环境工程学：珠三角典型区域臭氧污染源贡献及控制成本效益分析

1、珠三角典型区域臭氧污染源贡献及控制成本效益分析12珠三角典型区域臭氧污染源贡献及控制成本效益分析珠三角城市群臭氧污染状况典型区域臭氧污染源贡献颗粒物-臭氧协同控制成本效益分析结语与展望3珠三角城市群臭氧污染状况臭氧 (年均最大8小时浓度90分位值: 160 g/m3)O3 已经成为广东省各城市及顺德区占比最高的首要污染物2015 广东省数据来源：广东省环境监测中心、广东省环境信息中心4/提供了ABaCAS（空气污染控制成本效益与达标评估系统）软件工具安装包及相关数据下载臭氧 (年均最大8小时浓度90分位值: 160 g/m3)珠三角城市群臭氧污染状况52013，2014, 2015珠三角各城市

2、年均NO2变化东莞 (PR=0.83)深圳 (PR=0.72)珠三角城市群臭氧污染状况惠州 (PR=0.82)2014年7月和10月珠三角RSM-O36珠三角典型区域臭氧污染源贡献及控制成本效益分析珠三角城市群臭氧污染状况典型区域臭氧污染源贡献颗粒物-臭氧协同控制成本效益分析结语与展望7典型区域臭氧污染源贡献东莞 RSM顺德 RSM CMAQ v4.7.1 WRF v3.7.1 2014年广东省大气污染源排放清单由广东省环境信息中心-华工-清华联合开发RSM typeControl variablesVariable descriptionMulti-regionVOCs各区域所有VOCs人为

3、排放源NOx各区域所有NOx人为排放源Region&LocalVOCs_TRVOCs道路移动源排放VOCs_INVOCs工业源排放VOCs_ARVOCs面源排放NOx_PPNOx火电厂源排放NOx_TRNOx交通源排放NOx_INNOx工业源排放1.实验室1024线程并行计算服务器集群2.天河二号超算基于响应面模型的区域大气污染控制辅助决策工具研发. 环境科学学报. 2012，32(8): 1913-1922A case study of development and application of a streamlined control and response modeling sys

4、tem for PM2.5 attainment assessment in China. Journal of Environmental Sciences, 2016, 41: 69-808基准情景模拟结果与监测值校验O3 最大1小时平均值O3 月均（最大8小时90分位）珠三角2014年基准情景 (7月，控制因子 = 1)NO2月均值NO2遥感数据9RSM预测结果与CMAQ模拟结果校验顺德RSM留一校验（ Cross Validation ）东莞RSM留一校验（ Cross Validation ）10臭氧污染动态源贡献分析方法及应用初探. 环境科学学报. 2016, 36(7): 229

5、7-2304The response surface modeling-based source contribution analysis and volatile organic compounds emission control policy assessment in a typical ozone-polluted urban Shunde, China. Journal of Environmental Sciences (Accepted 16 May 2016)珠三角 NOx & VOCs顺德本地 NOx & VOCs典型区域臭氧污染源贡献（2014.7顺德）11顺德区环境V

6、OCs分组浓度监测数据分析数据来源：顺德区环境监测站16年1-5月龙江站VOCs浓度比苏岗站高近一倍，6-8月苏岗高，龙江下降明显；龙江站和苏岗站NO2年均浓度相差不大，但O3-8h 90per苏岗站比龙江站要高。O3考察峰值浓度90分位排序龙江站主要受工业VOCs污染源排放影响；当局地主导风向为北风时，苏岗站在一定程度上受到的龙江方向VOCs污染源传输影响苏岗站监测到的VOCs组分中机动车尾气所排放的特征有机物浓度（乙烯）和所占比例均高于龙江站，同时周末总VOCs比工作日低苏岗站对比龙江站而言，受机动车尾气排放、汽油车蒸发排放等交通源的影响更为明显12典型区域臭氧污染源贡献（2014.7东莞

7、）区域源对东莞影响东莞本地源影响区域传输对东莞影响13珠三角典型区域臭氧污染源贡献及控制成本效益分析珠三角城市群臭氧污染状况典型区域臭氧污染源贡献颗粒物-臭氧协同控制成本效益分析结语与展望颗粒物-臭氧协同控制空气质量分阶段达标策略顺德区空气质量分阶段达标污染控制策略东莞市空气质量分阶段达标污染控制策略目标年空气质量目标及控制策略2017空气质量目标1.SO2，CO和NO2年均浓度达标 ；2. PM10年均浓度达标，且年均浓度与2012年相比下降10%，不高于56g/m3；3. PM2.5年均浓度与2012年相比下降20%，不高于38g/m3；4. O3污染得到有效控制，且比往年保持持续下降的趋

8、势。污染物减排率SO2:24.59%、NO2：24.99%PM2.5：21.60%、PM10：24.42%VOCs：22.74%、CO：19.96%2020空气质量目标1、PM2.5年均浓度达标；2、NO2、PM10年均浓度稳定达标，且较2017年持续下降；3、O3全年日最大8小时平均浓度第90位百分数达标。污染物减排率SO2:54.89%、NO2：42.87%PM2.5：48.05%、PM10：51.52%VOCs：46.79%、CO：42.15%2025空气质量目标1、SO2、CO、NO2、PM2.5、PM10年均浓度稳定达标；2、PM2.5、PM10年均浓度较2020年持续下降；3、O3

9、达标率进一步提高。污染物减排率SO2:51.56%、NO2：37.94%PM2.5：62.54%、PM10：56.84%VOCs：77.41%、CO：38.46%目标年空气质量目标及控制策略2017空气质量目标1. SO2，CO，NO2，PM2.5年均浓度达到国家二级标准；2. PM10年均浓度达标，且年均浓度与2012年相比下降10%，不高于55g/m3；3. O3污染得到有效控制。污染物减排率SO2:37.79%、NO2：18.43%PM2.5：39.25%、PM10：20.50%VOCs：12.17%、CO：22.60%2020空气质量目标1、PM2.5年均浓度达标；2、NO2、PM10

10、年均浓度稳定达标，且较2017年持续下降；3、O3污染形势得到显著改善，除不利气象条件外实现达标。污染物减排率SO2:53.63%、NO2：24.99%PM2.5：53.40%、PM10：50.21%VOCs：50%、CO：29.71%2025空气质量目标1、SO2、CO、NO2、PM2.5、PM10年均浓度稳定达标；2、PM2.5、PM10年均浓度较2020年持续下降；3、O3全年日最大8小时平均浓度第90位百分数达标。污染物减排率SO2:76.12%、NO2：40.29%PM2.5：71.15%、PM10：76.19%VOCs：68.33%、CO：25.25%15颗粒物-臭氧协同控制成本效

11、益分析东莞PM2.5减排效益成本比珠三角O3减排效益成本比控制情景成本95% 置信区间健康效益PM2.5减排效益成本比20172.53417.246.8020205.40227.555.10202519.95938.81.94控制情景城市成本95% 置信区间健康效益O3减排效益成本比 2017广州5.553.270.59中山0.340.320.94东莞4.210.890.21佛山1.380.840.61惠州0.521.031.98深圳1.420.900.63总计13.417.250.5416珠三角典型区域臭氧污染源贡献及控制成本效益分析珠三角城市群臭氧污染状况典型区域臭氧污染源贡献颗粒物-臭氧协同控制成本效益分析结语与展望17结语与展望珠三角在全国率先有效控制了PM2.5污染问题后，O3污染问题凸显。O3是NOX和VOCs经由复杂的大气光化学反应生成的二次污染物，机动车和天然VOCs排放也有不同程度影响，污染源减排初期可能会出现浓度不降反升现象，控制难度大。曲面响应模型（RSM）是基于空气质量模型的二次高维建模，提供了国际先进的O3动态污染源贡献可视化分析方法和工具，并能快速为决策者提供有效降低地面环境空气中O3浓度前体物(NOX 或 VOCs)主控因子的动态判断。受制于VOCs单位控制成本相对较高以及O3对人体健康影响相对较小，O3污