张掖市道路移动源排放清单与空间分布特征

重庆广睿达科技有限公司 欧阳蓝

一、背景

2017年全国第二次污染源普查结果显示：2007-2017年全国机动保有量由1.42亿辆增长至2.67亿辆，十年间增长1.88倍，NOx排放量也由549.65万吨上升至595.14万吨。新车排放标准的不断加严和老旧车辆的持续淘汰是单车污染物排放量明显下降的主要原因，但车辆保有量的持续上升导致机动车污染排放始终居高不下。

根据《张掖市年鉴》中的统计信息可知：张掖市2014-2019年机动车保有量由13.69万辆增长至30.45万辆，增长2.22倍，机动车年增长率是全国的2.37倍，机动车大气污染物排放总量也随之增加。

二、排放清单计算

本研究将机动车分为载客汽车、载货汽车、三轮车和摩托车，并分燃料类型进行估算，计算公式如下：

式中，Ei为机动车i污染物年排放总量，kg；i为污染物种类；j为车型分类；Pj为j车型的机动车保有量（单位为辆）；Mj为j型车的年平均行驶里程（单位为km）；EFi，j为j车型的第i类污染物的排放因子（单位为g/km·辆）。

道路移动源排放因子主要参考《城市大气污染物排放清单编制技术手册》和《道路机动车排放清单编制技术指南（试行）》提供的基准排放系数结合实际修正获得，计算公式如下：

式中，EFij为i类车在j地区的排放系数；BEFi为i类车的综合基准排放系数（单位为g/km）；αj为j地区的环境修正因子；γj为j地区的平均速度修正因子，平均速度修正因子指为反映行驶速度对车辆排放状况影响引入的修正系数，主要分为 ＜20、20-30、30-40、40-80 和＞80km/h五个速度区间；λi为i类车辆的劣化修正因子；θi为i类车辆其他使用条件修正因子。

环境修正因子指为反映环境因素（温度、湿度、海拔）对车辆排放状况影响引入的修正系数，由温度修正因子、湿度修正因子和海拔修正因子计算得到。计算公式如下：

式中，αTemp为温度修正因子；αRH为湿度修正因子；αHeight为海拔修正因子。

三、机动车保有量

2019年底，张掖市机动车保有量为304542辆。其中，大型载客汽车2429辆、中型载客汽车323辆、小型载客汽车142741辆、微型载客汽车825辆，重型载货汽车5974辆、中型载货汽车2866辆、轻型载货汽车54604辆、微型载货汽车219辆、低速货车1700辆、三轮汽车1686辆、普通摩托车88030辆、轻便摩托车3145辆。

四、污染物排放量

2019年张掖市机动车排放的污染物总量分别为PM10：217.04吨，PM2.5：198.81吨，NOx：5873.13吨，SO2：171.53吨，CO：8436.23吨，VOCs：1514.43吨，NH3：109.18吨，BC：111.03吨，OC：33.36吨。

载客汽车PM10排放量为43.83吨，PM2.5排放量为39.55吨，NOx排放量为1140.30吨，SO2排放量为45.09吨，CO排放量为1613.03吨，VOCs排放量为233.55吨，NH3排放量为68.93吨，BC排放量为21.52吨，OC排放量为7.55吨。载货汽车PM10排放量为167.32吨，PM2.5排放量为153.65吨，NOx排放量为4617.51吨，SO2排放量为124.51吨，CO排放量为3882.77吨，VOCs排放量为479.03吨，NH3排放量为36.27吨，BC排放量为86.52吨，OC排放量为23.81吨。

三轮汽车PM10排放量为2.38吨，PM2.5排放量为2.09吨，NOx排放量为37.11吨，SO2排放量为1.94吨，CO排放量为31.37吨，VOCs排放量为8.78吨，NH3排放量为0.16吨，BC排放量为1.37吨，OC排放量为0.36吨。

摩托车PM10排放量为3.52吨，PM2.5排放量为3.52吨，NOx排放量为78.21吨，CO排放量为2909.06吨，VOCs排放量为1514.43吨，NH3排放量为109.18吨，BC排放量为111.03吨，OC排放量为33.36吨。见表1。

表1 张掖市道路移动源大气污染物排放清单

不同车型对污染物的贡献水平差异较大：CO主要来源于轻型载货汽车、普通摩托车、小型载客汽车，贡献率分别为34.43%、33.86%、13.81%；NOx主要来源于重型载货汽车、轻型载货汽车、大型载客汽车，贡献率分别为 36.05%、32.68%、16.50%；VOCs主要来源于普通摩托车、轻型载货汽车、小型载客汽车，贡献率分别为49.14%、21.94%、11.97%；PM10主要来源于重型载货汽车、轻型载货汽车、大型载客汽车，贡献率分别为41.04%、24.99%、18.97%；PM2.5主要来源于重型载货汽车、轻型载货汽车、大型载客汽车，贡献率分别为40.50%、25.85%、18.65%；SO2主要来源于重型载货汽车、轻型载货汽车、小型载客汽车、大型载客汽车，贡献率分别为36.45%、26.44%、15.35%、10.02%；NH3 主要来源于小型载客汽车、轻型载货汽车，贡献率分别为60.61%、24.36%；BC主要来源于重型载货汽车、轻型载货汽车、大型载客汽车，贡献率分别为42.45%、23.99%、18.32%；OC主要来源于重型载货汽车、轻型载货汽车、大型载客汽车，贡献率分别为 36.86%、23.12%、21.21%。 其中CO、NOx、VOCs排放量位居前三，排放量占机动车总排放量的94.95%。见图1。

图1 道路移动源不同车型排放贡献率

五、排放量空间分布

按照路网信息对CO、NOx、VOCs排放量进行3km×3km网格化处理，张掖市道路移动源CO高值排放区域主要集中在甘州城区及甘州区与其他区县联通的高速路，NOx和VOCs高值排放区域主要集中在甘州城区范围，如图2。

图2 道路移动源CO、NOx、VOCs空间分布

六、结论

（1）张掖市2019年机动车保有量30.45万辆，比2014年增长2.22倍，导致道路扬尘源大气污染物排放量显著增加。

（2）2019年张掖市道路移动源CO排放量8436.23吨，NOx排放量5873.13吨，VOCs排放量1514.43吨，PM10排放量217.04吨，PM2.5排放量198.81吨， SO2排放量171.53吨，BC排放量111.03吨，NH3排放量109.18吨，OC排放量33.36吨。

（3）2019年 张 掖 市 CO、NOx、VOCs排放量（15823.79吨）占机动车大气污染物排放总量（16664.74吨）的94.95%。从张掖市CO、NOx、VOCs排放量空间分布来看，甘州城区及甘州区与周边区县联通的高速路是张掖市道路移动源CO排放的高值区域，NOx和VOCs的高值排放区域主要集中在甘州城区范围。