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京津冀地区柴油移动燃烧源污染减排潜力预测

北京工业大学学报 2024年第6期50卷 733-747页

作者：郭秀锐姚畅刘瑶宁春晓吴洪侃北京工业大学环境与生命学部区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124

包含柴油车辆和柴油机械的柴油移动燃烧源是现阶段中国进一步持续改善空气质量的重点源。为探究京津冀地区柴油移动燃烧源的污染排放以及减排潜力,在估算2018年京津冀地区柴油车辆和柴油机械污染排放现状的基础上,设置基准情景和5种政策情景,预测2019—2030年不同情景下柴油燃烧源的污染排放趋势,对比分析不同地区、不同源的污染物减排潜力和不同减排措施对不同类型柴油燃烧源的减排效果。结果表明,京津冀地区2018年柴油燃烧源的CO、HC、NO_(x)和PM排放量分别为51.25、22.89、106.52和5.42万t。综合情景下,2030年CO、HC、NO_(x)和PM污染物排放量可分别比基准年减少52.03%、38.58%、71.88%和52.07%。淘汰高排放情景在短时间内的减排效果较好,而长期效果不佳,提升排放标准情景和推广新能源情景的减排潜力会逐年增加,对污染物有较好的减排作用,运输公转铁情景的减排潜力也较好,2030年能有效减少35.13%~45.81%的污染排放。综合情景下柴油车辆和柴油机械的最大减排潜力分别为91.55%和44.69%。此外,CO和NO_(x)的减排潜力主要来源于柴油车辆,而柴油机械对HC和PM的减排效果明显。与其他2个地区相比,天津市的污染减排效果较好,最大减排潜力为80.80%。分类型来看,柴油货车对污染物的减排贡献较大,尤其是重型货车。与工程机械相比,农业机械的污染减排贡献更大,尤其是联合收割机、农用水泵以及三轮车的减排贡献突出。研究结果可为制定柴油移动源的污染控制政策提供科学支持。

关键词：柴油车辆柴油机械大气污染物情景分析减排潜力京津冀地区

北京市典型溶剂使用类园区VOCs污染特征及来源解析

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环境科学 2024年

作者：刘瑞姚震化晓卉郭秀锐王海林齐峰北京工业大学环境与生命学部北京市生态环境保护科学研究院北京市经济技术开发区城市运行局

采用BCT-7800A PLUS 挥发性有机物在线监测系统，于2023年1～6月对北京市典型有机溶剂使用类园区大气中挥发性有机化合物(VOCs)的污染特征、来源解析以及臭氧生成潜势(OFP)进行研究并对采暖和非采暖期污染变化进行比较分析。结果表明，2... 详细信息

采用BCT-7800A PLUS 挥发性有机物在线监测系统，于2023年1～6月对北京市典型有机溶剂使用类园区大气中挥发性有机化合物(VOCs)的污染特征、来源解析以及臭氧生成潜势(OFP)进行研究并对采暖和非采暖期污染变化进行比较分析。结果表明，2023年1～6月该园区ρ(TVOCs)为(104.21±91.31)μg·m-3，偏南风和偏北风作用下的ρ(TVOCs)分别为(214.18±202.37)μg·m-3和(197.56±188.35)μg·m-3。烷烃是浓度平均值和贡献率最高的物种，分别为(45.53±41.43)μg·m-3和31.70%。采暖期的ρ(TVOCs)高于非采暖期，分别为(111.57±83.96)μg·m-3和(87.92±75.03)μg·m-3，其中丙烷和乙烷为采暖期浓度平均值最大的物种。与非采暖期相比，VOCs浓度前10物种中有3种(丙烷、乙烷和正丁烷)在采暖期的浓度平均值增加，浓度平均值分别增加了51.94%、54.64%和26.32%。基于正定矩阵因子分解(PMF)模型源解析结果表明，监测期间园区VOCs的主要来源为印刷排放源(4.95%)、油气挥发源(9.52%)、燃料燃烧源(15.44%)、交通排放源(18.97%)、电子设备制造源(24.59%)和工业涂装源(26.52%)。与非采暖期相比，工业涂装源、交通排放源和燃料燃烧源在采暖期的贡献率更高，VOCs浓度分别增加了15.02%、16.53%和24.98%。监测期间5～6月VOCs的OFP平均值为198.51μg·m-3，OVOCs、烯烃和芳香烃对OFP的贡献最大，贡献率分别为47.41%、22.15%和18.41%。电子设备制造源是该园区夏季OFP最大的贡献源，其贡献率为30.11%，因此电子设备制造源对园区夏季臭氧污染影响较大，应加强治理。

关键词：挥发性有机物(VOCs) 溶剂使用类园区采暖期污染特征臭氧生成潜势(OFP) 来源解析

北京市工业园区VOCs污染特征及健康风险评估案例:高新技术产业的环境影响

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环境科学 2024年第4期45卷 2019-2027页

作者：王洁姚震王敏燕陈速敏龙腾王海林李红郭秀锐郝江虹聂磊北京工业大学环境与生命学部北京100124 北京市生态环境保护科学研究院城市大气挥发性有机物污染防治技术与应用北京市重点实验室北京100037 中国环境科学研究院北京100012

随着国家产业结构的不断调整和工业企业入驻园区刚性要求的不断强化,以高新技术为支柱产业的高新技术产业园区不断增加,为分析涉VOCs高新技术产业对园区环境质量的影响,选取北京市典型高新技术产业园区作为研究案例,采用BCT-7800A PLUS... 详细信息

随着国家产业结构的不断调整和工业企业入驻园区刚性要求的不断强化,以高新技术为支柱产业的高新技术产业园区不断增加,为分析涉VOCs高新技术产业对园区环境质量的影响,选取北京市典型高新技术产业园区作为研究案例,采用BCT-7800A PLUS挥发性有机物在线监测系统对园区环境VOCs(共计115种)进行了监测,分析了园区环境VOCs污染水平和臭氧生成潜势,并计算毒性VOCs的危害指数(HI)和终生癌症风险(Risk).利用气相色谱-质谱/氢离子火焰检测器联用(GC-MS/FID)和高效液相色谱(HPLC)的方法检测了园区不同点位的环境VOCs,并对不同点位的环境VOCs污染特征进行了分析.结果表明:(1)连续监测期间高新技术产业园区φ(TVOCs)为(72.71±52.51)×10^(-9),VOCs主要贡献组分为烷烃和OVOCs,占比分别为38.3%和21.8%,主要受燃料燃烧源影响,园区OFP均值为404.13μg·m^(-3).(2)健康风险评价表明,连续监测期间园区毒性VOCs造成的非致癌风险(HI)均低于1,处于可接受水平;1,2-二氯乙烷平均致癌风险超过安全阈值,表示该物种存在致癌风险,三氯甲烷、1,2-二溴乙烷、1,2-二氯丙烷和苯的均值低于安全阈值,但最高值超过安全阈值,表明这4个物种在特定高排放时段同样存在致癌风险,需要引起重点关注.(3)离线采样检测结果显示,园区不同点位环境φ(TVOCs)的均值为(37.62±11.01)×10^(-9),4个点位VOCs体积分数大于其他研究中的市区环境监测点位(30.34×10^(-9)).OFP均值为246.38μg·m^(-3),5个点位OFP均高于市区监测点位,园区高新技术企业排放的VOCs对环境存在一定的影响.

关键词：高新技术产业园区溶剂使用挥发性有机物污染特征健康风险

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中国京津冀地区主要交通运输部门二氧化碳和常规污染物减排预测

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Journal of Resources and Ecology 2023年第2期14卷 372-382页

作者：郭秀锐龚晓倩刘瑶张艺玲北京工业大学环境与生命学部北京区域空气污染控制重点实验室北京100124

交通部门是我国第三大能源消费部门,应重点减少该部门二氧化碳和空气污染物的排放。本文基于LEAP模型分析和预测了京津冀地区四个运输部门(公路、水路、铁路和航空)的能源消耗、CO_(2)和常规空气污染物(CO、NOX、SO_(2)、PM_(2.5))排放... 详细信息

交通部门是我国第三大能源消费部门,应重点减少该部门二氧化碳和空气污染物的排放。本文基于LEAP模型分析和预测了京津冀地区四个运输部门(公路、水路、铁路和航空)的能源消耗、CO_(2)和常规空气污染物(CO、NOX、SO_(2)、PM_(2.5))排放,并比较了2020–2060年间不同运输部门在不同情景下的减排潜力,最后探讨了不同控制措施对CO_(2)和四种污染物的协同减排效果。结果表明,基准情景下京津冀地区交通运输部门的CO_(2)排放量将呈现明显的上升趋势。据估计,到2060年,北京、天津和河北省的二氧化碳排放量将分别增加263.72%、225.87%和405.43%。在综合情景下,京津冀三地最大减排率分别为88.78%、76.86%和83.20%,而污染物最大减排率预计达到78.73%–99.34%。未来京津冀地区CO_(2)和污染物减排潜力较大主要是航空和公路运输部门,分别占总减排量的38.19%–99.85%。且未来对公路运输部门和航空部门实行优化能源结构措施的协同减排效果将是最好的。研究结果可为京津冀地区交通运输业制定低碳减排战略提供依据。

关键词：交通部门减排潜力情景分析京津冀

京津冀地区非道路机械清单建立与政策情景分析

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环境科学学报 2023年第5期43卷 390-397页

作者：王凯郭秀锐王晓琦王传达蔡斌程水源北京工业大学区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124

非道路机械是大气污染物的重要来源,已经逐渐引起了人们的关注.本研究旨在建立2020年京津冀地区典型非道路机械排放清单,分析排放控制政策和成本.结果表明:2020年京津冀地区典型非道路机械CO、HC、NO_(x)、PM_(2.5)、SO2的排放量分别为2... 详细信息

非道路机械是大气污染物的重要来源,已经逐渐引起了人们的关注.本研究旨在建立2020年京津冀地区典型非道路机械排放清单,分析排放控制政策和成本.结果表明:2020年京津冀地区典型非道路机械CO、HC、NO_(x)、PM_(2.5)、SO2的排放量分别为286.96×10^(3)、232.17×10^(3)、364.30×10^(3)、34.15×10^(3)、4.14×10^(3) t.农业机械的排放量明显大于建筑机械的排放量,约占总量的46.36%~91.62%.在综合情景(IS)下,2030年CO、HC、NO_(x)、PM_(2.5)、SO2的排放量与2020年基准情景(BAU)相比分别增加了-54.16%、-33.76%、-42.46%、-54.07%、-10.37%.在单一控制措施下,更新排放标准(UES)对5种污染物的减排效果最好,淘汰老旧非道路机械(CIV)对NO_(x)和PM_(2.5)的减排效果好,提高电气化水平(RLE)对HC的减排效果好.为了分析各城市污染控制政策的差异性,本文计算了13个城市的污染物单位减排成本,为3.61~9.01元·g^(-1),并以人均GDP与单位污染物减排成本之比作为各城市优先实施减排政策的评价指标.结果表明,北京、天津、唐山、石家庄应优先实施非道路机械的污染物减排政策,由此可以在最小的经济成本下减少更多的污染物排放.

关键词：京津冀地区非道路机械排放清单政策分析成本分析

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京津冀交通部门的碳排放及减排潜力预测研究

环境科学与技术 2023年第9期46卷 138-147页

作者：宁春晓郭秀锐龚晓倩陈东升程水源北京工业大学环境与生命学部区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124

交通部门是除电力和工业部门之外能源消耗与碳排放第三大的重要产业。文章应用LEAP模型构建了京津冀交通部门(道路、铁路、航空、水路)的能源与环境排放模型,预测了2019-2060年不同情景下4类交通方式的能源消耗及CO_(2)排放状况,并对比... 详细信息

交通部门是除电力和工业部门之外能源消耗与碳排放第三大的重要产业。文章应用LEAP模型构建了京津冀交通部门(道路、铁路、航空、水路)的能源与环境排放模型,预测了2019-2060年不同情景下4类交通方式的能源消耗及CO_(2)排放状况,并对比分析了4个交通部门的减排潜力。结果表明,基准情景下交通部门CO_(2)排放呈明显上升趋势,预计2030年北京市、天津市和河北省排放量将分别增长61.7%、79.9%和56.8%,2060年将分别增长275.3%、229.7%和256.9%。综合情景下预计2030年北京市、天津市和河北省CO_(2)排放量相较于基准情景将分别减排62.8%、44.0%和65.8%,可达到2030年前碳达峰的目标;2060年CO_(2)排放量将分别减少97.3%、83.9%和94.6%。优化能源结构是最有效的碳减排手段,预计2060年CO_(2)排放将减少80%左右。

关键词：交通部门 LEAP模型碳排放情景分析京津冀

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国内大城市煤改气工程的费用效益分析

环境科学 2002年第5期23卷 121-125页

作者：毛显强彭应登郭秀锐北京师范大学环境科学研究所北京100875 北京市环境科学研究院北京100037

国内大城市以PM10 和SO2 为主要污染物的煤烟型污染十分严重 ,因而天然气作为煤的清洁替代品已越来越受到人们的重视 .过去天然气作为宝贵的战略资源多被用作化工原料 ,而对是否应将其作为城市民用燃料存有争论 .本研究以北京和重庆为... 详细信息

国内大城市以PM10 和SO2 为主要污染物的煤烟型污染十分严重 ,因而天然气作为煤的清洁替代品已越来越受到人们的重视 .过去天然气作为宝贵的战略资源多被用作化工原料 ,而对是否应将其作为城市民用燃料存有争论 .本研究以北京和重庆为案例城市 ,对大城市中实施大规模的“煤改气”工程进行了详尽的费用效益分析(CBA) .其中 ,采用Rowe与Ostro的剂量反应函数详细估算了天然气替代煤后产生的外部效益 .结果表明 ,在人口和经济活动高度集中的大城市 ,使用天然气作民用燃料能有效降低非点源大气污染物排放和低空污染物浓度 ,产生明显的环境效益 ,因而具有显著的效益费用比较优势 .最后。

关键词：煤改气工程费用-效益分析大气污染环境经济合理性

APEC期间北京市PM2.5特征模拟分析及污染控制措施评估

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中国环境科学 2016年第8期36卷 2337-2346页

作者：贾佳郭秀锐程水源北京工业大学区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124

为分析APEC会议前后PM_(2.5)浓度特征,评估应急控制措施效果,通过对比分析APEC会前、会期、会后北京PM_(2.5)浓度和组分的变化特征,探讨气象条件和污染调控对环境空气质量的改善作用,采用CAMx-PSAT模型定量分析北京周边不同区域、不同... 详细信息

为分析APEC会议前后PM_(2.5)浓度特征,评估应急控制措施效果,通过对比分析APEC会前、会期、会后北京PM_(2.5)浓度和组分的变化特征,探讨气象条件和污染调控对环境空气质量的改善作用,采用CAMx-PSAT模型定量分析北京周边不同区域、不同污染源的控制措施对空气质量的改善效果,并设置情景对比研究控制措施实施与否呈现出的不同污染状况.结果表明:会期北京市区PM_(2.5)日均监测浓度低于国家空气质量二级标准(75μg/m3),污染物主要来自于本地源的排放,机动车尾气排放是北京市区PM_(2.5)的最主要污染源,贡献占比达到36.1%.由于污染控制措施的实施,会期北京市区PM_(2.5)浓度降低了43.0%,北京及周边区域严苛的污染控制措施是形成'APEC蓝'的主导因素.

关键词： APEC PM2.5 CAMx-PSAT模拟污染控制措施北京市

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大城市机动车污染物排放与控制的情景预测

环境科学研究 2013年第9期26卷 919-928页

作者：吉木色郭秀锐郎建垒陈东升北京工业大学环境与能源工程学院北京100124

机动车排放控制措施的有效实施对改善城市大气环境质量具有重要意义.以北京市为例,利用情景预测法评估2011—2020年各项控制措施对城市机动车常规污染物(CO、NOx、HC、PM10)的削减效果.建立Gompertz模型并估算动态车龄分布以预测机动车... 详细信息

机动车排放控制措施的有效实施对改善城市大气环境质量具有重要意义.以北京市为例,利用情景预测法评估2011—2020年各项控制措施对城市机动车常规污染物(CO、NOx、HC、PM10)的削减效果.建立Gompertz模型并估算动态车龄分布以预测机动车保有量,运用排放因子法估算6种机动车排放控制情景的污染物削减量.结果表明:与基准情景相比,轻型客车保有量调控情景对CO、HC和PM10的削减效果较显著,在2020年可分别削减7.81%、9.88%和5.78%;排放标准更新情景对4种污染物均能有效削减,尤其是对NOx和PM10,可分别削减21.19%和24.67%;而淘汰高排放机动车情景的短期削减效果显著,但中、长期效果较差;新能源车推广情景因受到经济、技术条件的限制,削减效果较弱;综合情景考虑了以上所有的削减控制措施并达到最大的削减效果,2020年对CO、NOx、HC和PM10的削减率分别达到29.45%、42.54%、28.04%和41.30%,与基准年(2010年)相比,分别削减约2.81×105、0.63×104、3.77×104和0.17×104t.

关键词：机动车污染控制措施排放削减北京