京津冀区域VOCs减排责任分配与网络模拟优化研究

Reducing volatile organic compounds (VOCs) emission is a necessary prerequisite for combating air pollution, which are major contributors to regional haze in China. This project mainly focuses on the following three aspects: 1) to quantify the VOCs emission by using VOCs emission inventory and multi-regional input-output model from production, consumption and supply chain perspectives, and to develop a shared-responsibility model for regional collaborative emission reduction,; 2) to quantify the variations of relationship and interactions between pairwise compartments and to identify the key pathways and compartments by establishing a dynamic VOCs emission network model applying ecological network analysis; to reveal the revolution mechanism of VOCs emission by recognizing the driving factors and its impact level based on dynamic network model combined with structural decomposition analysis; 3) the optimal scheme of VOCs emission reduction is proposed by conducting scenario analysis on VOCs emission reduction and outlining regional coordinative management based on network optimization model, under the constraint of regional policy, industrial regulation, reduction potential, and economic cost. The successful implementation of this project can provide practical guidance for regional collaborative VOCs emission control and optimal management.

挥发性有机化合物（VOCs）对我国区域性灰霾污染形成有重要作用，实现对其减排是目前大气污染治理的一项重要任务。本项目主要开展三方面的研究工作：1）从生产、消费和供给的视角，借助VOCs排放清单和多区域投入产出模型，系统测算各地区VOCs排放量；同时，引入责任分配系数，构建区域协同减排责任分摊模型；2）采用生态网络分析，建立VOCs排放动态网络模型，量化系统内部各组分之间的关联关系、作用强度及其变化，辨识系统中的关键路径和节点，结合结构分解分析，识别VOCs排放的驱动因子及其影响程度，揭示VOCs排放的演化机理；3）开展VOCs减排区域政策和行业调控情景分析，综合考虑各地区或行业的减排潜力、经济成本等条件，采用网络优化模型设计区域协同减排的配置模式，最终提出VOCs减排优化方案。本项目的顺利开展可为VOCs排放区域协同控制和优化管理提供依据和参考。

京津冀地区一直致力于大气环境治理工作，取得了显著的成效，然而挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）的管理基础比较薄弱，降低VOCs污染仍是一个棘手的问题。VOCs是大气细颗粒（PM2.5）和臭氧污染的重要前体物，其来源广泛且危害人体健康。为此，本研究以京津冀地区VOCs为主要研究对象：i）建立了VOCs长时间排放序列清单，并在此基础上构建了区域责任分配模型，为区域协同降低VOCs污染物排放提供了数据支持。ii）基于指数分解法对VOCs排放影响因素进行分析，进一步剖析了不同因素对区域VOCs排放的影响程度和方向。iii）设置不同政策情景分析VOCs排放的演化路径，明晰VOCs的减排潜力，从而为减排政策的提出提供理论依据。iv）开发适用于环境痕量/超痕量VOCs检测的便携式分析方法，并建立国家计量规范。 进一步对京津冀PM2.5及减碳降碳协同治理等方面开展了拓展性工作。该研究可为提出科学合理的区域协同管理减排政策提供数据支持。在项目执行期间，申请人先后在Atmos. Pollut. Res.、Atmos. Environ.、Energies等专业期刊合作发表学术论文3篇，另有2篇在修改；参与起草国家计量技术规范2项、地方技术规范2项。申请人先后获评全国能源资源计量技术委员会分委会委员、第二十届首都环保青年学术演讲比赛三等奖、北京市计量院科技创新奖、北京市计量院高级工程师。在国内外学术会议上做学术报告4次。