中国大气污染的现状、趋势及科学需求

25
Dust
SO2
20
Million Tons
15
10
5
0 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001
Year
Acid Rain Development
Early 80’s
pH>7.0 pH:5.6-7.0 pH:4.5-5.6
pH: 4.0-4.5 pH:: 3.5-4.0 TaiWan: NA
0.1
0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
沉积在呼吸道中的粒子作为粒径函数
中国经济高速发展进程
GDP,亿元
90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000
0 1950
1960
0.06
0.05
毫克/立方米
0.04
0.03
0.02 0.01
0
总平均值 南方城市 北方城市
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
北京、广州和上海市机动车保有量增长的年际变化
保有量 ?0 4/辆
120
上海市
100
北京市
80
广州市
60
40
20
Chemical composition
➢Elemental carbon, EC, soot
➢Organic carbon, OC, adsorbed HCs, PAH etc.
➢Soluble Organic Fraction, SOF
➢Metals, (from fuel, engine wear, brakes, catalyst)
TSP NOx
PM10 PM2.5 光化学烟雾
Ozone 臭氧层破坏
GHG 气候变化
TOXICS(VOCs & PAHs) 人体健康
PARTICULATES 颗粒物
Size
➢TSP
Coarse Particles 粗粒子
➢PM10 ➢PM2.5
Inhalable Particles 可吸入颗粒物 Fine Particles 细粒子
1970 1980 年
1990
2000
城市化
城市人口
35
城市人口所占比率，%
1950 0wenku.baidu.com58亿
30
1960 2.14亿
25
1999 3.89亿
城市个数
20
1980 223
15
1990 467
10
1999 667
5
基础设施
0
滞后于城市化进程
78 80 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 年
• 降低大气能见度 • 云凝结核 • 干沉降 • 远距离输送 • 污染物载体 • 进入呼吸道 • 化学反应床
阳伞效应 致酸物质 危害生态系统 区域性酸沉降 携带有害有毒污染物 影响人体健康 多相化学反应
城市总悬浮颗粒物污染趋势
0.6
总平均值
南方城市均值
0.5
北方城市均值
0.4
毫克/立方米
0.3
0.2
10,000units 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
中国机动车增长趋势 Vehicle Population Trends in Past 15 years in China
Middle 90’s
➢40% of total land ➢4 main regions
城市二氧化硫年均值变化图
0.12
0.1
毫克/立方米
0.08
0.06
0.04
总平均值
南方城市平均值
0.02
北方城市平均值
0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
Energy consumption
•12NOx Emissions, Mt
14
10
12
10 8
8
6 6
4
4
2
2
0
0
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Year
➢72% from coal, 21% from oil
0.07
城市氮氧化物浓度年均值变化图
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
0
Vehicle Mobile MC
Annual Trend of NOx Emissions
Total NOx emissions (Mt/yr) Total energy consumption
(100Mt SCE)
14
16
NOX emissions
中国大气污染的现状、趋势及科学需求
路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
1. 大气环境问题的发展历程
2. 我国大气污染现状与特征 3. 我国大气污染的控制与治理 4. 解决大气环境问题的挑战
大气环境问题的发展历程
70年代之前 80年代
90年代以来
烟尘 TSP SO2
SO2 酸雨 SO2 酸雨
NOx TSP
0 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996
年份
广州市SO2和NOx年日均浓度及NOx/SO2比率的年际变化
北京市1981-1997年SO2和NOx年日均浓度的年际变化
低平流层 Lower troposphere
氮氧化物+碳氢化合物+阳光=臭氧+各种氧化剂+颗粒物 NOx + HC + light = O3 + Oxidants + Aerosol
N on-attainm ent hours, hour 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
能源消费总量，万吨标准煤
一次能源消费
160000 140000 120000 100000
80000 60000 40000 20000
0 57 62 65 70 75 78 80 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 年
Emission Trend of SO2 and Dust
颗粒物大小与来源
Ultra Fine
Fine
Coarse
Sulfates Nitrates Ammonia Carbon Lead (HM) Organics
Soil Dust Silica Salts Pollen Tire Rubber
0.1 um
1 um 2.5 um
10 um
PM 2.5的环境效应