京津冀城市群高耗能产业对大气环境的影响机理及调控路径

As a national urban agglomeration and the national important strategic area, Jing-Jin-Ji urban agglomeration (JJJUA) is facing the severe challenge of environmental pollution in the process of rapid urbanization and industrialization. The high energy-consumption industry (HECI) is a main source of air pollution in JJJUA. It has important scientific significance and application value that the reseach on air quality influence mechanism and control paths of industrial structure in JJJUA.With the technical route of multi- disciplinary cross, multi-factor coupling and multi-scenario simulating, the target of this project is to reveal the air quality response mechanism of HECI, explore the spatio-temporal variations of HECI and air quality system in JJJUA. Then, the environmental pollution response model was established with multiple elements, level s and scales, and the response index, stage and division of JJJUA were definited. According to the thinking of precise regulation, we planning to explore the SD-MOP models for the control target of industrial structure. Finally, the control path of high energy-consumption industrial structure were built from multiple perspectives of factor control, target control and space control. This project can supply a flexible decision support platform to management department of JJJUA for its industrial structure and air pollution treatment, and it can provide demonstration and reference for the research of urban agglomeration sustainable development at home and abroad.

京津冀城市群是以首都为核心的国家重大战略区，也是全国空气污染最严重的区域，高耗能产业是其空气污染的重要排放源。研究京津冀城市群高耗能产业对空气质量的影响机理及调控路径具有重要的科学和现实意义。本项目以多学科交叉、多要素耦合、多情景模拟和多目标优化的角度，以揭示高耗能产业对城市群空气质量的影响机理为目标，挖掘京津冀城市群高耗能产业与空气质量的时空演变规律；构建多层耦合关系模型，解析高耗能产业与不同空气污染物浓度的响应指数，响应阶段和响应分区；进而以污染物和能源排放，产业规模、结构、效率和集聚，经济增长与社会就业等为多重目标，构建SD-MOP组合模型，进行城市群高耗能产业结构的多情景仿真与优化，并依据关键控制拐点，从要素调控、目标调控和空间调控等多元视角探索高耗能产业结构的调控路径。本研究能为京津冀城市群产业结构调整和空气污染治理提供科学的决策依据，并为国内外其他城市群的空气污染治理提供借鉴。

京津冀城市群是中国三大国家级城市群之一，在快速城市化进程中产生的各类环境质量问题已经严重影响到城市群的可持续发展,高耗能产业是空气污染的重要排放源。研究京津冀城市群高耗能产业对空气质量的影响机理及调控路径具有重要的科学和现实意义。本研究围绕京津冀城市群高耗能产业对大气环境的影响机理及调控路径这一研究主题，发表了18篇学术论文，其中SCI论文6篇。.经过3年的深入研究，本项目收集了京津冀城市群高耗能产业数据，包括钢铁企业、火电企业、水泥企业及机动车污染源的2013-2017年数据；收集了2013-2018年的大气污染数据，包括PM2.5、PM10、SO2、CO、O3、NO2等国家监测站点数据；社会经济数据包括1980年以来京津冀地区的社会经济、城镇化、工业化等统计数据。借助GIS空间统计平台，构建了京津冀城市群高耗能产业-大气污染-社会经济综合数据库。基于以上数据，构建了京津冀城市群城市化与生态环境综合指数评价模型，解读了其时空演变规律。基于协同学和系统学原理探讨了技术创新与区域经济协同演化机理，构建出高技术产业技术创新与区域经济评价指标体系，采用动态耦合模型研究了复合系统协同演化规律。此外，项目组还构建了基于生态敏感性和生态干扰度的县域生态风险综合评价模型，提出了模型计算的方法流程并算出综合指数，根据综合指数的大小完成了县域生态风险等级的空间划分，进而归类为不同的生态风险防控分区。.本项目研究成果一方面揭示了京津冀城市群臭氧等空气污染的时空演变特征；另一方面总结出分层跨区多向联动(HCML)的空气污染治理模式，并在京津冀城市群实践中取得了良好的治理效果。项目成果被应用于“城镇化与环境污染及气候变化的耦合机理与规律”、“城市化的区域生态环境效应及影响机制”、“高质量发展遴选指标体系与碳强度考核体系研究”等项目及领域。