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1 第 ３４ 卷第 １０ 期 ２０１４ 年 １０ 月 环 境 科 学 学 报 Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ Ｖｏｌ ３４ Ｎｏ １０ Ｏｃｔ ２０１４ ＤＯＩ １０ １３６７１ ｊ ｈｊｋｘｘｂ ２０１４ ０６９５ 鲁斯唯 胡清华 吴水平 等 ２０１４ 海峡西岸经济区大气污染物排放清单的初步估算 Ｊ 环境科学学报 ３４ １０ ２６２４ ２６３４ Ｌｕ Ｓ Ｗ Ｈｕ Ｑ Ｈ Ｗｕ Ｓ Ｐ ｅｔ ａｌ ２０１４ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｗｅｓｔ Ｃｏａｓｔ ｏｆ Ｔａｉｗａｎ Ｓｔｒａｉｔ Ｊ Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ ３４ １０ ２６２４ ２６３４ 海峡西岸经济区大气污染物排放清单的初步估算 鲁斯唯１ 胡清华２ 吴水平１ 王新红１ 陈晓秋２ １ 厦门大学环境与生态学院 厦门 ３６１１０２ ２ 福建省环境监测中心站 福州 ３５０００３ 收稿日期 ２０１３ １１ ０４ 修回日期 ２０１４ ０３ ２１ 录用日期 ２０１４ ０４ １１ 摘要 以 ２００９ 年为基准年 结合污染源普查数据 统计年鉴及工业活动 居民生活等多个方面对海峡西岸经济区包括 ＳＯ ２ ＮＯ ｘ ＰＭ ２ ５ ＶＯＣｓ 和 ＮＨ３ 在内的大气污染物的排放量进行了估算 建立了海西区大气污染物排放清单 结果发现 上述 ５ 类污染物基准年的排放量分别为 ４０ ６７ １０ ４ ５５ ８４ １０ ４ ５０ ５７ １０ ４ １５２ ２６ １０ ４ 和 ２６ １８ １０ ４ ｔ 其中 ＳＯ ２ ＮＯ ｘ 及 ＰＭ ２ ５ 的排放主要来自电厂 占排放总量的比例分别为 ２５ ５８ ３４ ８９ 和 ３８ ７５ ＶＯＣｓ 和 ＮＨ３ 的主要排放源分别来自植被排放和养殖业 其贡献量分别为 ４９ １２ 和 ４７ ０７ 采用 ＧＩＳ 对排放清单进行网格化处理 得出 ＳＯ ２ ＮＯ ｘ 及 ＰＭ ２ ５ 的高排放强度区域与固定源的空间分布较为一致 此外 结合国家和地方 十二五 发展规划 采用情景分析方法估算了 ２０１５ 年海西区大气污染物的排放清单 与基准年相比 ＳＯ ２ ＮＯ ｘ 和 ＮＨ３ 的排放量呈下降趋势 ＰＭ ２ ５ 和 ＶＯＣｓ 的排放量呈大幅度增加 基准年排 放清单的不确定性分析显示 ＶＯＣｓ 排放估算的不确定度最大 为 ２２５ 关键词 大气污染物 排放清单 动态更新 不确定度 文章编号 ０２５３ ２４６８ ２０１４ １０ ２６２４ １１ 中图分类号 Ｘ５１ 文献标识码 Ａ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｗｅｓｔ Ｃｏａｓｔ ｏｆ Ｔａｉｗａｎ Ｓｔｒａｉｔ ＬＵ Ｓｉｗｅｉ １ ＨＵ Ｑｉｎｇｈｕａ ２ ＷＵ Ｓｈｕｉｐｉｎｇ １ ＷＡＮＧ Ｘｉｎｈｏｎｇ １ ＣＨＥＮ Ｘｉａｏｑｉｕ ２ １ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ Ｘｉａｍｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｘｉａｍｅｎ ３６１１０２ ２ Ｆｕｊｉａｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｆｕｚｈｏｕ ３５０００３ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ４ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２０１３ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｉｎ ｒｅｖｉｓｅｄ ｆｏｒｍ ２１ Ｍａｒｃｈ ２０１４ ａｃｃｅｐｔｅｄ １１ Ａｐｒｉｌ ２０１４ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｖｅｎｔｏｒｉｅｓ ｏｆ ＳＯ ２ ＮＯ ｘ ＰＭ ２ ５ ＶＯＣ ｓ ａｎｄ ＮＨ３ ｉｎ ｔｈｅ Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｔａｉｗａｎ Ｓｔｒａｉｔｓ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｚｏｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｙｅａｒ ｏｆ ２００９ ｗｅｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ｃｅｎｓｕｓ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｙｅａｒｂｏｏｋｓ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ Ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ＳＯ ２ ＮＯ ｘ ＰＭ ２ ５ ＶＯＣｓ ａｎｄ ＮＨ３ ｗｅｒｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ４０ ６７ １０ ４ ５５ ８４ １０ ４ ５０ ５７ １０ ４ １５２ ２６ １０ ４ ａｎｄ ２６ １８ １０ ４ ｔ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｏ ２５ ５８ ３４ ８９ ａｎｄ ３８ ７５ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ＳＯ ２ ＮＯ ｘ ａｎｄ ＰＭ ２ ５ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｈｏｗｅｖｅｒ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ＶＯＣｓ ａｎｄ ＮＨ３ ｗａｓ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｏ ４９ １２ ａｎｄ ４７ ０７ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｉｇｈ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ａｒｅａｓ ｏｆ ＳＯ ２ ＮＯ ｘ ａｎｄ ＰＭ ２ ５ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｓｏｕｒｃｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＧＩＳ ｇｒｉｄｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｔｈｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｖｅｎｔｏｒｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｙｅａｒ ｏｆ ２０１５ ｗｅｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｓｃｅｎａｒｉｏ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｒｅｇｉｏｎａｌ １２ ｔｈ Ｆｉｖｅ Ｙｅａｒ Ｐｌａｎｓ Ｔｈｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ＳＯ ２ ＮＯ ｘ ａｎｄ ＮＨ３ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｓｌｉｇｈｔ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ＰＭ ２ ５ ａｎｄ ＶＯＣｓ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｒｏｕｎｄ ２４ １８ ａｎｄ ７４ ４２ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎ ２０１５ ａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｔｈｏｓｅ ｉｎ ２００９ Ｔｈｅ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｏｆ ＶＯＣｓ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ａｒｏｕｎｄ ２２５ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｄｙｎａｍｉｃ ｕｐｄａｔｉｎｇ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ １ 引言 Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 大气污染物的排放估算是了解大气环境污染 现状 形成和发展 制定消除和控制污染源排放措 施 进而解决大气污染问题的首要环节 在我国大气 污染逐渐恶化的背景下 针对区域及全国尺度上的 基金项目 环境保护公益性行业科研专项 Ｎｏ ２０１００９００４ 厦门大学山海基金 Ｎｏ ２０１３ＳＨ０１１ Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｃｏｍｍｏｎｗｅａｌ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｎｏ ２０１００９００４ ａｎｄ ｔｈｅ Ｓｈａｎｈａｉ Ｆｏｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｘｉａｍｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｎｏ ２０１３ＳＨ０１１ 作者简介 鲁斯唯 １９８７ 女 Ｅ ｍａｉｌ ｗｅｉａｎｄｒｅａ８２３ ｇｍａｉｌ ｃｏｍ 通讯作者 责任作者 Ｅ ｍａｉｌ １０２４９５３５１１ ｑｑ ｃｏｍ Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ ＬＵ Ｓｉｗｅｉ １９８７ ｆｅｍａｌｅ Ｅ ｍａｉｌ ｗｅｉａｎｄｒｅａ８２３ ｇｍａｉｌ ｃｏｍ Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ Ｅ ｍａｉｌ １０２４９５３５１１ ｑｑ ｃｏｍ

2 10 期 鲁 斯 唯 等 : 海 峡 西 岸 经 济 区 大 气 污 染 物 排 放 清 单 的 初 步 估 算 2625 大 气 污 染 物 排 放 清 单 已 有 报 道. 例 如, 王 丽 涛 等 (2005) 估 算 了 中 国 大 陆 CO 的 人 为 源 排 放 清 单 ; 田 贺 忠 等 (2001) 对 中 国 大 陆 NO x 的 排 放 清 单 及 生 物 质 燃 烧 排 放 的 大 气 污 染 物 进 行 了 估 算 ; 郑 君 瑜 等 (2009a;2009b) 和 尹 沙 沙 等 (2010) 对 珠 三 角 地 区 的 天 然 源 机 动 车 及 人 为 氨 等 进 行 了 估 算 ; 王 平 (2012) 估 算 了 南 通 市 人 为 源 NH 3 的 排 放 清 单 ; 赵 斌 和 马 建 中 (2008) 建 立 了 天 津 市 大 气 污 染 源 排 放 清 单. 有 关 大 气 污 染 物 排 放 清 单 的 不 确 定 性 研 究 也 有 报 道 ( 钟 流 举 等, 2007; 魏 巍 等, 2011; 薛 亦 峰 等, 2012). 在 我 国 经 济 和 城 市 化 快 速 发 展 过 程 中, 污 染 源 的 活 动 水 平 排 放 因 子 及 土 地 使 用 类 型 等 的 改 变, 都 会 对 排 放 清 单 的 时 空 分 布 产 生 影 响. 因 此, 以 国 家 和 地 方 发 展 规 划 为 基 础, 建 立 某 一 地 区 一 定 时 间 尺 度 内 的 大 气 污 染 物 排 放 清 单, 可 在 一 定 程 度 上 为 利 用 空 气 质 量 模 型 进 行 大 气 污 染 物 浓 度 预 测, 进 而 为 达 到 改 善 空 气 质 量 的 目 标 提 供 必 要 的 基 础 数 据. 因 此, 本 研 究 以 2009 年 为 基 准 年, 从 工 业 源 交 通 源 天 然 源 等 多 个 方 面 对 海 峡 西 岸 经 济 区 ( 包 含 福 建 省 全 境 及 浙 江 省 温 州 市 和 广 东 省 汕 头 市, 以 下 简 称 海 西 区 ) 的 大 气 污 染 物 如 SO 2 PM 2.5 VOCs 和 NH 3 的 排 放 量 进 行 估 算, 并 结 合 国 家 和 地 方 发 展 规 划 对 年 的 排 放 清 单 进 行 预 测, 最 后 对 排 放 清 单 的 不 确 定 性 进 行 初 步 分 析. 2 材 料 与 方 法 (Materials and methods) 2.1 研 究 方 法 本 研 究 以 市 县 为 单 位, 根 据 活 动 水 平 数 据, 查 找 相 关 排 放 因 子, 并 按 公 式 (1) 计 算 得 出 总 排 放 量 ( 黄 成, 2012). E i,j = k A j,k EF i,j,k (1-η i,j ) (1) 式 中,E 为 基 准 年 某 污 染 物 排 放 总 量 ( t);a 为 排 放 活 动 水 平, 如 能 源 消 耗 或 产 品 产 量 (t);ef 为 不 同 污 染 源 污 染 物 排 放 因 子 (kg t -1 );η 为 末 端 治 理 设 施 的 污 染 物 去 除 效 率 ;i 代 表 污 染 物 种 类 ;j 代 表 排 放 源 种 类 ;k 代 表 不 同 城 市 区 域. 将 大 气 污 染 源 分 为 固 定 源 移 动 源 和 面 源 3 大 类. 其 中, 固 定 源 按 照 燃 烧 设 备 和 行 业 进 行 划 分, 主 要 包 括 发 电 厂 和 其 他 工 业 源 ( 薛 亦 峰 等, 2012); 移 动 源 包 括 机 动 车 船 舶 和 飞 机 ; 面 源 包 括 无 组 织 颗 粒 物 排 放 源 VOCs 排 放 源 人 为 氨 排 放 源 生 物 质 燃 烧 源 和 民 用 煤 燃 烧 源. 进 行 排 放 清 单 估 算 的 大 气 污 染 物 包 括 SO 2 PM 2.5 VOCs 和 NH 固 定 源 固 定 源 的 地 理 位 置 相 对 不 变, 污 染 物 主 要 通 过 烟 囱 或 排 气 筒 排 放, 按 照 燃 烧 设 备 燃 料 种 类 和 行 业 等 划 分 为 钢 铁 电 厂 建 材 化 工 石 油 造 纸 纺 织 及 其 他 工 业 共 8 个 部 门. 固 定 源 SO 2 NO x PM 2.5 及 VOCs 的 排 放 量 来 源 于 福 建 省 环 境 监 测 中 心 站 在 全 国 第 一 次 污 染 源 普 查 基 础 上 的 更 新 调 查, 调 查 以 实 测 法 及 排 放 系 数 法 相 结 合.SO 2 排 放 系 数 来 源 于 污 染 源 普 查 产 排 污 系 数 手 册 ( 第 一 次 全 国 污 染 源 普 查 资 料 编 纂 委 员 会,2011),PM 2.5 及 VOCs 取 自 张 强 (2005) 及 余 宇 帆 (2012) 的 研 究. 结 合 各 污 染 源 的 能 源 消 耗 水 平 末 端 治 理 情 况 烟 囱 数 量 锅 炉 类 型 等 计 算 得 到 污 染 物 排 放 量 移 动 源 移 动 源 为 各 类 交 通 工 具 燃 烧 化 石 燃 料 时 产 生 的 污 染 物, 主 要 包 括 机 动 车 船 舶 和 飞 机 3 类. 1) 机 动 车 排 放 根 据 2009 年 海 西 区 不 同 城 市 分 车 型 的 保 有 量 数 据 和 年 均 行 驶 里 程 的 调 研 结 果, 采 用 MOBILE6.2 模 型 并 参 照 珠 三 角 地 区 各 车 型 机 动 车 排 放 因 子 的 估 算 方 法 ( 车 汶 蔚,2010), 计 算 得 到 本 地 区 各 车 型 不 同 污 染 物 的 排 放 因 子 ( 表 1), 进 而 估 算 机 动 车 的 大 气 污 染 物 排 放 量. 表 1 Table 1 基 准 年 各 车 型 年 均 行 驶 里 程 ( 累 计 调 查 样 本 数 819) 及 不 同 污 染 物 的 排 放 因 子 车 型 Annual mileage and emission factors of different air pollutants 年 均 行 驶 里 程 / 10 4 km 排 放 因 子 / (g km -1 ) NO x VOCs PM 2.5 SO 2 小 客 汽 油 小 客 柴 油 大 客 汽 油 大 客 柴 油 小 货 汽 油 小 货 柴 油 大 货 汽 油 大 货 柴 油 摩 托 车 公 交 车 出 租 车 ) 船 舶 排 放 对 于 船 舶 排 放, 主 要 来 自 于 船 舶 发 动 机 运 转 时 燃 料 燃 烧 所 产 生 的 气 态 污 染 物. 根 据 现 有 港 口 货 物 吞 吐 量 集 装 箱 吞 吐 量 及 旅 客 吞 吐 数 据, 依 据 李 智 恒 等 (2011) 关 于 深 圳 港 口 船 舶 排 放 量 与 吞 吐 量 之

3 2626 环 境 科 学 学 报 34 卷 间 的 经 验 方 程, 对 海 西 区 港 口 及 内 河 船 舶 的 大 气 污 染 物 排 放 进 行 估 算. 除 运 输 船 舶 外, 捕 捞 渔 船 在 作 业 过 程 中 排 放 的 大 气 污 染 物 也 尤 为 重 要. 将 渔 船 污 染 排 放 按 面 源 处 理 ( 区 域 为 从 海 岸 线 至 12 海 里 外 的 范 围 ). 根 据 各 地 区 统 计 年 鉴 中 渔 船 数 量 渔 船 总 功 率 及 表 2 中 的 计 算 参 数 ( 其 中,SO 2 的 排 放 量 按 照 燃 油 含 硫 量 的 2 倍 计 算 ), 得 到 渔 船 大 气 污 染 物 的 年 排 放 量. 排 放 因 子 NO x / (kg t -1 ) PM 2.5 / (g kw -1 h -1 ) Table 2 表 2 渔 船 排 放 计 算 参 数 Emission factors and other parameters for fishing 单 位 油 耗 / (g kw -1 h -1 ) 年 累 计 时 间 / d 日 作 业 时 间 / h 渔 船 燃 油 含 硫 量 % 注 : 年 累 计 时 间 中, 休 渔 期 按 4.5 个 月 计 算. 3) 飞 机 排 放 将 飞 机 起 降 过 程 中 的 污 染 排 放 视 为 面 源. 国 际 民 航 组 织 ( ICAO) 规 定 标 准 起 降 过 程 包 括 起 飞 (TK) 爬 升 (CB) 到 达 (AP) 和 空 转 (ID), 标 准 起 降 循 环 下 4 种 发 动 机 不 同 工 作 状 态 的 时 间 分 别 为 和 26.0 min. 结 合 美 国 EPA 商 用 喷 气 式 飞 机 空 气 污 染 物 排 放 量 评 估 报 告 中 不 同 机 型 发 动 机 起 降 过 程 的 污 染 物 排 放 因 子 (USEPA, 1999) 及 海 西 区 各 机 场 不 同 机 型 逐 时 及 周 起 降 架 次, 即 可 估 算 机 场 逐 时 及 周 污 染 物 排 放 量 无 组 织 颗 粒 物 排 放 源 颗 粒 物 的 无 组 织 排 放 指 颗 粒 物 不 经 过 排 气 筒 的 无 规 则 排 放, 如 室 外 作 业 场 所 料 堆 施 工 场 地 的 扬 尘 排 放, 机 动 车 行 驶 和 气 象 因 素 作 用 的 路 面 尘 的 排 放. 由 于 尘 的 无 组 织 排 放 种 类 繁 多 分 布 广 泛, 按 照 扬 尘 源 和 工 业 无 组 织 源 分 别 计 算. 1) 扬 尘 源 扬 尘 源 包 括 交 通 扬 尘 料 堆 扬 尘 和 施 工 扬 尘. 其 中, 交 通 扬 尘 包 括 小 风 及 静 风 条 件 下 外 力 扰 动 引 起 的 尘, 受 到 路 面 负 荷 车 速 和 车 型 共 同 影 响. 对 福 州 莆 田 厦 门 和 漳 州 等 交 通 运 输 铺 装 路 面 的 负 载 量 进 行 调 查, 得 到 道 路 细 颗 粒 负 载 平 均 值 如 表 3 所 示. 利 用 混 合 排 放 因 子 减 去 MOBILE6.2 模 型 对 机 动 车 因 燃 烧 和 磨 损 估 算 的 排 放 因 子, 得 到 二 次 扬 尘 的 排 放 因 子 ( 表 3). 采 用 美 国 环 保 局 建 立 的 AP 42 交 通 扬 尘 排 放 模 型 (USEPA, 2011) 对 海 西 区 交 通 扬 尘 排 放 PM 2.5 进 行 估 算. 料 堆 扬 尘 是 指 在 码 头 沙 石 煤 灰 装 运 过 程 及 在 建 工 地 建 筑 材 料 暂 时 堆 放 过 程 中, 因 装 卸 堆 放 和 自 然 风 蚀 等 扰 动 因 素, 导 致 堆 放 的 细 颗 粒 再 悬 浮 形 成 的 空 中 扬 尘. 本 文 参 考 美 国 EPA 推 荐 方 法 进 行 估 算 (USEPA, 2011). 施 工 扬 尘 包 括 建 筑 工 地 市 政 工 程 及 拆 迁 工 地 产 生 的 扬 尘, 一 般 将 施 工 扬 尘 分 为 基 本 排 放 和 可 控 排 放 两 类. 根 据 各 县 市 2009 年 的 统 计 年 鉴, 查 询 获 得 建 筑 业 当 年 建 筑 施 工 面 积 和 新 增 公 路 里 程, 再 结 合 排 放 因 子 及 施 工 周 期 ( 表 3) 计 算 扬 尘 的 排 放 量. Table 3 排 放 源 表 3 无 组 织 颗 粒 物 排 放 源 主 要 计 算 参 数 Emission factors and other parameters for fugitive emission sources 排 放 因 子 / (g 车 -1 km -1 ) 道 路 细 颗 粒 负 载 / (g m -2 ) 道 路 长 度 / km 车 流 量 / 辆 高 速 国 道 交 通 省 道 扬 尘 县 道 施 工 扬 尘 乡 道 城 市 道 路 排 放 源 排 放 因 子 / (kg m -3 月 -1 ) 基 本 可 控 基 本 施 工 周 期 / 月 可 控 施 工 周 期 / 月 建 筑 工 地 市 政 工 程 拆 迁 工 地 ) 工 业 无 组 织 源 污 染 控 制 中 常 用 排 污 系 数 法 和 实 测 法 来 对 工 业 无 组 织 尘 的 排 放 量 进 行 估 算. 由 于 目 前 缺 乏 详 细 的 工 艺 及 产 量 数 据, 按 照 无 组 织 排 放 占 有 组 织 排 放 的 8% 的 经 验 值, 计 算 得 到 不 同 地 区 工 业 无 组 织 PM 2.5 排 放 量 VOCs 源 1) 燃 烧 面 源 排 放 燃 烧 面 源 VOCs 排 放 主 要 为 民 用 煤 民 用 天 然 气 液 化 石 油 气 的 燃 烧 及 烹 调 油 烟 排 放. 民 用 煤 天 然 气 和 液 化 石 油 气 使 用 中 的 排 放, 可 由 统 计 年 鉴 中 的 燃 料 消 耗 数 据 利 用 排 放 因 子 法 估 算 得 到. 烹 调 排 放 包 括 家 庭 烹 调 及 餐 饮 业 排 放, 参 考 Wang 等

4 10 期 鲁 斯 唯 等 : 海 峡 西 岸 经 济 区 大 气 污 染 物 排 放 清 单 的 初 步 估 算 2627 (2011) 估 算 得 到 的 VOCs 排 放 浓 度 及 烟 气 排 放 速 率, 结 合 餐 饮 业 数 量 人 口 数 量 家 庭 主 要 食 品 消 费 量 及 油 脂 支 出 等 计 算 得 到 燃 烧 面 源 的 VOCs 排 放 量. 2) 加 油 站 溶 剂 使 用 与 工 艺 过 程 加 油 站 VOCs 的 排 放 为 在 日 常 运 行 过 程 中 因 油 品 的 泄 漏 和 挥 发 而 释 放 出 VOCs; 干 洗 涂 料 使 用 合 成 橡 胶 合 成 纤 维 塑 料 油 漆 生 产 植 物 油 生 产 及 糖 酒 制 造 过 程 和 运 输 过 程 也 会 释 放 大 量 VOCs. 结 合 污 染 源 普 查 数 据 与 美 国 EPA 报 告 的 排 放 因 子 ( 表 4), 计 算 得 到 海 西 区 加 油 站 / 油 库 石 油 炼 制 / 化 工 和 工 艺 过 程 排 放 的 VOCs. 表 4 各 人 为 源 排 放 VOCs 的 排 放 因 子 Table 4 VOCs emission factors of anthropogenic sources 排 放 源 单 位 排 放 因 子 民 用 煤 kg t 天 然 气 g m 液 化 石 油 气 g m 加 油 站 kg t 石 油 储 藏 kg t 汽 油 储 藏 kg t 运 输 kg t ) 天 然 源 VOCs 排 放 天 然 源 VOCs 主 要 来 源 于 植 物 的 叶 片 排 放. 将 整 理 得 到 的 海 西 区 生 物 量 主 要 植 被 种 类 VOCs 排 放 因 子 和 调 查 区 的 气 象 数 据 输 入 美 国 大 气 科 学 研 究 中 心 推 出 的 适 用 于 全 球 范 围 内 的 GloBEIS 模 型 即 可 得 到 天 然 源 VOCs 排 放 量. 掌 握 植 被 分 布 情 况 对 于 天 然 源 VOCs 排 放 研 究 尤 为 重 要. 在 现 有 的 条 件 下, 福 建 省 植 被 分 布 数 据 采 用 福 建 植 被 ( 林 鹏, 1990) 及 中 国 植 被 图 集 ( 侯 学 煜,2001) 已 有 的 分 布 数 据, 同 时 结 合 适 当 的 遥 感 影 像 资 料 进 行 分 析. 根 据 相 关 研 究 ( 闫 雁 等,2005), 确 定 针 叶 林 和 阔 叶 林 的 平 均 叶 生 物 量 密 度 分 别 为 890 g m -2 和 785 g m -2 ; 假 设 针 阔 叶 混 交 林 由 50% 阔 叶 林 和 50% 针 叶 林 组 成, 则 平 均 叶 生 物 量 密 度 为 840 g m -2. 叶 面 积 指 数 采 用 中 国 森 林 生 态 系 统 的 生 物 量 和 生 产 力 ( 冯 宗 炜 等, 1999) 提 供 的 数 据 与 方 法 进 行 计 算. 气 象 资 料 来 源 于 福 建 省 气 象 局 自 动 监 测 站 的 实 测 数 据, 包 括 温 度 光 照 风 速 风 向 云 量 和 太 阳 高 度 角 等. 本 研 究 以 珠 三 角 地 区 ( 郑 君 瑜 等, 2009c) 的 排 放 因 子 和 本 地 区 叶 生 物 量 为 基 础, 参 照 胡 泳 涛 等 (2001) 及 赵 静 等 (2004) 的 研 究 结 果, 确 定 海 西 区 天 然 源 VOCs 的 排 放 因 子 ( 表 5). 表 5 天 然 源 排 放 VOCs 的 排 放 因 子 Table 5 VOCs emission factors of biogenic sources 植 被 类 型 排 放 因 子 / (μg g -1 h -1 ) 异 戊 二 烯 单 萜 烯 其 它 VOCs 针 叶 林 阔 叶 林 庄 稼 灌 丛 竹 林 人 为 氨 排 放 源 人 为 氨 排 放 源 主 要 包 括 养 殖 业 工 业 生 产 ( 合 成 氨 及 氮 肥 ) 化 肥 施 用 人 体 排 放 生 物 质 燃 煤 和 垃 圾 焚 烧. 大 气 中 氨 排 放 计 算 采 用 排 放 因 子 法, 活 动 水 平 数 据 包 括 动 物 存 栏 数 化 肥 施 用 量 人 口 数 量 及 产 品 产 量, 结 合 排 放 因 子 ( 表 6) 即 可 估 算 一 定 控 制 条 件 下 的 人 为 氨 排 放 量. 表 6 人 为 氨 排 放 源 排 放 因 子 Table 6 Emission factors for atmospheric sources 排 放 源 单 位 排 放 因 子 养 殖 业 牛 kg a 猪 kg a 羊 kg a 马 kg a 家 禽 kg a 化 肥 施 用 16.81% 人 体 排 放 kg a 工 业 生 产 合 成 氨 kg t 化 肥 kg t 垃 圾 焚 烧 kg t 生 物 质 燃 烧 民 用 煤 燃 烧 我 国 的 生 物 质 燃 烧 以 秸 秆 ( 家 庭 使 用 野 外 焚 烧 ) 为 主, 其 次 是 薪 柴 的 焚 烧 及 森 林 大 火 等. 不 同 污 染 物 的 排 放 量 计 算 以 燃 烧 量 和 排 放 因 子 ( 表 8) 为 依 据. 根 据 中 国 农 村 能 源 生 态 系 统 建 设 项 目 所 采 用 的 民 用 普 通 煤 排 放 因 子 ( 表 7), 结 合 统 计 部 门 的 民 用 煤 消 耗 数 据, 计 算 得 到 民 用 煤 燃 烧 大 气 污 染 物 的 排 放 量. 表 7 生 物 质 及 民 用 煤 燃 烧 污 染 物 的 排 放 因 子 Table 7 Emission factors for biomass and coal burning 排 放 源 类 型 排 放 因 子 / (kg t -1 ) SO 2 NO x PM 2.5 VOCs NH 3 森 林 大 火 秸 秆 露 天 燃 烧 秸 秆 家 庭 使 用 薪 柴 民 用 煤 燃 烧

5 2628 环 境 科 学 学 报 34 卷 2.2 排 放 清 单 的 动 态 更 新 方 案 本 研 究 在 2009 年 海 西 区 大 气 污 染 物 排 放 清 单 的 基 础 上, 充 分 考 虑 海 西 区 未 来 发 展 规 划, 结 合 目 前 已 颁 布 的 法 律 法 规 排 放 标 准 对 大 气 污 染 物 排 放 强 度 的 影 响, 对 年 的 大 气 污 染 物 排 放 清 单 进 行 更 新 和 预 测. 首 先, 根 据 各 污 染 源 活 动 水 平 历 年 地 方 统 计 年 鉴 数 据 的 变 化 趋 势 预 测 其 活 动 水 平 变 化. 在 此 基 础 上, 结 合 国 家 颁 布 的 各 行 业 如 钢 铁 工 业 火 电 厂 等 新 旧 排 放 标 准, 参 考 国 家 和 地 方 政 府 的 十 二 五 规 划 要 求, 对 情 景 进 行 量 化 分 析, 确 定 各 排 放 源 各 污 染 物 的 削 减 系 数. 排 放 清 单 预 测 所 需 各 项 基 础 数 据 来 源 汇 总 于 表 8. 排 放 源 类 型 表 8 各 污 染 源 排 放 变 化 预 测 基 础 数 据 来 源 Table 8 Primary data of emission sources for forecasting 收 集 的 基 础 数 据 福 建 省 广 东 省 汕 头 市 浙 江 省 温 州 市 发 电 厂 其 他 工 业 源 福 建 省 十 二 五 能 源 发 展 专 项 规 划 ( 福 建 省 发 展 和 改 革 委 员 会, 2011) 福 建 省 十 二 五 能 源 发 展 专 项 规 划 ( 福 建 省 发 展 和 改 革 委 员 会, 2011) 年 电 厂 发 电 量 国 家 能 源 发 展 十 二 五 规 划 ( 中 华 人 民 共 和 国 中 央 人 民 政 府, 2013) 机 动 车 年 机 动 车 保 有 量 ( 福 建 省 统 计 局, 2008, 2009, 2010) 福 建 省 道 路 水 路 运 输 十 二 五 专 项 规 划 ( 福 建 省 交 通 运 输 厅, 2011) 年 机 动 车 保 有 量 ( 汕 头 市 统 计 局, 2008, 2009, 2010) 年 机 动 车 保 有 量 ( 温 州 市 统 计 局, 2008, 2009, 2010) 船 舶 ( 内 河 港 口 ) 福 建 省 十 二 五 综 合 交 通 运 输 专 项 规 划 ( 福 建 省 人 民 政 府, 2011) 年 水 路 货 运 量 和 客 运 量 浙 江 省 公 路 水 路 民 用 机 场 交 通 运 输 发 展 十 二 五 规 划 ( 浙 江 省 交 通 运 输 厅, 2011) 渔 船 福 建 省 十 二 五 期 间 加 强 渔 船 管 理 控 制 海 洋 捕 捞 强 度 的 实 施 意 见 ( 福 建 海 洋 与 渔 业 厅, 2011) 广 东 省 十 二 五 期 间 加 强 渔 船 管 理 控 制 海 洋 捕 捞 强 度 的 实 施 意 见 ( 广 东 省 海 洋 与 渔 业 局, 2011) 浙 江 省 人 民 政 府 办 公 厅 关 于 做 好 海 洋 捕 捞 渔 船 管 理 工 作 的 通 知 ( 浙 江 省 人 民 政 府, 2011) 交 通 扬 尘 福 建 省 高 速 公 路 十 二 五 专 项 规 划 ( 福 建 省 交 通 运 输 厅, 2011) 温 州 市 综 合 交 通 十 二 五 规 划 ( 温 州 市 人 民 政 府, 2011) 施 工 扬 尘 年 建 筑 施 工 面 积 年 建 筑 施 工 面 积 ( 汕 头 市 统 计 局, 2008, 2009, 2010) 年 建 筑 施 工 面 积 ( 温 州 市 统 计 局, 2008, 2009, 2010) 燃 烧 面 源 年 人 口 数 量 年 生 活 能 源 消 耗 量 年 人 口 数 量 年 人 口 数 量 溶 剂 使 用 年 建 筑 施 工 面 积 年 建 筑 施 工 面 积 年 建 筑 施 工 面 积 养 殖 业 年 牛 猪 羊 家 禽 存 栏 数 人 体 排 放 年 人 口 数 量 年 人 口 数 量 年 人 口 数 量 化 肥 施 用 年 氮 肥 施 用 量 化 肥 生 产 化 肥 工 业 十 二 五 发 展 规 划 ( 中 华 人 民 共 和 国 工 业 和 信 息 化 部, 2012) 生 物 质 燃 烧 福 建 省 十 二 五 现 代 农 业 发 展 规 划 ( 福 建 省 人 民 政 府, 2011) 广 东 省 农 业 和 农 村 经 济 社 会 发 展 第 十 二 个 五 年 规 划 纲 要 ( 广 东 省 农 业 厅, 2011) 温 州 市 现 代 农 业 十 二 五 规 划 ( 温 州 市 人 民 政 府, 2011) 3 结 果 与 讨 论 (Results and discussion) 3.1 海 西 各 城 市 大 气 污 染 物 排 放 清 单 2009 年 海 西 区 不 同 城 市 大 气 污 染 物 排 放 清 单 汇 总 于 表 9. 从 表 中 数 据 可 知, 海 西 区 11 个 城 市 SO 2 PM 2.5 VOCs 及 NH 3 的 基 准 年 排 放 量 分 别 为 和 t. 排 放 量 最 大 的 城 市 分 布 在 沿 海 区 域, 如

6 10 期 鲁 斯 唯 等 : 海 峡 西 岸 经 济 区 大 气 污 染 物 排 放 清 单 的 初 步 估 算 2629 福 州 泉 州 和 温 州. 这 与 沿 海 地 区 工 业 经 济 发 达 机 动 车 数 量 多 人 口 密 度 大 有 关. 对 于 VOCs, 泉 州 三 明 和 南 平 的 排 放 量 远 高 于 其 它 地 区, 泉 州 地 区 VOCs 的 主 要 来 源 是 工 艺 原 料 及 溶 剂 使 用, 而 三 明 和 南 平 的 植 被 面 积 大 于 其 它 地 区, VOCs 以 天 然 排 放 源 为 主. Table 9 地 区 表 年 海 西 各 城 市 排 放 源 大 气 污 染 物 排 放 清 单 Emission inventory for the year of 2009 in the Western Taiwan Straits Economic Zone 污 染 物 年 排 放 总 量 / 10 4 t SO 2 NO x PM 2.5 VOCs NH 3 福 州 厦 门 莆 田 三 明 泉 州 漳 州 南 平 龙 岩 宁 德 汕 头 温 州 合 计 污 染 源 贡 献 特 征 根 据 本 研 究 计 算 得 到 的 排 放 清 单 得 到 不 同 类 型 排 放 源 对 海 西 地 区 排 放 总 量 的 贡 献 率 情 况 ( 表 10). 将 各 排 放 源 划 分 为 面 源 移 动 源 和 固 定 源, 其 排 放 贡 献 比 较 如 图 1 所 示. 可 以 看 出, 固 定 源 对 SO 2 NO x 和 PM 2.5 的 贡 献 率 最 高. SO 2 主 要 来 源 于 电 厂 和 建 材 钢 铁 等 行 业, 分 别 占 排 放 总 量 的 % 16 30% 和 8.21%. 与 其 他 研 究 ( Zhang et al., 2009) 相 比, 虽 然 电 厂 仍 然 是 SO 2 的 最 主 要 污 染 源, 但 贡 献 率 有 所 降 低 年 是 十 一 五 规 划 的 重 要 转 折 点, 表 明 在 此 期 间 的 一 系 列 脱 硫 措 施 略 有 成 效.NO x 与 PM 2.5 的 排 放 主 要 集 中 在 发 电 厂, 分 别 占 污 染 物 排 放 总 量 的 34.89% 和 38.75%, 这 与 翟 一 然 等 (2012) 的 研 究 结 果 基 本 吻 合. 应 引 起 注 意 的 是, 机 动 车 尾 气 排 放 已 经 成 为 NO x 的 第 二 大 排 放 源, 其 贡 献 率 达 到 总 量 的 33.81%. 在 机 动 车 保 有 量 持 续 保 持 高 速 增 长 的 驱 动 下, 机 动 车 带 来 的 尾 气 污 染 问 题 将 不 容 忽 视. 电 厂 作 为 PM 2.5 最 主 要 的 一 次 排 放 源, 对 排 放 总 量 的 贡 献 率 高 于 全 国 11. 1% 的 平 均 水 平 ( Zhang et al., 2009). 根 据 能 源 统 计 年 鉴, 福 建 省 电 力 行 业 消 耗 煤 比 重 超 过 全 国 平 均 水 平, 这 可 能 是 造 成 此 结 果 的 原 因. 另 外, 交 通 扬 尘 对 PM 2.5 的 贡 献 也 非 常 显 著, 为 17.22%, 而 建 材 行 业 的 贡 献 不 到 10%. 对 于 VOCs 与 NH 3, 以 面 源 排 放 为 主, 其 中, 植 被 排 放 对 VOCs 的 贡 献 接 近 50%, 而 养 殖 业 对 NH 3 的 排 放 贡 献 为 47.07%. 表 年 海 西 经 济 区 各 大 气 污 染 源 排 放 贡 献 率 Table 10 Contributions of emission categories for the year of 2009 in the Western Taiwan Straits Economic Zone 排 放 贡 献 率 污 染 源 类 型 SO 2 NO x PM 2.5 VOCs NH 3 纺 织 业 8.09% 1.37% 3.33% 0.03% 造 纸 业 7.34% 1.59% 3.02% 0.03% 石 油 1.12% 0.23% 0.76% 0.08% 化 工 5.97% 1.52% 3.09% 0.04% 建 材 16.30% 13.52% 9.20% 0.14% 钢 铁 8.21% 1.57% 2.41% 0.05% 电 厂 25.58% 34.89% 38.75% 0.45% 其 他 工 业 12.63% 2.34% 3.51% 0.07% 机 动 车 5.18% 33.81% 7.03% 18.52% 内 河 0.21% 0.66% 0.02% 0 沿 海 0.83% 2.54% 0.07% 0.02% 渔 船 2.56% 5.07% 0.34% 飞 机 0.01% 0.20% 交 通 扬 尘 17.22% 工 业 无 组 织 尘 5.13% 建 筑 施 工 2.86% 市 政 工 程 0.37% 拆 迁 工 地 1.11% 居 民 烹 调 0.20% 民 用 煤 燃 烧 5.86% 0.46% 0.25% 0.07% 民 用 天 然 气 0 民 用 液 化 石 油 气 0.01% 餐 饮 业 0.14% 加 油 站 1.60% 石 油 炼 制 3.32% 溶 剂 使 用 25.86% 植 被 排 放 49.12% 人 类 排 放 15.43% 养 殖 业 47.07% 工 业 生 产 1.42% 化 肥 施 用 35.69% 秸 秆 与 薪 材 0.02% 0.07% 0.21% 0.05% 0.12% 森 林 大 火 0.10% 0.17% 1.31% 0.23% 0.27% 垃 圾 焚 烧 0

7 ２６３０ 环 境 科 学 学 报 ３４ 卷 ３ ３ 排放清单空间分配结果 以 ０ １ 为分辨率对排放清单进行空间分配 得 到单位网格内的排放量 图 ２ 从图中可以明显看 出 ＳＯ ２ ＮＯ ｘ 及 ＰＭ ２ ５ 高强度排放区域呈点状分布 说明其主要来自工业和人口较为集中的城市区域 而 ＳＯ ２ 受工业 电厂燃煤排放的影响 高强度排放网 格点明显多于 ＮＯ ｘ 和 ＰＭ ２ ５ 对于 ＶＯＣｓ 泉州地区的 排放强度整体较高 与该地区较为集中的石化企业 有关 虽然三明和南平两地 ＶＯＣｓ 的排放总量也较 图 １ ２００９ 年海西区不同大气污染源排放量比较 Ｆｉｇ １ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｙｅａｒ ｏｆ ２００９ 为靠前 但由于两地地域较广 整体上高排放网格 点并未聚集成片 ＮＨ ３ 的强排放区域集中于人口高 度 集中的城区 如厦门 汕头等 及养殖业发达漳州 图 ２ ２００９ 年海西地区大气污染源网格化排放清单空间分布 Ｆｉｇ ２ Ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ０ １ ０ １ ｓｐａｃｉｎｇ ｉｎ ２００９

8 １０ 期 ２６３１ 鲁斯唯等 海峡西岸经济区大气污染物排放清单的初步估算 和龙岩 了解大气污染物排放的空间分布差异 有利 中氨氮排放指标 从海西区估算结果来看 若要在 十二五 结束时达到保持或改善空气质量的目标 于进一步制定科学有效的大气污染减排措施 ３ ４ 排放清单动态更新结果 污染减排的形势仍然严峻 在海西区基准年大气污染物排放清单的基础 之上 结合 ２０１０ ２０１５ 年各行业发展控制水平 政 策规划措施等因素 表 ８ 对 ２０１０ ２０１５ 年海西区 ＳＯ ２ ＮＯ ｘ ＰＭ ２ ５ ＶＯＣｓ 和 ＮＨ ３ 的排放清单进行了推 估 图 ３ 以现有政策为基础 结合行业规划及相关 经济规划指标 ＳＯ ２ 和 ＮＯ ｘ 的排放量呈逐年降低的 趋势 与基准年相比 ２０１５ 年 ＳＯ ２ 和 ＮＯ ｘ 的排放量分 别降低了 ２０ ５６ 和 ４ ４２ 在 十二五 能源发展规 划中 预期一次能源消费总量年均增长 ４ ３ 但在 非化石能源消费比重增长 ２ ８ 和单位国内生产总 值能耗下降 １６ 的驱动下 再加上电厂为 ＳＯ ２ ＮＯ ｘ 最主要的污染源 新颁布的更加严格的火电厂排放 标准 ＧＢ １３２２３ ２０１１ 钢 铁 工 业 的 新 排 放 标 准 图 ３ 海西地区 ２００９ ２０１５ 年各大气污染物排放总量 Ｆｉｇ ３ Ａｎｎｕａｌ ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ２００９ ｔｏ ２０１５ ＧＢ ２８６６２ ２０１２ 及水泥工业排放标准的征求意 见稿也已发布等因素的综合作用下 对 ＳＯ ２ 和 ＮＯ ｘ ３ ５ 同类研究结果比较 的降低也起到一定的作用 与基准年相比 ２０１５ 年 将本研究基准年计算结果与 ２００７ 年报道的研 ＰＭ ２ ５ 和 ＶＯＣｓ 排放量呈大幅度增长趋势 增幅分别 究数据 黄成 ２０１２ 进行比较发现 表 １１ ＳＯ ２ 和 为 ２４ １８ 和 ７４ ４２ 其中 交通扬尘排放对 ＰＭ ２ ５ 的 ＮＯ ｘ 有较为明显的下降 而 ＰＭ ２ ５ ＶＯＣｓ 和 ＮＨ ３ 的增 贡献率显 著 增 加 溶 剂 使 用 及 机 动 车 为 人 为 排 放 加趋势明显 ＳＯ ２ 下降主要得益于 十一五 规划中 ＶＯＣｓ 的两大污染源 据预测 何山 ２０１２ 十二 加大了清洁能源的使用 并对燃煤电厂进行强制脱 五 期间中国汽车保有量将增加 ６９ ６ 从一定程度 硫控制 由福建省统计年鉴可知 ２００７ ２００９ 年清洁 上说明了人为 ＶＯＣｓ 排放量大幅度增加的原因 ＮＨ ３ 能源如天然气 风力发电占能源消费总量的比重从 在排放总量上略有下降 有利于完成 十二五 规划 ０ １ 上 升 到 ０ ３ 而 石 油 消 费 从 ２１ ４ 下 降 到 表 １１ 海西区大气污染物排放清单的比较 Ｔａｂｌｅ １１ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ２００７ ａｎｄ ２００９ 城市 福州市 厦门市 莆田市 三明市 泉州市 漳州市 南平市 龙岩市 宁德市 汕头市 温州市 合计 ２００７ 年 １１ ３０ ２ ２０ ３ ７６ ７ ９７ ９ ４９ ３ ９８ ＳＯ ２ ２００９ 年 ２００７ 年 １ ７９ ６ ９４ ７ ２６ ２ ３９ ４ ８５ ７ ０６ １２ ７２ ２ ７２ ７ ５２ ９ ６２ ２ ００ １０ ４３ １０ ８０ ３ ０８ １２ １４ ２ １６ ３ ８０ ４ ７１ １ ８３ ８ １５ ６６ ３５ ２ ５２ １ ９６ ３ ９６ ４０ ６７ ４ ０５ ５ １５ ２ ５６ １４ ６９ ８８ ５４ 注 １ ＶＯＣｓ 排放量不包括天然源排放部分 ＮＯ ｘ 污染物年排放总量 １０ ４ ｔ ＰＭ ２ ５ ２００９ 年 ２００７ 年 ２００９ 年 ５ ２８ ０ ７２ ３ ９１ １２ ４１ １ ９５ ２ ６０ ７ ４４ ４ １４ ２ ４１ ４ １８ ３ ０４ ３ ５９ ８ ８０ ５５ ８４ ３ ３９ ０ ３６ ７ ０４ ４ ２１ １ ５６ ３ ７９ ８ ７３ ２ ７８ ０ ９６ ３ ８４ ３７ ３８ ９ ０５ １ ３９ ３ ５３ ＶＯＣｓ１ ２００７ 年 ２００９ 年 １２ ２３ ５ ５４ ２ ３５ ２ ２６ ６ ５３ ５ ５６ ５ ５３ ６ ６８ ７ ５１ １２ １７ ３２ ３１ ３ ５１ ８ ６３ ２ ９１ ５ ４２ ４ ７７ ２ ７２ ３ ４１ ５ ３４ ５０ ５７ ５ ７４ ３ ４１ ７ ０１ ４ ２７ １１ ７３ ７９ ６３ ４ ４５ ２ ４１ １ ７０ ６ １５ ７ ５２ ７７ ４８ ２００７ 年 ３ ５０ ０ ９６ １ ２９ ２ ５９ ２ ０８ ４ ９５ ３ ２２ ３ ６４ １ ９４ １ ２８ １ ５９ ２７ ０４ ＮＨ３ ２００９ 年 ２ ５０ ０ ６２ １ ５４ ２ ０７ ３ ４５ ４ １１ ２ ８３ ３ ２３ １ ３４ ２ ０５ ２ ４４ ２６ １８

9 2632 环 境 科 学 学 报 34 卷 18.3%.PM 2.5 增 加 的 原 因 可 能 与 近 年 来 大 量 进 行 市 政 施 工 道 路 修 建 等 活 动 有 关. 以 福 建 省 为 例,2007 年 至 2009 年, 建 筑 施 工 面 积 增 加 了 22.24%, 竣 工 面 积 增 加 了 23.71%, 公 路 通 车 里 程 增 加 了 2.97%. 在 扣 除 天 然 源 VOCs 的 贡 献 外 ( 占 49.12%),2009 年 人 为 VOCs 的 排 放 量 与 黄 成 (2012) 报 道 的 2007 年 人 为 VOCs 的 排 放 量 估 算 值 相 当. 人 为 NH 3 排 放 量 也 基 本 没 有 变 化. 另 外, 本 研 究 使 用 的 排 放 因 子 数 值 略 大, 这 也 可 能 是 导 致 PM 2.5 估 算 量 偏 大 的 原 因 之 一. 从 地 域 差 别 来 看, 龙 岩 市 SO 2 及 NO x 排 放 量 呈 大 幅 度 下 降, 这 与 龙 岩 市 进 行 的 产 业 结 构 调 整, 如 关 停 包 括 造 纸 厂 水 泥 厂 等 120 多 家 高 污 染 企 业 ( 中 华 人 民 共 和 国 环 境 保 护 部, 2007), 以 及 安 装 脱 硫 设 备 等 措 施 有 重 要 关 系. 3.6 不 确 定 性 分 析 在 排 放 量 估 算 的 过 程 中, 活 动 水 平 排 放 因 子 燃 料 质 量 控 制 技 术 的 去 除 效 率 等 因 素 会 影 响 结 果 的 不 确 定 性, 具 体 表 现 在 统 计 数 据 来 源 不 一 致 排 放 因 子 的 取 舍 及 没 有 实 测 数 据 或 数 据 来 自 间 接 推 估 等. 为 了 检 验 排 放 清 单 计 算 结 果 的 可 靠 性, 需 要 对 排 放 清 单 的 不 确 定 性 进 行 分 析. 参 考 TRACE P 清 单 (Streets et al., 2003) 的 误 差 估 算 方 法, 根 据 数 据 来 源 的 可 靠 程 度 将 活 动 水 平 和 排 放 因 子 进 行 等 级 划 分, 对 相 对 标 准 偏 差 赋 值, 范 围 为 5% ~ 500%(Streets et al., 2003). 通 过 式 (2) 计 算 得 到 各 排 放 源 的 不 确 定 度 如 图 4 所 示. 不 同 排 放 源 的 不 确 定 度 差 异 较 大, 不 确 定 度 最 高 的 排 放 源 为 植 被 排 放 VOCs, 为 450%. 造 成 此 结 果 的 原 因 是 海 西 区 植 被 信 息 较 少, 且 数 据 获 得 日 期 距 今 久 远. 工 业 无 组 织 尘 排 放 PM 2.5 及 石 油 炼 制 排 放 VOCs 等 不 确 定 度 也 在 200% 以 上. 再 通 过 误 差 传 递 法 计 算 得 到 的 SO 2 PM 2.5 VOCs 及 NH 3 的 总 体 不 确 定 度 分 别 为 29% 34% 40% 225% 及 60%. 因 此, 活 动 水 平 数 据 的 更 新 及 排 放 因 子 的 本 地 化 是 保 证 排 放 清 单 准 确 度 的 重 要 保 障. CV = U E = 1.96 (1+C2 a)(1+c 2 f ) -1 (2) 式 中,CV 为 排 放 量 的 相 对 标 准 偏 差 ;E 为 排 放 源 的 排 放 量 ;U 为 排 放 源 的 不 确 定 度 ;C a 为 排 放 源 活 动 水 平 的 相 对 标 准 偏 差 ;C f 为 排 放 源 排 放 因 子 的 相 对 标 准 偏 差. Fig.4 图 4 95% 置 信 度 下 各 污 染 源 排 放 的 不 确 定 度 Uncertainty in pollutant emission estimates (95% confidence intervals) 4 结 论 (Conclusions) 1) 基 准 年 ( 2009 年 ) 海 西 区 SO 2 NO x PM 2.5 VOCs 及 NH 3 的 排 放 总 量 分 别 为 和 t, 沿 海 城 市 排 放 量 大.

10 10 期 鲁 斯 唯 等 : 海 峡 西 岸 经 济 区 大 气 污 染 物 排 放 清 单 的 初 步 估 算 ) 海 西 区 大 气 SO 2 和 PM 2.5 主 要 来 自 电 厂, 而 植 被 排 放 与 养 殖 业 分 别 是 VOCs 和 NH 3 的 主 要 贡 献 源. 3) 受 固 定 源 位 置 的 影 响,SO 2 及 PM 2.5 的 高 排 放 网 格 点 多 呈 点 状 分 布, 而 NH 3 的 高 排 放 网 格 点 则 较 为 成 片, 且 经 济 发 达 的 沿 海 区 域 较 内 陆 山 区 具 有 更 高 的 排 放 强 度. 4) 排 放 清 单 动 态 更 新 显 示, 海 西 区 SO 2 排 放 量 呈 逐 年 降 低 趋 势 主 要 受 电 厂 脱 硫 脱 硝 污 染 控 制 措 施 的 影 响, 但 因 为 机 动 车 保 有 量 增 加 建 筑 业 发 展 导 致 的 溶 剂 使 用 量 增 大 等 因 素,PM 2.5 及 VOCs 呈 显 著 增 加 趋 势. 5) 高 时 间 分 辨 率 的 活 动 水 平 及 本 地 化 的 排 放 因 子 等 数 据 是 降 低 排 放 清 单 不 确 定 度 的 关 键. 责 任 作 者 简 介 : 陈 晓 秋 (1963 ), 女, 教 授 级 高 级 工 程 师, 主 要 从 事 环 境 监 测 方 面 的 工 作.E mail: @ qq.com. 参 考 文 献 (References): 车 汶 蔚 珠 江 三 角 洲 高 时 空 分 辨 率 机 动 车 污 染 排 放 清 单 开 发 及 控 制 对 策 研 究 [D]. 广 州 : 华 南 理 工 大 学 第 一 次 全 国 污 染 源 普 查 资 料 编 纂 委 员 会 污 染 源 普 查 技 术 报 告 ( 上 册 )[M]. 北 京 : 中 国 环 境 科 学 出 翟 一 然, 王 勤 耕, 宋 媛 媛 长 江 三 角 洲 地 区 能 源 消 费 大 气 污 染 物 排 放 特 征 [J]. 中 国 环 境 科 学, 32(9): 冯 宗 炜, 王 效 科, 吴 刚 中 国 森 林 生 态 系 统 的 生 物 量 和 生 产 力 [M]. 北 京 : 科 学 出. 福 建 海 洋 与 渔 业 厅 福 建 省 十 二 五 期 间 加 强 渔 船 管 理 控 制 海 洋 捕 捞 强 度 实 施 意 见 [ OL] http: / / www. fujian. gov.cn / zwgk / zxwj / szfwj / / t _ htm 福 建 省 发 展 和 改 革 委 员 会 福 建 省 十 二 五 能 源 发 展 专 项 规 划 [ OL] http: / / www. fjdpc. gov. cn / show. aspx? id = 福 建 省 交 通 运 输 厅 福 建 省 道 路 水 路 运 输 十 二 五 专 项 规 划 [OL] http: / / www. fjjt. gov. cn / ztzl / fjjt125 / zxgh125 / / t _62715.htm 福 建 省 交 通 运 输 厅 福 建 省 高 速 公 路 十 二 五 专 项 规 划 [OL] http: / / / ztzl / fjjt125 / zxgh125 / / t _62713.htm 福 建 省 人 民 政 府 福 建 省 十 二 五 综 合 交 通 运 输 体 系 发 展 专 项 规 划 [OL] http: / / / zwgk / ghxx / zxgh / / t _ htm 福 建 省 人 民 政 府 福 建 省 十 二 五 现 代 农 业 发 展 规 划 [ OL] http: / / www. fujian. gov. cn / zwgk / ghxx / zxgh / / t _ htm 福 建 省 统 计 局 福 建 统 计 年 鉴 2008[ M]. 北 京 : 中 国 统 计 出 福 建 省 统 计 局 福 建 统 计 年 鉴 2009[ M]. 北 京 : 中 国 统 计 出 福 建 省 统 计 局 福 建 统 计 年 鉴 2010[ M]. 北 京 : 中 国 统 计 出 广 东 省 海 洋 与 渔 业 局 广 东 省 十 二 五 期 间 加 强 渔 船 管 理 控 制 海 洋 捕 捞 强 度 的 实 施 意 见 [ OL] http: / / www. gdofa.gov.cn / uploads / doc 广 东 省 农 业 厅 广 东 省 农 业 和 农 村 经 济 社 会 发 展 第 十 二 个 五 年 规 划 纲 要 [ OL ] http: / / zwgk. gd. gov. cn / / / t _ html 何 山, 官 淑 琪, 胡 树 华 十 二 五 期 间 我 国 汽 车 产 量 预 测 及 其 市 场 扩 展 特 征 研 究 [J]. 开 发 研 究, (2): 侯 学 煜 中 国 植 被 图 集 [M]. 北 京 : 科 学 出 胡 泳 涛, 张 远 航, 谢 绍 东, 等 区 域 高 时 空 分 辨 率 VOC 天 然 源 排 放 清 单 的 建 立 [J]. 环 境 科 学, 22(6): 1 6 黄 成 海 峡 西 岸 地 区 人 为 源 大 气 污 染 物 排 放 特 征 研 究 [ J]. 环 境 科 学 学 报, 32(8): 李 智 恒, 何 龙 船 舶 污 染 物 排 放 清 单 估 算 方 法 研 究 [ J]. 广 西 轻 工 业, (5): 林 鹏 福 建 植 被 [M]. 福 州 : 福 建 科 学 技 术 出 汕 头 市 统 计 局 汕 头 统 计 年 鉴 2008[ M]. 北 京 : 中 国 统 计 出 汕 头 市 统 计 局 汕 头 统 计 年 鉴 2009[ M]. 北 京 : 中 国 统 计 出 汕 头 市 统 计 局 汕 头 统 计 年 鉴 2010[ M]. 北 京 : 中 国 统 计 出 Streets D G, Bond T C, Carmichael G R, et al An inventory of gaseous and primary aerosol emissions in Asia in the year 2000[J]. Journal of Geophysical Research, 108 ( D21 ), 8809, doi: / 2002JD 田 贺 忠, 郝 吉 明, 陆 永 琪, 等 中 国 氮 氧 化 物 排 放 清 单 及 分 布 特 征 [J]. 中 国 环 境 科 学, 21(6): U.S. Environmental Protection Agency ( USEPA) Evaluation of Air Pollutant Emissions from Subsonic Commercial Jet Aircraft [OL]. Michigan: EPA http: / / www. epa. gov / otaq / regs / nonroad / aviation / r99013.pdf U.S. Environmental Protection Agency ( USEPA) Emission factor documentation for AP 42 [ OL ]. North Carolina: Office of Air Quality Planning and Standards http: / / / ttn / chief / ap42 / ch13 / bgdocs / b13s0201.pdf 王 丽 涛, 张 强, 郝 吉 明, 等 中 国 大 陆 CO 人 为 源 排 放 清 单 [J]. 环 境 科 学 学 报, 25(12): 王 平 南 通 市 人 为 源 大 气 氨 排 放 清 单 及 特 征 [ J]. 环 境 科 学 与 管 理, 37(10): Wang X Y, Shi J W, Bai Z P, et al Measurement of VOCs emissions from cooking in the Northeast Area of China [ A ] / / Proceedings of the MACE 2011: Second International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering[ C]. Hohhot: IEEE 魏 巍, 王 书 肖, 郝 吉 明 中 国 人 为 源 VOC 排 放 清 单 不 确 定 性 研 究 [J]. 环 境 科 学, 32(2): 温 州 市 人 民 政 府 温 州 市 综 合 交 通 十 二 五 规 划 [ OL] http: / / www. wenzhou. gov. cn / module / download / downfile.

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