徐州市環境空氣顆粒物污染特征與成因分析

李 荔 韓軍贊 李慧鵬

（1江蘇省環境科學研究院 江蘇南京 210036 2江蘇省環境工程重點實驗室 江蘇南京 210036）

引言

徐州地處京津冀與長三角兩大污染地區的過渡地帶，位于蘇魯豫皖四省交界，地理位置特殊。作為江蘇省PM2.5濃度水平最高的地級市，徐州與其他城市在污染特征上存在顯著差異，即施工和運輸揚塵等一次顆粒物污染問題非常突出，粗顆粒問題影響顯著，亟待優先解決[1]。為說清徐州市顆粒物污染中一次顆粒物特別是粗顆粒的影響，并分析其成因，需要在對空氣質量數據分析的基礎上，采用基于排放清單的污染來源分析等手段進行深入研究。

1 研究方法

大氣污染物排放清單是模型模擬的重要數據輸入，更是分析污染成因以最終制定污染防治管控措施的依據[2]。近年來，我國學者在電廠、燃煤鍋爐、機動車、生物質燃燒等方面開展了本地化測試研究，建立了覆蓋了工業、移動源、生物質燃燒等各種污染源的排放清單。2014年以來，環保部先后發布了一系列大氣污染物排放清單編制指南。移動源清單編制中，基于COPERT模型的清單編制方法在省級層面以及城市層面的機動車污染物排放研究中均有應用，且模型的參數相對易于獲取[3]。上述研究成果和指南為城市排放清單的編制提供了本地化參數的借鑒，為定量化分析徐州市顆粒物污染成因提供了依據。

2 結果和討論

2.1 環境空氣污染變化趨勢及特征分析

在徐州市各項污染物中，PM2.5和PM10的超標比例最為嚴重。2014年以來，徐州市空氣質量沒有明顯改善，但江蘇省其他城市均有不同程度的改善。至2016年年末，徐州市PM2.5濃度已經在全省明顯落后。從PM2.5/PM比例粗略分析粗顆粒占比，2014年到2017年，徐州市PM2.5/PM比例在全省分別為倒數第二、倒數第一、倒數第一和倒數第三。

2.2 顆粒物污染成因分析

（1）氣象條件影響分析

徐州由于地處中心黃泛區，沙淤土壤特質明顯，容易積塵，由于降雨量少，且春、秋、冬3個季節長年降雨少或無降雨，空氣干燥，客觀上極易產生揚塵。2017年1月-7月徐州連續3月氣溫偏高、降水偏少，出現輕度或中度氣象干旱，對PM10、PM2.5、臭氧等污染物濃度均有較大影響。3月至5月降水平均偏少49.5%，其中5月降水量偏少近50%，同月PM10濃度同比上升43%，PM2.5濃度同比上升49%。

（2）基于污染源清單結果的顆粒物來源分析

徐州市在建、施工的場地較多，2017年全市有3條地鐵線同時施工，施工工地遍布全市。全市7個國控大氣自動點中，除農科院站點以外，均存在周圍建筑施工場地較多，且大部分防塵措施不到位的現象。基于2015年徐州市大氣污染源排放清單結果，徐州市PM10的主要來源為施工揚塵、電力和水泥行業，其中施工揚塵貢獻達到50%；一次PM2.5排放的主要來源為施工揚塵、電力和水泥行業，其中施工揚塵的貢獻達到26.7%，如圖1所示。

圖1 基于排放清單的2015年徐州市主要污染物排放來源構成

（3）基于機動車排放清單的運輸揚塵污染分析

2016年徐州市公路貨運量達17586萬噸，全省占比最高，是全省平均水平的1.9倍。COPERT模型模擬結果顯示，重型貨車運輸對徐州機動車尾氣排放的顆粒物污染貢獻突出，對一次PM2.5的污染貢獻超過50%，如圖2所示。此外，除尾氣直接排放以外，重型柴油車在運輸過程中存在拋灑滴漏現象，主要運輸路段路面積塵較多，車輛通過時由于碾壓作用造成二次揚塵。

圖2 基于COPERT模型結果的徐州市不同車型的污染貢獻

結語

徐州市PM2.5/PM比例較低，提示受粗顆粒污染影響顯著。根據徐州市2015年排放清單結果，施工揚塵對PM10排放的貢獻達到50%，對一次PM2.5排放的貢獻達到26.7%。根據COPERT模型模擬結果，重型貨車運輸對機動車尾氣排放一次PM2.5的污染貢獻超過50%。沙淤土壤、降水偏少也是徐州顆粒物污染嚴重的客觀氣象原因。