1.2 目標(biāo)與內(nèi)容 3
1.2.1 攻關(guān)目標(biāo) 3
1.2.2 研究內(nèi)容及專題設(shè)置3
1.3 總體研究技術(shù)路線 4
1.3.1 工作原則 4
1.3.2 技術(shù)路線 5
1.4 機(jī)制創(chuàng)新7
1.4.1 建立“1 X”聯(lián)合攻關(guān)機(jī)制 7
1.4.2 實施“一市一策”駐點跟蹤研究 8
1.4.3 實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)共享 9
1.5 小結(jié) 9
2 京津冀及周邊地區(qū)大氣重污染成因和來源11
2.1 閉合研究體系 11
2.1.1 空天地綜合立體觀測 11
2.1.2 超級站觀測實驗15
2.1.3 顆粒物組分網(wǎng) 18
2.1.4 煙霧箱模擬實驗19
2.1.5 空氣質(zhì)量模式模擬 19
2.2 京津冀及周邊地區(qū)大氣污染特征和演變24
2.2.1 空氣質(zhì)量年際變化趨勢25
2.2.2 秋冬季大氣污染變化趨勢及特征 27
2.2.3 基于區(qū)域背景監(jiān)測站的主要污染物變化特征32
2.2.4 秋冬季PM2.5污染仍是區(qū)域大氣重污染的主要因素 37
2.3 秋冬季大氣重污染的成因38
2.3.1 污染物排放的影響 39
2.3.2 特殊地理地形和氣候背景下氣象條件的綜合影響 40
2.3.3 大氣化學(xué)轉(zhuǎn)化機(jī)制 46
2.3.4 區(qū)域城市間相互影響 63
2.3.5 污染排放、氣象過程和化學(xué)過程的綜合解析66
2.4 區(qū)域PM2.5來源特征解析68
2.4.1 多技術(shù)融合的PM2.5來源解析方法 68
2.4.2 主要污染源的源譜庫 70
2.4.3 京津冀及周邊區(qū)域PM2.5綜合源解析 75
2.4.4 區(qū)域和城市間相互影響82
2.5 重污染過程分析 83
2.5.1 分析方法83
2.5.2 典型重污染過程定量描述 84
2.5.3 典型重污染過程綜合分析136
2.6 小結(jié) 143
參考文獻(xiàn) 146
3 排放現(xiàn)狀與重點行業(yè)（領(lǐng)域）強(qiáng)化管控 149
3.1 京津冀及周邊地區(qū)大氣污染物排放特征 149
3.1.1 城市和區(qū)域動態(tài)高時空分辨率排放清單技術(shù) 149
3.1.2 “2 26”城市大氣污染物排放及變化趨勢 150
3.1.3 大氣污染物排放的行業(yè)分布 153
3.1.4 大氣污染源排放的空間分布 154
3.1.5 大氣污染源排放的時間變化 154
3.1.6 區(qū)域–城市耦合的高分辨率排放清單 160
3.1.7 典型城市污染物排放分析162
3.1.8 排放清單動態(tài)化 164
3.2 冶金行業(yè)大氣污染治理及管控 165
3.2.1 行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r 166
3.2.2 大氣污染排放控制現(xiàn)狀 168
3.2.3 污染減排工藝路線和改造成本效益分析172
3.2.4 冶金行業(yè)大氣污染管控方案 174
3.2.5 污染減排效果評估179
3.3 建材領(lǐng)域大氣污染治理及管控 180
3.3.1 行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r 180
3.3.2 大氣污染排放控制現(xiàn)狀 184
3.3.3 污染排放深度控制技術(shù) 187
3.3.4 大氣污染管控方案187
3.3.5 污染減排技術(shù)與效果評估189
3.4 “散亂污”企業(yè)動態(tài)監(jiān)管技術(shù)及應(yīng)用 190
3.4.1 “散亂污”企業(yè)界定 191
3.4.2 “散亂污”企業(yè)狀況 191
3.4.3 “散亂污”企業(yè)動態(tài)監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù) 194
3.4.4 “散亂污”企業(yè)環(huán)境強(qiáng)化管控關(guān)鍵技術(shù)201
3.4.5 “散亂污”企業(yè)污染減排評估 202
3.5 柴油機(jī)排放及強(qiáng)化管控措施203
3.5.1 柴油機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀 204
3.5.2 柴油機(jī)排放治理存在的問題 209
3.5.3 柴油機(jī)排放治理和管控技術(shù) 210
3.5.4 柴油機(jī)排放治理和強(qiáng)化管控實施方案 216
3.5.5 柴油機(jī)減排措施及潛力預(yù)測 218
3.6 農(nóng)業(yè)排放狀況及治理方案 219
3.6.1 NH3排放現(xiàn)狀與存在的問題 220
3.6.2 農(nóng)業(yè)NH3減排技術(shù)與治理方案225
3.6.3 土壤風(fēng)蝕揚塵排放現(xiàn)狀評估和治理 230
3.6.4 農(nóng)業(yè)秸稈燃燒現(xiàn)狀及管控對策.230
3.7 區(qū)域煤炭清潔利用途徑與對策 232
3.7.1 區(qū)域煤炭消費及燃煤領(lǐng)域現(xiàn)狀 233
3.7.2 區(qū)域燃煤污染控制現(xiàn)狀 236
3.7.3 煤炭消費控制及清潔利用對策 240
3.7.4 燃煤領(lǐng)域污染減排效果評估 247
3.8 涉VOCs重點行業(yè)控制與監(jiān)管技術(shù)249
3.8.1 涉VOCs重點行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r 249
3.8.2 涉VOCs重點行業(yè)大氣污染排放與控制現(xiàn)狀 253
3.8.3 重點行業(yè)VOCs減排工藝和控制技術(shù) 256
3.8.4 VOCs關(guān)鍵控制物種及其關(guān)鍵排放源 262
3.8.5 重點行業(yè)VOCs綜合監(jiān)管方案 262
3.9 NOx排放控制與監(jiān)管技術(shù) 274
3.9.1 NOx相關(guān)大氣環(huán)境問題 274
3.9.2 NOx排放與控制現(xiàn)狀 276
3.9.3 NOx減排與監(jiān)管技術(shù)體系278
3.10 小結(jié) 279
參考文獻(xiàn) 281
4 重污染天氣聯(lián)合應(yīng)對體系 284
4.1 大氣重污染特征及分類 284
4.1.1 區(qū)域重污染特征 285
4.1.2 區(qū)域重污染分類 287
4.2 重污染天氣預(yù)測預(yù)報技術(shù)改進(jìn) 290
4.2.1 預(yù)報時效延長和空間范圍擴(kuò)展 290
4.2.2 伴隨滾動式后處理業(yè)務(wù)化方案 291
4.2.3 模型預(yù)報結(jié)果檢驗與優(yōu)化291
4.3 預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)分級修訂及應(yīng)急管控措施優(yōu)化 293
4.3.1 預(yù)警分級標(biāo)準(zhǔn)修訂293
4.3.2 重點行業(yè)差異化管控措施296
4.4 重污染天氣應(yīng)對效果綜合評估 297
4.4.1 基于執(zhí)法檢查的效果評估298
4.4.2 基于空氣質(zhì)量模式的效果評估 298
4.4.3 基于環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的效果評估 299
4.5 輿情分析與社會宣傳方法 300
4.5.1 重污染天氣輿情監(jiān)測與大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)300
4.5.2 重污染天氣公眾情緒及輿論傳播規(guī)律 300
4.5.3 社會宣傳與輿情引導(dǎo)效果評估 301
4.5.4 2020年春節(jié)期間重污染天氣輿論應(yīng)對情況 302
4.6 重污染天氣動態(tài)決策支撐平臺 304
4.6.1 平臺總體設(shè)計 304
4.6.2 平臺核心功能 305
4.6.3 平臺成果應(yīng)用 306
4.7 小結(jié).307
參考文獻(xiàn) 307
5 “2 26”城市跟蹤研究與大氣污染防治綜合解決方案 309
5.1 “一市一策”城市跟蹤研究技術(shù)路線與工作機(jī)制309
5.1.1 跟蹤研究技術(shù)路線309
5.1.2 跟蹤研究工作機(jī)制310
5.1.3 “2 26”城市經(jīng)濟(jì)社會狀況和環(huán)境空氣質(zhì)量 313
5.2 “2 26”城市主要大氣污染物排放特征 316
5.2.1 “2 26”城市主要大氣污染物排放特征316
5.2.2 “2 26”城市主要大氣污染物排放特征分類 322
5.2.3 主要大氣污染物排放特征典型案例——唐山市 323
5.3 “2 26”城市PM2.5精細(xì)化來源解析328
5.3.1 “2 26”城市秋冬季PM2.5化學(xué)組分特征332
5.3.2 “2 26”城市秋冬季PM2.5精細(xì)化源解析333
5.4 “2 26”城市秋冬季重污染科學(xué)應(yīng)對 346
5.4.1 秋冬季重污染天氣應(yīng)對駐點會商機(jī)制 346
5.4.2 城市重污染天氣應(yīng)對典型案例——德州市347
5.4.3 重污染天氣應(yīng)對科學(xué)支撐357
5.5 差異化的“2 26”城市大氣污染防治綜合解決方案 360
5.5.1 城市大氣污染防治綜合解決方案制定技術(shù) 360
5.5.2 “2 26”城市大氣環(huán)境問題識別361
5.5.3 “2 26”城市“一市一策”綜合解決方案 363
5.5.4 城市綜合解決方案典型案例——太原市 382
5.6 “2 26”城市跟蹤研究效果評估 386
5.6.1 綜合評估 387
5.6.2 空氣質(zhì)量改善效果評估典型案例——濟(jì)南市 390
5.6.3 秋冬季攻堅方案措施效果評估典型案例——北京市 391
5.7 小結(jié).393
參考文獻(xiàn) 394
6 區(qū)域空氣質(zhì)量調(diào)控技術(shù)與決策支持平臺.396
6.1 大氣污染物排放與空氣質(zhì)量的非線性響應(yīng)模型 396
6.1.1 基于多項式的排放–濃度響應(yīng)模型 396
6.1.2 “2 26”城市多區(qū)域排放–濃度響應(yīng)模型 398
6.1.3 分行業(yè)的排放–濃度響應(yīng)模型 400
6.2 基于費效評估的大氣污染防治方案優(yōu)化技術(shù) 404
6.2.1 減排成本估算與邊際成本優(yōu)化模型 404
6.2.2 基于成本和環(huán)境目標(biāo)的控制策略優(yōu)化 405
6.2.3 “2 26”城市PM2.5達(dá)標(biāo)策略的成本效益評估 409
6.3 大氣污染防治綜合決策支持平臺 410
6.3.1 大氣污染防治綜合決策支持平臺架構(gòu) 410
6.3.2 大氣污染防治綜合決策支持平臺功能 410
6.3.3 大氣污染防治綜合決策支持平臺應(yīng)用 422
6.4 小結(jié) 424
7 京津冀及周邊地區(qū)空氣質(zhì)量改善路線圖 425
7.1 區(qū)域大氣環(huán)境容量測算 425
7.1.1 PM2.5年均濃度達(dá)標(biāo)約束的大氣環(huán)境容量 425
7.1.2 采暖季大氣環(huán)境容量 434
7.1.3 典型重污染過程大氣環(huán)境容量 435
7.1.4 討論441
7.2 2017～2019年秋冬季大氣污染防治效果評估 445
7.2.1 攻堅行動方案的主要措施445
7.2.2 各項措施減排對比分析 446
7.2.3 空氣質(zhì)量改善效果評估 448
7.3 空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)差距分析和改善目標(biāo)設(shè)計 452
7.3.1 國內(nèi)污染形勢與達(dá)標(biāo)面臨的挑戰(zhàn)452
7.3.2 空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)差距分析 452
7.3.3 區(qū)域及城市PM2.5濃度分階段目標(biāo)455
7.4 深化大氣污染防治路線圖和對策 458
7.4.1 城市定位差異和區(qū)域協(xié)同發(fā)展情景的基本假設(shè)459
7.4.2 各部門污染物減排的措施和潛力分析 459
7.4.3 基于減排潛力分析的污染防治重點對策463
7.5 小結(jié) 467
參考文獻(xiàn) 467
8 研究結(jié)論469
附錄 已發(fā)表成果 480