范武波,陳軍輝,李 媛,姜 濤,孫 蜀,王 剛,廖洪濤,蔣 濤,吳 鍇,錢 駿,葉 宏

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四川省非道路移動(dòng)源大氣污染物排放清單研究

范武波1,2,陳軍輝1*,李 媛1,姜 濤1,孫 蜀1,王 剛1,廖洪濤3,蔣 濤3,吳 鍇3,錢 駿1,葉 宏1

(1.四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,四川 成都 610041；2.四川大學(xué),四川 成都 610041；3.成都信息工程大學(xué),四川 成都 610225)

根據(jù)調(diào)查收集到的2015年四川省工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、鐵路機(jī)車、船舶和民航飛機(jī)的保有量、活動(dòng)水平等數(shù)據(jù),采用“排放因子法”計(jì)算了非道路移動(dòng)源大氣污染物排放量,分析了2015四川省非道路移動(dòng)源的尾氣污染排放特征,并建立了3km×3km的網(wǎng)格化排放清單.結(jié)果表明,2015年四川省非道路移動(dòng)源排放的PM10為1.38×104t,PM2.5為1.25×104t,NO為1.83×105t,THC為2.98×104t,CO為1.21×105t.工程機(jī)械對(duì)污染物的貢獻(xiàn)率相對(duì)較高,占比達(dá)到70%;其次為農(nóng)業(yè)機(jī)械,對(duì)NOx和PM的貢獻(xiàn)占比分別達(dá)到15%.工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械的排放主要集中在夏季和秋季,而飛機(jī)、鐵路機(jī)車和船舶的時(shí)間變化較不明顯;而從空間分布來(lái)看,高排放源主要分布于成都平原地區(qū)和川南地區(qū).

非道路移動(dòng)源；排放清單；時(shí)空分布；四川

非道路移動(dòng)源主要包括工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型通用機(jī)械、柴油發(fā)電機(jī)組、船舶、鐵路機(jī)車和飛機(jī)等,具有流動(dòng)性大、技術(shù)水平低、污染物排放量高等特點(diǎn),尾氣中主要包含PM、NO等污染物,給環(huán)境空氣和人體健康帶來(lái)了較大的影響[1-3].近年來(lái),國(guó)家環(huán)保部先后出臺(tái)了《非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)第三、四階段)》(GB20891-2014)[4]、《非道路柴油機(jī)械煙度排放標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)》[5]等標(biāo)準(zhǔn),對(duì)非道路移動(dòng)機(jī)械的尾氣排放提出了更為嚴(yán)格的要求,這在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)非道路移動(dòng)源尾氣污染的防治工作.

為了全面掌握非道路移動(dòng)源尾氣排放特征,相關(guān)學(xué)者在非道路移動(dòng)源排放清單建立[6-14]、排放因子測(cè)試[15-19]等方面已經(jīng)開(kāi)展了大量研究.早期的非道路移動(dòng)源排放清單主要是基于燃油消耗量的排放因子法,如天津[9]、北京[10]的農(nóng)業(yè)機(jī)械排放清單以及珠江三角洲[12]、京津冀[13]的非道路移動(dòng)源排放清單等都是采用此方法.近年來(lái)的研究逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛跈C(jī)械功率的排放因子法,如長(zhǎng)江三角洲[14]非道路移動(dòng)源排放清單等.通過(guò)研究表明,非道路移動(dòng)源排放的污染物已經(jīng)逐漸成為部分地區(qū)大氣污染的重要來(lái)源之一,其中沿海地區(qū)的船舶排放則是較為突出的貢獻(xiàn)源.但總體而言,我國(guó)在非道路移動(dòng)源排放清單方面的研究起步相對(duì)較晚,基礎(chǔ)尚較薄弱,大部分排放清單的建立都是基于燃油消耗得到的估算結(jié)果,未考慮機(jī)械類型、排放標(biāo)準(zhǔn)等因素對(duì)尾氣排放的影響,因此所建立的清單不確定性相對(duì)較大.

四川省地處我國(guó)西南部,地形復(fù)雜,氣候多變,常年風(fēng)速較小,不利于污染物的擴(kuò)散.隨著城市建設(shè)的不斷擴(kuò)張,全省非道路移動(dòng)源的使用比例逐漸提升[20],污染物排放量快速增長(zhǎng),給四川省的大氣污染防治工作帶來(lái)了較大挑戰(zhàn),但卻鮮有與之相關(guān)的研究.為了解決四川省非道路移動(dòng)源活動(dòng)水平數(shù)據(jù)不足、排放清單底數(shù)不清的問(wèn)題,本研究以2015年為基準(zhǔn)年,采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、文獻(xiàn)查閱等方式對(duì)全省非道路移動(dòng)源展開(kāi)了調(diào)查,針對(duì)每一類污染源采用適當(dāng)?shù)姆椒ń⒘讼鄳?yīng)大氣污染物排放清單,以期為四川省的大氣污染防治工作提供數(shù)據(jù)支撐.

1 研究對(duì)象與計(jì)算方法

1.1 研究對(duì)象及分類

本研究主要針對(duì)以柴油為燃料的工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、鐵路機(jī)車、船舶、飛機(jī)等污染源開(kāi)展調(diào)查,并根據(jù)具體的機(jī)械類型、排放標(biāo)準(zhǔn)、額定功率做了進(jìn)一步分類,如表1所示.其中,工程機(jī)械主要考慮使用量較大的挖掘機(jī)等6類機(jī)械,農(nóng)業(yè)機(jī)械主要考慮拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、農(nóng)用運(yùn)輸車和排灌機(jī)械.排放清單的污染物種類為PM10、PM2.5、NO、THC和CO.

表1 非道路移動(dòng)源分類

1.2 排放清單計(jì)算方法

基于目前所掌握的基礎(chǔ)參數(shù),參考《非道路移動(dòng)源大氣污染物排放清單編制技術(shù)指南(試行)》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)[21]中推薦的清單編制方法,對(duì)每類非道路移動(dòng)機(jī)械的污染物排放量進(jìn)行計(jì)算.

1.2.1 工程機(jī)械 工程機(jī)械排放清單采用基于保有量的方式進(jìn)行計(jì)算,如公式(1)所示.

式中:為工程機(jī)械PM10、PM2.5、NO、THC、CO的排放量,t;、和分別為工程機(jī)械的類別、排放階段和功率段;為保有量,臺(tái);為平均額定功率, kw/臺(tái);LF為負(fù)載因子,指在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的凈功率與額定功率的比值;hr為年均使用時(shí)長(zhǎng),h;EF為排放因子,g/(kW·h).

1.2.2 農(nóng)業(yè)機(jī)械 農(nóng)業(yè)機(jī)械排放清單采用基于油耗量的方式進(jìn)行計(jì)算,分為農(nóng)業(yè)運(yùn)輸車和其他農(nóng)業(yè)機(jī)械兩部分.對(duì)于農(nóng)用運(yùn)輸車,計(jì)算方法如公式(2)所示.

式中:為農(nóng)用運(yùn)輸車PM10、PM2.5、NO、THC、CO的排放量,t;和分別為農(nóng)用運(yùn)輸車的類別和排放階段;為保有量,輛;EF為排放因子,g/km;為年均行駛里程,km.

對(duì)于其他農(nóng)業(yè)機(jī)械,計(jì)算方法如公式(3)所示.

式中:為其他農(nóng)業(yè)機(jī)械PM10、PM2.5、NO、THC、CO的排放量,t;和分別為其他農(nóng)業(yè)機(jī)械的類別和排放階段;為油耗量,kg;EF為排放因子,g/kg燃料.

1.2.3 鐵路內(nèi)燃機(jī)車、船舶 農(nóng)業(yè)機(jī)械、鐵路內(nèi)燃機(jī)車和船舶的排放清單采用基于燃油消耗的方式進(jìn)行計(jì)算,如公式(4)所示.

式中:為農(nóng)業(yè)機(jī)械、鐵路機(jī)車、船舶PM10、PM2.5、NO、THC、CO的排放量,t;為燃油消耗量,kg;EF為排放因子,g/kg燃料.

1.2.4 民航飛機(jī) 民航飛機(jī)的排放清單采用基于飛機(jī)起飛著陸循環(huán)次數(shù)(LTO)進(jìn)行計(jì)算,方法如公式(5)所示.LTO循環(huán)為國(guó)際民航組織規(guī)定的飛機(jī)從高空降落至機(jī)場(chǎng)又重新起飛至高空的一個(gè)封閉工作過(guò)程,一般包含進(jìn)近、滑行、起飛和爬升4個(gè)階段.

式中:為民航飛機(jī)PM10、PM2.5、NO、THC、CO的排放量,t;LTO為民航飛機(jī)起飛著陸循環(huán)次數(shù),次;EF為排放因子,kg/LTO.

1.3 基礎(chǔ)參數(shù)的收集

表2 四川省工程機(jī)械保有量調(diào)查結(jié)果

1.3.1 工程機(jī)械、農(nóng)用運(yùn)輸車保有量 工程機(jī)械保有量采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、資料查閱的方式獲取,基本思路為:調(diào)查四川省典型建筑工地在建設(shè)全過(guò)程中,單位施工面積上工程機(jī)械的使用情況,包括類型、排放標(biāo)準(zhǔn)、功率、使用時(shí)長(zhǎng)等參數(shù),結(jié)合四川省國(guó)土資源廳提供的21個(gè)市州建筑用地面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果,計(jì)算得到不同類型、不同功率、不同排放標(biāo)準(zhǔn)工程機(jī)械的保有量分布情況.農(nóng)用運(yùn)輸車的保有量來(lái)自于《四川省統(tǒng)計(jì)年鑒2016》(以下簡(jiǎn)稱《年鑒》)[20]以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查.結(jié)果如表2和表3所示.

表3 四川省農(nóng)用運(yùn)輸車保有量調(diào)查結(jié)果

1.3.2 活動(dòng)水平 工程機(jī)械的平均額定功率、負(fù)載因子和年均使用時(shí)長(zhǎng),以及農(nóng)用運(yùn)輸車的年均行駛里程采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查方式獲取.農(nóng)業(yè)機(jī)械的油耗量來(lái)自于《年鑒》[16].對(duì)于鐵路內(nèi)燃機(jī)車和船舶,首先通過(guò)查閱《年鑒》[20],獲取了2015年四川省鐵路內(nèi)燃機(jī)車的客運(yùn)量和貨運(yùn)量分別為2.72′106萬(wàn)人×km和6.86′106萬(wàn)t·km,船舶的客運(yùn)量和貨運(yùn)量分別為3′104萬(wàn)人×km和1.83′106萬(wàn)t·km;參考其他學(xué)者研究成果,假設(shè)乘客平均體重按照65kg計(jì),鐵路運(yùn)輸每萬(wàn)t·km的油耗為25.9kg/(萬(wàn)t·km),船舶的油耗為60kg/(萬(wàn)t·km)[22],獲取了2015年四川省鐵路內(nèi)燃機(jī)車和船舶的油耗量.另外,通過(guò)調(diào)查《2015年全國(guó)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》[23],獲取了四川省13座通航機(jī)場(chǎng)2015年民航飛機(jī)的起降次數(shù)合計(jì)為553394次.結(jié)果如表4所示.

表4 四川省非道路移動(dòng)源活動(dòng)水平調(diào)查結(jié)果

續(xù)表4

工程機(jī)械負(fù)載因子0.710.630.680.74 年均使用時(shí)長(zhǎng)(h)724681750573 壓路機(jī)平均額定功率(kW)2359104163 負(fù)載因子0.590.620.740.76 年均使用時(shí)長(zhǎng)(h)440582540617 其他農(nóng)業(yè)機(jī)械油耗量(t)機(jī)械類型排放標(biāo)準(zhǔn)＜37kw37~75kw75~130kw≥130kw 大中型拖拉機(jī)國(guó)Ⅰ前984.22952.66467.63655.6 國(guó)Ⅰ802.92408.75276.22982.2 國(guó)Ⅱ699.32097.94595.42597.4 國(guó)Ⅲ及以上103.6310.8680.8384.8 小型拖拉機(jī)國(guó)Ⅰ前40256.013616.03552.01776.0 國(guó)Ⅰ36482.012339.53219.01609.5 國(guó)Ⅱ46546.015743.54107.02053.5 國(guó)Ⅲ及以上2516.0851.0222.0111.0 排灌機(jī)械國(guó)Ⅰ前29913.65107.21094.4364.8 國(guó)Ⅰ16826.42872.8615.6205.2 國(guó)Ⅱ13710.42340.8501.6167.2 國(guó)Ⅲ及以上1869.6319.268.422.8 其他機(jī)械(聯(lián)合收割機(jī)、脫粒機(jī)、農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械等)國(guó)Ⅰ前29592.619195.214396.416795.8 國(guó)Ⅰ12887.18359.26269.47314.3 國(guó)Ⅱ4295.72786.42089.82438.1 國(guó)Ⅲ及以上954.6619.2464.4541.8 農(nóng)用運(yùn)輸車年均行駛里程(km)三輪19870 四輪22530 鐵路機(jī)車柴油消耗量(t)182253.1 船舶油耗量(t)柴油75564.2 燃料油34352.8 民航飛機(jī)起降次數(shù)(次)557350

1.3.3 排放因子 本研究中的排放因子采用《指南》中推薦的排放因子.其中,工程機(jī)械采用基于功率的排放因子,農(nóng)業(yè)機(jī)械、鐵路內(nèi)燃機(jī)車和船舶采用燃油消耗量的排放因子,飛機(jī)采用基于起降次數(shù)的排放因子.結(jié)果如表5所示.

1.3.4 時(shí)間分配 時(shí)間分配主要是基于月排放量進(jìn)行分配.其中,工程機(jī)械的時(shí)間分配系數(shù)主要是基于建筑工地施工時(shí)間分布情況;農(nóng)業(yè)機(jī)械主要是基于農(nóng)忙生產(chǎn)作業(yè)情況;船舶主要是基于海事部門提供的船舶航行時(shí)間分布情況;鐵路機(jī)車是基于交通部門提供的運(yùn)輸數(shù)據(jù);民航飛機(jī)則是參考各民航機(jī)場(chǎng)飛機(jī)起落情況.

表5 四川省非道路移動(dòng)源大氣污染物排放因子

續(xù)表5

工程機(jī)械[g/(kw·h)]130kW

1.3.5 空間分配 空間分配采用ArcGIS將非道路移動(dòng)源的排放量進(jìn)行3km′3km分配.其中,工程機(jī)械的空間分配系數(shù)主要是基于建筑工地的地理位置分配;農(nóng)業(yè)機(jī)械主要是基于農(nóng)田分布現(xiàn)狀分配;船舶采用航道的分布進(jìn)行分配;鐵路機(jī)車是基于鐵路路網(wǎng)及運(yùn)輸量進(jìn)行分配;民航飛機(jī)則是根據(jù)機(jī)場(chǎng)的地理位置及起飛降落量進(jìn)行分配.

2 結(jié)果與討論

2.1 排放清單建立結(jié)果

根據(jù)收集到的四川省各類非道路移動(dòng)機(jī)械的活動(dòng)水平數(shù)據(jù),建立了2015年四川省非道路移動(dòng)源排放清單,結(jié)果如表6所示.從表中明顯可以看出,工程機(jī)械是最大的污染排放源,其次為農(nóng)業(yè)機(jī)械,船舶、鐵路機(jī)車和民航飛機(jī)的排放量都相對(duì)較小.另外,四川省非道路移動(dòng)源PM2.5排放量約占PM10的90.34%,表明非道路移動(dòng)機(jī)械排放的顆粒物粒徑相對(duì)較小;NO的排放量遠(yuǎn)高于其他污染物.

表6 四川省非道路移動(dòng)源排放清單(t)

2.2 排放特征分析

圖1展示了四川省各類非道路移動(dòng)源不同污染物的排放分擔(dān)率.由圖可知,工程機(jī)械對(duì)PM10、PM2.5、NO、THC和CO的分擔(dān)率分別為77.4%、76.3%、73.0%、76.9%和78.0%,主要來(lái)自于挖掘機(jī)和裝載機(jī)的排放,對(duì)非道路移動(dòng)源的貢獻(xiàn)達(dá)到20%~37%之間.魯君等[14]對(duì)東部地區(qū)的研究結(jié)果也表明,挖掘機(jī)械是東部地區(qū)城市非道路移動(dòng)源的最主要貢獻(xiàn)者,排污占比達(dá)到30%以上,與本文結(jié)果較為接近.造成工程機(jī)械排污貢獻(xiàn)率大的主要原因是其使用頻率較高,單機(jī)排放量大.自2008年“5.12”汶川地震后,四川省建筑業(yè)迅速發(fā)展,工程機(jī)械大量使用,從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可知,挖掘機(jī)和裝載機(jī)的使用量最大,且大部分在用工程機(jī)械仍為國(guó)Ⅱ、國(guó)Ⅰ甚至國(guó)Ⅰ前排放標(biāo)準(zhǔn),單機(jī)排放量很大;另一方面,工程機(jī)械是通過(guò)加油車將燃油運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)添加,由于監(jiān)管缺失,燃油品質(zhì)并未得到保障.因此,多方面原因?qū)е鹿こ虣C(jī)械整體排放量相對(duì)較大.

農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)PM10、PM2.5、NO、THC和CO的分擔(dān)率相對(duì)較小,分別為14.0%、14.7%、13.0%、14.3%和15.0%.四川全省面積約為48.6萬(wàn)km2,平原占5.3%,丘陵占12.9%,山地占77%,高原占4.7%,水域占18.5%.受地形影響,全省農(nóng)業(yè)機(jī)械普及率相對(duì)較低.據(jù)四川省農(nóng)業(yè)廳統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,小麥、水稻等主要糧食作物耕種收綜合機(jī)械化率可以達(dá)到74%以上,其余地區(qū)約在60%左右;此外,農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用主要集中在農(nóng)忙季節(jié),其余時(shí)段的使用較少.因此,農(nóng)業(yè)機(jī)械的尾氣排放量總體低于工程機(jī)械.

船舶、鐵路內(nèi)燃機(jī)車和民航飛機(jī)的排放分擔(dān)率較小,約在2%~6%之間.有學(xué)者對(duì)天津市[24]、南京市等[25]區(qū)域的研究結(jié)果表明,船舶對(duì)非道路移動(dòng)源的污染物的貢獻(xiàn)率可達(dá)到40.3%~98.3%.與沿海、沿江地區(qū)不同,四川省的港口較少,內(nèi)河船舶保有量低,因此船舶的排污貢獻(xiàn)率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于沿海、沿江地區(qū).另外,四川省鐵路機(jī)車的保有量相對(duì)較小,而四川省除了雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)規(guī)模較大以外,其余機(jī)場(chǎng)規(guī)模很小,所以這3種污染源的總排放量相對(duì)較小.

圖1 四川省非道路移動(dòng)源排放分擔(dān)率

圖2 四川省不同排放標(biāo)準(zhǔn)非道路移動(dòng)源的排污分擔(dān)率

圖2展示了不同排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)期的排污分擔(dān)率.從圖中可以看出,國(guó)Ⅰ前非道路移動(dòng)機(jī)械對(duì)PM10、PM2.5、NO、THC和CO的貢獻(xiàn)率分別達(dá)到39.3%、40.9%、41.6%、33.0%和31.5%,遠(yuǎn)高于其他排放階段,這可能是由于國(guó)Ⅰ前非道路移動(dòng)機(jī)械本身機(jī)排污量大,且船舶、鐵路機(jī)車及民航飛機(jī)全部執(zhí)行國(guó)Ⅰ前排放標(biāo)準(zhǔn),從而導(dǎo)致國(guó)Ⅰ前階段的非道路移動(dòng)機(jī)械排放量占比較大.國(guó)Ⅰ和國(guó)Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械的排污分擔(dān)率較為接近,約為23%~33%之間,國(guó)Ⅲ及以上標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械對(duì)污染的貢獻(xiàn)率最小,約為4%~7%之間.隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的加嚴(yán),非道路移動(dòng)機(jī)械所用的燃油品質(zhì)、尾氣后處理裝置等逐步得到改善,排放因子逐漸降低,從而整體上表現(xiàn)出國(guó)Ⅰ前>國(guó)Ⅰ>國(guó)Ⅱ>國(guó)Ⅲ及以上的排放趨勢(shì).

2.3 時(shí)間分布特征

圖3展示了四川省各類非道路移動(dòng)機(jī)械排放的月變化趨勢(shì).可以看出,工程機(jī)械的排放量主要集中在5~12月,約占8%~13%之間,1~4月排放量相對(duì)較小,約為2%~6%之間,其中9月份排放量最大,而2月份最小,這可能是由于冬季溫度較低,工地建筑活動(dòng)減少,而到了春、夏、秋三季時(shí),工地的建筑活動(dòng)增加,工程機(jī)械使用量上升,從而導(dǎo)致排放量呈現(xiàn)出冬低夏高的趨勢(shì).農(nóng)業(yè)機(jī)械的排放量主要集中在4~5月和8~10月,其他月份排放占比較小,這是由于4~5月份是播種水稻、春小麥和收割冬小麥的時(shí)段,而8~10月是水稻和玉米的收割時(shí)段,農(nóng)業(yè)機(jī)械使用量相對(duì)較大,從而導(dǎo)致排放量上升.鐵路機(jī)車、船舶和民航飛機(jī)的活動(dòng)水平相對(duì)較為固定,因此其排放的月變化趨勢(shì)相差不大,但7~9月的排放量相對(duì)較突出,這可能是由于暑假期間學(xué)生及家長(zhǎng)出行活動(dòng)增加所導(dǎo)致的排放量增加.總體而言,四川省非道路移動(dòng)源的排放主要集中在5~10月,其余月份排放量相對(duì)較小.

圖3 各類非道路移動(dòng)源排放的月變化趨勢(shì)

2.4 空間分布特征

圖4展示了四川省非道路移動(dòng)源PM10的空間分布情況.從圖4(a)中可以看出,非道路移動(dòng)源尾氣排放的PM10在成都市較為集中,排放量也較大;其次為川南地區(qū)的宜賓、瀘州、自貢、內(nèi)江以及川東北地區(qū)的達(dá)州、廣安、南充和廣元等地,其排放量也相對(duì)較大;川西高原的排放量主要集中在攀枝花和西昌地區(qū),而阿壩州、甘孜州和涼山州的排放相對(duì)較小.從圖4(b)~(f)中可以看出,工程機(jī)械尾氣主要分布在成都市區(qū)以及其他城市的建城區(qū),其中德陽(yáng)、廣安和巴中的排放量超過(guò)2.2t/(a·km2);農(nóng)業(yè)機(jī)械尾氣PM10主要集中在成都平原城市群和川南城市群,其中成都二三圈層以及德陽(yáng)、自貢、南充、廣安等地排放量較大;船舶排放的PM10主要分布在廣元、南充、廣安、樂(lè)山、內(nèi)江、宜賓和瀘州等地;鐵路機(jī)車排放的PM10主要分布在成都、眉山、宜賓、南充、巴中和涼山、攀枝花等地;民航飛機(jī)排放的PM10主要分布在成都、綿陽(yáng)、南充等地區(qū).

圖4 四川省非道路移動(dòng)源PM10排放的空間分布

(a)代表全省PM10分布,(b)~(f)分別代表工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶、鐵路機(jī)車和民航飛機(jī)PM10的排放分布

2.5 不確定性分析

非道路移動(dòng)源排放清單在我國(guó)的研究起步較晚,本地化數(shù)據(jù)積累較少,不確定性主要來(lái)自于非道路移動(dòng)源的保有量、活動(dòng)水平及排放因子3部分.

在本研究中,工程機(jī)械的保有量及活動(dòng)水平是采用現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)反算獲取的.實(shí)際上,使用工程機(jī)械的建筑工地非常多,在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查過(guò)程中獲取工程機(jī)械使用量的數(shù)據(jù)較有限,在一定程度上其代表性相對(duì)不高,其使用時(shí)長(zhǎng)、功率、排放標(biāo)準(zhǔn)等活動(dòng)水平數(shù)據(jù)存在較大的局限性,這是不確定性的主要來(lái)源.而對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶、鐵路機(jī)車和民航飛機(jī)的活動(dòng)水平、燃油消耗等數(shù)據(jù)是通過(guò)統(tǒng)計(jì)年鑒及相應(yīng)的年報(bào)獲取的,相對(duì)而言能夠代表本地的實(shí)際水平,其不確定性相對(duì)較小.另外,本研究中所有機(jī)械的排放因子是參考《指南》中的推薦值,未開(kāi)展本地化的測(cè)試工作,而機(jī)械類型、使用時(shí)長(zhǎng)、燃油品質(zhì)、工作工況、排放標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)廠家等都能導(dǎo)致排放因子發(fā)生較大的變化,僅采用《指南》推薦值是遠(yuǎn)不能代表四川本地的實(shí)際情況,因此排放因子導(dǎo)致清單不確定性的重要來(lái)源,建議在下一步工作中加強(qiáng)調(diào)查及實(shí)測(cè)工作.

3 結(jié)論

3.1 2015年四川省工程機(jī)械和農(nóng)用運(yùn)輸車的保有量分別約為2.7′105臺(tái)和1.3′105輛;其他農(nóng)業(yè)機(jī)械、鐵路機(jī)車和船舶的燃油消耗分別為4.2′105t、1.8′105t和1.1′105t;民航飛機(jī)的起降量約為5.6′105次.

3.2 2015年四川省非道路移動(dòng)源PM10、NO、THC和CO的排放量分別為1.38′104t、1.83′105t、2.98′104t和1.21′105t,工程機(jī)械的貢獻(xiàn)率達(dá)到70%以上,農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶、鐵路機(jī)車和民航飛機(jī)的排污貢獻(xiàn)較小.

3.3 從時(shí)間分布上看,四川省非道路移動(dòng)源的排污主要集中在5~10月份,其余月份排放量相對(duì)較小;從空間分布上看,四川省非道路移動(dòng)源尾氣排放主要集中在成都市,其次為川南地區(qū)的宜賓、瀘州、自貢、內(nèi)江以及川東北地區(qū)的達(dá)州、廣安、南充和廣元等地,而阿壩州、甘孜州和涼山州地區(qū)排放較小.

3.4 非道路移動(dòng)源排放清單的不確定主要來(lái)自于機(jī)械保有量及排放因子.

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Study on the non-road mobile source emission inventory for sichuan province.

FAN Wu-bo1,2, CHEN Jun-hui1*, LI Yuan1, JIANG Tao1, SUN Shu1, WANG Gang1, LIAO Hong-tao3, JIANG Tao3, WU Kai3, QIAN Jun1, YE Hong1

(1.Sichuan Research Institute of Environmental Protection, Chengdu 610041, China；2.Sichuan University, Chengdu 610041, China；3.Chengdu University of Information Technology, Chengdu 610225, China)., 2018,38(12)：4460~4468

The emission amount and characters of air pollutants from non-road mobile sources were analyzed with emission factor method, based on the collected vehicle population and activity levels of construction machinery, agricultural machinery, locomotives, ships, and civil aircrafts in Sichuan Province in 2015. Subsequently, a 3km′3km grid emission inventory was established. The results showed that the emissions of PM10, PM2.5, NO, THC and CO were about 1.38′104t, 1.25×104t, 1.83′105t, 2.98′104t and 1.21′105t respectively. The construction machinery was the largest source, which contributes more than 70%. The second contributor was the agricultural machinery, about 15%. The emissions of the two primary sources mainly concentrated in summer and autumn, comparing to the uniform distribution of locomotives, marine and civil aircraft. Spatially, the high emission sources are mainly distributed in the Chengdu plain and the southern region of Sichuan.

non-road mobile；construction machinery；emission inventory；Sichuan

X501

A

1000-6923(2018)12-4460-09

范武波(1988-),四川廣元人,工程師,碩士,主要從事大氣污染控制研究.發(fā)表論文6篇.

2018-05-04

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017YFC0212106);國(guó)家環(huán)境保護(hù)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201409012)

* 責(zé)任作者, 研究員, 9503062@qq.com