一 北京及周边区域污染排放现状分析

社会经济活动的发展、能量消费的增加以及各类环保措施的实施共同影响了北京及周边区域的大气污染物排放。污染源排放清单是进行空气质量模拟的必要输入，因而也是进行控制措施评估的关键和科学制定污染控制对策的基础。为了定量了解北京及周边区域大气污染物排放的地域和部门特征，为空气质量模式提供排放源清单，以科学地指导控制北京及周边区域大气污染，本研究以东亚大尺度排放清单为基础，整理使用了北京和天津市环保局的环境统计数据及北京、天津和河北地区的统计年鉴以及路网信息，以2010年为基准，建立了北京及周边地区北京奥运会前后各种大气污染物的排放清单。

（一）北京及周边区域高分辨率清单

排放源清单制作所需资料包括：东亚区域排放源清单、环境统计调查数据、统计年鉴以及以往研究报告和成果。

本文所采用的东亚区域排放源清单是TRACE-P实验和ACE-Asia实验提供的排放源清单，该清单在经过一系列改进后，2006年又进行了更新，此清单在亚洲区域使用最广，得到了广泛认可。

《中国统计年鉴》《北京市统计年鉴》《天津市统计年鉴》和《河北省经济年鉴》等作为反映中华人民共和国经济和社会发展的资料性年刊，系统收录了全国各省、市、自治区的经济、社会、环境等各方面的统计数据，这些数据真实地反映了各地的生产、生活状况。而《中国能源年鉴》和《中国交通年鉴》则是反映中国能源建设、生产、消费、供需平衡以及交通运输、邮电通信业的整体情况的权威性资料书。本研究为了衡量各地区的污染物排放量，对与污染物排放有关的统计数据进行了整理，作为污染物排放量推估和空间分配的依据。

东亚区域排放源清单以及环境统计调查数据不能被模式直接利用，污染物排放数据要经过空间的处理，对排放量进行网格化处理以适用于模式。空间数据的整理包括两部分：一是地理信息数据整理；二是排放数据网格化。中国基础地理信息系统数据库提供了中国县级行政区界数据，同时也提供了直辖市各区的行政区界数据。之后，将最小单元为区、县的排放量平摊到区县面上，应用ArcGIS的空间数据处理功能，对此排放量进行切分，切分后区县的边界与模式网格相交划分成许多小区域，这些区域既属于某一个区县又属于某一个模式的网格，将属于同一个模式网格的小区域合并就得到了此网格的排放量。

本研究结合北京、天津和河北的统计年鉴、能源年鉴等和环境统计数据把最小排放单元从0.5×0.5度细化到区或县。利用ArcGIS的空间分配功能，将县或区的排放量进行网格化，制作了北京及周边区域9km×9km的高分辨率排放源清单。此高分辨率排放源清单中排放源的分类与东亚区域排放源清单保持一致，包含的污染物有NO_x、SO₂、VOCs、PM 10、PM2.5、CO和NH₃。

（二）各类排放源对大气污染的贡献度分析

图1显示，京津冀区域的SO₂排放源主要来自电厂、工业、居民化石燃料燃烧，这三类排放源贡献超过99%，其中电厂排放的SO₂的贡献率达到62%，其次为工业排放，贡献率也超过25%，居民化石燃料燃烧大概占11%。天津和河北不同排放源对SO₂的贡献率较为相似，而北京则有很大不同。虽然三个主要排放源没有变化，但是电厂对于北京SO₂的贡献仅占48%，而贡献率占第二位的则是居民化石燃料燃烧，贡献率占25%，工业的贡献率与天津和河北类似，均在25%左右。

图1 京津冀区域不同排放源的SO₂贡献率

图2显示，京津冀区域主要的NO_x排放源与SO₂有很大差异，主要的排放源有四种，分别为电厂、工业、机动车和居民化石燃料燃烧。其中，电厂贡献41%，工业贡献29%，机动车贡献23%，居民化石燃料燃烧贡献6%。两个直辖市北京和天津与河北的排放源构成有很大差别。北京和天津主要的NOx排放源为机动车和电厂，而河北则是电厂和工业占较大份额，这也反映出北京、天津与河北能源结构的巨大差异。

图2 京津冀区域不同排放源的NO_x贡献率

京津冀区域VOCs的主要排放源为三类，分别为工业、机动车和居民排放，对三个省市VOCs排放贡献的排放源都不相同。图3显示，北京市主要的VOCs排放源为机动车和工业，两种排放源分别占40%左右，居民化石燃料燃烧和溶剂使用则占16%；天津市炼油行业较多，导致主要的VOCs排放源为工业，贡献率达到64%，其次为机动车，贡献率达