張掖市道路移動源排放清單與空間分布特征

重慶廣睿達科技有限公司 歐陽藍

一、背景

2017年全國第二次污染源普查結果顯示：2007-2017年全國機動保有量由1.42億輛增長至2.67億輛，十年間增長1.88倍，NOx排放量也由549.65萬噸上升至595.14萬噸。新車排放標準的不斷加嚴和老舊車輛的持續(xù)淘汰是單車污染物排放量明顯下降的主要原因，但車輛保有量的持續(xù)上升導致機動車污染排放始終居高不下。

根據(jù)《張掖市年鑒》中的統(tǒng)計信息可知：張掖市2014-2019年機動車保有量由13.69萬輛增長至30.45萬輛，增長2.22倍，機動車年增長率是全國的2.37倍，機動車大氣污染物排放總量也隨之增加。

二、排放清單計算

本研究將機動車分為載客汽車、載貨汽車、三輪車和摩托車，并分燃料類型進行估算，計算公式如下：

式中，Ei為機動車i污染物年排放總量，kg；i為污染物種類；j為車型分類；Pj為j車型的機動車保有量（單位為輛）；Mj為j型車的年平均行駛里程（單位為km）；EFi，j為j車型的第i類污染物的排放因子（單位為g/km·輛）。

道路移動源排放因子主要參考《城市大氣污染物排放清單編制技術手冊》和《道路機動車排放清單編制技術指南（試行）》提供的基準排放系數(shù)結合實際修正獲得，計算公式如下：

式中，EFij為i類車在j地區(qū)的排放系數(shù)；BEFi為i類車的綜合基準排放系數(shù)（單位為g/km）；αj為j地區(qū)的環(huán)境修正因子；γj為j地區(qū)的平均速度修正因子，平均速度修正因子指為反映行駛速度對車輛排放狀況影響引入的修正系數(shù)，主要分為 ＜20、20-30、30-40、40-80 和＞80km/h五個速度區(qū)間；λi為i類車輛的劣化修正因子；θi為i類車輛其他使用條件修正因子。

環(huán)境修正因子指為反映環(huán)境因素（溫度、濕度、海拔）對車輛排放狀況影響引入的修正系數(shù)，由溫度修正因子、濕度修正因子和海拔修正因子計算得到。計算公式如下：

式中，αTemp為溫度修正因子；αRH為濕度修正因子；αHeight為海拔修正因子。

三、機動車保有量

2019年底，張掖市機動車保有量為304542輛。其中，大型載客汽車2429輛、中型載客汽車323輛、小型載客汽車142741輛、微型載客汽車825輛，重型載貨汽車5974輛、中型載貨汽車2866輛、輕型載貨汽車54604輛、微型載貨汽車219輛、低速貨車1700輛、三輪汽車1686輛、普通摩托車88030輛、輕便摩托車3145輛。

四、污染物排放量

2019年張掖市機動車排放的污染物總量分別為PM10：217.04噸，PM2.5：198.81噸，NOx：5873.13噸，SO2：171.53噸，CO：8436.23噸，VOCs：1514.43噸，NH3：109.18噸，BC：111.03噸，OC：33.36噸。

載客汽車PM10排放量為43.83噸，PM2.5排放量為39.55噸，NOx排放量為1140.30噸，SO2排放量為45.09噸，CO排放量為1613.03噸，VOCs排放量為233.55噸，NH3排放量為68.93噸，BC排放量為21.52噸，OC排放量為7.55噸。載貨汽車PM10排放量為167.32噸，PM2.5排放量為153.65噸，NOx排放量為4617.51噸，SO2排放量為124.51噸，CO排放量為3882.77噸，VOCs排放量為479.03噸，NH3排放量為36.27噸，BC排放量為86.52噸，OC排放量為23.81噸。

三輪汽車PM10排放量為2.38噸，PM2.5排放量為2.09噸，NOx排放量為37.11噸，SO2排放量為1.94噸，CO排放量為31.37噸，VOCs排放量為8.78噸，NH3排放量為0.16噸，BC排放量為1.37噸，OC排放量為0.36噸。

摩托車PM10排放量為3.52噸，PM2.5排放量為3.52噸，NOx排放量為78.21噸，CO排放量為2909.06噸，VOCs排放量為1514.43噸，NH3排放量為109.18噸，BC排放量為111.03噸，OC排放量為33.36噸。見表1。

表1 張掖市道路移動源大氣污染物排放清單

不同車型對污染物的貢獻水平差異較大：CO主要來源于輕型載貨汽車、普通摩托車、小型載客汽車，貢獻率分別為34.43%、33.86%、13.81%；NOx主要來源于重型載貨汽車、輕型載貨汽車、大型載客汽車，貢獻率分別為 36.05%、32.68%、16.50%；VOCs主要來源于普通摩托車、輕型載貨汽車、小型載客汽車，貢獻率分別為49.14%、21.94%、11.97%；PM10主要來源于重型載貨汽車、輕型載貨汽車、大型載客汽車，貢獻率分別為41.04%、24.99%、18.97%；PM2.5主要來源于重型載貨汽車、輕型載貨汽車、大型載客汽車，貢獻率分別為40.50%、25.85%、18.65%；SO2主要來源于重型載貨汽車、輕型載貨汽車、小型載客汽車、大型載客汽車，貢獻率分別為36.45%、26.44%、15.35%、10.02%；NH3 主要來源于小型載客汽車、輕型載貨汽車，貢獻率分別為60.61%、24.36%；BC主要來源于重型載貨汽車、輕型載貨汽車、大型載客汽車，貢獻率分別為42.45%、23.99%、18.32%；OC主要來源于重型載貨汽車、輕型載貨汽車、大型載客汽車，貢獻率分別為 36.86%、23.12%、21.21%。 其中CO、NOx、VOCs排放量位居前三，排放量占機動車總排放量的94.95%。見圖1。

圖1 道路移動源不同車型排放貢獻率

五、排放量空間分布

按照路網(wǎng)信息對CO、NOx、VOCs排放量進行3km×3km網(wǎng)格化處理，張掖市道路移動源CO高值排放區(qū)域主要集中在甘州城區(qū)及甘州區(qū)與其他區(qū)縣聯(lián)通的高速路，NOx和VOCs高值排放區(qū)域主要集中在甘州城區(qū)范圍，如圖2。

圖2 道路移動源CO、NOx、VOCs空間分布

六、結論

（1）張掖市2019年機動車保有量30.45萬輛，比2014年增長2.22倍，導致道路揚塵源大氣污染物排放量顯著增加。

（2）2019年張掖市道路移動源CO排放量8436.23噸，NOx排放量5873.13噸，VOCs排放量1514.43噸，PM10排放量217.04噸，PM2.5排放量198.81噸， SO2排放量171.53噸，BC排放量111.03噸，NH3排放量109.18噸，OC排放量33.36噸。

（3）2019年 張 掖 市 CO、NOx、VOCs排放量（15823.79噸）占機動車大氣污染物排放總量（16664.74噸）的94.95%。從張掖市CO、NOx、VOCs排放量空間分布來看，甘州城區(qū)及甘州區(qū)與周邊區(qū)縣聯(lián)通的高速路是張掖市道路移動源CO排放的高值區(qū)域，NOx和VOCs的高值排放區(qū)域主要集中在甘州城區(qū)范圍。