重慶廣睿達(dá)科技有限公司 歐陽藍(lán)
2017年全國第二次污染源普查結(jié)果顯示:2007-2017年全國機(jī)動(dòng)保有量由1.42億輛增長(zhǎng)至2.67億輛,十年間增長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)的不斷加嚴(yán)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(dǎo)致機(jī)動(dòng)車污染排放始終居高不下。
根據(jù)《張掖市年鑒》中的統(tǒng)計(jì)信息可知:張掖市2014-2019年機(jī)動(dòng)車保有量由13.69萬輛增長(zhǎng)至30.45萬輛,增長(zhǎng)2.22倍,機(jī)動(dòng)車年增長(zhǎng)率是全國的2.37倍,機(jī)動(dòng)車大氣污染物排放總量也隨之增加。
本研究將機(jī)動(dòng)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(jìn)行估算,計(jì)算公式如下:
式中,Ei為機(jī)動(dòng)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(jī)動(dòng)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(dòng)源排放因子主要參考《城市大氣污染物排放清單編制技術(shù)手冊(cè)》和《道路機(jī)動(dòng)車排放清單編制技術(shù)指南(試行)》提供的基準(zhǔn)排放系數(shù)結(jié)合實(shí)際修正獲得,計(jì)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(zhǔn)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(duì)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(gè)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(duì)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(jì)算得到。計(jì)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。
2019年底,張掖市機(jī)動(dòng)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。
2019年張掖市機(jī)動(dòng)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(dòng)源大氣污染物排放清單
不同車型對(duì)污染物的貢獻(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(jī)動(dòng)車總排放量的94.95%。見圖1。
圖1 道路移動(dòng)源不同車型排放貢獻(xiàn)率
按照路網(wǎng)信息對(duì)CO、NOx、VOCs排放量進(jìn)行3km×3km網(wǎng)格化處理,張掖市道路移動(dòng)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(dòng)源CO、NOx、VOCs空間分布
(1)張掖市2019年機(jī)動(dòng)車保有量30.45萬輛,比2014年增長(zhǎng)2.22倍,導(dǎo)致道路揚(yáng)塵源大氣污染物排放量顯著增加。
(2)2019年張掖市道路移動(dòng)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(jī)動(dòng)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(dòng)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。