南京市移動源排放清單建立研究

謝軼嵩+楊峰

摘 要：基于南京市移動源活動水平，采用適當(dāng)?shù)墓浪惴椒?，建立了南京?015年移動源排放清單。結(jié)果表明：南京市2015年移動源排放的CO、HC、NOx、PM10、PM2.5、SO2分別為9.61萬t、1.88t、5.66萬t、0.22萬t、0.20萬t和0.29萬t。道路移動源中，小型載客汽車對HC和CO排放量貢獻(xiàn)率最大，分別為61.0%和54.7%。重型載貨汽車是NOx、PM10、PM2.5和SO2四種污染物的主要排放來源，占比分別為54.0%、46.7%、45.8%和42.9%。非道路移動源中，船舶對CO、HC、NOx、PM10、PM2.5和SO2排放量的貢獻(xiàn)率均最大，分別為53.8%、49.4%、44.5%、57.8%、57.1%和89.6%。

關(guān)鍵詞：南京；移動源；排放清單

中圖分類號 X51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）10-0098-05

Abstract：Based on the activity level data collectedof mobile source，the mobile sourceemission inventory of Nanjing in 2015 was calculated and established by usingan appropriate estimation method.Results indicated that the total emissions of pollutants CO，HC，NOx，PM10，PM2.5 and SO2 of mobile source in Nanjing were 96.1，18.8，56.6，2.2，2.0 and 2.9kt，respectively. For on-road mobile source，the small passenger cars were the largest contributors for both CO and HC emission with the percentage of 54.7% and 61.0%，respectively. The heavy-duty trucks were the largest contributors for NOx and PM10 emission，as well as PM2.5 and SO2，which accounted for 54.0%，46.7%，45.8%and 42.9%，respectively. For non-road mobile source，the ship were the biggest contributors for CO，HC，NOx，PM10，PM2.5 and SO2 emission，accounting for 53.8%，49.4%，44.5%，57.8%，57.1% and 89.6%，respectively.

Key words：Nanjing；Mobile sources；Emission inventory

移動源主要分為道路移動源和非道路移動源，通常指機(jī)動車和非道路機(jī)械等[1]。隨著中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城市化規(guī)模迅速擴(kuò)大，機(jī)動車保有量也迅猛增長[2]。北京[3]、杭州[4]、常州[5]等城市的大氣污染物排放清單結(jié)果顯示，機(jī)動車尾氣排放是本地大氣污染物的主要排放源之一。與機(jī)動車相比，以柴油為主要燃料的非道路機(jī)械具有技術(shù)水平低、使用年限長、耗油量高等特點(diǎn)[5]，且空間分布廣泛，尾氣控制措施實(shí)施難度較大，排放問題日顯突出[6]。張禮俊等[7]建立了珠江三角洲地區(qū)2006年非道路移動源排放清單，結(jié)果表明，非道路移動源已成為該地區(qū)第三大SO2和NOx排放貢獻(xiàn)源。因此，研究移動源排放的污染物對城市空氣質(zhì)量的影響，建立排放清單具有重要意義[8]。

本研究以環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《道路機(jī)動車大氣污染物排放清單編制技術(shù)指南（試行）》[9]和《非道路移動源大氣污染物排放清單編制技術(shù)指南（試行）》[10]為主要依據(jù)，收集了南京市2015年移動源活動水平數(shù)據(jù)，采用適當(dāng)?shù)墓浪惴椒ê团欧畔禂?shù)，建立了南京市2015年移動源排放清單，以期為制定合理的移動源污染控制措施提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域與對象 研究區(qū)域?yàn)槟暇┦?，估算的移動源包括道路移動源（機(jī)動車）和非道路移動源。其中，非道路移動源為工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶、鐵路內(nèi)燃機(jī)車和飛機(jī)。涉及的大氣污染物包括CO、HC、NOx、PM10、PM2.5和SO2等6種。

1.2 數(shù)據(jù)來源

1.2.1 道路移動源 本研究獲取了2015年南京市分車型、分燃料、分登記年份的機(jī)動車保有量數(shù)據(jù)。車輛排放標(biāo)準(zhǔn)的劃分參考《道路機(jī)動車大氣污染物排放清單編制技術(shù)指南（試行）》（以下簡稱“指南1”）。出租車日均行駛里程303km[12]，其余車型的年均行駛里程均引用指南1推薦值。排放系數(shù)采用指南1推薦方法來計算，各修正因子根據(jù)本地環(huán)境條件及交通運(yùn)行情況來確定。根據(jù)資料[12-13]可知，南京市平均海拔32m，2015年年平均氣溫16.4℃，平均濕度73%，平均車速22km/h，車用汽油和柴油均為國五標(biāo)準(zhǔn)，含硫率10μL/L。因此，僅有海拔因子、溫度因子和乙醇摻混度不進(jìn)行修正。柴油車載重系數(shù)采用全國典型工況載重系數(shù)為50%[8]，HC蒸發(fā)排放系數(shù)采用推薦值1a。

1.2.2 非道路移動源 工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶、鐵路燃油消耗量估算方法參考文獻(xiàn)[14]或《非道路移動源大氣污染物排放清單編制技術(shù)指南（試行）》（以下簡稱“指南2”），其中，房屋建筑施工面積、農(nóng)業(yè)柴油消耗量、船舶客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量、鐵路客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量等計算所需相關(guān)數(shù)據(jù)來自年鑒[13，15-16]。祿口機(jī)場飛機(jī)起降架次數(shù)據(jù)來自《全國機(jī)場生產(chǎn)統(tǒng)計公報》。工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械和鐵路內(nèi)燃機(jī)車燃油含硫率取值參考GB252-2011《普通柴油》[17]，內(nèi)河船舶油品含硫率來自本地調(diào)研，為1.5%，民航飛機(jī)油品含硫率參考文獻(xiàn)[7]。排放系數(shù)采用指南2推薦值。

1.3 估算方法

2 結(jié)果與分析

2.1 移動源排放清單結(jié)果 按照指南1方法計算出2015年南京市移動源污染物排放量為：CO9.61萬t，HC1.89t，NOx5.66萬t，PM100.22萬t，PM2.50.20萬t，SO20.29萬t。其中，道路移動源污染物排放量：CO9.23萬t，HC1.77萬t，NOx4.75萬t，PM100.16萬t，PM2.50.15萬t，SO20.008萬t。非道路移動源污染物排放量：CO0.38萬t，HC0.12萬t，NOx0.92萬t，PM100.06萬t，PM2.50.05萬t，SO20.29萬t。各車型機(jī)動車及各類非道路移動機(jī)械污染物排放情況詳見表1。

2.2 移動源排放特征分析

2.2.1 道路移動源排放特征分析 統(tǒng)計分析不同車型機(jī)動車污染物排放量（圖1），從圖中可以看出，不同車型機(jī)動車的排污貢獻(xiàn)差別較大。對于CO和HC，小型載客汽車是最大的貢獻(xiàn)源，排放量占比分別為54.7%和61.0%。重型載貨汽車保有量僅占全市機(jī)動車保有量的2.0%，但對NOx、PM10、PM2.5和SO2排放貢獻(xiàn)均為最大，分別達(dá)到了54.0%、46.7%、45.8%和42.9%。輕型載貨汽車和大型載客汽車對NOx排放貢獻(xiàn)也較大，分別為11.5%和11.4%。對于顆粒物，小型載客汽車和大型載客汽車貢獻(xiàn)率僅次于重型載貨汽車，雖然小型載客汽車以汽油燃料為主，顆粒物排放相對柴油車少，但因其保有量占到總保有量的82.7%，所以對PM10和PM2.5排放貢獻(xiàn)也較大，分別為13.7%和14.8%。大型載客汽車的貢獻(xiàn)率則分別為14.2%和13.9%。

將機(jī)動車按排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，分析不同排放標(biāo)準(zhǔn)車輛污染物排放量（圖2）。2015年，南京市機(jī)動車國Ⅵ、國Ⅲ和國II排放標(biāo)準(zhǔn)車輛保有量占比較大，分別為51.4%、26.5%和16.3%。而從污染物排放量來看，國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的車輛對CO、HC、NOx、PM10、PM2.5和SO2的貢獻(xiàn)率分別為29.9%、31.1%、62.2%、62.3%、61.9%和49.8%，均為最大。對于CO、HC、NOx和SO2，國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的車輛排放貢獻(xiàn)率第二，分別為26.0%、30.2%、20.1%和38.8%。國Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn)車輛則對顆粒物排放貢獻(xiàn)較大，其PM10、PM2.5排放貢獻(xiàn)率分別為17.8%、17.9%。

2.2.2 非道路移動源排放特征分析 2015年，南京市非道路移動源燃油消耗量（不含民航飛機(jī)）為18.2萬t。其中，船舶占比最大，為47.0%，其次為工程機(jī)械，占比28.2%。分析各類非道路移動源大氣污染物排放貢獻(xiàn)率可知（圖3），船舶是非道路移動源大氣污染物排放的主要貢獻(xiàn)源，其CO、HC、NOx、PM10和PM2.5排放量占總量的比例均最大，分別為53.8%、44.3%、44.5%、57.8%和57.1%，由于船舶用油含硫率較高，其SO2排放量貢獻(xiàn)率也高達(dá)89.6%。此外，工程機(jī)械和民航飛機(jī)也是南京市非道路移動源中的重要貢獻(xiàn)源。其中，工程機(jī)械排放的CO、HC、NOx、PM10和PM2.5分別占總量的14.5%、20.4%、18.4%、19.0%和19.6%，民航飛機(jī)為20.2%、18.7%、14.8%、8.0%和8.1%。

2.3 清單結(jié)果比較 將本研究移動源清單結(jié)果與南昌市（2014年）、揚(yáng)州市（2014年）以及基于COPERT Ⅳ模型建立的南京市機(jī)動車清單結(jié)果（2011年）進(jìn)行比較，詳見表2。從表中可以看出，南昌市移動源清單結(jié)果普遍低于本研究，二者估算方法大體相同，說明本市移動源污染物排放量要高于南昌市。SO2排放量則因參考依據(jù)不同，結(jié)果差異較大；與揚(yáng)州市移動源清單結(jié)果比較，差異較大，除研究區(qū)域不同外，所選取的排放系數(shù)、估算方法以及獲取的活動水平數(shù)據(jù)詳實(shí)程度的不同，都有可能是導(dǎo)致清單結(jié)果出現(xiàn)較大差異的原因；與2011年機(jī)動車清單結(jié)果對比，一致性較好。

2.4 不確定性分析 本研究中清單的不確定性主要來自活動水平、估算方法和排放系數(shù)3個方面。在活動水平方面，道路移動源中，年均行駛里程多采用指南推薦值；非道路移動源中，燃油消耗量數(shù)據(jù)多數(shù)是通過公式估算得出，這些數(shù)據(jù)與本地實(shí)際情況之間存在一定偏差，從而帶來較大的不確定性。估算方法方面，非道路移動源清單在建立過程中，忽略了機(jī)械數(shù)量、種類和運(yùn)行工況等因素，直接采用燃油消耗量估算其污染物排放量，由此存在不確定性。排放系數(shù)方面，本研究選用了指南中的排放系數(shù)，相較參考國外文獻(xiàn)會更符合實(shí)際，但是否符合本地非道路移動源的實(shí)際排放狀況仍有不確定性。

3 結(jié)論

（1）2015年，南京市移動源共向大氣排放CO9.61萬t，HC1.88t，NOx5.66萬t，PM100.22萬t，PM2.50.20萬t，SO20.29萬t。

（2）道路移動源中，小型載客汽車對CO和HC排放貢獻(xiàn)率最大，為54.7%和61.0%。重型載貨汽車是NOx、PM10、PM2.5和SO2排放最大貢獻(xiàn)源，排放量占比分別為54.0%、46.7%、45.8%和42.9%。按排放標(biāo)準(zhǔn)來劃分，國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的車輛污染物排放貢獻(xiàn)率最大。

（3）非道路移動源中，船舶對CO、HC、NOx、PM10、PM2.5和SO2的貢獻(xiàn)率均最大，分別為53.8%、49.4%、44.5%、57.8%、57.1%和89.6%。

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