羅 雯 陳 佳 張 齊 盧瑛瑩#

(1.浙江省生態(tài)環(huán)境科學(xué)設(shè)計研究院,浙江 杭州 310007;2.浙江省環(huán)境污染控制技術(shù)研究重點實驗室,浙江 杭州 310007)

實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量根本好轉(zhuǎn)與碳達(dá)峰碳中和是“美麗中國”建設(shè)面臨的兩大戰(zhàn)略任務(wù),協(xié)同推進減污降碳成為我國新時期經(jīng)濟社會全面綠色轉(zhuǎn)型的必然選擇。2022年,生態(tài)環(huán)境部等七部委聯(lián)合印發(fā)的《減污降碳協(xié)同增效實施方案》明確提出要“充分利用現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境制度體系協(xié)同促進低碳發(fā)展,創(chuàng)新政策措施,優(yōu)化治理路線,推動減污降碳協(xié)同增效”。大氣污染物與溫室氣體存在明顯的“同根同源性”[1]和“互相影響性”[2],是減污降碳研究和實踐關(guān)注的重點領(lǐng)域,深入識別兩者協(xié)同排放特征,是實現(xiàn)區(qū)域大氣污染和溫室氣體排放高效協(xié)同管控的重要途徑。

目前,學(xué)者們對減污降碳領(lǐng)域已開展諸多研究,主要研究方向包括基礎(chǔ)性的大氣污染物或溫室氣體排放核算研究,典型行業(yè)大氣污染治理技術(shù)的減污降碳協(xié)同效果研究[3-8],碳交易、可再生能源利用、工業(yè)污染防控等政策實施后的減污降碳協(xié)同效果評估和預(yù)測[9-15],區(qū)域?qū)用娴臏p污降碳驅(qū)動因素和時空分布異質(zhì)性研究等[16-18],但較少涉及高精度的溫室氣體和大氣污染物協(xié)同排放特征研究。為推動減污降碳協(xié)同研究成果能更好地指導(dǎo)地方治理應(yīng)用,本研究以浙江省域為研究對象,運用多源數(shù)據(jù)融合構(gòu)建高精度溫室氣體與大氣污染物排放網(wǎng)格,開展區(qū)域溫室氣體和大氣污染物排放空間協(xié)同的精細(xì)化分析,并基于協(xié)同特性提出分區(qū)管控建議,有效豐富了區(qū)域減污降碳定量分析和路徑優(yōu)化技術(shù)方法。

1 研究區(qū)域概況

浙江省位于我國東南沿海,是長三角一體化、長江經(jīng)濟帶等國家重大戰(zhàn)略交匯落地區(qū)域,全省陸域面積10.55 萬km2,占全國陸域面積的1.1%。浙江省山地丘陵眾多、平原盆地兼?zhèn)?地表覆蓋呈現(xiàn)“七山一水兩分田”的特征。浙江省地處歐亞大陸與西太平洋的過渡地帶,屬典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),季風(fēng)顯著,四季分明,年均氣溫為15～18 ℃。近年來,浙江省積極推進減污降碳協(xié)同創(chuàng)新,于2022年9月獲生態(tài)環(huán)境部復(fù)函支持開展減污降碳協(xié)同創(chuàng)新區(qū)建設(shè),同年12月發(fā)布《浙江省減污降碳協(xié)同創(chuàng)新區(qū)建設(shè)實施方案》,具有較好的探索實踐基礎(chǔ)和突出的深入研究需求。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 基于多源數(shù)據(jù)融合的網(wǎng)格構(gòu)建

ELVIDGE等[19]最早發(fā)現(xiàn)全球范圍內(nèi)夜間燈光亮度值與碳排放量存在相關(guān)性。2000年,DOLL等[20]對46個不同發(fā)展水平國家夜間燈光與碳排放進行回歸分析,結(jié)果表明夜間燈光強度與碳排放顯著相關(guān),R2為0.84。在我國,北京大學(xué)陶澍團隊的全球燃料燃燒二氧化碳排放清單、清華大學(xué)賀克斌團隊的中國多尺度排放清單模型、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院王金南團隊的中國高分辨率網(wǎng)格數(shù)據(jù),均采用夜間燈光指數(shù)等替代變量疊加監(jiān)測數(shù)據(jù)的方式進行網(wǎng)格數(shù)據(jù)分配,網(wǎng)格精度介于1 km×1 km到10 km×10 km不等。在實際應(yīng)用中,碳排放重點企業(yè)對網(wǎng)格數(shù)據(jù)分解的影響較大,為進一步提升分解精度和準(zhǔn)確度,本研究首先提取浙江省碳排放重點企業(yè)信息,再結(jié)合浙江省溫室氣體排放清單等統(tǒng)計數(shù)據(jù),以夜間燈光指數(shù)為替代變量分領(lǐng)域分解形成浙江省1 km×1 km的溫室氣體排放公里網(wǎng)格。具體分解步驟為：①應(yīng)用ArcGIS建立浙江省1 km×1 km網(wǎng)格。②基于浙江省溫室氣體清單報告中的溫室氣體排放總量(以二氧化碳當(dāng)量計),從消費側(cè)將溫室氣體排放空間分為工業(yè)區(qū)、交通區(qū)和其他區(qū),根據(jù)浙江省碳達(dá)峰研究報告中消費側(cè)各領(lǐng)域溫室氣體排放占比測算各領(lǐng)域溫室氣體排放總量。③應(yīng)用清華大學(xué)地球科學(xué)系土地功能分區(qū)矢量(EULUC)數(shù)據(jù),采用夜間燈光指數(shù)為替代變量,進行各類區(qū)域網(wǎng)格溫室氣體排放分解,其中工業(yè)區(qū)分解總量需扣除浙江省重點碳排放企業(yè)的溫室氣體排放量。④將重點企業(yè)溫室氣體排放信息矢量化,應(yīng)用ArcGIS相交工具落入對應(yīng)網(wǎng)格中,形成浙江省溫室氣體排放空間分布圖。

本研究以細(xì)顆粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOx)、SO2和揮發(fā)性有機物(VOCs)為對象,基于浙江省大氣污染源清單,應(yīng)用Geocoding API技術(shù)實現(xiàn)排放源空間坐標(biāo)獲取和排放源空間化,建立浙江省主要大氣污染物排放空間分布圖。通過ArcGIS軟件將網(wǎng)格溫室氣體排放的屬性信息和大氣污染物排放的屬性信息提取至網(wǎng)格中心點,實現(xiàn)溫室氣體排放、大氣污染物排放網(wǎng)格數(shù)據(jù)集成。

2.2 耦合協(xié)調(diào)模型

耦合協(xié)調(diào)模型[21]通常被用于測度事物的協(xié)調(diào)發(fā)展水平,其中耦合度指多個系統(tǒng)或子系統(tǒng)之間相互作用的程度,反映系統(tǒng)之間的相互依賴、制約。協(xié)調(diào)度指耦合交互關(guān)系中的正向作用程度,反映協(xié)調(diào)狀況的良莠。耦合度、協(xié)調(diào)度的計算分別見式(1)、式(2)：

(1)

L=α1U1+α2U2+…αiUi…αnUn

(2)

式中：C為系統(tǒng)間的耦合度,取值范圍為[0,1],結(jié)果越接近1,耦合程度越高;Ui為第i個子系統(tǒng)的綜合得分;n為子系統(tǒng)個數(shù);L為系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)度;αi為第i個子系統(tǒng)的權(quán)重。

系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)度計算見式(3)：

(3)

本研究中,子系統(tǒng)1為網(wǎng)格溫室氣體排放,子系統(tǒng)2為網(wǎng)格大氣污染物排放,按照《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》和《揮發(fā)性有機物排污收費試點辦法》,將4種納入統(tǒng)計的大氣污染物排放量折算污染物當(dāng)量。采用幾何間隔分類法對子系統(tǒng)1和子系統(tǒng)2的排放數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化,計算獲得U1、U2。

參考焦士興等[22]的研究結(jié)果,空間溫室氣體排放與大氣污染物排放耦合協(xié)調(diào)階段劃分見表1。

表1 溫室氣體排放與大氣污染物排放耦合協(xié)調(diào)階段劃分Table 1 Greenhouse gas emission and air pollutant emission coupling coordination stage

2.3 數(shù)據(jù)來源

2.3.1 調(diào)研獲取數(shù)據(jù)

《2020年浙江省溫室氣體清單總報告》、2020年浙江省重點碳排放企業(yè)溫室氣體排放信息、2020年浙江省大氣源清單數(shù)據(jù)等源自政府部門。其中,浙江省重點碳排放企業(yè)溫室氣體排放信息來源于9 294家企業(yè),包含1 949家溫室氣體排放重點監(jiān)管企業(yè)及部分排污許可證發(fā)證企業(yè)。大氣源清單包含NOx、SO2、VOCs以及各級大氣顆粒物等主要大氣污染物的排放信息。

2.3.2 開放平臺獲取數(shù)據(jù)

夜間燈光柵格數(shù)據(jù)(NPP-VIIRS)來源于美國國家海洋和大氣管理局網(wǎng)站(http：//www.ngdc.noaa.gov/eog/index.html),空間分辨率約500 m×500 m,由Suomi-NPP衛(wèi)星利用可見紅外成像輻射儀(VIIRS)拍攝,數(shù)據(jù)逐月更新。EULUC數(shù)據(jù)來自清華大學(xué)地球科學(xué)系網(wǎng)站(http：//data.ess.tsinghua.edu.cn),數(shù)據(jù)時間為2018年。

2.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理

2.4.1 浙江省重點碳排放企業(yè)信息空間化

將重點碳排放企業(yè)信息添加至ArcGIS,顯示坐標(biāo)數(shù)據(jù),再導(dǎo)出為矢量數(shù)據(jù)。

2.4.2 NPP-VIIRS數(shù)據(jù)預(yù)處理

NPP-VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)尚未經(jīng)過處理以屏蔽極光、火、船和其他噪聲[23],因此在亮度上尚存在負(fù)值和異常突變值,需要對影像進行預(yù)處理。影像網(wǎng)格會隨著緯度的升高而減小,為避免影像網(wǎng)格變形帶來的影響,首先將所有影像的投影坐標(biāo)系都轉(zhuǎn)換到蘭伯特方位角等面積投影坐標(biāo)系,并重采樣至1 km×1 km空間分辨率,再以我國行政邊界矢量圖層為掩膜進行裁剪。由于中國區(qū)域內(nèi)最大的夜間燈光數(shù)值(DN)不會超過北京、上海的最大值(DN=400)。因此,若像元DN>400,則用周圍8個鄰域像元內(nèi)的最大DN替代,直到所有DN>400的異常值都被剔除。應(yīng)用ArcGIS數(shù)據(jù)管理工具中的“創(chuàng)建漁網(wǎng)”工具,構(gòu)建浙江省域范圍的1 km×1 km網(wǎng)格,并生成網(wǎng)格中心點。將DN數(shù)據(jù)提取至中心點,代表單元網(wǎng)格的DN。

3 結(jié)果分析

3.1 溫室氣體排放空間分布特征

浙江省溫室氣體排放空間分布特征見圖1。從空間上看,2020年浙江省溫室氣體排放主要聚集在約38%的陸域空間中。其中,5個公里網(wǎng)格溫室氣體排放量超過浙江省排放總量的1%,分別位于舟山岱山縣、寧波鎮(zhèn)海區(qū)、杭州大江東產(chǎn)業(yè)園、寧波北侖區(qū)和衢州綠色產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),分別對應(yīng)分布有浙江省消費側(cè)溫室氣體排放前5位的重點企業(yè),每家企業(yè)溫室氣體排放量均高于600萬t。浙江省溫室氣體排放空間空間集聚效應(yīng)明顯,省域0.09%的公里網(wǎng)格排放了浙江省33.98%的溫室氣體排放;超過半數(shù)的溫室氣體排放集聚于0.54%的網(wǎng)格空間;80%的溫室氣體排放發(fā)生在不到7%的網(wǎng)格空間中。

圖1 2020年浙江省溫室氣體排放空間分布 Fig.1 Spatial distribution of greenhouse gas emissions in Zhejiang Province in 2020

結(jié)合浙江省地理分區(qū)來看,浙北平原區(qū)、浙東沿海丘陵海島區(qū)、浙中丘陵盆地區(qū)、浙西山地丘陵區(qū)、浙南山地區(qū)溫室氣體排放占比依次為55.99%、20.02%、15.48%、6.28%、2.24%。從國土空間開發(fā)適宜性的角度看,平原較山地更適宜開發(fā),長期的社會發(fā)展過程中,形成了人口和經(jīng)濟向平原集聚的空間特征,人類生產(chǎn)、生活活動是浙江省溫室氣體的主要排放來源,因此,呈現(xiàn)平原溫室氣體排放較山區(qū)顯著的特點。同時,交通是區(qū)域經(jīng)濟輻射的主要載體,平原路網(wǎng)的完善進一步推動縣域經(jīng)濟向平原集聚,推動區(qū)域合作和產(chǎn)業(yè)外溢,因此溫室氣體排放空間分布在部分區(qū)域呈現(xiàn)線性特征。

為分析溫室氣體排放的空間集聚性,應(yīng)用莫蘭指數(shù)進行集聚效應(yīng)檢驗。檢驗結(jié)果顯示,2020年浙江省公里網(wǎng)格級別溫室氣體排放的Moran’sI值為0.017 5,且Z值大于2.58,表明在99%的置信度下具有空間正相關(guān)性,存在空間集聚特征。應(yīng)用熱點分析識別溫室氣體排放熱點(≥90%置信水平)分布于：①浙北平原區(qū),杭州東部與紹興市北部交匯區(qū)、長興縣北部、嘉興市區(qū)、桐鄉(xiāng)、平湖沿海地區(qū)、寧波市區(qū)東部沿海地區(qū)、慈溪和余姚中部等地;②浙中丘陵盆地區(qū),金華婺城區(qū)與蘭溪交界中部、衢州市區(qū)中部、常山縣中部、江山北部等地;③浙西山地丘陵區(qū),建德西南部、杭州富陽區(qū)與桐廬縣交界區(qū)中部等地(見圖2)。

圖2 2020年浙江省溫室氣體排放熱點分布Fig.2 Distribution of greenhouse gas emission hotspots in Zhejiang Province in 2020

從行政區(qū)域來看,溫室氣體排放高值區(qū)整體分布于浙北地區(qū)、金衢盆地及浙東南沿?？h(市、區(qū)),僅杭州蕭山區(qū)、寧波北侖區(qū)、寧波鎮(zhèn)海區(qū)、舟山岱山縣等4個縣(市、區(qū))溫室氣體排放量就占據(jù)浙江省溫室氣體排放總量的四分之一;溫室氣體排放低值區(qū)基本上位于浙江山區(qū)26縣范圍。整體上,各縣域呈現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)越高,溫室氣體排放量越高的趨勢(見圖3),但存在一定數(shù)量的高效低碳區(qū)域,如杭州上城區(qū)、拱墅區(qū)、西湖區(qū)、濱江區(qū)和余杭區(qū),以及寧波鄞州區(qū)、溫州鹿城區(qū)等地。這類地區(qū)集聚城市服務(wù)功能,也是各類高新技術(shù)企業(yè)布局的首選空間,產(chǎn)品與服務(wù)的附加值高,溫室氣體直接排放量的經(jīng)濟產(chǎn)出相對較高。同樣在GDP低值區(qū)存在部分高碳縣(市、區(qū)),這些區(qū)域分布有戰(zhàn)略性石化行業(yè)企業(yè),作為輻射帶動周邊地區(qū),包括產(chǎn)品源頭供應(yīng)的項目地,經(jīng)濟產(chǎn)出效益顯著低于溫室氣體排放占比,如舟山岱山縣等。

圖3 2020年浙江省各縣(市、區(qū))GDP、溫室氣體排放占比情況Fig.3 The proportion of GDP and greenhouse gas emissions by counties (cities and districts) in Zhejiang Province in 2020

3.2 大氣污染物排放空間分布特征

浙江省大氣污染物排放空間分布特征見圖4。2020年浙江省約94%的網(wǎng)格涉及大氣污染物排放。其中,污染物當(dāng)量、SO2、NOx、PM2.5、VOCs排放量累計50%的前序網(wǎng)格數(shù)分別為551、41、1 438、83、413個,占浙江省網(wǎng)格總數(shù)的0.04%～1.30%;排放量累計80%的前序網(wǎng)格數(shù)分別為8 559、189、17 519、986、4 001個,對應(yīng)網(wǎng)格數(shù)占比大幅增加。這與各類污染物主要排放來源存在差異有關(guān),除化石燃料固定燃燒源帶來的污染排放外,移動源對NOx排放有較大貢獻(xiàn),工藝過程源、溶劑使用源等對VOCs排放有較大貢獻(xiàn),而移動源呈線性分布、溶劑使用源和工藝過程源分布量大面廣,故大氣污染物排放的空間自相關(guān)性低于溫室氣體,且排放大氣污染物的區(qū)域面積遠(yuǎn)大于溫室氣體。如溫臺地區(qū)大氣污染物排放熱點的形成,主要是由于工業(yè)涂裝排放大量的VOCs引起。

圖4 2020年浙江省大氣污染物當(dāng)量排放空間分布Fig.4 Spatial distribution of emission equivalents of air pollutants in Zhejiang Province in 2020

對大氣污染物當(dāng)量排放的空間分布特征開展分析,測算其網(wǎng)格排放污染物當(dāng)量的Moran’sI值為0.010 3,Z值大于2.58,表明在99%的置信度下網(wǎng)格排放大氣污染物當(dāng)量具有空間正相關(guān)性。從Moran’sI值看集聚程度,大氣污染物當(dāng)量的排放集聚程度低于溫室氣體。應(yīng)用熱點分析,識別大氣污染物當(dāng)量的排放熱點分布格局(見圖5),與溫室氣體排放熱點分布相比存在一定差異,主要表現(xiàn)為大氣污染物排放熱點較溫室氣體增加溫臺沿海地區(qū)、湖州北部、麗水市區(qū)中部熱點,減少金衢中部熱點。

圖5 2020年浙江省大氣污染物當(dāng)量排放熱點分布Fig.5 Distribution of air pollutant emission hotspots in Zhejiang Province in 2020

3.3 溫室氣體與大氣污染物排放協(xié)同分布

浙江省溫室氣體與大氣污染物排放的協(xié)同分布情況見圖6。2020年,浙江省2.72%的網(wǎng)格空間無溫室氣體和大氣污染物排放,86.80%網(wǎng)格空間兩者排放情況呈現(xiàn)拮抗?fàn)顟B(tài),9.79%的網(wǎng)格空間兩者排放呈現(xiàn)磨合狀態(tài),并有0.68%的網(wǎng)格空間兩者排放為協(xié)同高值區(qū)。其中,排放協(xié)同高值區(qū)以0.68%的面積承載了30.6%的溫室氣體排放量、38.3%的大氣污染物當(dāng)量排放(見表2)。浙江省溫室氣體與大氣污染物排放耦合協(xié)調(diào)高值區(qū)集中分布于浙北平原區(qū)(尤其是杭嘉湖紹寧交匯處)、浙中金衢盆地、浙東沿海,主要包含杭州蕭山區(qū)、上城區(qū)、余杭區(qū),寧波北侖區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)、鄞州區(qū)、慈溪市,紹興柯橋區(qū)、越城區(qū),以及金華義烏和臺州溫嶺等地。

圖6 2020年浙江省溫室氣體與大氣污染物當(dāng)量排放網(wǎng)格耦合協(xié)調(diào)度分布Fig.6 Grid coordination degree distribution of greenhouse gases and atmospheric pollutant emissions in Zhejiang Province in 2020

表2 溫室氣體與大氣污染物當(dāng)量排放耦合協(xié)調(diào)分區(qū)排放統(tǒng)計Table 2 Emission statistics of greenhouse gas and air pollutant emission in coupling coordinated zoning

從累計排放量上看,統(tǒng)計溫室氣體累計排放量占比達(dá)10%、20%、…、80%的網(wǎng)格空間,核算所對應(yīng)網(wǎng)格空間的SO2、NOx、PM2.5、VOCs累計排放量占比,以溫室氣體排放占比為基準(zhǔn)進行歸一化,歸一化值越高表明與溫室氣體的空間協(xié)同性越高。結(jié)果顯示,4種大氣污染物中,溫室氣體與SO2的空間協(xié)同性較高;隨著溫室氣體累計排放量占比提高,對應(yīng)的網(wǎng)格空間SO2排放歸一化值均穩(wěn)定在0.8以上;對于NOx、VOCs和PM2.5,隨著溫室氣體累計排放量占比的增加,3種污染物排放歸一化值也逐步提升,且VOCs的協(xié)同性強于PM2.5、NOx。從排放源的角度分析,溫室氣體與SO2的第一大來源都是化石燃料固定燃燒,以往眾多研究也均以SO2作為大氣污染物的代表與溫室氣體進行協(xié)同分析[24-25],因此,通常認(rèn)為SO2與溫室氣體排放的協(xié)同性最高。然而,從空間集聚的角度看,4種大氣污染物與溫室氣體的排放協(xié)同高值區(qū)網(wǎng)格數(shù)為VOCs>NOx>PM2.5>SO2(見表3);VOCs與溫室氣體排放協(xié)同高值區(qū)網(wǎng)格數(shù)遠(yuǎn)多于SO2,這一方面是由于從排放總量上看,浙江省VOCs排放量約為SO2的5.82倍;另外,SO2的排放主要集聚于少數(shù)重點企業(yè)中,而VOCs的排放熱點相對更多。

表3 溫室氣體與不同污染物排放耦合協(xié)同關(guān)系分布Table 3 Distribution of coupling and synergistic relationship between greenhouse gases and various pollutants

4 討 論

4.1 實施溫室氣體與大氣污染物排放協(xié)同治理空間分級

將協(xié)同高值區(qū)作為浙江省溫室氣體與大氣污染物協(xié)同管控的Ⅰ級區(qū),即研究所識別的756個公里網(wǎng)格,作為減污降碳協(xié)同管控的一類重點區(qū)。這些區(qū)域均在城市功能分區(qū)中的工業(yè)區(qū)塊,溫室氣體與大氣污染物排放量均處于高值,同時也集聚了浙江省431家溫室氣體排放重點監(jiān)管企業(yè),應(yīng)優(yōu)先開展減污降碳協(xié)同治理。建議構(gòu)建從規(guī)劃、源頭準(zhǔn)入、工藝過程控制到末端治理的工業(yè)園區(qū)減污降碳全流程管控體系[26],加快區(qū)域能源結(jié)構(gòu)清潔低碳化,遏制高污染、高耗能、低水平項目盲目發(fā)展,強化減污降碳協(xié)同技術(shù)推廣應(yīng)用。

將處于磨合狀態(tài)的區(qū)域作為溫室氣體與大氣污染物協(xié)同管控的Ⅱ級區(qū),即研究所識別的10 848個公里網(wǎng)格,作為減污降碳協(xié)同管控的二類重點區(qū)。這些區(qū)塊在城市功能分區(qū)中位于工業(yè)區(qū)和生活區(qū),溫室氣體與大氣污染物排放量較高,應(yīng)作為減污降碳協(xié)同治理的重點關(guān)注區(qū)塊。建議強化區(qū)域內(nèi)國土空間用途分區(qū)管制,加快推進城市建成區(qū)重污染企業(yè)搬遷,通過調(diào)整交通運輸結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu),強力推動移動源減污降碳。

將處于拮抗?fàn)顟B(tài)的區(qū)域作為溫室氣體與大氣污染物協(xié)同管控的Ⅲ級區(qū),即研究所識別的96 155個公里網(wǎng)格,作為減污降碳協(xié)同管控的一般區(qū)域。這些區(qū)塊廣泛分布于浙江省域空間,覆蓋大量的林地和農(nóng)田,區(qū)域內(nèi)溫室氣體與大氣污染物的排放量較低且不協(xié)同。建議關(guān)注農(nóng)業(yè)溫室氣體和氨減排,提升秸稈綜合利用率和土壤碳匯能力,強化山水林田湖草統(tǒng)籌保護和生態(tài)修復(fù),提升生態(tài)系統(tǒng)固碳效率[27],利用開放空間持續(xù)推進太陽能、潮汐能、風(fēng)能等可再生能源生產(chǎn)與利用,加快完善環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施等。

對于兩者均無排放區(qū)域作為溫室氣體與大氣污染物協(xié)同管控的Ⅳ級區(qū),這類區(qū)域通常無生產(chǎn)活動,建議主要以維護生態(tài)功能、提升碳匯能力為主要工作方向。

4.2 強化排放協(xié)同高值區(qū)重點工業(yè)行業(yè)治理

根據(jù)協(xié)同高值區(qū)溫室氣體和大氣污染物排放來源分析,這些區(qū)塊呈明顯的行業(yè)集聚特征,應(yīng)圍繞重點工業(yè)行業(yè)開展減污降碳協(xié)同治理。

4.2.1 石化與化工類產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)

對于浙東北沿海地區(qū)和浙西部分網(wǎng)格區(qū)塊的石化與化工類產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),建議嚴(yán)控新增低端產(chǎn)能,推行減油增化優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),推進煉化一體化發(fā)展;加快煉化系統(tǒng)能量優(yōu)化技術(shù)、低品位余熱資源回收和高效利用技術(shù)、高效噴涂等低碳技術(shù)的研發(fā)和推廣;提高化學(xué)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及資源廢料回收使用比例,推動副產(chǎn)能源與鋼鐵、建材等其他行業(yè)耦合發(fā)展。

4.2.2 鋼鐵和其他有色金屬冶煉產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)

對于寧波、麗水內(nèi)部分網(wǎng)格區(qū)塊的鋼鐵和其他有色金屬冶煉產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),建議加強粗鋼產(chǎn)能控制,嚴(yán)格落實新改擴建項目實施產(chǎn)能減量置換政策;有序推進電爐短流程煉鋼,提高清潔能源、氫能、外購綠電及余熱余能自發(fā)電率,在上下游產(chǎn)業(yè)鏈上積極探索鋼鐵-化工聯(lián)產(chǎn),管理上使用智慧能源管控系統(tǒng)等節(jié)能減碳措施。

4.2.3 水泥產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)

對于浙北和浙西部分網(wǎng)格區(qū)塊的水泥產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),建議提高熟料落后產(chǎn)能和過剩產(chǎn)能淘汰標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格控制熟料產(chǎn)能;充分運用信息化、數(shù)字化和智能化技術(shù)加強能耗的控制和監(jiān)管,進一步提高能效水平;加大燃料替代及清潔能源使用比例,改造升級余熱發(fā)電系統(tǒng),鼓勵烘干等工序及生產(chǎn)輔助系統(tǒng)使用余熱或電能,鼓勵水泥窯協(xié)同處置。

4.2.4 紡織行業(yè)及造紙和紙制品產(chǎn)業(yè)

對于浙北部分網(wǎng)格紡織行業(yè)、衢州市部分網(wǎng)格造紙和紙制品產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),建議推進行業(yè)工業(yè)廢水分質(zhì)回用、梯級利用,提升廢水綜合利用效率,減少污水處理運行負(fù)荷,推進廢水處理過程的甲烷排放合理回收利用;在紡織行業(yè)推行小浴比染色、無聚乙烯醇上漿織造、再生纖維素纖維綠色制漿、針織物平幅染色、滌綸織物少水連續(xù)式染色等技術(shù)和裝備改造。

4.3 溫室氣體與重點污染物的協(xié)同控制

雖然SO2與溫室氣體排放的協(xié)同性最高,但VOCs與溫室氣體排放協(xié)同的空間網(wǎng)格數(shù)量遠(yuǎn)多于SO2,分布更廣。結(jié)合當(dāng)前浙江省環(huán)境空氣質(zhì)量主要影響因子分析,2020—2022年,浙江省臭氧年均質(zhì)量濃度由145 μg/m3上升至154 μg/m3,逼近《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)的二級標(biāo)準(zhǔn)限值(160 μg/m3),成為環(huán)杭州灣地區(qū)和金衢盆地空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)的主要影響因子。根據(jù)浙江省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心應(yīng)用觀測模型對臭氧前體物敏感性的分析結(jié)果,各地市均處于明顯的VOCs控制區(qū),削減VOCs有利用降低臭氧濃度。為此,從協(xié)同因子角度分析,建議重點關(guān)注溫室氣體與VOCs排放的協(xié)同高值的區(qū)塊。

環(huán)杭州灣、金衢盆地、溫臺地區(qū)等共計1 064個公里網(wǎng)格空間的溫室氣體與VOCs排放協(xié)同性相對顯著,其排放來源主要為石化與化工行業(yè)、涂裝行業(yè)。為此,建議涂裝行業(yè)推廣清潔原料替代,高效推進泄露檢測與修復(fù)(LDAR)技術(shù),提高生產(chǎn)設(shè)施和污染治理設(shè)備節(jié)能降耗水平;建議工業(yè)園區(qū)、企業(yè)集群建設(shè)VOCs“綠島”項目、共享噴涂中心、活性炭集中處理中心、溶劑回收中心,實現(xiàn)同類污染物集中高效處理。

5 結(jié)論與展望

構(gòu)建融合多源數(shù)據(jù)的溫室氣體與大氣污染物排放分解方法,形成浙江省1 km×1 km的排放數(shù)據(jù)清單。通過空間分析識別出溫室氣體排放、大氣污染物排放的空間集聚特征,應(yīng)用耦合協(xié)調(diào)模型測算,開展浙江省協(xié)同管控的空間分區(qū),并結(jié)合區(qū)域特征提出管控建議,助力浙江省減污降碳協(xié)同增效創(chuàng)新區(qū)建設(shè)。

浙江省溫室氣體與大氣污染物排放均存在顯著的空間集聚效應(yīng),且溫室氣體的集聚程度大于大氣污染物;從累積排放量上看,溫室氣體排放量與SO2排放量存在著較高的協(xié)同性,從空間集聚的角度看,溫室氣體與VOCs的排放協(xié)同高值區(qū)網(wǎng)格數(shù)最多;浙江省0.68%的網(wǎng)格處于溫室氣體與大氣污染當(dāng)量的協(xié)同高值區(qū),是浙江減污降碳協(xié)同管控的一類重點區(qū)域,建議強化工業(yè)生產(chǎn)的減污降碳協(xié)同;浙江省9.79%的網(wǎng)格空間溫室氣體與大氣污染物排放處于磨合狀態(tài),是減污降碳協(xié)同管控的二類重點區(qū)域,建議嚴(yán)格控制生活區(qū)的工業(yè)企業(yè)排放,同時大力推動移動源減污降碳;其他空間不作為減污降碳協(xié)同管控的重點區(qū)域,建議提升可再生能源的生產(chǎn)能力,提高碳匯能力;溫室氣體與VOCs的協(xié)同控制是現(xiàn)階段的重點任務(wù)。下一階段空間協(xié)同管控研究工作可在兩個方面展開,一是與長時間序列的空間排放結(jié)合,推動高精度的減污降碳時序研究;二是推動研究結(jié)果在溫室氣體、生態(tài)環(huán)境要素等的分區(qū)管控研究,探索減污降碳協(xié)同空間研究在規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入等方面的應(yīng)用。