中國(guó)SO排放時(shí)空格局變化

樊瑞瑞+刁曉云+周德偉

摘要 二氧化硫（SO2）是大氣中主要污染物之一，研究SO2的時(shí)空分布，對(duì)未來(lái)SO2排放預(yù)測(cè)、制定更為有效的SO2污染控制政策具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文利用EDGAR數(shù)據(jù)，基于ArcGIS的空間分析功能，對(duì)中國(guó)SO2排放量的空間分布特征進(jìn)行研究；利用中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)分析我國(guó)SO2排放量的時(shí)間變化特征。結(jié)果表明，我國(guó)SO2排放量排在前幾位的省份為山西、河北、山東和河南、江蘇、四川等，總體上呈東南高、西北低的趨勢(shì)。2001—2010年，我國(guó)SO2排放量總體呈先升后降的趨勢(shì)。2001年，全國(guó)SO2排放總量為1 947.8萬(wàn)t，至2006年排放量上升32.9%，達(dá)到2 588.8萬(wàn)t。此后，由于國(guó)家政策的大力推動(dòng)，排放量逐年下降，2010 年下降至2 185.1萬(wàn)t。

關(guān)鍵詞 SO2排放；空間變化；時(shí)間變化；中國(guó)

中圖分類號(hào) X508 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）24-0192-02

Spatial-temporal Pattern Change of SO2 Emissions in China

FAN Rui-rui 1 DIAO Xiao-yun 2 ZHOU De-wei 3

（1 Linfen Meteorological Bureau in Shanxi Province，Linfen Shanxi 041000； 2 Urumqi Meteorological Bureau in Xinjiang Uygur Autonomous Region；

3 Wafangdian Meteorological Bureau in Liaoning Province）

Abstract Sulfur dioxide（SO2）is one of the major pollutants in the atmosphere. Study on spatial-temporal pattern of SO2 emissions has important practical significance to predict SO2 emissions in the future and to develop more effective SO2 pollution control policies. Using EDGAR（Emission Database for Global Atmospheric Research）data and ArcGIS-based spatial analysis method，the spatial distribution characteristics of SO2 emissions were studied.In addition，data from China statistical yearbooks were used to analyze the temporal change characteristics of SO2 emissions in China. The results showed that SO2 emissions were high in following provinces：Shanxi，Hebei，Shandong，Henan，Jiangsu，Sichuan，etc. The spatial distribution showed an increasing trend from east to southwest. The total SO2 emissions of China increased first and then decreased during 2001-2010.In 2001，the SO2 emissions in China were 19.478 million tons，and that was 25.888 million tons in 2006，which increased by 32.9%. Since then，due to national policy，emissions decreased year by year and reached 21.851 million tons in 2010.

Key words SO2 emission；spatial change；temporal change；China

SO2是最重要的空氣污染物之一。隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源使用量的急劇增加，中國(guó)SO2的排放量已發(fā)生顯著變化，排放量的增長(zhǎng)對(duì)人類健康產(chǎn)生相應(yīng)的影響。在中國(guó)，人為SO2的排放受到越來(lái)越多的關(guān)注，因?yàn)樽?0世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)SO2排放量約占全球排放量的1/4、東亞排放量的90%以上[1]。

從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，一些國(guó)外學(xué)者比較系統(tǒng)地研究了東亞地區(qū)的SO2排放情況，其中主要是中國(guó)的SO2排放情況[2-5]。但由于中國(guó)資料的缺乏和不詳細(xì)，并且基礎(chǔ)資料比較陳舊，研究都是建立在10年前或更長(zhǎng)時(shí)間的燃料使用統(tǒng)計(jì)資料基礎(chǔ)上，導(dǎo)致清單不夠系統(tǒng)，而且精度較差（多為1°×1°以上）。

1 數(shù)據(jù)與方法

本文中SO2排放源的數(shù)據(jù)來(lái)自于“全球大氣研究排放數(shù)據(jù)庫(kù)”（Emission Database for Global Atmospheric Research，EDGAR）。EDGAR是歐洲委員會(huì)聯(lián)合研究中心（Joint Research Centre，JRC）與荷蘭環(huán)境評(píng)估署（Netherlands Environmental Assessment Agency，PBL）開(kāi)展的一個(gè)聯(lián)合項(xiàng)目，其詳細(xì)地概述了各個(gè)國(guó)家和排放部門38年來(lái)（1970—2008年）的溫室氣體排放數(shù)據(jù)。該排放源數(shù)據(jù)比較全面，時(shí)間覆蓋大，有1970—2008年世界SO2排放源的數(shù)據(jù)以及分部門的排放源數(shù)據(jù)，而且空間分辨率高，為0.1°×0.1°。endprint

本文還使用了中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒中的數(shù)據(jù)，包括中國(guó)SO2的總排放量、工業(yè)和生活SO2的排放量、各省SO2的排放量等，以上數(shù)據(jù)均來(lái)自于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2010》[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 SO2的空間分布

選取2002年、2006年、2008年全球SO2排放源數(shù)據(jù)為代表，導(dǎo)入ArcGIS得到SO2排放量的分布圖，如圖1所示。可以看出，我國(guó)SO2排放量最大的省市主要位于中東部和西南地區(qū)，呈明顯的東南高、西北低的趨勢(shì)。新疆地區(qū)出現(xiàn)格狀色帶是由于地區(qū)數(shù)據(jù)不全，分辨率未達(dá)到0.1°×0.1°。

各省SO2的排放量如圖2所示。EDGAR與中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒中各省SO2的排放量數(shù)據(jù)具有顯著的相關(guān)關(guān)系（R2=0.680 9，P<0.05），因而EDGAR排放源數(shù)據(jù)是可信的。其中排放量排在前幾位的省份為山東、河南、河北、江蘇、廣東、四川，主要是因?yàn)樯鲜龅貐^(qū)的煤炭使用量較高、農(nóng)村人口密度較高、工業(yè)較發(fā)達(dá)[7]。煤炭的大量使用使得SO2的排放量較高。而農(nóng)村人口密度較高，使得源于農(nóng)業(yè)廢棄物燃燒、生活燃煤的SO2排放量也就較高。而西部地區(qū)（青海、甘肅、西藏等地），由于燃煤量較小，同時(shí)人口密度也小，工業(yè)不發(fā)達(dá)，SO2的排放量相對(duì)較小。

我國(guó)SO2排放量存在比較明顯的地區(qū)差異。中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒中，河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、江蘇、山東、河南、廣東、四川、貴州10個(gè)省、市、自治區(qū)的SO2排放總量占31個(gè)省市（由于數(shù)據(jù)原因，此處未包括臺(tái)灣）SO2排放總量的56.04%。

2.2 SO2的時(shí)間變化

2001—2010年，我國(guó)SO2排放量總體呈先升后降的趨勢(shì)（圖3）。2001年，全國(guó)SO2排放總量為1 947.8萬(wàn)t，至2006年排放量上升了32.9%，達(dá)到2 588.8萬(wàn)t。此后，在國(guó)家節(jié)能減排政策推動(dòng)下，SO2排放量逐年下降，2010年下降至2 185.1萬(wàn)t，但仍高于2001年排放量?！笆晃濉逼陂g，全國(guó)廢氣中SO2排放總量、工業(yè)廢氣中SO2排放量均呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，生活SO2排放量先是下降，在2009年上升，2010年降至最低值。

《“十一五”期間全國(guó)主要污染物排放總量控制計(jì)劃》中規(guī)定：計(jì)劃到2010年，全國(guó)主要污染物排放總量比2005年減少10%，SO2由2 549萬(wàn)t減少到2 294萬(wàn)t。2010年全國(guó)SO2排放總量較2005年下降了14.3%，超額完成了“十一五”總量減排任務(wù)。

從圖3可以看出，工業(yè)SO2是中國(guó)SO2排放的主體。隨著中國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展及城市化建設(shè)的加快，SO2總排放量和工業(yè)SO2排放量存在明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即空氣中SO2含量與工業(yè)污染SO2排放變化成正相關(guān)關(guān)系。其中2001—2002年為平穩(wěn)增長(zhǎng)階段，2002—2005年為急劇增長(zhǎng)階段。2005年以來(lái)，由于節(jié)能減排工作的開(kāi)展，在污染控制及環(huán)境管理方面取得了一定成效，SO2排放量增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)得以遏制，并出現(xiàn)一定的回落。自2006年起，SO2的排放量開(kāi)始下降，2006—2009年生活SO2排放量變化幅度不大，而在2009年有所上升。

3 結(jié)論

（1）我國(guó)SO2排放量存在比較明顯的地區(qū)差異。SO2排放量較大的省份為山東、河南、河北、江蘇、廣東、四川等，呈明顯的東南高，西北低的變化趨勢(shì)。

（2）2001—2010年，我國(guó)SO2排放量總體呈先升后降的趨勢(shì)。SO2總排放量和工業(yè)SO2排放量存在明顯對(duì)應(yīng)關(guān)系，而2006—2009年生活SO2排放量變化幅度不大，在2009年有所上升。

4 參考文獻(xiàn)

[1] STREETS D G，F(xiàn)U J S，JANG C J，et al.Air quality during the 2008 Beijing Olympic Games[J].Atmospheric Environment，2007，41（3）：480-492.

[2] STREETS D G，BOND T C，CARMICHAEL G R，et al.An inventory of gaseous and primary aerosol emissions in Asia in the year 2000[J].Journal of Geophysical Research Atmospheres，2003，108（21）：8809.

[3] STREETS D G，WALDHOFF S T.Present and future emissions of air pollutants in China：SO2，NOx and CO[J].Atmospheric Environment，2000， 34（3）：363-374.

[4] KLIMONT Z J C W.Projections of SO2，NOx，NH3 and VOC emissions in East Asia up to 2030[J].Water Air Soil Pollut，2001（130）：193-198.

[5] OHARA T，AKIMOTO H，KUROKAWA J，et al.An Asian emission inventory of anthropogenic emission sources for the period 1980-2020[J].Atmospheric Chemistry and Physics，2007，7（16）：6843-6902.

[6] 中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2010[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2010.

[7] 曹國(guó)良，安心琴，周春紅，等.中國(guó)區(qū)域反應(yīng)性氣體排放源清單[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2010，30（7）：900-906.endprint