辽宁省大气污染源排放清单网格化建设分析

刘畅，郝丹

（1.辽宁省生态环境事务服务中心，沈阳 110000；2.中科三清科技有限公司，北京 100029）

2016 年3 月8日，原环境保护部办公厅印发《生态环境大数据建设总体方案》，提出充分运用大数据、云计算等现代信息技术手段，全面提高生态环境保护综合决策、监管治理和公共服务水平。近年来，辽宁省空气质量恶化趋势得到有效抑制，但面临的空气污染形势依然严峻，要持续加大大气污染防治攻坚力度，采取更加精细有效的措施，实现科学精准治理，变被动监督为主动监管。一个地区的大气污染是本地自身积累、区域传输、转化综合的结果[1]，依据辽宁省大气污染源排放清单，结合计算机技术实现空间数据与属性数据无缝集成[2]，制定直观、多层次、纵向到底、横向到边、延伸基层的区域污染网格化图谱是实现大气精细化、智能化管理的重要依据。通过区域污染网格化图谱，可准确找到城市的主要污染源区域，科学合理地评估城市大气污染。美国和欧盟2013 年开始关注网格化传感器技术在大气污染防治网格化系统中的应用，但并未开启大范围区域内空气质量状况的研究。目前，北京市、河北省、广东省等地开启了大气污染网格化系统应用研究[3]。因此，要建立一个涵盖多种大气污染源的排放清单，定量分析大气污染物的排放源贡献率，并针对不同污染源的时空分布特点，筛选具有代表性的时空表征数据，为后续空气质量模拟提供基础支持[4]。

1 摸底调查，建立体系

首先针对辽宁省排放源进行摸底调查，明确当地排放源的主要构成，根据当地行业和燃料/产品特点，选取合适的第一、二级排放源类型，以确定源清单编制过程中的活动水平数据调查和收集对象。在数据调查和收集阶段，应当涵盖排放源第三、四级分类涉及的所有燃烧/工艺技术和污染物末端控制技术，在数据整理过程中，根据当地排放源特点确定源清单覆盖的第三、四级分类。自第一级至第四级，逐级建立完整的排放源分类分级体系。

早期研究者直接引用国外排放因子或计算公式计算历年的氨排放量[5]，但得到的排放清单具有较大的不确定性。本次大气污染源排放清单编制主要采用国控重点源在线监测数据计算排放系数，其间采用物料衡算法和文献调研法。其中，文献调研法优先选用切实符合辽宁省实际情况的本地排放因子和国家清单编制指南推荐值，其次参考国内同类地区、同等水平的相关研究，最后，仍然欠缺者利用国外的权威因子库进行补充，如欧盟排放清单因子库等，并且通过调查进行本地化修正，保证清单结果的全面性，体现本地化特征。

污染源排放清单编制主要是在确定本地污染源并进行分类分级的基础上设计调查方案，通过基础数据调研和现场调查获取污染源活动水平数据后，选取合适的排放因子进行污染源排放量计算。

2 大气污染物网格化分析

基于辽宁省各地市大气污染源排放清单，分析各污染源的大气污染贡献率。结果发现，VOCs 排放源以工艺过程源为主，其次为溶剂使用源及道路移动源；颗粒物、SO2排放源均以化石燃料固定燃烧源与工艺过程源为主；NOx排放源以化石燃料固定燃烧源与移动源为主。

依据大气污染源排放清单，使用计算机技术进行时间、空间、物种分配，时间分辨率为1 h，网格精度为1 km×1 km，并将GIS 技术融入辽宁省大气污染源排放清单，形成网格化展示。GIS 技术可以进行空间分析，是绘制各种污染源网格化图谱的必备工具。绘制大气污染物网格化图谱涉及的污染源包括化石燃料固定燃烧源、工艺过程源、移动源、溶剂使用源、农业源、扬尘源、存储运输源、生物质燃烧源、废物处理源和其他排放源，污染物指标分别是PM2.5、PM10、VOCs、NOx和SO2。如图1 至图4 所示，根据2016 年大气污染源排放清单数据，阜新市为辽宁省PM2.5、PM10排放总量占比最大的城市，占比分别为20%、17%；大连市、沈阳市为辽宁省VOCs 主要排放城市，占比分别为23%、18%；大连市、鞍山市、沈阳市为辽宁省NOx主要排放城市，占比分别为15%、13%、12%。

图1 辽宁省全部污染源PM2.5 排放量占比图

图2 辽宁省全部污染源PM10 排放量占比图

图3 辽宁省全部污染源VOCs 排放量占比图

图4 辽宁省全部污染源NOx 排放量占比图

3 结论

编制融合GIS 技术的大气污染源排放清单，形成高分辨率的大气污染物网格化图谱，分析污染排放贡献特征，定量识别主要大气污染源排放区域，是实现精准治污的基础。2016 年辽宁省大气污染源排放清单数据显示，VOCs 排放源以工艺过程源为主，其次为溶剂使用源及道路移动源；颗粒物、SO2排放源均以化石燃料固定燃烧源与工艺过程源为主；NOx排放源以化石燃料固定燃烧源与移动源为主。阜新市为辽宁省PM2.5、PM10排放总量占比最大的城市；大连市、沈阳市为辽宁省VOCs主要排放城市；大连市、鞍山市、沈阳市为辽宁省NOx主要排放城市。