中國SO排放時空格局變化

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的時空分布，對未來SO2排放預測、制定更為有效的SO2污染控制政策具有重要的現實意義。本文利用EDGAR數據，基于ArcGIS的空間分析功能，對中國SO2排放量的空間分布特征進行研究；利用中國統計年鑒數據分析我國SO2排放量的時間變化特征。結果表明，我國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。2001—2010年，我國SO2排放量總體呈先升后降的趨勢。2001年，全國SO2排放總量為1 947.8萬t，至2006年排放量上升32.9%，達到2 588.8萬t。此后，由于國家政策的大力推動，排放量逐年下降，2010 年下降至2 185.1萬t。

關鍵詞 SO2排放；空間變化；時間變化；中國

中圖分類號 X508 文獻標識碼 A 文章編號 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。隨著經濟增長和能源使用量的急劇增加，中國SO2的排放量已發生顯著變化，排放量的增長對人類健康產生相應的影響。在中國，人為SO2的排放受到越來越多的關注，因為自20世紀90年代以來，中國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90年代開始，一些國外學者比較系統地研究了東亞地區的SO2排放情況，其中主要是中國的SO2排放情況[2-5]。但由于中國資料的缺乏和不詳細，并且基礎資料比較陳舊，研究都是建立在10年前或更長時間的燃料使用統計資料基礎上，導致清單不夠系統，而且精度較差（多為1°×1°以上）。

1 數據與方法

本文中SO2排放源的數據來自于“全球大氣研究排放數據庫”（Emission Database for Global Atmospheric Research，EDGAR）。EDGAR是歐洲委員會聯合研究中心（Joint Research Centre，JRC）與荷蘭環境評估署（Netherlands Environmental Assessment Agency，PBL）開展的一個聯合項目，其詳細地概述了各個國家和排放部門38年來（1970—2008年）的溫室氣體排放數據。該排放源數據比較全面，時間覆蓋大，有1970—2008年世界SO2排放源的數據以及分部門的排放源數據，而且空間分辨率高，為0.1°×0.1°。endprint

本文還使用了中國統計年鑒中的數據，包括中國SO2的總排放量、工業和生活SO2的排放量、各省SO2的排放量等，以上數據均來自于國家統計局的《中國統計年鑒2010》[6]。

2 結果與分析

2.1 SO2的空間分布

選取2002年、2006年、2008年全球SO2排放源數據為代表，導入ArcGIS得到SO2排放量的分布圖，如圖1所示。可以看出，我國SO2排放量最大的省市主要位于中東部和西南地區，呈明顯的東南高、西北低的趨勢。新疆地區出現格狀色帶是由于地區數據不全，分辨率未達到0.1°×0.1°。

各省SO2的排放量如圖2所示。EDGAR與中國統計年鑒中各省SO2的排放量數據具有顯著的相關關系（R2=0.680 9，P<0.05），因而EDGAR排放源數據是可信的。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，主要是因為上述地區的煤炭使用量較高、農村人口密度較高、工業較發達[7]。煤炭的大量使用使得SO2的排放量較高。而農村人口密度較高，使得源于農業廢棄物燃燒、生活燃煤的SO2排放量也就較高。而西部地區（青海、甘肅、西藏等地），由于燃煤量較小，同時人口密度也小，工業不發達，SO2的排放量相對較小。

我國SO2排放量存在比較明顯的地區差異。中國統計年鑒中，河北、山西、內蒙古、遼寧、江蘇、山東、河南、廣東、四川、貴州10個省、市、自治區的SO2排放總量占31個省市（由于數據原因，此處未包括臺灣）SO2排放總量的56.04%。

2.2 SO2的時間變化

2001—2010年，我國SO2排放量總體呈先升后降的趨勢（圖3）。2001年，全國SO2排放總量為1 947.8萬t，至2006年排放量上升了32.9%，達到2 588.8萬t。此后，在國家節能減排政策推動下，SO2排放量逐年下降，2010年下降至2 185.1萬t，但仍高于2001年排放量。“十一五”期間，全國廢氣中SO2排放總量、工業廢氣中SO2排放量均呈現逐年下降趨勢，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”期間全國主要污染物排放總量控制計劃》中規定：計劃到2010年，全國主要污染物排放總量比2005年減少10%，SO2由2 549萬t減少到2 294萬t。2010年全國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。

從圖3可以看出，工業SO2是中國SO2排放的主體。隨著中國工業的快速發展及城市化建設的加快，SO2總排放量和工業SO2排放量存在明顯的對應關系，即空氣中SO2含量與工業污染SO2排放變化成正相關關系。其中2001—2002年為平穩增長階段，2002—2005年為急劇增長階段。2005年以來，由于節能減排工作的開展，在污染控制及環境管理方面取得了一定成效，SO2排放量增長的態勢得以遏制，并出現一定的回落。自2006年起，SO2的排放量開始下降，2006—2009年生活SO2排放量變化幅度不大，而在2009年有所上升。

3 結論

（1）我國SO2排放量存在比較明顯的地區差異。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。

（2）2001—2010年，我國SO2排放量總體呈先升后降的趨勢。SO2總排放量和工業SO2排放量存在明顯對應關系，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

[1] STREETS D G，FU 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.

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[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] 中華人民共和國國家統計局.中國統計年鑒2010[M].北京：中國統計出版社，2010.

[7] 曹國良，安心琴，周春紅，等.中國區域反應性氣體排放源清單[J].中國環境科學，2010，30（7）：900-906.endprint