构建区域煤炭消费总量控制框架

我国煤炭消费总量大、地区分布不均衡、消费结构不合理及技术水平低等因素带来了严重的大气污染问题。尤其是京津冀、长三角、珠三角等重点区域,由于煤炭消费和污染物排放过于集中,空气污染问题突出。在重点区域117个地级     

2009~2019年中国人为CH4排放量的估算及时空格局

以中国340个地级及以上城市为研究对象,采用自下而上的核算方法,针对农业活动、能源活动和废物处理3个一级CH₄排放源,核算2009年和2019年中国人为CH₄排放量并分析其时空格局.结果表明：2009年中国人为CH₄总排放40.71Tg,2019年为42.89Tg,CH₄排放总量在增加,排放强度和人均排放量基本保持不变.一级排放源中,农业活动、能源活动和废物处理在2009年的CH₄排放量分别为24.88Tg、12.06Tg和3.76Tg,农业活动为主要排放源,2019年三者排放量分别为16.99Tg、21.62Tg和4.28Tg,能源活动成为主要排放源;二级排放源中煤炭开采的CH₄排放最多;不同城市中各排放源的占比存在较大差异,淮安、扬州和南通农业活动排放最多,晋城、大同和太原能源活动排放最多,而北京、上海和广州以废物处理排放为主.城市人为CH₄排放存在显著的空间正相关,高排放—高聚集的城市数量减少,分布集中;低排放—低聚集的城市数量增加,分布重心向东部地区转移;局部城市空间关联类型呈现出较强的空间锁定效应和迁移惰性特征.CH₄排放强度与人均CH₄排放的区域总体差异较大;CH₄排放强度地区间Theil指数差异较大,而地区内差异较小;人均CH₄排放地区间与地区内的Theil指数差异均较小.     

京津冀地区散煤燃烧大气污染物排放清单

为研究京津冀地区民用散煤燃烧大气污染物的排放情况，结合散煤燃烧活动水平与燃用特征，根据排放因子法自下而上建立了2018年京津冀地区民用散煤燃烧污染物排放清单，研究了污染物排放的时空分布特征并使用蒙特卡罗方法对排放清单进行了不确定性分析.结果表明：2018年京津冀地区民用散煤燃烧量共计3799.22万t，PM_2.5、CO、SO₂、NO_x的排放量分别为9.27，341.31，5.17，5.44万t.污染物排放集中在11月份~次年3月份，大多数地区呈现出相同的日排放趋势.8：00、11：00、18：00、21：00左右出现污染物排放峰值，小时排放系数平均值分别为11%，6%，7%，13%.PM_2.5排放高值区主要集中在北部、东部及部分南部地区，CO主要集中在北京和天津地区，SO₂和NO_x主要集中在天津和承德地区.     

基于环境统计调查数据的中国省会城市煤炭消费变化历史趋势研究

煤炭是我国主要能源,分析煤炭消费变化趋势对于预测我国二氧化碳及大气污染物排放具有重要意义。基于全国环境统计调查数据,分析了2011—2018年主要城市煤炭消费的利用情况,利用热力聚类图对我国省会城市（含直辖市）聚类分析其工业源和生活源的煤炭消费趋势,并按东部、中部和西部城市进行煤炭消费的区域性对比。结论如下:通过聚类分析发现,位于同一簇的城市之间工业企业煤炭消耗总量的基数和变化趋势有一定的相似性;总体上,城市工业企业的煤炭消耗呈逐年递减趋势,东部城市煤炭消耗总量高于中部、西部城市煤炭消耗总量,东部城市煤炭消费量下降情况总体好于中部和西部城市;除北京等少数城市外,电力、热力生产和供应行业每年的煤炭消耗量基本变化不大;城市生活源煤炭消费量变化趋势总体呈逐年递减趋势,西部呈上升趋势,东部、中部城市呈下降趋势;东部城市中的城市总煤炭消费达峰情况优于中部、西部城市。     

中国10km二氧化碳排放网格及空间特征分析

基于全国第一次污染源普查数据中150多万家企业数据等,“自下而上”建立中国2007年10km×10km CO2排放网格数据.结果显示,中国CO2排放空间格局的特点是基本沿着我国人口胡焕庸线分为东部和西部,东部地区明显高于西部地区.全国CO2排放明显受城市活动影响,网格排放高值区域都是以北京、上海、广州等大型城市为核心的区域.京津冀、长江三角洲、珠江三角洲地区是我国CO2排放空间格局的重点地区.全局Moran指数表明,中国CO2排放空间格局在10km空间分辨率水平上具有显著的正空间自相关性,即空间上存在显著的集聚效应,而非随机杂散分布.局部Moran指数显示中国CO2排放在空间上具有显著集聚效应的区域面积并不大,主要集中在北京、上海、广州等重点城市核心区周边.基于这些重点城市采取CO2减排政策和措施,由于带动效应,其实际减排效果要远大于直接减排效果.     

中国10km二氧化碳排放网格及空间特征分析

基于全国第一次污染源普查数据中150多万家企业数据等,"自下而上"建立中国2007年10km×10km CO2排放网格数据.结果显示,中国CO2排放空间格局的特点是基本沿着我国人口胡焕庸线分为东部和西部,东部地区明显高于西部地区.全国CO2排放明显受城市活动影响,网格排放高值区域都是以北京、上海、广州等大型城市为核心的区域.京津冀、长江三角洲、珠江三角洲地区是我国CO2排放空间格局的重点地区.全局Moran指数表明,中国CO2排放空间格局在10km空间分辨率水平上具有显著的正空间自相关性,即空间上存在显著的集聚效应,而非随机杂散分布.局部Moran指数显示中国CO2排放在空间上具有显著集聚效应的区域面积并不大,主要集中在北京、上海、广州等重点城市核心区周边.基于这些重点城市采取CO2减排政策和措施,由于带动效应,其实际减排效果要远大于直接减排效果.     

碳源视角下中国物流业碳排放地区差距及变动

文章基于2004-2017年中国物流业碳排放数据,从碳排放能源来源的角度,采用基尼系数收入来源分解法分析了中国物流业二氧化碳排放的地区差距及变动。研究发现:(1)样本期内,全国物流业碳排放基尼系数从0.191 9波动变化到0.240 4,地区差距有所变大,燃料油、天然气、煤油和煤炭产生的碳排放地区差距悬殊,柴油和汽油产生的碳排放地区差距较小。(2)汽油对物流业碳排放地区差距起缩减作用,燃料油和煤油起促增作用;石油对总差距贡献率占绝对优势,其中又以柴油为主,煤炭和天然气对总差距贡献率低于10%,煤炭略高于天然气。(3)物流业碳排放地区差距变动主要由石油的分配效应造成,受结构效应和交叉效应影响较小。     

环境约束下的中国八大经济区出口结构优化模拟研究

论文基于2007—2010年中国30个省份区域间投入产出表数据,结合线性规划建立了多区域投入产出优化模型,研究了环境约束下中国八大经济区的出口结构优化。结果表明：2007—2010年需要提高服务业和农业的出口比重,同时降低煤炭开采和洗选业、造纸印刷及文教体育用品制造业、金属冶炼及压延业和电力热力生产供应业的出口比重,通过以上结构调整达到最优出口结构,可以实现在不增加碳、工业二氧化硫和工业废水排放的基础上促使全国GDP分别提高6.84%和8.17%。东北区域、黄河中游区域、长江中游区域、大西南区域和大西北区域需要降低的出口部门较多,且多集中在高能耗高排放产业;东部沿海区域、南部沿海区域、北部沿海区域需要提高的出口部门较多,主要集中在制造业和服务业,2010年东部沿海区域、南部沿海区域和大西北区域的总体出口结构优化度比2007年有所提高。在八大经济区中,东部沿海区域和南部沿海区域由于区位优势,其出口结构整体优化度相对较高,而东北区域则最低。地理区位对于区域出口结构优化具有一定程度的影响。     

成都市大气污染物排放清单高分辨率的时空分配

传统的污染物时空分配方法由于分辨率较低而常无法满足空气质量模拟的需要.本研究根据各污染源的排放特点,确定可用于高分辨率时空分配的识别因子和建立时空分配权重的估算方法,并以成都市为例,建立了2012年成都地区高分辨率时空分配清单.结果表明,根据清单的时空分配结果,成都市的污染物排放主要集中在成都市区、成都周边的工业区(特别是东部城区)及交通流量大的高速路地区,且排放时间大部分集中在冬季和春季.这与实际的污染排放来源及环境空气质量的实际监测结果较为一致.说明本研究提出的高分辨时空分配方法较为合理可靠,可以有效降低传统方法空间分配的偏差和提高分配结果的精度,可满足后续的空气质量模拟的需要.     

经济结构调整的污染减排效应：以COD减排为例

经济结构调整是减少污染物排放的重要手段.为定量分析经济结构调整对污染减排的影响,将全国分为东部、东北、中部和西部4个子区域、工业分为39个行业,以化学需氧量(COD)为例,通过构建模型分析区域结构和行业结构调整对总量减排和排放强度的影响.结果表明,2000～2010年:1中国COD排放量由1445×104t降至1 238×104t,11 a间共排放14 950×104t.其中东部地区排放量最多,占总量的比重约为35.6%.2在工业COD排放量中,造纸及纸制品业排放量最大,占工业COD排放量的35.8%.3四大地区经济结构变化减少COD排放420×104t,使COD排放强度降低1.29%.4工业内部行业结构的变化减少COD排放533×104t,使COD排放强度降低3.1%.研究结果对指导中国经济结构调整、实现节能减排目标具有一定的参考价值.     

2011年中国钢铁行业典型有害重金属大气排放清单

根据中国钢铁工业年鉴等统计资料,采用排放因子法,对2011年我国钢铁行业生产活动导致的汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)、镍(Ni)等6种有害重金属的大气排放及其分布特征进行了研究,并给出了分省区排放清单.结果表明,2011年中国钢铁行业汞、铅、镉、砷、铬、镍大气排放量分别约为18.8, 3745.8, 39.4, 132.2, 241.2, 105.3t;钢铁行业重金属大气排放集中在环渤海经济圈以及长三角地区,其中河北东部及中南部、山东中部等钢铁冶炼企业集中地区重金属大气排放强度较大;钢铁企业内部炼钢工艺对重金属大气排放贡献率较高,其中转炉工序对砷、铅排放贡献率较大,电炉工序对于镉、镍贡献率较大.     

基于超效率SBM的中国省际工业化石能源效率评价及影响因素分析

工业占据我国最大的化石能源终端消耗,评价中国工业化石能源效率对于提高我国工业化石能源效率和实现节能减排目标具有重要意义.本文运用包含非期望产出的超效率SBM模型评价中国30个省(直辖市、自治区)和三大区域(东部、中部、西部)2006—2011年间的工业化石能源效率,运用Tobit回归模型分析工业化石能源效率的影响因素,并给出各区域节能减排潜力.研究结果表明:北京、天津、上海等地区每年的工业化石能源效率指数均远远领先于其他省份;东部区域效率值以明显的优势高于中部和西部区域;西部区域的效率值比较平稳;中部区域内部各地区效率值比东部和西部区域集中.Tobit回归分析结果表明,地区GDP、经济结构、外商直接投资、工业新增固定投资和地理位置位于东部对地区工业化石能源效率有积极影响;产业结构和地理位置位于中部对地区工业化石能源效率有消极影响;地区人均GDP对地区工业化石能源效率没有显著性影响.东部地区油品和天然气节能潜力较大,中部地区煤炭节能潜力较大,西部地区煤炭和天然气节能潜力较大;中部和东部地区是工业CO2减排的重点.基于以上研究本文给出了3点建议提升工业能源效率.     

中国东部地区能耗和SO_2排放趋势预测研究

在系统研究我国东部地区１８个省、市、自治区近年来能源消耗和ＳＯ２排放现状的基础上，利用国际上先进的ＬＥＡＰ模式和排放系数法，进行了２０００，２０１０和２０２０年三个时段的能耗和ＳＯ２排放趋势预测。研究中考虑了三峡工程和核电等的影响和各省之间的电平衡，以及有关部门的最新政策和数据。将大型火电厂单独作为点源考虑后，ＳＯ２排放的结果采用科学方法进行了按经纬度的网格化，可以直接作为远距离酸沉降模式的输入文件使用。最后还分析了东部地区的硫沉降趋势。     

基于低温工况速度变化的CAL3QHC模型修正

我国寒冷地区冬季具有交通拥挤严重、车辆加减速频率和怠速比例高、行驶工况恶劣、排放集中不易扩散等特点。针对上述特点,引入加减速排放参数改进CAL3QHC模型,在低温条件下利用台架实验对各类基础排放率进行修正,并根据实地调查寒冷地区城市道路交通特征修正IVE模型得到NO_x和PM的单车综合排放因子、加速排放因子和减速排放因子。通过对哈尔滨冬季实地调查和车载实验分析,对修正模型NO_x和PM的预测进行检验。研究结果表明,修正后的模型NO_x和PM的相对误差减小了9.2%和19.4%。     

基于资源场势的我国煤炭空间配置特征研究

论文将资源场势的理论运用到煤炭资源领域,利用相关公式计算全国可获得数据的30个省(区、市)的煤炭资源势、煤炭作业势和煤炭资源-作业势,分析了1986年以来我国煤炭资源空间配置的基本特征,并采用煤炭配置质量指数评价我国区域煤炭资源空间配置的合理性。研究表明:①随着时间的变化,我国煤炭资源场趋于集中,空间上呈现出以晋豫地区为中心,从东北向西北偏移的趋势;②各地区煤炭作业势在时间上变化幅度较小,空间上与煤炭资源势呈现总体相近的格局;③我国煤炭资源-作业场有向东部南部沿海地区和晋陕蒙地区集聚的趋势,目前基本形成了以东部南部沿海地区、环渤海地区为主的"S"形输入区和以晋陕蒙为主的"V"形输出区的空间格局;④可以将我国划分为三种煤炭空间配置类型区,即场源区(6个)、场汇区(19个)和基本平衡区(5个),煤炭资源空间配置具有显著的区域差异,空间极化现象突出;⑤我国煤炭资源空间配置总体是合理的,但是个别地区的配置方向或配置力度不尽合理,存在输出区过度输出和输入区过量输入等情况。     

我国二氧化碳储存地质条件分析

在全球气候变暖的背景下,碳捕获和存储技术做为一种将工业和能源排放源产生的CO2进行收集、运输并安全存储到某处使其长期与大气隔离的过程,以此减少CO2排放的新技术,备受全球关注.针对碳捕获和储存技术的CO2储存地质条件进行分析,结果表明,华北平原东部是CO2排放源与地理匹配性最好的地区,应该是我国首先开辰CCS技术尝试的地区.     

基于遥感资料的中国东部地区植被VOCs排放强度研究

本研究充分基于遥感资料获取中国东部地区叶面积指数和叶生物量的最新信息,并广泛调研了植被VOCs排放因子的最新研究进展,以2008—2010年的植被和气象的平均状态为背景,基于MEGAN排放模型,研究了中国东部地区植被VOCs(BVOCs)排放的时空分布特征.结果表明,我国东部地区BVOCs年排放总量为11.3×106t(以C计,下同),其中异戊二烯(ISOP)、单萜烯(MON)和其它VOC(OVOC)质量分数(下同),分别为44.9%、31.5%、23.6%.BVOCs排放呈现明显的季节变化特征,春、夏、秋、冬4个季节分别占全年的11.2%、71.8%、14.1%和3.0%.空间分布上,排放高值区主要分布于大小兴安岭、长白山脉、秦岭大巴山脉、东南丘陵、海南等植被茂密的区域,年均排放强度一般在1500～6000kg·km-·2a-1之间,福建、广东、江西、浙江、湖南、湖北等省份BVOCs的排放总量与平均排放强度均较高.本研究所得到的高时空分辨率的BVOCs排放清单,可以为区域环境与气候的数值模拟研究提供基础.     

长三角地区秸秆焚烧污染物排放清单及其在重霾污染天气模拟中的应用

根据2008年长三角地区江苏、安徽、浙江3省各地级市及上海市水稻、小麦、玉米、油菜4种农作物的年产量,结合谷草比、秸秆焚烧比例及排放因子建立了长三角地区秸秆焚烧大气污染物排放清单.结果表明：长三角地区秸秆焚烧产生的PM10、PM2.5、SO2、NOx、CO、EC、OC分别为36.8×104、14.4×104、1.5×104、9.2×104、20.8×104、2.6×104、12.2×104t.秸秆焚烧污染物排放量较大的区域主要集中在江苏中北部和安徽北部.在区域大气环境模拟系统RegAEMS中考虑秸秆焚烧源的影响,针对2008年10月底江苏一次重霾污染天气事件进行模拟,发现考虑秸秆焚烧源后模拟结果有较大的改善.秸秆焚烧可以导致区域PM10、CO浓度上升30%以上,黑碳和有机物的消光贡献明显增强.区域输送研究表明,苏中地区、外省秸秆焚烧排放源对此次重霾污染的贡献分别达到32.4%、33.3%.     

煤炭生产开发布局西移对环境的影响及建议

未来一段时间,我国煤炭开发将压缩东部、限制中部和东北、优化西部,煤炭生产开发布局西移。本文阐述了煤炭开采和利用对生态环境脆弱的西部地区的影响,并从煤炭无害化开采、煤炭装备、绿色开采、清洁高效利用、散煤治理等六方面提出了建议,最大限度减轻煤炭生产开发布局西移对我国西部地区环境的污染。     

城市化过程对氨氮排放的驱动作用与空间交互特征——以长三角地区为例

解析城市化过程对水污染物排放的驱动机制及其空间演化特征,对科学管控水污染物超标排放和源头上减少水污染物入水具有重要意义,是生态文明建设时期推进城市绿色发展、打造高质量人居环境的重要施策依据.以长江三角洲为例,建立县域氨氮排放和人口社会经济数据库,在揭示2011—2015年长三角地区氨氮排放的时空演变特征基础上,构建基于STIRPAT框架的驱动力分析模型,运用空间计量方法定量估计人口城市化和土地城市化对氨氮排放的驱动作用,并通过设置不同阈值的反距离空间权重矩阵测度其空间交互效应.结果表明：①2011—2015年长三角地区氨氮排放整体规模下降显著,氨氮高值排放区县向沿海和地市中心快速收缩,热点区分布呈沿海持续集聚、内陆不断减少,在动态变化中,在长三角地区形成了圈层式分布格局;②空间溢出效应显著,即本地的氨氮排放明显受到周边地区的影响.长三角城市化过程总体上缓解了区域的氨氮排放压力,人口规模和经济水平会驱动区域氨氮排放增加,外商直接投资和固定资产投资规模则抑制了氨氮排放;③土地城市化和人口城市化会加剧本地氨氮排放,但会吸引相邻区县人口、资源要素集聚,并通过绿色生产生活方式的辐射促进邻地氨氮排放下降.空间交互特征表明,以城市群和都市圈为主体,在100 km范围内,高度城市化地区的集聚效应和示范作用驱动了氨氮排放下降.