城市尺度高空间分辨率VOCs组分排放清单构建方法与应用

挥发性有机物(VOCs)是影响大气复合污染形成的关键前体物,来源众多且化学组成差异较大. 为满足城市尺度VOCs精准管控需求,本文基于“自下而上”的人为源活动水平数据与植被遥感资料,并与文献调研和实测VOCs源谱信息相耦合,采用排放因子法构建了城市尺度高空间分辨率VOCs组分清单的编制方法,并以河南省驻马店市为研究区域开展应用. 结果表明:①本文构建的清单编制方法能够获取城市尺度高空间分辨率的VOCs组分排放清单,根据现阶段可获取的活动水平分辨率,清单分辨率可在1 km×1 km及以上. ②驻马店市烯烃组分排放量最高,其次是烷烃和含氧VOCs (OVOCs),其中排放量较高的物种为异戊二烯、苯乙烯和乙酸乙酯等;对于臭氧生成潜势(OFP),烯烃和OVOCs是主要贡献者,OFP贡献较高的物种为异戊二烯、乙烯、乙醛和甲醛等;在空间分布上,研究区域VOCs排放空间分布呈明显差异,林地茂密、工业企业密集、人口和路网密度较大的区域VOCs排放量较高. ③将清单结果与受体模型解析结果对比发现,二者在主要源类的识别上基本一致,印证了所构建清单的可靠性. 对比PMF解析因子谱和清单参考源谱发现,清单参考源谱中燃烧源以及工艺过程和溶剂使用源适用性较好,移动源谱适用性较低. 研究显示,驻马店市VOCs总量及组分排放空间特征明显,高空间分辨率清单可为城市差异化管理提供基础.      

广西工业源大气污染物排放清单及空间分布特征研究

大气污染物排放清单是了解区域污染物排放特征的重要资料,而工业源是大气污染的重点排放源.研究根据收集的工业企业活动水平数据,选择合理的计算方法和排放因子,建立了广西2016年工业源大气污染物排放清单.结果表明,2016年广西工业源SO_2、NO_x、CO、PM_(10)、PM_(2.5)、VOCs排放总量分别为20.7×10~4、21.6×10~4、147.5×10~4、48.4×10~4、25.7×10~4、34.7×10~4 t.其中,电厂和非金属矿物制品业对SO_2、NO_x、PM_(2.5)和VOCs的贡献最高.除此之外,黑色金属冶炼是SO_2、NO_x和PM_(2.5)的主要贡献源;有色金属冶炼是PM_(2.5)的主要贡献源;农副食品加工业是VOCs的主要贡献源.根据排放源污染物排放量及地理坐标信息,建立了污染物排放量空间分布特征图.结果显示,广西工业企业SO_2和NO_x排放主要集中在百色、柳州、防城港和贵港市;颗粒物排放主要集中在贵港、柳州和百色市;VOCs排放主要集中在柳州、贵港和崇左市.研究建立的排放源清单结果具有一定的不确定性,建议进一步完善基础研究.     

国五和国六轻型汽油车蒸发排放因子与特征研究

挥发性有机物（VOCs）是光化学污染形成的重要前体物，汽油车的蒸发排放是VOCs的重要排放来源。排放清单是表征汽油车VOCs排放的重要手段，汽油车的VOCs蒸发排放因子是建立源排放清单重要的数据基础。该文通过整车蒸发排放试验获取国五和国六轻型汽油车的热浸和昼夜VOCs排放因子，为建立汽油车VOCs排放清单提供重要的数据参考。结果表明，国五轻型汽油车热浸VOCs平均排放因子为(0.11±0.11) g/h，昼夜损失平均排放因子为(0.61±0.29) g/d；国六轻型汽油车热浸VOCs排放因子为(0.095±0.077) g/h，昼夜损失平均排放因子在(0.23±0.16) g/d。研究表明昼夜排放测试中，蒸发密闭室内VOCs质量排放上升速度先快后慢；相较于国五车辆，国六车辆车的昼夜排放改善更为明显，且使用95号汽油的车辆比使用92号汽油的车辆蒸发排放略低。     

南京市工业源大气污染物排放清单的建立

通过收集整理南京市工业源活动水平,采用"自下而上"的方法建立了2014年南京市工业源大气污染物排放清单。清单结果显示,2014年南京市工业源SO_2、NO_x、PM_(2.5)、PM_(10)、CO、VOCs和NH_3的一次排放总量分别为6.70、14.45、4.97、7.06、83.03、14.47和0.07万t。电力生产是SO_2和NO_x的主要排放源,占工业源总排放量的40%以上,钢铁行业是PM_(2.5)、PM_(10)和CO的主要排放源,均占55%以上,VOCs排放主要来自石化化工,贡献了约62.6%的工业源排放。工业重点源空间分布结果显示,南京市重点源排放主要集中于长江沿岸一带的2个园区:南京化学工业园区和南京经济技术开发区。该研究建立的排放清单具有一定的不确定性,建议后续研究加强大气污染物排放系数的研究,进一步完善大气污染物排放清单,为该市大气污染预报预警和污染控制措施的制定提供重要基础数据。     

济南市人为源挥发性有机物排放清单及特征

该研究以2016年为基准年,采用"自下而上"的排放因子法建立了济南市人为源挥发性有机物(VOCs)排放清单。结果显示,济南市2016年人为源VOCs排放总量为81 512 t,排放量较大的源类为工艺过程源、移动源和溶剂使用源,分别占VOCs排放总量的47.8%、17.7%、16.8%。工艺过程源中的石油、化工行业排放量较大,且多为无组织排放,应加强泄露检测与修复;移动源中的载客汽车尤其是小型载客汽车由于保有量大,排放突出,应加强控制;溶剂使用源中的医药和汽车制造业排放量较大,应提高VOCs收集和处理效率。各区县VOCs排放总量居前3位的分别为历下区、历城区和章丘市。清单不确定性半定量评估结果表明,济南市人为源VOCs排放清单不确定度级别为中,为降低VOCs排放清单不确定性,需开展VOCs污染控制效率实际测试和排放因子本地化研究。     

苏州市人为源挥发性有机物排放清单及特征

掌握挥发性有机物(VOCs)排放清单是研究区域大气复合污染和控制策略的基础.本文通过结合国内外学者的源清单研究成果对苏州市人为源VOCs进行系统分类,并根据苏州市相关统计数据和实地调研结果,采用排放因子法建立了苏州市2016年人为源VOCs排放理论值清单.结果表明,2016年苏州市人为源VOCs排放总量约为2.75×10~5 t,其中,生物质燃烧源、化石燃料燃烧源、工业过程源、溶剂使用源、移动源、储存源和生活源分别占排放总量的3.9%、4.3%、22.8%、36.7%、24.0%、6.3%和2.0%.纺织印染、电子设备制造、机械设备制造、橡胶塑料制品生产、基础化学原料制造及建筑装饰、轻型客车制造是苏州市人为源VOCs排放的重点行业(产业),排放量均超过1×10~(4 )t.苏州市各县级市及市辖区中,市辖6区及张家港市的总排放量较高,约占总排放量的60%,张家港市和昆山市的平均排放强度较高,均超过了40 t·km~(-2).     

2000～2020年天津市机动车全过程VOCs排放特征及演变

机动车排放已成为城市地区人为源挥发性有机物(VOCs)的重要来源,排放清单是量化其环境影响的重要手段.针对已有研究中存在的过程区分不清、排放因子测试不全和气象参数考虑不细等问题,基于文献调研与实验测试完善了排放因子库,在月尺度上提出了涵盖尾气排放和蒸发排放(包括运行损失、昼间排放、热浸排放和加油排放)的机动车全过程VOCs逐月排放清单构建方法,并应用此方法建立了2000～2020年天津市机动车全过程VOCs排放清单.研究期内,天津市机动车VOCs排放总量呈现出先缓慢上升后逐步下降的趋势,2020年排放总量为2.14万t,小型客车是对排放总量贡献最大的车型,贡献率达75.00%.排放标准升级对不同过程VOCs排放的影响存在差异.与尾气排放量的持续下降不同,蒸发排放量呈现出先升后降的倒U型走势,且对总排放量的贡献逐年上升,2020年时贡献率为31.69%.机动车排放的月度变化受活动水平与排放因子的双重影响.VOCs排放量呈现出秋冬季高和春夏季低的特点,2020年新冠疫情期间,封控措施限制了机动车活动水平,使得VOCs排放量显著低于往年同期.计算方法和数据结论可为大气污染防治工作提供技术参考...     

基于本地污染源调查的杭州市大气污染物排放清单研究

基于实地调查数据并辅以统计数据,采用物料衡算法和排放因子法,估算了杭州市2015年大气污染物排放清单,并选取经纬度坐标、路网、航道、土地类型和人口等数据作为权重因子,研究了该地区各类排放源污染物排放空间分布特征.结果表明,杭州市2015年SO_2、NO_x、CO、VOCs、PM_(10)、PM_(2.5)和NH_3年排放总量分别为22.20×10~3、108.17×10~3、192.10×10~3、134.94×10~3、78.12×10~3、27.65×10~3和59.75×10~3t.工业源是杭州市SO_2排放的主要来源,移动源对NO_x和CO的排放贡献最为显著,扬尘源是杭州市PM_(10)和PM_(2.5)排放的最主要来源,其次为工业源;VOCs排放的主要来源依次为工业源、天然源和移动源;NH_3排放主要来自农业源.从空间分布来看,排放主要集中在中心城区及其周边的萧山、下沙、大江东、余杭和富阳等工业企业相对密集的区域.本研究建立的排放清单在污染源覆盖范围和排放因子方面仍然存在一定的不确定性,建议在后续研究中重点开展低、小、散企业及本地化排放因子调查研究工作,进一步提升大气污染物排放清单的准确度.     

我国机动车排放VOCs及其大气环境影响

挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)作为大气中主要污染物之一,是O3和二次有机气溶胶(secondary organic aerosol,SOA)的重要前体物.为全面了解我国城市机动车排放VOCs对空气质量的影响,本文系统介绍了我国部分城市大气中VOCs的源解析最新成果,并分车型、分燃料综述了我国机动车VOCs的排放因子、成分谱及其对二次污染的贡献,以期为未来机动车VOCs排放和控制提供数据和理论支持.研究发现,机动车是我国城市大气VOCs的最大源,平均贡献率为36.8%;摩托车和轻型汽油车是主要排放车型.机动车尾气排放VOCs对城市O3和SOA生成都有重要贡献,随着排放标准提升和运行工况改善,机动车排放因子和臭氧生成潜势(ozone formation potentials,OFPs)明显降低,成分谱以芳香烃和烯烃等活性组分为主,对二次污染的贡献较大.     

南京市2021年人为源VOCs组分清单

通过收集各类VOCs排放源的活动水平数据,选择合适的排放因子,利用排放因子法建立了2021年南京市VOCs人为源排放清单.并通过筛选合适的VOCs源成分谱,建立了南京市VOCs物种排放清单,分析了南京市各排放源以及不同VOCs组分的排放特征.结果表明,2021年南京市排放VOCs约302.85kt,其中工艺过程源的排放量最高(182.94kt),占比可达60.41%,其次为道路移动源(19.46%),非道路移动源占比最少(0.40%).在VOCs物种清单中,排放量最多的为烷烃(109.06kt),其次是卤代烃(75.08kt)和芳香烃(50.72kt).排放量贡献前10的物种分别为:氯乙烯、乙烷、丙烷、三氯乙烯、1,2-二氯乙烷、对二甲苯、正丁烷、乙苯、其他烷烃和乙烯,占总量的63.96%,主要来自合成纤维单体制造和原油加工行业.     

城市大气挥发性有机物排放源及来源解析

城市大气挥发性有机物(VOCs)是二次有机气溶胶(SOA)的重要前体物,而SOA又是城市大气细粒子的重要组成成分,对大气细粒子PM2.5的贡献不容忽视。文章综述了国内外城市大气中VOCs排放源以及来源解析的研究现状。研究结果表明:城市大气挥发性有机物(VOCs)排放源中人为源来自汽车尾气、燃料挥发、石油化工、涂料的使用和生物质燃料燃烧等,天然源来自植物排放;主要的排放源是汽车尾气、燃料挥发、涂料的使用。城市大气挥发性有机物(VOCs)来源解析方法主要为PMF、PCA/APCS受体模型。天然源主要来自于植物排放,其中排放量最大的VOCs是异戊二烯和单萜烯;人为源中最主要VOCs为苯和甲苯等芳香烃以及乙烯、异戊烷、异丁烷、丙烷、异丁烷、乙烷、正丁烷等低碳烷烃烯烃。这为进一步开展VOCs源解析研究提供参考。同时发现天然源中对SOA贡献最大的是异戊二烯和单萜烯,人为源中芳香烃(甲苯、乙苯、间/对二甲苯、甲苯、乙苯、1,2,4-三甲苯、邻二甲苯、1,3-二乙苯)、烯烃(蒎烯)、烷烃(正十一烷)对SOA的生成有着巨大的贡献。     

工业城市人为源VOCs排放特征及典型行业控制对策:以聊城市为例

近年来以PM_2.5和臭氧(O₃)为特征污染物的大气复合污染问题频发,VOCs是工业城市O₃和PM_2.5产生的重要前体物之一,明确VOCs排放来源及特征有利于精准减排以及PM_2.5和O₃协同控制措施的制定. 聊城市是山东省典型工业城市,PM_2.5和O₃分别是秋冬季、夏季的首要污染物. 本研究以聊城市为例,运用排放因子法构建2020年聊城市人为源VOCs排放清单,分析VOCs排放来源及特征并提出控制对策. 结果表明:①2020年聊城市VOCs排放总量为28 434.5 t,溶剂使用源(10 551.5 t)、工艺过程源(6 504.9 t)和移动源(6 311.1 t)为主要排放来源,总占比为82%,与其他工业城市情况相似. ②从空间分布来看,VOCs排放明显集中于城区,与工业企业及人口分布等具有密切联系. 茌平区及东昌府区VOCs排放量较大,分别为6 800.1、6 333.4 t. ③从三级排放源看,机动车(5 748.4 t)、木材生产及胶粘剂使用(4 586.7 t)、橡胶和塑料制品业(2 849.2 t)等VOCs排放量较大,且排放的特征组分对大气中O₃及二次有机气溶胶的生成影响较显著. ④通过对典型行业原辅材料和末端设施使用情况进行分析,发现建筑涂料使用、工业涂装和印刷印染行业溶剂型涂料使用量占比分别为49%、91%和56%,同时工业涂装、印刷印染以及石化与化工行业的高效末端设施使用数量占比总体不足20%,具有较大的减排潜力. 研究显示,聊城市工业VOCs排放源减排潜力较大,应尽快推进典型行业低挥发性溶剂和高效末端设施的替代升级.      

兰州盆地人为源大气污染物网格化排放清单及其空间分布特征

基于所搜集的兰州盆地各类人为污染源排放大气污染物的活动水平数据及其排放因子,采用"自下而上"的方法建立了2009年兰州盆地(石油化工城市)1 km×1 km的7种(类)大气污染物网格化排放清单,并对其来源和空间分布特征进行了分析研究.结果显示:2009年兰州盆地NOx、SO_2、VOCs、CO、PM_(10)、PM_(2.5)和NH3的排放总量分别为1.2×10~5、8.8×10~4、4.3×10~4、4.1×10~5、9.6×10~4、4.2×10~4和1.4×10~4t;工业燃烧排放是兰州盆地NO_x和SO_2的主要贡献源,分别占其总排放量的85.70%和52.55%;工业非燃烧过程排放是VOCs的最大贡献源,占总排放量的81.25%;工业点源和工业非燃烧过程排放是CO的两大贡献源,分别占其总排放量的33.97%和28.32%;PM_(10)和PM_(2.5)主要来源于工业非燃烧过程,贡献分别为51.09%和55.12%;氮肥使用和禽畜养殖是NH_3排放最大的贡献源,分别占其总排放量的39.20%和30.70%.空间分布特征表现为:以工业源为主要排放源的NO_x、SO_2、VOCs、CO、PM_(10)、PM_(2.5)主要分布在工业和人口最为集中的兰州盆地市区一带,NH_3的排放则主要集中在榆中县和皋兰县交界的农村地区.同时,还对2014年工业燃烧源和道路移动源的7种(类)大气污染物排放量进行了估算,并与2009年进行了排放比较研究.结果表明,2014年工业污染源的7种(类)污染物排放量与2009年相比平均增幅不高,最高不超过30%,但移动源污染物排放量却大幅增加,增幅将近1倍.此外,基于排放因子及活动水平的不确定性,本研究对排放清单的结果进行了不确定性分析,并通过蒙特卡罗模拟对各污染物的排放量进行了评估.本排放清单的建立,不仅填补了兰州盆地大气污染物网格化排放清单的空白,还可为兰州盆地大气污染物排放清单更新、区域环境过程、大气复合污染成因及大气污染预警技术等相关研究提供基本方法手段及基础数据.     

天津津南区大气污染物小尺度精细化源清单

以天津市津南区空气站周边3 km为研究对象,基于拉网式实地调查,获得了该地区2016年各类典型行业污染源详细的活动水平数据,以大气污染物排放清单编制指南为参考,建立了2016年天津市津南区空气站周边3 km大气污染源排放清单,并构建了PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_x、CO和VOCs等6项污染物的100 m×100 m空间网格分布图。结果表明,2016年天津市津南区空气站周边3 km大气污染源的排放总量为:PM_(2.5)(212.72 t)、PM_(10)(529.79 t)、SO_2(101.97 t)、NO_X(1 181.93 t)、CO(3 272.10 t)、VOCs(423.62 t);PM_(2.5)、NO_X、CO、VOCs的最大排放源都是道路机动车,贡献率分别为22.10%、92.84%、71.15%、74.52%;SO_2的最大排放源是散煤(43.25%);PM_(10)的最大排放源是裸地(29.33%)。天津市津南区改善空气质量应从道路交通优化、控制散煤、锅炉改燃3方面入手。     

珠江三角洲大气排放源清单与时空分配模型建立

收集整理2012年珠江三角洲地区(简称“珠江三角洲”)各种大气人为源及天然源基础活动数据,以排放因子法“自下而上”为主计算多污染物排放量,并建立本地化污染物空间分配方案及基于行业排污特征的时间分配谱,构建了具备时空分布属性的区域性网格化大气源排放清单.清单结果显示,2012年珠江三角洲SO2、NOx、CO、PM10、PM2.5、VOCs和NH3排放总量分别为55.2万t、102.9万t、349.2万t、95.2万t、38.5万t、153.9万t和17.7万t. 固定燃烧源是珠江三角洲SO2和NOx的最大排放贡献源,其中电厂和锅炉分别贡献了35.0%和41.8%的SO2排放,以及28.2%和16.2%的NOx排放;VOCs的最大贡献源是过程源,其中家具制造、石油精炼、油气码头排放量总和占比为52.4%;扬尘源是颗粒物的主要来源之一,对PM2.5的排放贡献达42.3%;NH3的主要排放源为畜禽养殖和化肥施用源,两者排放量占比分别为50.7%和26.8%.珠江三角洲大气污染物空间与时间分布结果显示,高排放污染源主要集中于“东莞-广州-佛山”一带,呈半环带状结构分布;白天时段(9:00~20:00)的排放强度明显高于夜晚时段(21:00~次日8:00);夏秋季节(4~10月)的排放强度略高于冬春季节(11月~次年3月).     

基于WRF-Chem模拟验证的天水市主城区大气污染源排放清单

通过部门调研、现场调查和遥感解译等方法获取天水市主城区大气污染源活动水平数据,采用排放因子法估算了天水市主城区 10类污染源的9种污染物排放量,构建了2019年天水市主城区高分辨率排放清单,并采用横向比较法和模式验证法评估了排放清单的合理性.结果表明:(1)2019年天水市主城区 SO2、NOx、CO、VOCs、NH3...     

沈阳市人为源挥发性有机物排放清单研究

对沈阳市各类人为源VOCs进行分类,收集活动水平数据,应用国内外最新研究成果,采用排放因子法建立了沈阳市2015年人为源VOCs排放清单。结果表明:2015年沈阳市人为源大气VOCs排放总量为13.75万t,其中,化石燃料燃烧源、工艺过程源、移动源、溶剂使用源、生物质燃烧源、储存运输源、废弃物处理源和其它排放源排放量分别占VOCs排放总量的5.35%、55.02%、12.70%、16.51%、8.87%、1.41%、0.24%和0.17%。化学原料和化学品制造业、石油加工、炼焦和核燃料加工业、橡胶和塑料制品业和纺织业为工艺过程源重点排放行业,VOCs排放量占到工艺过程源排放总量的97.16%;表面涂层和其他溶剂使用是溶剂使用源的重点排放行业,VOCs排放量占到溶剂使用源总排放量的81.15%。     

京津冀区域人为源VOCs排放特征及管控策略

挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)是细颗粒物(PM_2.5)与臭氧(O3)的重要前体物,对我国城市复合污染的形成有重要影响,京津冀区域大气污染问题严峻,VOCs排放源类别复杂,且排放量基数大,亟需形成有效的VOCs管控策略.因此选取京津冀区域人为源VOCs排放为研究对象,建立2018年分行业分物种VOCs排放清单,并基于实测与文献调研的行业VOCs成分谱数据,获取各排放源臭氧生成潜势(ozone formation potential, OFP)与二次有机气溶胶生成潜势(secondary organic aerosol formation potential, SOAP),同时构建VOCs排放源优先控制分级技术方法,计算各排放源分级指数,明确优先控制排放源目标.结果表明：(1)京津冀区域2018年人为源VOCs排放总量为214.0×10⁴ t,其中芳香烃、烷烃与含氧有机物为主要物种.(2)小型客车、工业防护涂料、重型货车、焦化行业是OFP与SOAP的最主要来源.(3)工业防护涂料、小型客车、重型货...     

西安市人为源挥发性有机物排放清单及研究

对西安市各类VOCs人为源进行系统分类,收集活动水平数据,应用国内外排放因子研究的最新成果,采用排放因子法建立了西安市2014年人为源VOCs排放清单.结果表明:2014年西安市人为源大气VOCs排放量为11.51×104t,其中,固定燃烧源、生物质燃烧源、工艺过程源、有机溶剂使用源、移动源、油品存储与销售源和废弃物处理源的排放量分别占VOCs排放总量的2.53%、3.32%、13.30%、51.50%、23.64%、4.82%和1.02%.油墨印刷、建筑涂料和汽车喷涂为有机溶剂使用源重点排放行业,VOCs排放量占到排放总量的48.89%;工艺过程源中化学药品、医药制造、原油加工和化学纤维为重点排放行业,VOCs排放量占到排放总量的10.19%.各区县中,长安区、雁塔区、未央区、碑林区VOCs排放量明显较高,其分担率分别为16.53%、14.88%、14.47%和12.99%.     

恩施州大气污染物排放量估算及清单构建

该文通过污染源现场调查和部门资料收集,结合全国第二次污染源普查和湖北省污染源自动监控综合管理系统,以2017年为基准年,对恩施州大气污染物排放量进行了估算,并建立了恩施州1 km×1 km大气污染源排放清单,研究分析了清单结果和普查结果的差异。结果显示,2017年恩施州人为源SO_2、NO_x、CO、VOCs、PM_(10)、PM_(2.5)、BC、OC和NH_3排放总量分别为12 702.26、19 610.04、168 721.49、16 709.92、17 382.89、10 789.67、3 593.30、5 848.86和43 778.37 t;天然源挥发性有机物(BVOCs)排放总量为159 239.47 t。其中,固定燃烧源是SO_2、CO、PM_(10)、PM_(2.5)、BC和OC主要来源,移动源是NO_x和VOCs的主要来源,NH_3的主要来源是农业源,PM_(10)、PM_(2.5)排放主要来自扬尘源。阔叶林和针叶阔叶混交林对天然源排放贡献较大。空间分布上,污染物排放主要集中在恩施市、利川市和巴东县。对比清单结果和普查结果,SO_2和VOCs排放量估算较普查结果高,NO_x排放量估算与普查结果相差不大。