北京市PM2.5与冬季采暖热源关系及治理措施研究报告
1. 引言
2012年至2013年冬季，我国多地遭受严重雾霾天气，尤其是京津冀地区。为应对灰霾天气，北京市政府采取了一系列措施，如“煤改气”、煤制天然气、削减农村散煤等。然而，这些措施对减少灰霾的具体效果如何？本研究旨在明确北京PM2.5与冬季采暖热源的关系，并提出相应的治理措施。
2. 研究技术路线
本研究分为以下几个步骤：
- 研究PM2.5的形成机制与关键因素
- 分析北京市冬季采暖现状（城市集中供暖与农村分散采暖）
- 评估各种采暖热源对PM2.5形成的贡献
- 讨论合理利用燃煤与天然气，优化供热能源结构
- 提出相关政策建议
3. 细颗粒物PM2.5的主要成分及形成机制
- PM2.5的主要成分：包括一次生成的细颗粒物和二次生成的细颗粒物。
- 形成机制：NOx和VOC是导致大气氧化性增强的主要因素，进而生成大量二次PM2.5。实际监测数据显示，PM2.5浓度与NOx浓度变化高度相关。
4. 北京市冬季采暖现状
- 城市：2012年，北京市集中供热面积为52555万平方米，热电厂供热能力为7187兆瓦，锅炉房供热能力为31111兆瓦。主要热源形式为燃煤锅炉、燃气锅炉、热电联产等。2013年计划完成燃煤锅炉“煤改气”改造2100蒸吨，实际完成2407蒸吨，超额完成15%。
- 农村：截至2012年底，北京农村地区共有182个乡镇、3940个村委会、215.2万户，常住人口582.5万。调研结果显示，燃煤、秸秆树枝和电是常见的采暖能源形式，占比分别为82.0%、13.1%和4.9%。
5. 北京市各种采暖热源对PM2.5形成的贡献分析
- 城市集中供热热源：研究表明，减少NOx排放是治理城市PM2.5的关键，但“煤改气”措施不能显著降低NOx排放，反而会增加天然气用量。
- 农村分散采暖：农村一次PM2.5排放总量远高于城市地区大型锅炉的排放水平。建议通过用型煤锅炉或生物质锅炉替代土暖气，有效减少农村地区的一次PM2.5排放。
6. 关于合理利用燃煤与天然气与优化供热能源结构的讨论
- 燃煤的合理利用：应加强煤炭燃烧过程中的污染控制技术。
- 天然气的合理利用：尽管天然气燃烧产生的NOx较少，但仍需关注其总量控制问题。
7. 对北京市采暖热源优化与PM2.5治理的政策建议
- 总体能源结构：优化能源结构，减少化石能源消耗，提高清洁能源比例。
- 城市采暖：继续推进“煤改气”工程，同时加强现有热源的环保改造。
- 农村采暖：推广使用型煤锅炉或生物质锅炉，减少农村地区燃煤污染。
通过以上研究，本报告提出了多项具体政策建议和技术措施，旨在有效减少北京市PM2.5排放，改善空气质量。
