河北省“十四五”臭氧污染控制目标与气候协同的减排路径研究--北京大学.pdf

河北省“十四五”臭氧污染控制 目标与气候协同的减排路径研究 Report of the ozone target and control strategy in Hebei Province during the 14 th FYP period 北京大学 2022.9 Peking University September, 202 ! !“# ! “#$%! ! ! ACKNOWLEDGEMENT This report is a product of Peking University and is funded by Energy Foundation China. # # ! ! ! ! ! ! # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ! !“#$%/6?@ABCDEFG* ;/?@Aμg/m 3 COAmg/m 3 B 1.1.2 超标天数的变化特征与趋势 ª 1-3 河北省十三五期间ØŒ空气质量超标的天数º ª º河北 省各市平“超标天数减少 46天º其中的 ł减少年份在2016年 2020年º 2017-2020年超标天数变化不明显甚至个别年份 反弹 超标天数中º河北省首ł污染物 ł为PM 2.5 œPM 10 O 3 º其中以PM 2.5 PM 10 为首ł污染物的超标天逐渐减少º ª 1-4 ª 1-4 º2015-2019年期间以O 3 为首ł污染物天数逐年增 º2020 年略ˇ ¸ 2015年-2018年超标天中首ł污染物占比currency1高的“为PM 2.5 º分别 为2015年71.8%œ2016年68.6%œ2017年54.5%œ2018年47.1%º2019年 -2020年O 3 为首ł污染物天数超过PM 2.5 ºO 3 成为影响河北省空气质量”标天 数的首ł污染物 3 ! 1-3 45678#$%CDE/F0123?@AEB ! 1-4 45678#$%GHDEI:;=JK0123 2019年河北省以O 3 超标为首ł污染物的超标天数为70天º占全年总天数 的19.2%º与2015年的21天¶占比5.8%•相比增 49天º因O 3 超标造成 ”标天数比 æ2015年多损失 13.4个百分点； 2019年河北省以PM 2.5 超标为首ł污染物的超标天数为56天º占全年总天 数的15.3%º与2015年的112天¶占比30.7%•相比减少 56天º因PM 2.5 超标造成”标天数比 æ2015年少损失15.4个百分点 2019年º臭氧浓度增长造成的超标天数增 º‡本抵消 PM 2.5 ¿‹” 标天数的贡献 4 2020年º˚过各项臭氧管 措施实施º以O 3 超标为首ł污染物的超标天数 æ2019年减少14天º管 效 æ为显著 1.2 123456789-./0 1.2.1 臭氧浓度年际变化分析 ¶1• 全省臭氧百分位浓度的年际变化分析 ‹比分析2015-2020年河北省臭氧浓度的年际变化º如ª 1-5ı 河北省 臭氧不ˆ百分位浓度 “ß 趋势 其中2015-2020年º河北省臭氧不ˆ百分位浓度 “ß 趋势º其中 高«90百分位浓度ß 趋势º 速度currency1快º年“ 度为10.75μg/m 3 ； 第75百分位逐年 º年“ 8.5μg/m 3 ；中位50百分位浓度逐年 º年 “ 度为5.25μg/m 3 ；¸«第25百分位2015-2018年逐年 º2019年 æ2018年 2.0μg/m 3 º2015-2019年年“ 度3.5μg/m 3 ；背†第5百 分位浓度2015-2018年逐年 º2019年æ2018年 6μg/m 3 º2015-2019 年年“ 度2μg/m 3 此 º河北省臭氧‡ 浓度 ¸«浓度经过2015- 2018年逐年 后2019年ˇı º 典型气 条件 污染气 条件 臭氧 90百分位œ75百分位œ50百分位浓度在逐年 º尤其是污染æ重时 90百 分位浓度 currency1为明显 2020年5百分位œ25百分位æ2019年持续增长º其余浓度ˇ明显回落º50 百分位ˆ比 4μg/m 3 œ75百分位ˆ比 9μg/m 3 œ90百分位ˆ比 15μg/m 3 2020年臭氧污染水平与2018年‡本持平 5 ! 1-5 2015-2020“#$%LMNO@PQRK ¶2• 各市年际变化分析 如ª 1-6ı 各市第90百分位浓度‹比ª º 污染重心来øº2015年 -2017年各市第90百分位浓度污染重心在保 œ唐山等中部 东部城市º2018- 2020年污染重心逐渐变为石家庄œ邢台œ邯郸œ廊坊œ唐山等城市º与秋冬季 PM 2.5 污染重心‡本重合 浓度年际变化来øº2015年-2019年浓度ß增长趋势º其中承德œ张家 口增 不明显º年“ 度分别为0.25œ4μg/m 3 ；邢台œ秦皇岛œ邯郸œ石家 庄浓度增 currency1为显著º年“ 度分别为20.25œ20.25œ18œ17.5μg/m 3 ；其 余各市年“ 度在5.5μg/m 3 至10μg/m 3 之间 2020年各市浓度“æ2019 年ˇı ¸º ¸ 度æ大的石家庄œ保 œ邢台 ¸ 26œ25œ23μg/m 3 º廊 坊œ衡水œ张家口œ秦皇岛œ邯郸 度在11μg/m 3 至19μg/m 3 之间º沧州œ 唐山œ承德 度æ º分别 7œ8œ9μg/m 3 6 ! 1-6 2015-2020“#$%STLMU90NO@PQRK! ª 1-7ı 各市第75百分位浓度变化趋势与90百分位‡本一致º 污染重 心来øº2015年-2017年各市第75百分位浓度污染重心在保 œ衡水œ廊坊œ 沧州等中部 东部城市º2018-2020年污染重心逐渐变为石家庄œ邢台œ邯郸等 中南部城市 浓度年际变化来øº2015年-2019年浓度ß增长趋势º其中承德œ张家 口增 不明显º年“ 度分别为0.25œ4μg/m 3 ；邯郸œ邢台œ石家庄œ秦皇 岛浓度增 currency1为显著º年“ 度分别为16œ15.25œ14.75œ12.5μg/m 3 ；其 余各市年“ 度在3.5μg/m 3 至8μg/m 3 之间 2020年承德市浓度与2019 年持平º其余各市“ˇı ¸º ¸ 度æ大的保 œ邯郸œ邢台œ石家庄œ唐 山 ¸ 11μg/m 3 至19μg/m 3 º其余各市 度æ º分别 1μg/m 3 至 10μg/m 3 7 ! 1-7 2015-2020“#$%STLMU75NO@PQRK! ª 1-8ı 各市第50百分位浓度变化趋势ª º 污染重心来øº2015 年-2017年各市第50百分位浓度污染重心在承德œ张家口 衡水œ沧州等北部 东部城市º2018-2020年污染重心逐渐变为邯郸œ衡水œ沧州等东南部城市 浓度年际变化来øº2015年-2019年浓度ß增长趋势º其中承德增 不 明显º年“ 度为0.5μg/m 3 ；邯郸œ邢台œ石家庄浓度增 æ为显著º年“ 度分别为9.5œ8.25œ7.75μg/m 3 ；其余各市年“ 度在3μg/m 3 至 5.25μg/m 3 之间 2020年衡水 沧州市浓度æ2019年分别增 3μg/m 3 1μg/m 3 º其余各市“ˇı ¸º ¸ 度æ大的保 ¸ 11μg/m 3 º其余各市 度在2μg/m 3 至6μg/m 3 之间 8 ! 1-8 2015-2020“#$%STLMU50NO@PQRK! ª 1-9ı 各市第25百分位浓度变化趋势与以 百分位浓度变化趋势明 显不ˆº 污染重心来øº各市第25百分位浓度污染重心始终在张家口市º 2020 年增 衡水œ沧州东南部城市 浓度年际变化来øº2015年-2020年浓度持续增长º其中承德œ张家口 增 不明显º年“ 度分别为1.5μg/m 3 2.5μg/m 3 ；其余各市年“ 度在4.25μg/m 3 至7μg/m 3 之间 ª 1-10各市第5百分位浓度变化趋势与25百分位浓度变化趋势‡本一 致º 污染重心来øº各市25百分位浓度污染重心始终在张家口市 浓度年际变化来øº2015年-2018年浓度持续增长º2019年略ˇ ¸º 2020年再次反弹º总 ß 趋势º各市年“ 度在1μg/m 3 至5.5μg/m 3 之间 9 ! 1-9 2015-2020“#$%STLMU25NO@PQRK! ! 1-10 2015-2020“#$%STLMU5NO@PQRK 10 1.2.2 臭氧浓度的月度变化趋势 ¶1• 全省月度变化分析 ª 1-11ı 2015-2020年不ˆ百分位浓度变化趋势 以ø º臭氧月浓 度“ß 两端¸中间高的分布特点º5-9月为臭氧污染æ重时 不ˆ年度来 øº2015-2019年各百分位浓度ß明显 趋势º2020年æ2019年ˇ显著 ¸º 趋势 减缓 第90百分位浓度为典型的 分布º高«分别 在6月 9月 后º 2015-2019年的currency1高浓度“ 在6月º «浓度年 度13.75μg/m 3 º2020 年 «浓度æ2019年 ¸ 10μg/m 3 月浓度¸«“ 在12月º2020年æ 2015年 13μg/m 3 第75百分位 50百分位浓度变化趋势与90百分位‡本一致 ß 分 布º «在6月º年 度分别为15.75μg/m 3 15.5μg/m 3 º2020年第75 百分位 50百分位浓度“æ2019年 ¸ 12μg/m 3 第25百分位 第5百分位浓度高« ł在6月º łß 分布º 2016 年 2019年9月第25百分位œ2017年9月第5百分位略ˇ反弹 «年浓 度的年 度来øº2015-2019年年 度分别为15.25μg/m 3 11μg/m 3 º 2020年第25百分位浓度æ2019年 ¸11μg/m 3 º第5百分位æ2019年 3μg/m 3 增长 度明显 缓 各百分位月浓度¸«“ 在12月º90百分位2020年æ2015年 13μg/m 3 º75百分位 15μg/m 3 º50百分位 16μg/m 3 º25百分位 15μg/m 3 º5百分位 15μg/m 3 2015-2020年不ˆ百分位浓度 º 2020年 «浓度æ2019年ˇ 明显 ¸ 11 ! 1-11 2015-2020“#$%VWXLMYZNO@[PQ0123 ¶2• 各市月度变化分析 ª 1-12ı 2015-2020年浓度æ高的4月-10月分析 º4月份各市 ª分析臭氧4月浓度 ł分布 90μg/m 3 至130μg/m 3 º 北 南 各市浓度分布逐渐 中º邯郸œ衡水œ邢台œ石家庄等南部城市浓度分布相‹ 中º 张家口œ承德œ秦皇岛œ廊坊œ唐山等市分布比æ分 º 在比æ明显的 «º 高«º 家标 中 的90百分位浓度高« ł 在 唐山œ承德œ廊坊等市 12 ! 1-12 2015-2020“ST4[PQ\]^! 13 ª 1-13ı 5月份各市 ª ø º臭氧5月浓度分布æ4月份 中º浓度 ł分布 100μg/m 3 至170μg/m 3 º张家口œ承德œ秦皇岛城 市的浓度水平明显¸·其 城市º 部分æ高浓度 « 其 城市浓度 分布æ为 中º 年度变化来øº2015-2019年浓度水平持续 º2020年ˇ 一个显著的回落 5月份90百分位浓度高« · 在唐山œ保 œ廊坊等市 ª 1-14ı 的 6月份各市 ª 以ø º浓度 ł分布 120μg/m 3 至200μg/m 3 º臭氧6月浓度水平显著高·其 月份 分布情 况来øº邢台œ邯郸œ衡水 度高·其 城市º 明显的¸« 年度 变化来øº2015-2019年浓度水平持续 º2020年ˇ一个明显的回落º其中 中南部保 œ衡水œ石家庄œ邢台œ邯郸 ¿currency1为显著 6月份90百分位浓度 高« · 在唐山œ石家庄œ保 等市 ª 1-15ı 7月份各市 ª 以ø º浓度 ł分布 110μg/m 3 至170μg/m 3 º各市浓度分布“比æ分 º 在比æ明显的 « 年度 变化来øº中南部 东部的邯郸œ邢台œ石家庄œ沧州œ衡水œ保 œ廊坊2020 年“ˇı ¿º张家口œ承德浓度变化不明显º2015年-2017年 ·各市中æ 高水平º2018年-2020年 ·其他城市浓度增长造成相‹浓度水平æ¸ 7月份 90百分位浓度高« · 在保 œ邢台等市 ª 1-16ı 的8月份各市 ª 以ø º浓度 ł分布 90μg/m 3 至150μg/m 3 º张家口œ承德浓度分布 中º浓度水平 速 ¸； 秦皇岛œ唐山 浓度水平渺 部分时间 浓度高«；其 城市分布比æ 分 º 在比æ明显的 « 8月份90百分位浓度高« · 在邢台œ唐 山等市 ª 1-17ı 的9月份各市 ª 以ø º浓度 ł分布 80μg/m 3 至150μg/m 3 º各市浓度分布“比æ分 º 在比æ明显的 « 张家口œ承德90百分位浓度‡本 至160μg/m 3 以 º臭氧污染‡本 ；其 城市 · 部分高«浓度º90百分位浓度‡本 高·160μg/m 3 9月份90 百分位浓度高« · 在唐山œ石家庄œ邯郸œ保 等市 ª 1-18ı 的10月份各市 ª 以ø º浓度 ł分布 50μg/m 3 至90μg/m 3 º各市浓度分布“相‹ 中º “ 在部分高浓度 « 各市90百分位浓度‡本 至160μg/m 3 以 º臭氧浓度‡本”标 10月份 90百分位浓度高« · 在衡水œ沧州œ廊坊等市 14 ! 1-13 2015-2020“ST5[PQ\]^! 15 ! 1-14 2015-2020“ST6[PQ\]^! 16 ! 1-15 2015-2020“ST7[PQ\]^! 17 ! 1-16 2015-2020“ST8[PQ\]^! 18 ! 1-17 2015-2020“ST9[PQ\]^! 19 ! 1-18 2015-2020“ST10[PQ\]^! 20 1.2.3 臭氧浓度日变化趋势 ¶1• 全省日变化趋势分析 2016-2020年5-9月臭氧污染æ重时 臭氧 时浓度的日变化º ª 1-19 ª 1-19 º臭氧浓度æ高时 “ 在 后14-17时º¸«浓 度 在日 后5-7时 «浓度2016年2020年2018年2019年2017 年º¸«浓度2016年2017年2018年2019年=2020年 2020年与2016年 相比 时浓度增长 8-14μg/m 3 º增长 6%-26%之间º 其中9时-12时 19时-23时增长æ多 时浓度增减变化来øº与 一 时浓度相比7时至15时为臭氧 时浓 度增长 º其中8时至13时增长æ为显著ºæ 一 时浓度增长比 ” 10%-35% º9时 10时的增长 “在30%以 17时至次日6时为 时 浓度减少 º其中19时至22时 ¸æ为显著º减少 在10%以 ! 1-19 2016-2020“5-9[#$%LM_`PQ01ab! ª 1-20ı 的5月-9月各月臭氧 时浓度日变化 º 浓度水平来 øº9月8月5月7月6月º其中9月份 浓度¸·8月º 是15时currency1高 «ł高·8月 21 时浓度增减变化来øº各月份8时至15时为臭氧 时浓度增长 º 高«“ 在15-16时；17时 始 º18-23时为 速 ；currency1¸« 在6-7时º5月-7月currency1¸« 在6时º8月-9月currency1¸«在7时 9月份18 时至23时的浓度 速度14μg/m 3 /hº 速度高·其 月份 ! 1-20 5[-9[#$%LM_`PQ01ab! ¶2• 部分城市日变化趋势分析 北 南 张家口œ廊坊œ石家庄 邯郸2019年5-9月臭氧污染æ重时 的臭氧 时浓度日变化º浓度æ高时 ł 在14-17时º其中张家口市 «浓度 的时间略 º在14-15时 º邯郸œ石家庄œ廊坊 «浓度 在 15-16时 º四市浓度¸«“ 在5-7时 ‹比四市日变化趋势 º 后浓度快速 南至北 速 逐渐 ¸º ł¡¢因为£度变化ı致º 南⁄北¥ƒ§currency1逐 减“ «间时 张家 口浓度明显高·其 三市º 时 ‹明显¸·其 三市º¡¢张家口 »› fi 天fl源排 影响本 «浓度æ高 22 ! 1-21 2019“5-9[cdeTLM_`PQ01ab! 1.3 :;=345678 ª 1-22 2014-2020年河北省各城市 臭氧超标天数º各城市臭 氧超标的天数ˇ逐年增 趋势º超标天数超过60天的城市ˇ沧州œ石家庄œ衡 水œ邯郸œ保 œ廊坊œ唐山 邢台º超标天数–†40天的城市ˇ张家口œ承 德 秦皇岛 ª 1-22 2014-2020年河北省各城市臭氧超标天数 23 ! 1-23 2014-2020“#$%SeTLM_fg8\hU90NO@PQ ª 1-23 2014-2020年间河北省各城市臭氧currency1大8 时第90百分位 浓度º2020年‡张家口市·其他城市“超过 家空气质量的 ¶标 ª 1-24ı 2014-2020年臭氧日currency1大8 时浓度的逐日分布 º5月 •至7月 是臭氧超标 ‚ 高的月份 邯郸市2019年超标天数currency1多º6 月是臭氧污染currency1重的月份º„”在9月份 ˇ 超标的 ；衡水市臭氧超标 天数currency1多的月份 是5月 至6月份；石家庄市臭氧超标天数currency1多的月份»是5 月 至7月… ‰显flº多年‚„ 各城市臭氧超标 在6月份º 因此6月份臭氧污染的 ¿是 年特别`´的月份 ! 1-24 ijklmnopqLM_fg8\hPQF_01 一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月 ! “ 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 # $ 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 % & 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 100 160 215 日最大8小时 浓度/μgm -3