丹東市大氣污染源排放清單編制方法初探

于新明

（遼寧省丹東生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧丹東 118000）

1 引言

丹東市被譽(yù)為“中國(guó)最大最美的邊境城市”，是國(guó)家園林城市，中國(guó)優(yōu)秀旅游城市，全國(guó)雙擁模范城市，中國(guó)十大養(yǎng)老勝地之一。人均占有水量是遼寧省人均占有水量的4 倍，森林覆蓋率達(dá)61.6%，是支撐遼東半島的一把天然綠傘。已發(fā)現(xiàn)礦藏資源達(dá)64種，是中國(guó)的“硼都”。地?zé)豳Y源豐富，是著名的溫泉療養(yǎng)勝地，獲評(píng)為“中國(guó)溫泉之城”。近年來(lái)，丹東市城鎮(zhèn)化不斷加快，人民生活水平顯著提高，全市企業(yè)數(shù)量和規(guī)模也不斷增加，能源消耗增長(zhǎng)速度迅速加快，機(jī)動(dòng)車(chē)保有量逐年攀升，丹東市的大氣污染已由單一的煤煙型污染逐步向復(fù)合污染轉(zhuǎn)變，改善和優(yōu)化空氣質(zhì)量成為丹東市治理大氣污染問(wèn)題的重中之重，大氣污染源排放清單的建立為丹東市預(yù)報(bào)預(yù)警空氣質(zhì)量提供數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)保障。

2 排放清單

2.1 建立方法

建立大氣污染源排放清單是一種能反映和覆蓋各類(lèi)污染源類(lèi)別、各種污染物排放量及空間、時(shí)間分布特征的科學(xué)方法［1］。排放清單是指某特定區(qū)域大氣環(huán)境中的各類(lèi)污染源在一定時(shí)間間隔內(nèi)所排放的各種污染物排放量的綜合列表（U. S. EPA，2011）。排放源包括天然源和人為源兩類(lèi)，其中天然源主要指土壤、海洋、火山、閃電、植物等自然界的排放源，而人為源主要指各種產(chǎn)生大氣污染物的人類(lèi)活動(dòng)排放源。人為源排放清單建立的方法有直接測(cè)量法、模型法、調(diào)研法及排放因子法，各類(lèi)方法的基本含義、適用范圍和對(duì)象、精確程度及成本見(jiàn)表1。

表1 排放清單建立方法的比較

2.2 分類(lèi)

排放清單按覆蓋范圍和關(guān)注問(wèn)題的大小不同分為全球、區(qū)域以及局地3 種。全球排放清單主要研究全球大氣物理化學(xué)過(guò)程和大氣—生態(tài)圈循環(huán)，重點(diǎn)關(guān)注全球和洲際尺度各種溫室氣體、臭氧前體物、含碳?xì)馊苣z以及持久性有機(jī)污染物等。區(qū)域排放清單一般用于國(guó)家或中尺度城市群的大氣污染研究或區(qū)域空氣質(zhì)量管理，主要關(guān)注的污染物有顆粒物、致酸物質(zhì)、臭氧前體物等。根據(jù)研究區(qū)域大小及發(fā)展情況，綜合使用排放因子法、調(diào)研法以及污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等。局地排放清單通常針對(duì)城市或小尺度城市群的空氣質(zhì)量管理，在中國(guó)這類(lèi)清單主要關(guān)注影響城市空氣質(zhì)量的常規(guī)污染物，如二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）以及顆粒物等，大多基于排放因子和污染源調(diào)研相結(jié)合的方法獲得。

2.3 丹東市大氣排放清單編制方法的建立

基于丹東市大氣污染源，分析高分辨率排放清單，建立所需的各類(lèi)排放源詳細(xì)參數(shù)，通過(guò)對(duì)各種行業(yè)不同規(guī)模的排放源開(kāi)展實(shí)地調(diào)研等方式，同時(shí)參考丹東2016 年環(huán)境統(tǒng)計(jì)、丹東年鑒等公開(kāi)發(fā)表的統(tǒng)計(jì)資料獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，整理得到本地排放因子及活動(dòng)水平信息。對(duì)于部分無(wú)法實(shí)現(xiàn)本土化的排放因子則參考已有文獻(xiàn)報(bào)道的排放因子測(cè)試結(jié)果和排放計(jì)算方法，建立了詳細(xì)的丹東市大氣污染源排放清單編制方法。根據(jù)建立的排放清單編制方法，建立丹東市大氣污染源排放清單，結(jié)合詳細(xì)調(diào)研的本地源排放信息獲取較為準(zhǔn)確的丹東市大氣污染源排放的時(shí)間分布和空間分布特征。分析丹東市污染物排放時(shí)間變化趨勢(shì)，根據(jù)能源消耗、工業(yè)產(chǎn)量以及污染物排放控制設(shè)備的更新?tīng)顩r評(píng)估排放清單的準(zhǔn)確度。

3 獲取方法

大氣污染物排放清單指各種排放源在一定時(shí)間跨度和空間區(qū)域內(nèi)向大氣中排放的大氣污染物的量的集合。一套完整的大氣污染物排放清單應(yīng)當(dāng)覆蓋化石燃料固定燃燒、工藝過(guò)程、移動(dòng)源、溶劑使用、揚(yáng)塵、生物質(zhì)燃燒和農(nóng)業(yè)等排放源，包含SO2、NOX、一氧化碳（CO）、揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、氨（NH3）、一次顆粒物（PM2.5和PM10）等大氣污染物，并具備動(dòng)態(tài)更新機(jī)制。

3.1 活動(dòng)水平獲取

針對(duì)丹東市可能造成大氣污染的情況采用多手段多方法進(jìn)行了解，得到各種不同類(lèi)型的多個(gè)數(shù)據(jù)，并結(jié)合相關(guān)資料進(jìn)行活動(dòng)水平調(diào)查，獲取計(jì)算各類(lèi)排放因子所需的基本信息。獲取途徑見(jiàn)表2。

表2 活動(dòng)水平獲取途徑

3.2 分類(lèi)確定方法

3.2.1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及調(diào)查研究

丹東市大氣污染源排放清單的編制運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及調(diào)查研究的方法，分別對(duì)工業(yè)源、移動(dòng)源（機(jī)動(dòng)車(chē)、非道路機(jī)械、船舶）、面源（揚(yáng)塵源、農(nóng)村居民生活源、農(nóng)牧業(yè)氨源、油氣VOCs、生活使用VOCs、餐飲業(yè)）等重點(diǎn)源類(lèi)的排放清單進(jìn)行了詳細(xì)研究，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，建立各類(lèi)污染源的排放數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)面源數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化，建立基于地理信息系統(tǒng)的可視化的大氣污染排放清單。

3.2.2 物料衡算法及排放因子法

對(duì)于電力、熱力、工業(yè)鍋爐、化學(xué)化工等工業(yè)源排放清單，基于原環(huán)保部排放清單技術(shù)指南中的編制計(jì)算方法等，主要采取了包括物料衡算法及排放因子法等計(jì)算方法。以實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)丹東市2016 年環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中缺失的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，以充分獲得計(jì)算所需的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)；通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研借鑒已有成果等收集計(jì)算所需的排放因子。

移動(dòng)源排放清單包括道路機(jī)動(dòng)車(chē)、非道路機(jī)動(dòng)車(chē)、船舶3 個(gè)類(lèi)別。道路機(jī)動(dòng)車(chē)排放清單通過(guò)丹東市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量宏觀數(shù)據(jù)及道路信息收集，結(jié)合大量典型道路車(chē)流量調(diào)查和觀測(cè)獲取計(jì)算所需的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，參照原環(huán)保部發(fā)布的《道路機(jī)動(dòng)車(chē)大氣污染物排放清單編制技術(shù)指南》中計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算；非道路移動(dòng)源和船舶排放清單編制以《非道路移動(dòng)源大氣污染物排放清單編制技術(shù)指南》為基礎(chǔ)，整合工程機(jī)械燃油量、農(nóng)用機(jī)械燃油量、鐵路客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量、船舶貨物及旅客周轉(zhuǎn)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

3.2.3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后核算

居民生活源排放清單采用了自下而上的排放清單編制技術(shù)，通過(guò)入戶調(diào)查的方法對(duì)居民生活面源污染進(jìn)行了排放量計(jì)算。入戶調(diào)查獲取居民戶均能源消費(fèi)情況和散煤煤質(zhì)，通過(guò)年鑒獲得居民戶數(shù)，結(jié)合排放清單編制指南的排放因子計(jì)算出了精細(xì)到面源斑塊的居民生活排放清單。

揚(yáng)塵面源排放清單通過(guò)調(diào)查獲得工地及其堆場(chǎng)信息，并利用高清遙感圖像，在GIS 軟件平臺(tái)下，進(jìn)行人工目視遙感解譯得到不同土地利用類(lèi)型的位置與面積、道路分布等信息，綜合考慮大量年均風(fēng)速、濕度、降水等環(huán)境參數(shù)計(jì)算出了丹東市揚(yáng)塵源排放清單。

3.2.4 根據(jù)相關(guān)資料核算

農(nóng)牧業(yè)氨排放清單依據(jù)丹東市農(nóng)委提供的2016 年秸稈、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)藥、化肥、固氮植物種植面積等數(shù)據(jù)，獲取計(jì)算所需的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，依據(jù)原環(huán)保部發(fā)布的《大氣氨源排放清單編制技術(shù)指南（試行）》開(kāi)展了相關(guān)計(jì)算。

加油站、油氣儲(chǔ)存與運(yùn)輸清單編制采用中石油、中石化、環(huán)保局提供數(shù)據(jù)，并與加油站實(shí)地核實(shí)相結(jié)合的方式獲取活動(dòng)水平，根據(jù)指南確定排放因子進(jìn)而計(jì)算得出丹東市油氣VOCs 排放清單。

4 能源利用情況

2016 年丹東工業(yè)企業(yè)（規(guī)模以上）能源利用主要以原煤為主，總利用量440.7 萬(wàn)t［2］，見(jiàn)表3。

表3 丹東市2016 年工業(yè)企業(yè)（規(guī)模以上）能源利用情況

5 主要污染物排放情況

5.1 計(jì)算方法

2014 年原環(huán)保部發(fā)布了8 個(gè)大氣污染源排放清單編制技術(shù)指南［3-10］，分別給出了PM2.5，PM10，VOCs，NH3的排放系數(shù)以及道路機(jī)動(dòng)車(chē)、非道路移動(dòng)源、揚(yáng)塵以及生物質(zhì)燃燒源的主要污染物排放系數(shù)。2017 年賀克斌主編的《城市大氣污染物排放清單編制技術(shù)手冊(cè)》（2018 年更新）［11］，以及原環(huán)保部發(fā)布的一系列清單編制技術(shù)指南，給出了各類(lèi)污染源9 種污染物的排放系數(shù)。計(jì)算方法見(jiàn)表4。

表4 9 種污染物排放量計(jì)算方法

5.2 排放量

2016 年丹東市SO2排放量為17 085.05 t，NOX排放量為31 305.33 t，PM2.5排放量為33 788.19 t，PM10排放量為71 054.20 t，CO 排放量為196 278.32 t，VOCs 排放量為24 365.46 t，NH3排放量為35 845.54 t。SO2主要排放貢獻(xiàn)源為戶內(nèi)秸稈焚燒和供熱企業(yè)燃料燃燒源，分別占比34.01%，15.57%；NOX主要排放貢獻(xiàn)源為道路移動(dòng)源和電力企業(yè)燃料燃燒源，分別占比37.23%，15.86%；PM2.5排放源中道路揚(yáng)塵源占比最大，比例為26.57%；PM10排放源中道路揚(yáng)塵源和民用散煤燃燒占比較大，占比分別為43.52%和10.06%；CO 排放源主要來(lái)自于民用散煤燃燒，占比37.90%；VOCs 主要排放源來(lái)自于戶內(nèi)秸稈焚燒和工藝過(guò)程源，分別占比24.38%和17.84%。具體情況詳見(jiàn)表5。

表5 丹東市大氣污染物排放清單結(jié)果 t

6 結(jié)語(yǔ)

丹東市大氣污染源排放清單的編制在國(guó)家發(fā)布的一系列指南基礎(chǔ)上，采用了自下而上的清單編制技術(shù)方法，進(jìn)行了如典型工業(yè)源排放因子實(shí)地調(diào)查、居民生活源活動(dòng)水平入戶調(diào)查等大量細(xì)致的清單本地化工作，使得編制的大氣污染源排放清單更貼合本地實(shí)際，降低了清單結(jié)果的不確定性。應(yīng)用了人工目視遙感解譯等先進(jìn)清單編制手段，提高了該項(xiàng)工作的技術(shù)水平。