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防治京津冀区域大气复合污染的联发联控战略及路线图

【作       者】:
【机       构】: 中国工程院
【承研机构】:

“防治京津冀区域大气复合污染的联发联控战略及路线图”项目组

【发表年份】:

2016

摘要

“防治京津冀区域大气复合污染的联发联控战略与路线图研究”是按照中央领导的要求、工程院设立的重大咨询研究项目,由环境与轻纺学部、能源学部与农业学部共同承担。该研究包括六个研究课题:京津冀区域大气污染来源与减排潜力、京津冀区域能源产业一体化发展战略研究、京津冀区域农业与新型城镇化发展战略、京津冀区域可持续高效率的交通系统发展战略、京津冀区域大气污染立体监测技术体系研究、区域空气质量规划与中长期路线图。京津冀区域大气污染物排放强度远高于国内其它地区,连续出现大范围雾霾天气,PM2.5。年均浓度高于长三角、珠三角和全国平均水平。在PM2.5。整体下降背景下,个别地区和季节的下降趋势出现反复。近20年来,随着经济发展和人口增长,京津冀地区的排放持续增加,逐步形成全球人为源排放强度最高的地区,这是导致京津冀地区大气污染的核心内因。其中,来自河北省的各类污染物排放占京津冀排放总量的64-83%。特殊的能源结构和产业布局导致京津冀地区工业排放高居不下,加之农业和交通的快速发展带来的污染物排放增加,仅靠末端污染控制难以实现空气质量达标。京津冀地区大气污染物排放控制面临严峻的挑战。尽管通过《大气污染防治行动计划》(大气十条)的实施,京津冀地区的空气质量有所改善,但该区域仍是我国大气污染最严重的地区。半个世纪以来,在特殊地形特征和气候变暖双重背景下,京津冀地区的气象条件总体朝着不利于污染物扩散的方向发展。具体表现为地面平均风速减小、大风日数减少和大气稳定度加强,形成了该地区大气污染的重要外因。京津冀地区特殊的“弧状山脉”地形及不同季节的大气环流条件是霾天气产生的重要机理。pm25重污染经常在京津冀及周边区域连片出现,呈现出区域污染的特征。在这种情况下,一旦存在较为明显稳定的风场,污染物很容易在区域间发生输送。影响京津冀地区污染物的输送通道有两类:一类是西南与东南路径的长距离输送通道;另一类是偏东、偏西及西北路径的短距离输送通道。目前京津冀区域大气环境质量改善面临的主要挑战包括:(1)京津冀能源消费以煤炭利用为主、以髙耗能工业为主,加之煤炭的利用方式较为粗放,周边地区能源消费大,形成该地区排放强度高、污染严重的局面。京津冀及周边地区是全国钢铁、火电、平板玻璃、水泥等行业的髙密度区,两市一省的能源和产业发展不均衡,主要耗能行业工艺技术和污染物治理水平发展不平衡。河北的城镇化水平和人均GDP不仅远落后于京津,甚至落后于全国平均水平。(2)京津冀区域过度依赖公路的运输结构和“单中心,放射状”的网络布局导致交通运输效率不髙,构建超低排放-零排放的新能源交通体系的尝试尚处在起步阶段。京津冀区域集中了世界上规模最大的海港和机场,但其客货运均过度依赖能耗和排放强度较髙的公路运输。从交通网络布局看,公路、铁路和民航等基础设施均过于集中在北京,产生大量过境交通和辐射交通。京津冀已成为全国交通源污染排放的关键控制区域且排放强度在北京和天津等大城市核心区进一步髙度聚集。(3)每年农业源引发的氨释放总量髙达84万吨,对大气环境质量产生显著不利影响。京津冀地区是我国重要的小麦一玉米轮作区,每年秸秆量为4847.5万吨,但由于近年来,作物秸秆综合利用能力下降,大量秸秆被露天焚烧。农村秸秆存在很大隐患、农村能源结构急需改善。(4)釆暖期大量的燃煤排放和极端不利的气象条件共同造成近年来京津冀地区秋冬季大范围重污染频发。当出现区域性重污染的时候,城市与城市之间、城市与乡村之间的污染程度没有太大差别,整个区域都被污染气团所覆盖,即便启现有的动红色预警,也不足以抵消釆暖期的排放增加,不足以大幅降低污染程度。(5)现有监测体系存在监测范围和要素指标不全,监测技术体系和质控体系不完备,以及信息化水平不足的问题,尚不能有效服务环境管理。为了积极应对京津冀区域大气污染防治工作面临的挑战,对污染来源治标本兼治,促进该地区空气质量的持续改善,提出以下建议:1.通过优化煤炭利用结构、终端用能结构和一次能源结构,系统性推进京津冀的能源结构优化,促进用能方式的清洁化、集约化和低碳化,为周边区域率先垂范。考虑到煤炭仍然是近期京津冀能源消费的主体,急需全面加强对原煤开采和进口、洗选、终端利用和污染物控制的全链条、全范围的严格监管和控制,保证煤炭源头高品质、利用高效率和污染严控制。管控分散、高污染的民用散烧煤和l0t以下燃煤工业锅炉,促进煤炭采取大规模集中发电、供热和化工转化等集约化利用方式。2020年和2030年,京津冀煤炭用于集约化利用的比例分别提高到70%和80%,京津两市力争尽早达到近100%。优化终端用能结构,普及清洁、方便的能源服务,增加天然气和电力比重。提高集中供暖的比例以及工业低温余热的利用,推广新型热泵技术,尽早实现商业、民用能源的无煤化。优化一次能源结构,着力降低煤炭在一次能源消费中的比重,积极发展非化石能源,有效利用生物质能源(包括电厂掺烧生物质),因地制宜发展可再生能源分布式利用系统,推进多能协同利用,加强天然气进口和外购电。2.从优化空间结构、发展先进制造、加强污染治理等方面,全方位推进京津冀的产业结构优化和技术升级,进一步推动京津冀主要耗能行业节能减排,为产业结构调整提供资源空间配置的根本保障。优化城市群空间结构,重点推动河北省规划和建设若干区域次中心城市,借鉴东京都市圈建设发展的经验,次中心城市的培育是疏散中心城市过于集中的人口和功能、加速都市圈整体协调发展的有效手段。“十三五”时期,利用张家口冬奥会、首都二机场建设、通州新城建设等契机,重点培育张家口、廊坊等首都周边的若干次中心。3.全面实施“轨道上的京津冀”和“公交都市”战略,重塑京津冀区域综合交通运输体系,建立全覆盖和全链条的移动源污染防治和监管体系,重点推进“清洁柴油机行动计划”和“新能源汽车行动计划”。在区域内客运、大宗货物运输和城市交通三个领域尽快实现运输结构优化和绿色发展,在地级以上城市全面推行“公交都市”建设。重点开展道路柴油车、工程机械、农业机械、船舶等关键柴油机领域的清洁化专项工程,在京津冀区域率先实施“清洁柴油机行动计划”。4.针对京津冀地区农业源污染现状,须优化我国化肥产业结构,减少农田氨排放。例如,在氮肥品种中增加硝态氮肥和脲甲醛肥料可有效降低农田氨排放数量。养殖业采用封闭负压养殖,实行种/养一体化管理,可有效降低养殖过程和畜禽粪便处理过程的氨排放。小麦联合收割强制加装稻秆粉碎机,强化秸秆利用,引导有序焚烧。改善农村能源结构、减少农村生活排放。5.针对京津冀地区冬季采暖期间大范围重污染频发的问题必须制定加大冬季季节性减排的措施。加强采暖季大气污染物排放控制,使采暖季大气污染物日排放量不髙于年均水平。钢铁、水泥、化工、石化等重点工业行业在采暖季实施季节性减产或限产措施;针对民用散煤燃烧,编制并落实京津冀区域民用散煤清洁能源替代方案;京津冀区域内禁止燃用髙污染低品质煤炭。6.全面落实京津冀地区大气污染防治强化措施(2016-2017),确保“大气十条”目标的实现。再通过三个五年计划的努力,2020年使京津冀大气环境质量达到长三角2015年的水平,2030年之前京津冀所有城市的PM2.5浓度达到国家环境空气质量标准。为此,各种污染物的排放量均要在2012年的基础上大幅度消减,努力完成2020年的减排目标。到2030年二氧化硫、氮氧化物和一次PM2.5的排放量都要消减70%以上,VOCs的排放量要消减50%,力争大气氨的排放量也能消减20%。

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