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保定市大气污染来源与燃煤治理成效.pdf

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保定市大气污染来源与燃煤治理成效.pdf

第 3 2 卷 第 1 0 期 2 0 1 9 年 1 0 月 环 境 科 学 研 究 R e s e a r c h o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s V o l . 3 2 ꎬ N o . 1 0 O c t . ꎬ 2 0 1 9 收 稿 日 期 2 0 1 9  ̄ 0 8  ̄ 1 6 修 订 日 期 2 0 1 9  ̄ 0 9  ̄ 0 9 作 者 简 介 张 凯 1 9 7 7  ̄ ꎬ 女 ꎬ 山 东 青 州 人 ꎬ 研 究 员 ꎬ 博 士 ꎬ 主 要 从 事 大 气 环 境 和 大 气 化 学 研 究 ꎬ z h a n g k a i @ c a e s . o r g . c n . ∗ 责 任 作 者 ꎬ 孟 凡 1 9 6 3  ̄ ꎬ 男 ꎬ 北 京 人 ꎬ 研 究 员 ꎬ 博 士 ꎬ 主 要 从 事 大 气 环 境 科 学 研 究 ꎬ m e n g f a n @ c r a e s . o r g . c n 基 金 项 目 大 气 重 污 染 成 因 与 治 理 攻 关 项 目 N o . D Q G G 0 3 0 4  ̄ 0 5 ꎻ 中 央 级 公 益 性 科 研 院 所 基 本 科 研 业 务 专 项 N o . 2 0 1 6 Y S K Y  ̄ 0 2 5 S u p p o r t e d b y N a t i o n a l R e s e a r c h P r o g r a m f o r K e y I s s u e s i n A i r P o l l u t i o n C o n t r o l ꎬ C h i n a N o . D Q G G 0 3 0 4  ̄ 0 5 ꎻ F u n d a m e n t a l R e s e a r c h F u n d s f o r C e n t r a l P u b l i c W e l f a r e S c i e n t i f i c R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C h i n a N o . 2 0 1 6 Y S K Y  ̄ 0 2 5 保 定 市 大 气 污 染 来 源 与 燃 煤 治 理 成 效 张 凯 1 ꎬ 吕 文 丽 1 ꎬ 王 婉 1 ꎬ 王 健 1 ꎬ 段 菁 春 1 ꎬ 邸 伟 2 ꎬ 孟 凡 1 ∗ 1 . 中 国 环 境 科 学 研 究 院 ꎬ 环 境 基 准 与 风 险 评 估 国 家 重 点 实 验 室 ꎬ 北 京 1 0 0 0 1 2 2 . 保 定 市 生 态 环 境 局 ꎬ 河 北 保 定 0 7 1 0 5 1 摘 要 为 支 撑 保 定 市 空 气 污 染 控 制 目 标 实 现 ꎬ 于 2 0 1 4 年 起 开 展 了 保 定 市 大 气 污 染 研 究 工 作 ꎬ 明 确 了 保 定 市 大 气 污 染 的 主 要 来 源 与 成 因 ꎬ 并 提 出 了 有 针 对 性 的 治 理 对 策 . 结 果 表 明 ① 保 定 市 大 气 重 污 染 主 要 发 生 在 冬 季 ꎬ 民 用 燃 煤 排 放 是 大 气 重 污 染 发 生 的 根 本 原 因 . 2 0 1 3 年 1 2 月 1 日 2 0 1 4 年 2 月 2 8 日 冬 季 ρ S O 2 、 ρ N O 2 、 ρ P M 1 0 和 ρ P M 2 􀆰 5 分 别 为 2 0 1 4 年 年 均 值 的 1 􀆰 9 3 、 1 􀆰 6 4 、 1 􀆰 4 6 和 1 􀆰 6 1 倍 . 民 用 燃 煤 源 占 2 0 1 4 年 P M 2 􀆰 5 全 年 来 源 的 1 9 􀆰 8 % ꎬ 占 冬 季 P M 2 􀆰 5 来 源 的 3 0 􀆰 9 % . ② 集 中 供 热 和 清 洁 取 暖 措 施 对 空 气 质 量 改 善 效 果 明 显 . 2 0 1 5 2 0 1 8 年 民 用 散 煤 综 合 整 治 后 ꎬ ρ P M 2 􀆰 5 年 均 值 由 2 0 1 3 年 的 1 3 5 μ g ∕ m 3 降 至 2 0 1 8 年 的 6 7 μ g ∕ m 3 ꎬ 降 幅 达 5 0 􀆰 4 % ꎬ 全 年 重 度 污 染 和 严 重 污 染 天 数 占 比 从 3 0 􀆰 0 % 降 至 9 􀆰 0 % . 清 洁 取 暖 率 较 高 区 县 的 冬 季 空 气 综 合 指 数 和 ρ P M 2 􀆰 5 明 显 低 于 清 洁 取 暖 率 低 的 区 县 . ③ 民 用 散 煤 综 合 整 治 降 低 了 冬 季 P M 2 􀆰 5 中 民 用 燃 煤 源 占 比 ꎬ 优 化 了 能 源 结 构 . 民 用 燃 煤 在 P M 2 􀆰 5 中 占 比 由 2 0 1 4 年 冬 季 的 3 0 􀆰 9 % 分 别 降 至 2 0 1 7 2 0 1 8 年 冬 季 的 2 5 􀆰 0 % 和 2 0 1 8 2 0 1 9 年 冬 季 的 2 2 􀆰 0 % ꎬ 煤 炭 消 费 量 占 比 由 2 0 1 4 年 的 4 9 􀆰 6 % 降 至 2 0 1 7 年 的 3 8 􀆰 4 % ꎬ 电 力 消 费 量 占 比 由 2 0 1 4 年 的 3 3 􀆰 8 % 升 至 2 0 1 7 年 的 3 9 􀆰 5 % ꎬ 天 然 气 消 费 量 占 比 由 2 0 1 4 年 的 2 􀆰 6 % 升 至 2 0 1 7 年 的 6 􀆰 8 % . 总 体 而 言 ꎬ 尽 管 保 定 市 空 气 质 量 得 到 了 一 定 改 善 ꎬ 但 总 燃 煤 量 占 比 仍 高 于 北 京 市 9 􀆰 8 % 和 天 津 市 3 6 􀆰 1 % ꎬ 其 主 城 区 南 部 区 县 仍 可 进 一 步 提 高 清 洁 取 暖 率 ꎬ 以 促 进 空 气 质 量 不 断 改 善 . 关 键 词 大 气 污 染 ꎻ 成 因 ꎻ 民 用 燃 煤 ꎻ 科 学 治 理 ꎻ 保 定 市 中 图 分 类 号 X 5 1 文 章 编 号 1 0 0 1  ̄ 6 9 2 9 2 0 1 9 1 0  ̄ 1 7 2 0  ̄ 1 0 文 献 标 志 码 A D O I 1 0 􀆰 1 3 1 9 8 ∕ j 􀆰 i s s n 􀆰 1 0 0 1  ̄ 6 9 2 9 􀆰 2 0 1 9 􀆰 0 9 􀆰 0 9 S o u r c e s o f A i r P o l l u t i o n a n d E f f e c t s o f C o a l C o m b u s t i o n T r e a t m e n t i n B a o d i n g C i t y Z H A N G K a i 1 ꎬ L W e n l i 1 ꎬ W A N G W a n 1 ꎬ W A N G J i a n 1 ꎬ D U A N J i n g c hun 1 ꎬ D I W e i 2 ꎬ M E N G F a n 1 ∗ 1 . S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f E n v i r o n m e n t a l C r i t e r i a a n d R i s k A s s e s s m e n t ꎬ C h i n e s e R e s e a r c h A c a d e m y o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s ꎬ B e i j i n g 1 0 0 0 1 2 ꎬ C h i n a 2 . B a o d i n g M u n i c i p a l E c o l o g i c a l E n v i r o n m e n t B u r e a u ꎬ B a o d i n g 0 7 1 0 5 1 ꎬ C h i n a A b s t r a c t I n o r d e r t o a c h i e v e t h e a i r p o l l u t i o n c o n t r o l t a r g e t i n B a o d i n g C i t y ꎬ B a o d i n g A i r P o l l u t i o n R e s e a r c h G r o u p b e g a n t h e r e s e a r c h i n 2 0 1 4 . T h e s t u d y c l a r i f i e d t h e m a i n s o u r c e s a n d c a u s e s o f a i r p o l l u t i o n i n B a o d i n g C i t y ꎬ a n d p r o p o s e d c o r r e s p o n d i n g c o u n t e r m e a s u r e s . T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e h e a v y p o l l u t i o n i n B a o d i n g C i t y m a i n l y o c c u r r e d i n w i n t e r ꎬ d u r i n g w h i c h c i v i l c o a l  ̄ b u r n i n g e m i s s i o n s w e r e t h e m a i n s o u r c e . F r o m D e c e m b e r 1 s t ꎬ 2 0 1 3 t o F e b r u a r y 2 8 t h ꎬ 2 0 1 4 ꎬ t h e a v e r a g e v a l u e s o f S O 2 ꎬ N O 2 ꎬ P M 1 0 a n d P M 2 􀆰 5 w e r e 1 􀆰 9 3 ꎬ 1 􀆰 6 4 ꎬ 1 􀆰 4 6 a n d 1 􀆰 6 1 t i m e s o f t h e a n n u a l a v e r a g e r a l u e s ꎬ r e s p e c t i v e l y . C i v i l c o a l s o u r c e a c c o u n t e d f o r 1 9 􀆰 8 % o f t h e t o t a l s o u r c e o f P M 2 􀆰 5 i n 2 0 1 4 a n d 3 0 􀆰 9 % i n t h e w i n t e r . T h e i m p l e m e n t a t i o n o f c e n t r a l h e a t i n g a n d c l e a n h e a t i n g m e a s u r e s h a v e i m p r o v e d a i r q u a l i t y o b v i o u s l y . A f t e r t h e c o m p r e h e n s i v e r e c t i f i c a t i o n o f c i v i l b u l k c o a l i n 2 0 1 5  ̄ 2 0 1 8 ꎬ t h e a n n u a l a v e r a g e c o n c e n t r a t i o n o f P M 2 􀆰 5 d e c r e a s e d f r o m 1 3 5 μ g ∕ m 3 i n 2 0 1 3 t o 6 7 μ g ∕ m 3 i n 2 0 1 8 ꎬ a d e c r e a c e o f 5 0 􀆰 4 % . T h e f r e q u e n c y o f s e v e r e p o l l u t i o n o c c u r r e n c e i n t h e w h o l e y e a r d r o p p e d f r o m 3 0 􀆰 0 % t o 9 􀆰 0 % . T h e a i r c o m p r e h e n s i v e i n d e x a n d P M 2 􀆰 5 c o n c e n t r a t i o n i n w i n t e r w e r e e v i d e n t l y l o w e r i n t h e d i s t r i c t s w i t h h i g h e r c l e a n h e a t i n g r a t e t h a n t h o s e w i t h l o w e r c l e a n h e a t i n g r a t e . T h e c o m p r e h e n s i v e r e c t i f i c a t i o n r e d u c e d t h e p r o p o r t i o n o f c i v i l b u l k c o a l c o n t r i b u t i o n i n P M 2 􀆰 5 i n w i n t e r a n d o p t i m i z e d t h e e n e r g y s t r u c t u r e . T h e p r o p o r t i o n o f c i v i l c o a l c o m b u s t i o n i n P M 2 􀆰 5 d e c r e a s e d f r o m 3 0 􀆰 9 % i n w i n t e r 2 0 1 4 t o 2 5 􀆰 0 % i n t h e w i n t e r o f 2 0 1 7  ̄ 2 0 1 8 a n d 2 2 􀆰 0 % i n t h e w i n t e r o f 2 0 1 8  ̄ 2 0 1 9 . M e a n w h i l e ꎬ t h e c o a l c o n s u m p t i o n d e c r e a s e d f r o m 4 9 􀆰 6 % i n 2 0 1 4 t o 3 8 􀆰 4 % i n 2 0 1 7 ꎬ H o w e v e r ꎬ t h e p o w e r c o n s u m p t i o n i n c r e a s e d f r o m 3 3 􀆰 8 % i n 2 0 1 4 t o 3 9 􀆰 5 % i n 2 0 1 7 ꎬ a n d t h e p r o p o r t i o n o f n a t u r a l g a s c o n s u m p t i o n i n c r e a s e d f r o m 2 􀆰 6 % i n 2 0 1 4 t o 6 􀆰 8 % i n 2 0 1 7 . O v e r a l l ꎬ d e s p i t e t h e i m p r o v e m e n t i n a i r q u a l i t y i n B a o d i n g C i t y ꎬ t h e第 1 0 期 张 凯 等 保 定 市 大 气 污 染 来 源 与 燃 煤 治 理 成 效 p r o p o r t i o n o f c o a l c o n s u m p t i o n i s s t i l l h i g h e r t h a n t h a t o f B e i j i n g C i t y 9 􀆰 8 % a n d T i a n j i n C i t y 3 6 􀆰 1 % . T h e s o u t h e r n d i s t r i c t s o f t h e m a i n u r b a n a r e a s c a n f u r t h e r i n c r e a s e c l e a n h e a t i n g e f f i c i e n c y a n d p r o m o t e t h e c o n t i n u o u s i m p r o v e m e n t o f a i r q u a l i t y . K e y w o r d s a i r p o l l u t i o n ꎻ s o u r c e s ꎻ c i v i l c o a l c o m b u s t i o n ꎻ c o u n t e r m e a s u r e s ꎻ B a o d i n g C i t y2 013 年 1 月 ꎬ 我 国 北 方 以 京 津 冀 和 华 北 区 域 为 主 的 5 次 大 范 围 重 污 染 过 程 ꎬ 不 仅 引 起 了 科 研 工 作 者 的 广 泛 关 注 [ 1  ̄ 2 ] ꎬ 也 引 起 了 公 众 和 政 府 的 关 注 . 污 染 期 间 ρ P M 2 􀆰 5 和 ρ P M 1 0 日 均 值 均 超 过 1 0 0 μ g ∕ m 3 ꎬ 小 时 最 高 值 超 过 400 μ g ∕ m 3 [ 3 ] . 研 究 表 明 ꎬ 重 污 染 期 间 ρ P M 2 􀆰 5 受 多 种 因 素 的 影 响 ꎬ 强 冷 空 气 活 动 的 抑 制 和 不 利 地 理 、 气 象 条 件 的 影 响 是 外 因 [ 4 ] ꎬ 气 态 污 染 物 的 快 速 非 均 相 二 次 转 化 是 内 因 [ 5 ] ꎻ 同 时 ꎬ 污 染 期 间 高 的 硫 氧 化 率 和 氮 氧 化 率 表 明 ꎬ 颗 粒 物 的 转 化 、 凝 结 和 碰 并 也 是 P M 2 􀆰 5 爆 发 性 增 长 的 主 要 原 因 [ 6 ] . 国 家 为 治 理 大 气 重 污 染 出 台 了 一 系 列 政 策 和 法 规 ꎬ2 01 3 年 9 月 10 日 ꎬ 国 务 院 印 发 大 气 污 染 防 治 行 动 计 划 简 称 “ 大 气 十 条 ” ꎬ 开 展 大 气 污 染 联 防 联 控 工 作 成 为 当 务 之 急 [ 7  ̄ 8 ] . 20 18 年 6 月 27 日 ꎬ 国 务 院 2 2 号 文 印 发 了 打 赢 蓝 天 保 卫 战 三 年 行 动 计 划 . 京 津 冀 是 我 国 大 气 污 染 最 严 重 的 区 域 之 一 [ 9 ] ꎬ 保 定 市 是 空 气 污 染 最 严 重 的 城 市 之 一 . 保 定 市 位 于 北 京 市 和 石 家 庄 市 之 间 ꎬ 下 辖 5 个 市 辖 区 、 16 个 市 县 和 1 个 国 家 级 高 新 区 ꎬ 面 积 22 190 k m 2 ꎻ 受 太 行 山 影 响 常 年 主 导 风 向 为 西 南 偏 南 风 ꎬ 次 主 导 风 向 为 东 北 偏 北 风 [ 1 0 ] . 作 为 影 响 北 京 市 空 气 质 量 的 西 南 通 道 上 的 重 要 城 市 之 一 ꎬ 保 定 市 的 空 气 污 染 问 题 受 到 政 府 及 科 研 人 员 的 广 泛 关 注 ꎬ 众 多 学 者 对 保 定 市 大 气 污 染 物 浓 度 特 征 [ 1 0 ] 、 水 溶 性 离 子 [ 1 1 ] 、 含 碳 组 分 粒 径 分 布 [ 1 2 ] 、 潜 在 污 染 源 [ 1 3 ] 、 烟 花 爆 竹 燃 放 影 响 [ 1 4 ] 等 进 行 了 相 关 研 究 . 保 定 市 政 府 于 2 016 年 11 月 1 0 日 发 布 了 保 定 市 大 气 污 染 防 治 条 例 、 201 8 年 1 2 月 11 日 印 发 了 保 定 市 打 赢 蓝 天 保 卫 战 三 年 行 动 方 案 . 以 中 国 环 境 科 学 研 究 院 为 主 的 保 定 市 大 气 污 染 防 治 研 究 组 ꎬ 从 201 4 年 起 开 展 保 定 市 P M 2 􀆰 5 来 源 解 析 和 大 气 污 染 治 理 工 作 ꎬ 对 保 定 市 主 要 污 染 来 源 与 成 因 进 行 识 别 和 判 定 ꎬ 针 对 保 定 市 大 气 污 染 现 状 ꎬ 充 分 考 虑 现 阶 段 大 气 治 理 过 程 中 存 在 的 问 题 ꎬ 提 出 相 应 的 管 控 措 施 及 治 理 对 策 ꎬ 并 通 过 P M 2 􀆰 5 污 染 来 源 占 比 变 化 、 能 源 占 比 变 化 及 污 染 物 浓 度 下 降 状 况 等 分 析 治 理 措 施 的 改 善 效 果 ꎬ 以 期 为 保 定 市 大 气 污 染 治 理 和 科 学 治 霾 提 供 科 学 依 据 与 技 术 支 持 . 1 研 究 方 法 1􀆰 1 采 样 时 间 及 地 点 该 研 究 于 2014 年 1 月 1 4 日 3 月 21 日 春 节 期 间 停 采 冬 季 、 4 月 9 日 6 月 4 日 春 季 、 7 月 6 日 8 月 2 2 日 夏 季 、 9 月 16 日 1 1 月 9 日 秋 季 在 保 定 市 环 境 保 护 监 测 站 简 称 “ 保 定 市 监 测 站 ” 、 地 表 水 厂 、 接 待 中 心 和 胶 片 厂 采 样 ꎻ 于 2 017 年 1 1 月 15 日 2 01 8 年 1 月 31 日 冬 季 和 20 18 年 1 1 月 15 日 2 0 19 年 1 月 31 日 冬 季 在 接 待 中 心 、 华 电 二 区 、 游 泳 馆 和 涿 州 高 等 职 业 技 术 中 心 采 样 . 1 􀆰 2 颗 粒 物 来 源 解 析 方 法 该 研 究 主 要 基 于 U S E P A 美 国 环 境 保 护 局 推 荐 方 法 及 环 发 [ 2 013 ] 9 2 号 大 气 颗 粒 物 来 源 解 析 技 术 指 南 试 行 推 荐 的 P M F 模 型 和 C M B 模 型 进 行 受 体 来 源 解 析 . 利 用 空 气 质 量 模 型 C A M X 颗 粒 物 来 源 解 析 P S A T 技 术 ꎬ 计 算 空 气 质 量 区 域 的 本 地 和 外 地 传 输 结 果 ꎬ 将 二 次 转 化 的 硫 酸 盐 和 硝 酸 盐 追 溯 到 本 地 一 次 排 放 源 ꎬ 得 到 保 定 市 P M 2 􀆰 5 本 地 源 解 析 结 果 . 1 􀆰 3 数 据 来 源 2013 2 018 年 保 定 市 大 气 污 染 物 SO 2 、 N O 2 、 C O 、 O 3 、 P M 1 0 和 P M 2 􀆰 5 质 量 浓 度 数 据 来 自 6 个 国 控 监 测 站 点 〔 中 国 环 境 监 测 总 站 的 全 国 城 市 空 气 质 量 实 时 发 布 平 台 ht t p ∕ ∕ 10 6 . 37 . 208 . 23 3 2 0 035 〕 ꎬ 分 别 为 华 电 二 区 、 地 表 水 厂 、 接 待 中 心 、 游 泳 馆 、 胶 片 厂 、 保 定 市 监 测 站 . 保 定 市 能 源 数 据 主 要 来 源 于 200 5 2 01 8 年 的 保 定 市 经 济 统 计 年 鉴 、 保 定 市 能 源 平 衡 表 、 保 定 市 环 境 统 计 数 据 等 . 2 保 定 市 P M 2 􀆰 5 源 解 析 与 能 源 消 费 结 构 调 研 2 􀆰 1 大 气 污 染 物 质 量 浓 度 和 P M 2 􀆰 5 来 源 解 析 2014 年 保 定 市 ρ SO 2 、 ρ N O 2 、 ρ N O x 、 ρ P M 1 0 和 ρ P M 2 􀆰 5 年 均 值 分 别 为 67 、 5 5 、 81 、 223 和 1 28 μ g ∕ m 3 ꎬ ρ C O 为 2 􀆰 06 m g ∕ m 3 ꎬ ρ O 3  ̄ 8 h 最 大 8 h 平 均 浓 度 的 第 90 百 分 位 数 ꎬ 下 同 为 178 μ g ∕ m 3 ꎻ ρ SO 2 、 ρ N O 2 、 ρ N O x 、 ρ P M 1 0 和 ρ P M 2 􀆰 5 年 均 值 超 标 倍 数 分 别 为 0 􀆰 12 、 0 􀆰 3 8 、 0􀆰 6 3 、 2􀆰 1 9 和 2 􀆰 6 6 倍 . 其 中 ꎬ P M 2 􀆰 5 超 标 最 严 重 ꎬ P M 1 0 次 之 . 201 3 年 12 月 1 日 2 0 14 年 2 月 28 日 冬 季 ρ SO 2 、 ρ N O 2 、 ρ P M 1 0 和 ρ P M 2 􀆰 5 平 均 值 分 别 为 129 、 90 、 3 2 5 和 2 06 μ g ∕ m 3 ꎬ 依 次 为 2014 年 年 均 值 的 1 􀆰 93 、1􀆰 64 、 1 􀆰 4 6 和 1􀆰 6 1 倍 . 冬 季 是 保 定 市 大 气 污 染 严 重 时 期 ꎬ 因 此 ꎬ 降 低 冬 季 大 气 污 染 物 排 放 是 减 少 重 污 染 发 生 以 及 改 善 保 定 市 空 气 质 量 的 关 键 . 1 2 7 1 环 境 科 学 研 究 第 3 2 卷 与 其 他 季 节 相 比 ꎬ 冬 季 的 气 象 条 件 更 不 利 于 污 染 物 的 扩 散 ꎬ 同 时 因 居 民 采 暖 而 增 加 的 散 煤 燃 烧 烟 气 排 放 也 加 剧 了 保 定 市 冬 季 的 大 气 污 染 . 20 14 年 9 月 ꎬ 支 国 瑞 等 [ 1 5 ] 在 保 定 市 农 村 地 区 开 展 了 农 村 民 用 生 活 能 源 使 用 情 况 调 研 ꎬ 结 果 表 明 ꎬ 煤 炭 使 用 占 7 8 % 散 煤 76 % 、 蜂 窝 煤 2 % ꎬ 在 农 村 能 源 中 占 主 导 地 位 ꎬ 主 要 用 途 为 取 暖 . 来 自 民 用 散 煤 燃 烧 的 颗 粒 物 和 SO 2 的 排 放 量 均 超 过 了 中 国 环 境 统 计 年 报 2 0 1 3 中 保 定 市 工 业 废 气 与 城 镇 生 活 领 域 二 者 之 和 . 根 据 第 六 次 全 国 人 口 普 查 结 果 ꎬ 2 0 1 0 年 保 定 市 农 业 人 口 约 为 7 0 0 1 0 4 人 ꎬ 占 全 市 总 人 口 的 7 0 % 8 0 % ꎬ 占 比 较 高 ꎻ 同 时 ꎬ 农 村 居 民 对 采 暖 要 求 的 提 高 ꎬ 推 动 了 农 村 地 区 煤 炭 使 用 量 的 不 断 增 长 ꎬ 据 调 查 ꎬ 保 定 市 农 村 煤 炭 覆 盖 率 达 9 7 % [ 1 5 ] ꎬ 而 保 定 市 农 村 地 区 全 年 用 煤 基 本 等 于 冬 季 用 煤 ꎬ 这 导 致 农 村 地 区 煤 炭 的 污 染 主 要 体 现 在 冬 季 . 若 只 考 虑 本 地 源 贡 献 ꎬ 20 1 4 年 保 定 市 全 年 和 冬 季 P M 2 􀆰 5 源 解 析 结 果 见 图 1 表 明 保 定 市 全 年 P M 2 􀆰 5 来 源 依 次 为 燃 煤 30 􀆰 2 % 、 机 动 车 2 8􀆰 9 % 、 扬 尘 2 4􀆰 5 % 、 其 他 含 生 物 质 燃 烧 11􀆰 5 % 、 工 业 过 程 5􀆰 0 % ꎬ 其 中 燃 煤 包 括 民 用 燃 煤 1 9􀆰 8 % 、 工 业 燃 煤 6􀆰 9 % 和 热 力 电 力 燃 煤 3􀆰 5 % ꎻ 冬 季 P M 2 􀆰 5 来 源 依 次 为 燃 煤 47􀆰 2 % 、 机 动 车 22􀆰 7 % 、 扬 尘 16􀆰 8 % 、 工 业 过 程 6􀆰 7 % 、 其 他 含 生 物 质 燃 烧 6􀆰 7 % ꎬ 其 中 燃 煤 源 包 括 民 用 燃 煤 30 􀆰 9 % 、 工 业 燃 煤 1 0􀆰 8 % 和 热 力 电 力 燃 煤 5􀆰 5 % . 综 上 ꎬ 燃 煤 源 是 保 定 市 大 气 P M 2 􀆰 5 的 重 要 来 源 之 一 ꎬ 全 年 贡 献 率 达 30􀆰 0 % ꎬ 冬 季 贡 献 率 甚 至 超 过 45􀆰 0 % . 民 用 燃 煤 全 年 贡 献 率 约 占 P M 2 􀆰 5 的 2 0􀆰 0 % ꎬ 冬 季 达 到 30 􀆰 9 % ꎬ 可 见 ꎬ 民 用 燃 煤 排 放 的 大 气 污 染 物 对 P M 2 􀆰 5 贡 献 不 容 忽 视 ꎬ 在 P M 2 􀆰 5 污 染 治 理 中 应 予 以 高 度 重 视 . 图 1 2 0 1 4 年 保 定 市 全 年 和 冬 季 P M 2 􀆰 5 本 地 源 解 析 结 果 F i g . 1 T h e l o c a l s o u r c e a n a l y s i s r e s u l t s o f P M 2 􀆰 5 i n a n n u a l a n d w i n t e r o f 2 0 1 4 i n B a o d i n g C i t y 2􀆰 2 能 源 消 费 结 构 分 析 2 006 2 0 17 年 保 定 市 能 源 消 费 结 构 见 图 2 . 由 图 2 可 见 ꎬ 2 0 15 年 及 以 前 保 定 市 的 能 源 消 费 呈 现 出 明 显 的 “ 煤 为 主 、 电 为 辅 ” 的 特 点 ꎬ 煤 炭 消 费 量 约 占 50 􀆰 0 % ꎬ 电 力 约 占 30 􀆰 0 % . 从 201 4 年 开 始 ꎬ 煤 炭 消 费 量 占 比 回 落 ꎬ 首 次 低 于 5 0􀆰 0 % ꎬ 但 其 占 比 仍 然 较 高 . 受 经 济 发 展 的 影 响 ꎬ 电 力 消 费 波 动 上 升 ꎬ 但 保 定 市 能 源 消 费 结 构 仍 以 煤 炭 为 主 . 散 煤 大 多 为 灰 分 、 硫 分 比 较 高 的 劣 质 煤 ꎬ 具 有 点 多 面 广 、 直 燃 直 排 的 特 点 ꎬ 缺 少 配 套 的 除 尘 、 脱 硫 、 脱 硝 等 环 保 处 理 措 施 [ 1 6 ] . 农 村 散 煤 燃 烧 产 生 的 烟 气 大 多 为 低 空 排 放 ꎬ 散 煤 污 染 属 于 面 源 污 染 ꎬ 其 单 位 污 染 物 排 放 对 地 面 浓 度 的 贡 献 远 大 于 配 套 环 保 设 施 的 高 架 源 [ 1 7 ] . 民 用 散 煤 燃 烧 过 程 不 完 全 ꎬ 使 各 种 污 染 物 的 排 放 因 子 一 般 高 于 工 业 或 电 力 系 统 的 数 值 N O x 除 外 . C O 、 V O C S 、 SO 2 等 气 态 污 染 物 大 量 存 在 ꎬ 为 颗 粒 图 2 2 0 0 6 2 0 1 7 年 保 定 市 能 源 消 费 结 构 F i g . 2 T h e e n e r g y c o n s u m p t i o n s t r u c t u r e i n B a o d i n g C i t y f r o m 2 0 0 6 t o 2 0 1 7 物 的 二 次 形 成 和 转 化 准 备 了 充 足 的 前 体 物 ꎬ 进 一 步 加 大 了 环 境 空 气 的 P M 2 􀆰 5 浓 度 水 平 [ 1 8  ̄ 1 9 ] . 同 时 ꎬ 保 定 市 2 2 7 1第 1 0 期 张 凯 等 保 定 市 大 气 污 染 来 源 与 燃 煤 治 理 成 效 煤 炭 消 费 及 居 民 生 活 用 煤 占 比 均 较 高 ꎬ 城 镇 居 民 用 煤 量 远 小 于 农 村 居 民 用 煤 量 ꎬ 大 量 民 用 散 煤 用 于 乡 村 居 民 的 炊 事 和 采 暖 . 因 此 ꎬ 民 用 散 煤 的 治 理 是 改 善 保 定 市 环 境 空 气 质 量 的 关 键 措 施 . 源 解 析 及 民 用 散 煤 调 研 结 果 均 表 明 ꎬ 保 定 市 民 用 散 煤 治 理 对 于 污 染 物 减 排 具 有 较 大 潜 力 ꎬ 这 与 王 彦 超 等 [ 2 0 ] 研 究 结 果 类 似 . 因 此 ꎬ 加 强 农 村 地 区 燃 煤 污 染 物 排 放 管 控 ꎬ 推 动 农 村 地 区 能 源 结 构 调 整 ꎬ 有 利 于 更 迅 速 、 更 有 针 对 性 地 缓 解 保 定 市 严 重 的 空 气 污 染 形 势 . 3 保 定 市 民 用 散 煤 综 合 治 理 为 改 善 环 境 空 气 质 量 状 况 ꎬ 保 定 市 从 能 源 结 构 调 整 、 区 域 集 中 供 暖 、 民 用 散 煤 替 代 、 小 锅 炉 淘 汰 和 劣 质 煤 管 理 等 方 面 开 展 民 用 散 煤 综 合 整 治 ꎬ 解 决 民 用 散 煤 排 放 的 污 染 问 题 . 保 定 市 平 原 地 区 含 建 成 区 共 有 居 民 2 30 􀆰 3 10 4 户 ꎬ 2 01 5 年 保 定 市 启 动 清 洁 取 暖 工 作 ꎬ 保 定 市 主 城 区 和 各 区 县 主 城 区 采 取 集 中 供 暖 方 式 ꎬ 农 村 主 要 清 洁 取 暖 方 式 以 “ 电 代 煤 ” 和 “ 气 代 煤 ” 简 称 “ 双 替 代 ” 为 主 ꎬ 还 包 括 热 泵 、 光 伏 光 热 等 . 20 1 7 年 铺 设 供 热 管 网 81􀆰 45 k m ꎬ 改 造 供 热 面 积 605 􀆰 6 10 4 m 2 ꎬ 保 定 市 主 城 区 集 中 供 热 率 由 201 4 年 的 39􀆰 0 % 升 至 2 0 1 7 年 的 100􀆰 0 % ꎬ 各 区 县 主 城 区 平 均 达 到 80 􀆰 0 % 以 上 . 2 015 2 01 6 年 ꎬ 保 定 市 完 成 190 个 村 、 8􀆰 7 1 0 4 户 的 清 洁 取 暖 工 作 ꎻ 2017 年 ꎬ 完 成 1 685 个 村 、 74 1 0 4 户 ꎻ 截 止 到

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