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《北京大学》 2019年
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中国钢铁行业对大气污染的贡献及减排措施分析

杨皓哲  
【摘要】:钢铁行业是我国主要重污染和高能耗行业,每年排放的二氧化碳(CO_2)、二氧化硫(SO_2)和一次PM_(2.5)约占中国总排放量的15-20%、10%和5%。华北地区(京津冀地区)是我国重要的钢铁生产基地,根据2012年统计数据,京津冀地区生产了全国30%的钢铁。因此,钢铁行业的污染防控对于华北地区的CO_2减排和雾霾治理都有重要意义。同时,钢铁行业需要大量上游产业的投入,也因而间接地驱动了上游产业污染物的大量排放。本文采用投入产出方法估算钢铁行业上游行业的排放,建立了钢铁行业点源大气污染物排放清单,利用化学传输模型模拟了京津冀地区钢铁行业对大气污染直接和间接的贡献,评估了下游行业在消费和产出两个方面对钢铁行业污染排放的拉动作用,最后使用多目标优化模型,分析了钢铁行业协同控制CO_2、PM_(2.5)和成本的最优化减排方案。本研究发现钢铁行业间接驱动了其上游行业大量的污染排放,各省钢铁行业间接引起的一次PM_(2.5)、SO_2和NO_x排放大都是其直接排放的1倍以上。此外,东部沿海地区钢铁部门从其它省市进口的产品导致了内陆地区大量的污染物排放。京津冀地区是典型的钢铁行业聚集区,钢铁企业的直接排放造成了严重的空气污染,在1月份对唐山市东部和邯郸市西部的PM_(2.5)和SO_2月均浓度有90μg/m~3以上的贡献。除了直接排放之外,钢铁行业的间接排放对京津冀地区PM_(2.5)、SO_2和NO_x月均浓度有2-10μg/m~3的贡献。同时考虑直接排放和间接排放,本研究发现钢铁行业在1月会导致京津冀地区275(233-313)人过早死亡,其中42%发生在唐山地区。从消费的角度来看,建筑业和出口是钢铁行业污染物排放的重要驱动因素。而从产出的角度来看,通用设备制造业、交通设备制造业和电气机械及设备制造业的产出对钢铁部门的污染排放具有重要的驱动作用。在钢铁企业的减排策略中,短期内集中减排PM_(2.5)的政策有助于控制成本并同时减少CO_2的排放。然而,当决策者过度关注减排CO_2时,却并不能有效减排PM_(2.5)并控制减排成本。
【学位授予单位】:北京大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:F426.31;X51

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