长沙市空气自动站周边区域大气污染物排放源清单
张青梅;刘湛;罗达通;罗华飞;李贝睿;付广义
【摘 要】以长沙市空气自动站周边3?km?为研究对象,基于统计年鉴和实地调查,获得了该地区2015年储存运输源、废弃物处理源、工艺过程源、化石燃料固定燃烧源、农业源、生物质燃烧源、扬尘源、移动源8个源类的活动水平数据.以大气污染物排放源清单编制技术指南为依据,建立了2015年长沙市空气自动站周边3?km区域?NH3、NOx、PM10、PM2.5、SO2、VOCs?等6?项污染物的源排放清单.结果表明,2015年长沙空气自动站周边3?km内,8类大气污染源排放的NH3、NOx、PM2.5、PM10、SO2、VOCs总量分别为53.65t、4?899.35t、1?846.09t、6?257.75t、989.49t、4?383.31t.NH3、NOx、PM2.5、PM10、SO2、VOCs排放量最大的源分别是农业源、移动源、扬尘源、扬尘源、化石燃料固定燃烧源和移动源,贡献率分别为98.45％、84.24％、60.82％、85.90％、97.33％、49.88％.优化道路交通、减少燃煤、减少建筑工地扬尘排放可促进长沙市空气自动站周边空气质量改善.
【期刊名称】《中国环境管理》
【年(卷),期】2018(010)003
【总页数】5页(P94-98)
【关键词】大气污染物;长沙市;空气自动站;排放清单;排放特征
【作 者】张青梅;刘湛;罗达通;罗华飞;李贝睿;付广义
【作者单位】湖南省环境保护科学研究院,湖南长沙 410004;湖南省环境保护科学研究院,湖南长沙 410004;湖南省环境保护科学研究院,湖南长沙 410004;苏交科集团股份有限公司,江苏南京 210017;湖南省环境保护科学研究院,湖南长沙 410004;湖南省环境保护科学研究院,湖南长沙 410004
【正文语种】中 文
【中图分类】X513
税种分类在支持城市空气质量管理决策的技术体系中，构建准确、完整、更新及时的大气污染物排放源清单是识别污染来源的基础环节，也是制定污染控制策略的根本依据。目前，在城市层面开展的PM2.5来源解析、空气质量预报预警、重污染天气应急方案制定及效果评估、圣骑士觉醒任务
污染物总量减排核查核算、空气质量达标规划等工作，都需要完整的大气污染物排放源清单作为核心基础数据支撑。
大气污染物排放源清单编制在空气污染治理行动中具有重要的意义。美国自20世纪70年代开始清洁空气计划以来，逐步建立了美国国家排放清单（NEI）[1]。欧洲也推出了EMEP/CORINDAIR排放清单编制技术指南规范[2]。我国研究人员在区域大气污染物排放源清单领域也已经开展了大量工作，构建了既符合中国国情又与国际接轨的区域大气污染源排放源清单共性技术体系，将排放系数的本土化率由20%提高到了70%以上，发展了多层嵌套高分辨率区域排放源清单编制技术和方法学。清华大学建立了包括10种污染物、700多种排放源的中国多尺度大气污染物排放源清单（MEIC）[3]。已有研究中以全国尺度或城市区域尺度建立的排放源清单占多数。田贺忠[4]、王丽涛[5]等分别建立了中国NOx排放清单、中国CO人为源排放清单。Xu [6]、Wei [7]等分别建立了全国NH3、VOCs排放源清单。Zhao[8]等建立了8种污染物的全国排放源清单。Fu[9]等建立了长三角区域大气中主要污染物的排放源清单。刘湛[10]、李贝睿[11]等建立了长株潭区域生物质开放燃烧的大气污染物排放源清单和道路机动车污染物排放源清单。而在小区域尺度上，对大气污染源的排放清单的研究较少，谈佳妮[12]建立了上海市宝山区的小尺度精细化大气污染物排放源
清单，提高了排放口定位数据的精确度。张骥[13]以天津市津南区空气站周边3 km为研究对象，建立了2016年天津市津南区空气站周边3 km大气污染物排放源清单。实际上较一般区域而言，掌握自动空气站周边区域的污染排放特征更为重要，因为周边区域污染源对空气自动站监测数据的影响较其他区域污染源的影响更大。因此，对空气自动站周边区域开展深入研究对于局地环境空气质量管理、区域大气重污染天气预警等具有更为直接的意义。然而，由于大气污染物排放特征的复杂性，目前已建立的大尺度排放源清单往往不能满足研究的要求。
基于长沙市环境保护管理部门对本地小尺度精细化大气污染物的排放源清单的需求，本研究根据调查搜集到的2015年的各类大气污染物排放源的活动水平信息和环境保护部发布的源排放清单编制技术指南，以长沙市环境空气自动站周边3 km范围为研究区域，建立2015年小尺度精细化大气污染物排放源清单，为各级环境管理部门和科研部门掌握空气站点附近大气污染物排放特征、解析污染成因、制定空气质量持续改善计划提供技术支持。
1 研究方法
1.1 研究区域基本情况
研究区域为长沙市10个国控空气自动站周边的3km内，以各空气站经纬度为中心，利用ArcMAP建立了3km×3km 的网格，结合实地调研和环境统计数据，获取了网格内部的所有点源信息，基本情况如表1所示。
表1 长沙自动空气站基本情况空气自动站名称 经度 纬度 优良天数 点源性质及点源个数 点源合计沙坪 112°57′29″ 28°21′40″ 266 建筑工地1 1高开区环保 112°53′15″ 28°13′13″ 245 建筑工地27、工业企业3、加油站1 31伍家岭 112°58′45″ 28°15′35″ 258 建筑工地5、工业企业1、加油站1 7湖南师范大学 112°56′40″ 28°11′23″ 236 建筑工地1、工业企业3 4湖南中医药大学 112°53′27″ 28°7′51″ 241 建筑工地4、加油站1 5火车新站 113°0′5″ 28°11′40″ 239 建筑工地8、工业企业7、加油站1 16马坡岭 113°4′42″ 28°12′4″ 253 建筑工地4、工业企业4、加油站4 16天心区环保局 112°59′4″ 28°7′4″ 247 建筑工地12、加油站1 13雨花区环保局 113°1′4″ 28°7′56″ 245 建筑工地8、工业企业1、加油站2 11经开区环保局 113°4′54″ 28°14′32″ 266 建筑工地8、工业企业3、加油站4 15
1.2 活动水平数据获取
工业企业的活动水平信息主要来自环境统计数据，部分信息经长沙市环境保护局调查核实。美国签证预约
活动水平数据中煤的灰分、含硫率、废气处理措施通过实地调查获得。民用源燃煤量来自《2016湖南省能源年鉴》[14]和《2016长沙市统计年鉴》[15]。
机动车保有量数据从各市统计年鉴获取，分车型、注册年代、排放控制标准车辆数据从各市环保部门机动车环保检测系统数据库获取。根据机动车燃料、车型及排放控制标准确定道路移动源所属第四级排放源分类。平均行驶里程数据参考《道路机动车大气污染物排放清单编制技术指南（试行）》中各类车型数值。农业机械燃油消耗量活动水平来自《2016湖南农村统计年鉴》[16]。工程机械保有量信息根据《2016中国工程机械年鉴》[17]由全国保有量推算得到。铁路内燃机车燃油消耗量分别根据客货周转量和货运日产量等计算得到，活动水平信息来自《2016中国交通年鉴》[18]。长沙黄花国际机场活动水平数据来自《2016民航机场生产统计公报》。内河船舶燃油消耗量通过客货周转量计算得到，活动水平信息来自《2016长沙市统计年鉴》。
农药使用活动水平信息来自《2016湖南农村统计年鉴》。汽车喷涂、其他涂层活动水平信息来自湖南省环境统计数据。染、沥青、干洗等活动水平信息根据全国年消费量推算。去污脱脂、生活和商业溶剂使用活动水平信息来自《2016长沙市统计年鉴》中的人口数。建筑涂料采用竣工房屋面积推算，该活动水平信息来自《2016长沙市统计年鉴》。
施肥量来自《2016长沙市统计年鉴》。各区县饲养畜禽数量来自《2016湖南农村统计年鉴》。土壤排放源的活动水平为各区县耕地面积，固氮植物源的活动水平为作物种植面积，秸秆堆肥活动水平利用各区县用于堆肥的八种农作物（水稻、小麦、玉米、粗粮、棉花、豆类、花生和油菜）的作物产量、谷草比、秸秆堆肥比例三者乘积来估算，人体粪便对应的活动水平为没使用卫生厕所的成人数，采用农村常住人口数代替。其他农业源的活动水平数据来自《2016湖南农村统计年鉴》。
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网上几点开始放票土壤扬尘源的活动水平为不同类型土壤的面积，数据来自湖南省国土资源规划院。道路长度通过长株潭区域道路分布的GIS底图结合遥感分类图像解译确定分区域不同等级的道路长度，道路车流量数据由长沙市环保局提供，日降水量信息来自中国气象科学数据共享服务网。施工扬尘源的活动水平数据包括施工工地的面积和施工天数，通过实地调研获得。
生物质燃料的活动水平信息来自《2016湖南农村统计年鉴》。森林火灾、草原火灾活动水平信息来自湖南林业信息网。
储存运输源的活动水平数据通过调研得到。
1.3 大气污染物排放量计算方法
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长沙市空气自动站周边区域大气污染物排放量的测算包括“自下而上”的方式和“自上而下”的方式[19,20]，基于长沙市大气污染源信息数据库，综合采用物料衡算法、排放系数法、实际测量法、模型估算法等方法测算各类排放源主要污染物的排放强度，建立长沙市大气污染物排放源清单，再在ArcMAP上进行网格分配，得到长沙市空气自动站周边区域内大气污染物排放源清单。排放系数主要根据长沙市的气候、经济发展特点，通过文献调研和实测相结合的方法确定。排放系数选取及排放量计算方法参考的主要技术文件包括：①城市大气污染物排放清单编制技术手册；②大气细颗粒物（PM2.5）源排放清单编制技术指南（试行）；③大气可吸入颗粒物一次源排放清单编制技术指南（试行）；④大气颗粒物来源解析技术指南（试行）；⑤城市扬尘源排放清单编制技术指南（试行）；⑥道路机动车排放清单编制技术指南（试行）；⑦非道路移动污染源排放清单编制技术指南（试行）；⑧生物质燃烧源大气污染物排放清单编制技术指南（试行）；⑨大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南（试行）；⑩氨排放清单编制技术指南（试行）。
2 结果与讨论
2.1 空气自动站周边区域大气污染物排放源清单
本文参考贺克斌主编的《城市大气污染物排放清单编制技术手册》对污染源进行分类，根据所获取的储存运输源、废弃物处理源、工艺过程源、化石燃料固定燃烧源、农业源、生物质燃烧源、扬尘源、移动源8个源类的活动水平数据，按照前面所述的排放源清单编制技术指南进行计算，得到2015年长沙市每个环境空气自动站周边3 km范围内6类污染物NH3、NOx、PM2.5、PM10、SO2、VOCs的排放量，结果见表2。由表2可知，10个站点周边区域内的 NH3、NOx、PM2.5、PM10、SO2、VOCs排 放 量 分 别 53.65t、4 899.35t、1 846.09t、6 257.75t、5 781.67t、4 383.31t。污染物排放量最大的站点为天心区环保局自动空气站周边，NH3、NOx、PM2.5、PM10、SO2、VOCs的排放量之和为9 296.89t，远远高于其他站点周边；其次为经开区环保局自动空气站周边，NH3、NOx、PM2.5、PM10、SO2、VOCs 的排放量之和为3 405.12t；污染物排放量最小的为沙坪自动空气站周边，仅3 447.72t，这与沙坪空气自动站周边点源数量小有关。