中国SO排放时空格局变化

樊瑞瑞+刁晓云+周德伟

摘要 二氧化硫（SO2）是大气中主要污染物之一，研究SO2的时空分布，对未来SO2排放预测、制定更为有效的SO2污染控制政策具有重要的现实意义。本文利用EDGAR数据，基于ArcGIS的空间分析功能，对中国SO2排放量的空间分布特征进行研究；利用中国统计年鉴数据分析我国SO2排放量的时间变化特征。结果表明，我国SO2排放量排在前几位的省份为山西、河北、山东和河南、江苏、四川等，总体上呈东南高、西北低的趋势。2001—2010年，我国SO2排放量总体呈先升后降的趋势。2001年，全国SO2排放总量为1 947.8万t，至2006年排放量上升32.9%，达到2 588.8万t。此后，由于国家政策的大力推动，排放量逐年下降，2010 年下降至2 185.1万t。

關键词 SO2排放；空间变化；时间变化；中国

中图分类号 X508 文献标识码 A 文章编号 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是最重要的空气污染物之一。随着经济增长和能源使用量的急剧增加，中国SO2的排放量已发生显著变化，排放量的增长对人类健康产生相应的影响。在中国，人为SO2的排放受到越来越多的关注，因为自20世纪90年代以来，中国SO2排放量约占全球排放量的1/4、东亚排放量的90%以上[1]。

从20世纪90年代开始，一些国外学者比较系统地研究了东亚地区的SO2排放情况，其中主要是中国的SO2排放情况[2-5]。但由于中国资料的缺乏和不详细，并且基础资料比较陈旧，研究都是建立在10年前或更长时间的燃料使用统计资料基础上，导致清单不够系统，而且精度较差（多为1°×1°以上）。

1 数据与方法

本文中SO2排放源的数据来自于“全球大气研究排放数据库”（Emission Database for Global Atmospheric Research，EDGAR）。EDGAR是欧洲委员会联合研究中心（Joint Research Centre，JRC）与荷兰环境评估署（Netherlands Environmental Assessment Agency，PBL）开展的一个联合项目，其详细地概述了各个国家和排放部门38年来（1970—2008年）的温室气体排放数据。该排放源数据比较全面，时间覆盖大，有1970—2008年世界SO2排放源的数据以及分部门的排放源数据，而且空间分辨率高，为0.1°×0.1°。endprint

本文还使用了中国统计年鉴中的数据，包括中国SO2的总排放量、工业和生活SO2的排放量、各省SO2的排放量等，以上数据均来自于国家统计局的《中国统计年鉴2010》[6]。

2 结果与分析

2.1 SO2的空间分布

选取2002年、2006年、2008年全球SO2排放源数据为代表，导入ArcGIS得到SO2排放量的分布图，如图1所示。可以看出，我国SO2排放量最大的省市主要位于中东部和西南地区，呈明显的东南高、西北低的趋势。新疆地区出现格状色带是由于地区数据不全，分辨率未达到0.1°×0.1°。

各省SO2的排放量如图2所示。EDGAR与中国统计年鉴中各省SO2的排放量数据具有显著的相关关系（R2=0.680 9，P<0.05），因而EDGAR排放源数据是可信的。其中排放量排在前几位的省份为山东、河南、河北、江苏、广东、四川，主要是因为上述地区的煤炭使用量较高、农村人口密度较高、工业较发达[7]。煤炭的大量使用使得SO2的排放量较高。而农村人口密度较高，使得源于农业废弃物燃烧、生活燃煤的SO2排放量也就较高。而西部地区（青海、甘肃、西藏等地），由于燃煤量较小，同时人口密度也小，工业不发达，SO2的排放量相对较小。

我国SO2排放量存在比较明显的地区差异。中国统计年鉴中，河北、山西、内蒙古、辽宁、江苏、山东、河南、广东、四川、贵州10个省、市、自治区的SO2排放总量占31个省市（由于数据原因，此处未包括台湾）SO2排放总量的56.04%。

2.2 SO2的时间变化

2001—2010年，我国SO2排放量总体呈先升后降的趋势（图3）。2001年，全国SO2排放总量为1 947.8万t，至2006年排放量上升了32.9%，达到2 588.8万t。此后，在国家节能减排政策推动下，SO2排放量逐年下降，2010年下降至2 185.1万t，但仍高于2001年排放量。“十一五”期间，全国废气中SO2排放总量、工业废气中SO2排放量均呈现逐年下降趋势，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”期间全国主要污染物排放总量控制计划》中规定：计划到2010年，全国主要污染物排放总量比2005年减少10%，SO2由2 549万t减少到2 294万t。2010年全国SO2排放总量较2005年下降了14.3%，超额完成了“十一五”总量减排任务。

从图3可以看出，工业SO2是中国SO2排放的主体。随着中国工业的快速发展及城市化建设的加快，SO2总排放量和工业SO2排放量存在明显的对应关系，即空气中SO2含量与工业污染SO2排放变化成正相关关系。其中2001—2002年为平稳增长阶段，2002—2005年为急剧增长阶段。2005年以来，由于节能减排工作的开展，在污染控制及环境管理方面取得了一定成效，SO2排放量增长的态势得以遏制，并出现一定的回落。自2006年起，SO2的排放量开始下降，2006—2009年生活SO2排放量变化幅度不大，而在2009年有所上升。

3 结论

（1）我国SO2排放量存在比较明显的地区差异。SO2排放量较大的省份为山东、河南、河北、江苏、广东、四川等，呈明显的东南高，西北低的变化趋势。

（2）2001—2010年，我国SO2排放量总体呈先升后降的趋势。SO2总排放量和工业SO2排放量存在明显对应关系，而2006—2009年生活SO2排放量变化幅度不大，在2009年有所上升。

4 参考文献

[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.

[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] 中華人民共和国国家统计局.中国统计年鉴2010[M].北京：中国统计出版社，2010.

[7] 曹国良，安心琴，周春红，等.中国区域反应性气体排放源清单[J].中国环境科学，2010，30（7）：900-906.endprint