南寧市大氣PM2.5排放源清單研究

黃炯麗 陳志明 莫招育 劉慧琳 毛敬英 梁桂云 李宏姣 楊俊超

（廣西壯族自治區環境保護科學研究院，廣西 南寧530022）

南寧市大氣PM2.5排放源清單研究

黃炯麗 陳志明 莫招育 劉慧琳 毛敬英 梁桂云 李宏姣 楊俊超

（廣西壯族自治區環境保護科學研究院，廣西 南寧530022）

收集2012年南寧市工業、交通、能源、農業等部門的環境統計數據，結合PM2.5排放源活動水平和排放因子，建立南寧大氣PM2.5污染源排放清單，明確南寧市大氣PM2.5各個污染源的排放總量及其貢獻率。

PM2.5；排放源清單；南寧

1 前言

2013、2014年南寧市大氣細顆粒物（PM2.5）水平連續超標，與相臨4省的首府城市相比，屬較差水平。2013年南寧市PM2.5年平均值達到了57微克/立方米，超過國家二級標準0.63倍，在全國 74個重點城市中排52名，污染水平處于國內中等水平。2014年，根據新的環境空氣質量標準，南寧市在74個城市排第16名，在省會城市（包括直轄市）中排在第6名，2014年雖較2013年有所好轉，但顆粒物污染防治形式依然嚴峻。因此，有必要開展南寧大氣PM2.5排放源研究，明確南寧大氣PM2.5排放的主要來源，為本地區大氣顆粒物污染防控提供重要參考依據。

2 資料與方法

南寧市大氣污染物排放源分類參考了國家環境保護部于2014年8月19日發布的《大氣細顆粒物一次源排放清單編制技術指南（試行）》技術指南中的分類，結合南寧市統計年鑒活動數據分類特征及國民經濟行業分類情況，針對PM2.5這類大氣污染物，將其排放源主要分為電廠、工業源、道路移動源、非道路移動移動源、揚塵源、生物質燃燒源和生活面源等。收集每個排放源的活動水平數據和排放因子等數據，完成南寧市PM2.5排放源清單的編制，明確各個污染源的排放總量及其貢獻率。

3 結果

3.1南寧市PM2.5各類排放源分擔率分析

南寧市PM2.5各類源分擔率見圖 1，結果顯示，PM2.5各類排放源分擔率由大到小排序為：揚塵源（26.8%） > 道路移動源（24.2%）> 生物質燃燒源（23.3%） > 工業源（21.8%）> 火電廠（3.2%）> 非道路移動源（0.7%）。揚塵源在各種PM2.5排放源分擔率中居首位。

圖1　南寧市大氣PM2.5各類排放源分擔率

3.2南寧市PM2.5各類排放源分擔率分析

由圖2可見，各類PM2.5工業源排放源排名前五位依次為：非金屬礦物制品業（主要是水泥工業，占工業源排放 PM2.5總量達59.2%）> 農副食品加工業（18.9%）> 造紙和紙制品業（10.6%）> 電力、熱電生產和供應業（5.0%）。這五類工業行業所排放的 PM2.5占工業源 PM2.5排放的貢獻率合計為93.7%。

圖2　南寧市工業源PM2.5分擔率

由圖3可見，道路揚塵與建筑揚塵各占揚塵源PM2.5排放量的73.6%和26.4%，前者PM2.5排放量約為后者的3倍。

圖3　南寧市揚塵源PM2.5分擔率

由圖 4可見，各類柴油車（包括柴油大貨車、柴油大客車和柴油小貨車）所排放的PM2.5占道路移動源排放顆粒物總量的84.1%，而各類汽油車顆粒物排放量占比約為4.0%左右，摩托車所排放的PM2.5占道路移動源排放總量的12.4%，低于柴油車而高于汽油車。

圖4　南寧市道路移動源PM2.5分擔率

4 討論

4.1揚塵源PM2.5排放分析

本研究結果顯示，揚塵在南寧市大氣PM2.5排放源清單中占比最大，約為 27%。結果提示，揚塵是造成南寧市顆粒物污染的重要原因。國內的太原市[1]、濟南市[2]、烏魯木齊市[3]、西寧市[4]均有研究表明，揚塵在TSP和PM10中的分擔率分別約為 34%和 30%，高于其他源類。韓力慧等[5]的研究結果也表明，來自交通活動和建筑活動的地面揚塵是北京大氣顆粒物污染的重要來源之一。胡敏等[6]總結了2000年以來我國近30個城市大氣可吸入顆粒物PM10源解析研究，結果表明揚塵(土壤塵、道路塵、建筑塵)位居我國大氣顆粒物 PM10主要的六類來源中的首位。由此可見，國內研究的結果一致的表明，揚塵是造成城市顆粒物污染的首要因素，控制城市揚塵污染是城市環境空氣顆粒物達標的關鍵。

4.2道路移動源PM2.5排放分析

隨著南寧市經濟的持續快速發展，機動車保有量不斷增加，“十一五”期間南寧市地區生產總值年均增長15.5%，機動車保有量年均增長率達到14.62%。2012年末廣西民用汽車保有量達到 231.03 萬輛，僅南寧市就擁有 154.32 萬輛（比上年增長5.69%）。機動車油料燃燒一次排放的煙粉塵和尾氣中NOx等氣態污染物經過二次轉化后生成的二次顆粒物等都是城市環境空氣中PM2.5重要來源。本研究的結果顯示，道路移動源所產生的PM2.5占比為24.2%，僅此于揚塵。有研究[7]報道，我國部分城市PM10來源中，機動車尾氣塵占7.8%～29.4 %；PM2.5來源中，機動車尾氣塵占 13%～30.2%。潘圣等[8]的研究表明，機動車尾氣對南寧市造成霧霾污染天氣有重要的影響。本研究的結果與此相似。此外，本研究結果顯示，柴油車所排放的PM2.5占道路移動源排放顆粒物總量的84%，而汽油車占比僅為4%左右，前者所排放的PM2.5為后者的21倍。一般日常所用的小型車都為汽油車，大中型車多為柴油車。有研究表明，機動車顆粒物（PM）排放主要來自柴油機[9]。孫吉樹等[10]的研究也表明，柴油車排放污染顆粒物主要是PM，其排放物中PM2.5占92.3%，微粒排放量是汽油機的30～50倍。這提示，對于機動車而言，應當重點控制對空氣顆粒物污染貢獻更大的柴油車。

4.3生物質燃燒源PM2.5排放分析

生物質是僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大能源，在世界能源總消費量中占14%，世界上約1/2的人口使用生物嫩料作為家庭取暖和做飯的能源，特別在發展中國家比例更是高達 35%[11]。長期以來，由于經濟水平相對落后和生活習慣原因，生物質能源一直是我國的主要能源之一，特別是農村地區。2007年，我國農村生活用能年人均消費標煤為539 kg，其中秸稈和薪柴的比例分別為32.8%和21.2%[12]。2007 年《中國能源發展報告》指出，目前中國生物質能的開發利用程度僅為 1%，并且被開發利用的生物質絕大多數被直接燃燒利用。

在本研究中，南寧市的生物質燃燒對 PM2.5的貢獻率為23.3%，在PM2.5各類來源中排名第三，提示南寧市由生物質燃燒產生的大氣顆粒物污染占有重要地位。南寧地處中國華南片區，位于廣西中部偏南。南寧市是廣西的主要產糧區和經濟作物基地，主要種植水稻、玉米、甘蔗等農作物，以農業為第一產業。秸稈和薪柴是南寧市比較重要的生物質燃料。生物質燃燒排放大氣顆粒的主要組分為碳質顆粒和水溶性鉀(K+)。碳質顆粒的組分含量可以高達 73%[13]，主要由有機碳(OC)和元素碳(EC)組成，其中有機碳占碳質顆粒的60%～90%。碳質顆粒在TSP重量中約占10%～15%，在PM10中占 20%～30%，在 PM2.5中約占 40%～60%。由生物質燃燒所產生的顆粒物可以造成空氣污染，已經引起相關部門的重視。有研究[14]表明，各種生物質燃燒對顆粒物的排放量的貢獻差異很大，其中秸稈和薪柴是主要來源，二者的貢獻總計在 98%左右。鄭曉燕等的研究發現[15]，生物質燃燒是北京市大氣顆粒物有機碳的一個重要來源，在生物質燃燒典型樣品中，其貢獻高達30%～60%。可見，生物質燃燒所產生的大氣顆粒物污染不容忽視。

4.4工業源PM2.5排放分析

本研究結果顯示，工業排放的PM2.5占PM2.5排放總量的21.8%，在各類PM2.5排放源中排名第四。而非金屬礦物制品業（主要是水泥工業）占工業源排放PM2.5總量的59.2%，占PM2.5排放總量約為 13.2%，是南寧市工業源中對 PM2.5貢獻最大的一類。水泥工業是國家重點污染行業，我國水泥行業的顆粒物排放量居各工業行業首位。水泥行業是對礦物原料進行加工處理的工業，采用的生產設備多為大型重型設備，是污染大氣環境最為嚴重的行業之一。改革開放以來，水泥生產規模越來越大，對環境的污染也日益嚴重。有研究[16]認為: 水泥廠對大氣的污染以顆粒物污染最為嚴重。水泥生產中，從物料的采掘、均化、粉磨，熟料的煅燒，直到水泥的粉磨、包裝，每個生產環節中都會有顆粒物的產生和排放[17]。張強等[18]的研究指出，水泥工業是我國最主要的人為 PM2.5排放源。據統計，我國水泥工業粉塵排放量約占全國工業粉塵總排放量的 48.1%[19]。由此可見，應對工業行業中的水泥行業進行PM2.5排放量的重點防控。

5 結論

南寧市大氣PM2.5各類排放源分擔率由大到小排序為：揚塵源> 道路移動源> 生物質燃燒源> 工業源> 火電廠> 非道路移動源。揚塵源在各種PM2.5排放源中分擔率居首位，應重點對其進行防控。此外，應對道路揚塵、柴油車尾氣、水泥工業給予重點關注。

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Research on emission inventories of PM2.5in Nanning

The study collected the environmental statistics of industry, transportation departments，energy sector and agricultural sector. In combination with activity level and emission factor of PM2.5emission source, the emission inventories of PM2.5 in Nanning was built. And PM2.5emissions from various sources and their contribution were calculated in the study.

PM2.5; emission inventories; Nanning

X51

A

1008-1151(2015)09-0056-03

2015-08-11

2014年廣西危險廢物處置人才小高地專項資金；廣西環境保護廳資助項目“廣西大氣PM2.5特性與控制對策研究”；廣西壯族自治區環境保護科學研究院2014年科研創新基金項目。

黃炯麗（1986－），女，廣西桂平人，廣西壯族自治區環境保護科學研究院工程師，研究方向為大氣環境學。