管 嵐,廖煒鵬,范小莉
(1.信陽市環境監控信息中心,河南 信陽 464000;2.中科弘清(北京)科技有限公司廣州分公司,廣州 510310)
《中國移動源環境管理年報(2018)》顯示,道路移動源污染物排放已然成為我國空氣污染的重要來源。要想明晰城市機動車污染排放特征,必須正視道路移動源排放清單的作用。道路移動源排放清單主要應用排放系數法進行計算與編制,排放系數的確定方法主要有兩種,一是進行實測,二是利用模型計算排放因子。國內相關學者嘗試使用不同的模型和實測方法計算國內的機動車排放因子。于淼等應用MOVES模型模擬了機動車排放因子的影響因素;孫露娜等應用隧道測試方法計算了天津市五經路隧道機動車排放因子。2015年,原環境保護部發布《道路機動車大氣污染物排放清單編制技術指南(試行)》,統一了我國機動車排放因子的選取。本研究以信陽市為例,通過建立2018年道路移動源排放清單分析機動車污染物的排放特征,提出相應的空氣質量達標規劃策略,并評估其減排效果,以期有效控制機動車污染物排放,實現信陽市空氣質量達標。
研究區域為信陽市全市范圍,總面積為18 916 km。
道路移動源活動水平數據包括各車型保有量和年均行駛里程,不同車型保有量數據來源于信陽市公安局和公交公司。各類機動車行駛里程參考國家源清單指南推薦值。信陽市2018年機動車保有量約為95.4萬輛,其中,載客汽車、載貨汽車和摩托車分別為54.9萬輛、9.6萬輛和30.9萬輛。載客汽車方面,中、小型客車保有量大,多以汽油為燃料,而大型客車多以柴油為燃料;載貨汽車方面,中、輕型載貨汽車居多,占載貨汽車總量的66.4%,載貨汽車主要以柴油為燃料。
結合城市分車型機動車保有量、年均行駛里程等信息,量化總體排放特征?;诒S辛康奈廴疚锱欧帕坑嬎愎綖椋?/p>

式中:E為機動車i污染物年排放總量;i為污染物種類;j為車型分類;P為j型車的機動車保有量;VKT為j型車的年均行駛里程;EF為j型車的第i類污染物的排放因子。
結合監測點車流量、各車型行駛時速、所在道路長度等信息進行估算,污染物排放強度計算公式為:

式中:F為機動車i污染物排放強度;V為j型車的車流量。
機動車尾氣排放系數由基準排放系數結合實際情況修正獲得,公式如下:

式中:EF為m類車在n地區的尾氣排放系數;BEF為m類車的綜合基準排放系數;φ為n地區的環境修正因子;γ為n地區的平均速度修正因子;λ為m類車的劣化修正因子;θ為m類車的其他使用條件修正因子。
信陽市2018年道路移動源排放情況如下:SO為377.9 t,NO為 9 578.4 t,CO 為 29 883.4 t, 揮 發 性有機物(VOCs)為5 486.3 t,NH為333.4 t,可吸入顆粒物(PM)為254.0 t,細顆粒物(PM)為237.5 t,黑碳(BC)為120.8 t,有機碳(OC)為41.2 t。
2.1.1 按車型劃分的道路機動車污染物排放量
從車型來看,SO、NO、PM和PM的主要貢獻車型為載貨汽車,貢獻率分別為52.5%、78.2%、73.7%、73.3%;CO、VOCs、NH的主要貢獻車型為載客汽車及摩托車,載客汽車對CO、VOCs、NH的貢獻率分別為36.7%、31.1%、82.0%,摩托車對CO、VOCs、NH的貢獻率分別為36.3%、44.5%、3.9%。因此,機動車SO、NO、PM和PM的排放控制以載貨汽車為主,而CO、VOCs、NH的排放控制以載客汽車、摩托車為主。
2.1.2 按燃料劃分的道路機動車污染物排放量
從燃料類型來看,汽油車是CO、VOCs和NH的主要貢獻車型,貢獻率分別為85.8%、81.9%和92.7%;柴油車是SO、NO、PM和PM的主要貢獻車型,貢獻率分別為60.1%、84.5%、83.5%和82.5%;其他動力車型因保有量較少和采用清潔能源,其污染物總量相對較少。因此,機動車SO、NO、PM和PM的排放控制以柴油車為主,而CO、VOCs、NH的排放控制以汽油車為主。
2.1.3 按排放標準劃分的道路機動車污染物排放量
從排放標準來看,國Ⅲ排放標準機動車NO、PM和PM的排放量占機動車排放總量的比例較大,分別為37.9%、48.0%和46.9%;VOCs主要由國Ⅰ排放標準機動車貢獻,占機動車排放總量的比例為33.7%;SO主要由國Ⅴ排放標準機動車貢獻,占機動車排放總量的比例為37.2%。2018年,信陽市國Ⅰ至國Ⅴ排放標準的機動車保有量占比分別為16.5%、12.7%、12.7%、23.3%、34.8%??梢?,國Ⅰ和國Ⅲ排放標準的機動車保有量占比較低,卻仍對NO、PM、PM和VOCs排放貢獻較大。主要原因是國Ⅲ排放標準以下的機動車較為老舊,其污染控制水平低,導致其排放強度遠高于國Ⅳ、國Ⅴ排放標準的機動車。因此,淘汰老舊機動車有助于對機動車NO、PM、PM和VOCs的排放進行控制。
根據信陽市2018年道路移動源排放清單的計算結果,結合本地現狀,本研究為信陽市空氣質量達標規劃提出了移動源整治策略。主要策略有兩種。一是加快淘汰黃標車,二是實現公交車、出租車全部電動化。兩種策略的減排量評估結果如表1所示。SO、NO、PM、PM、VOCs減排量分別為 124.6 t、5 361.1 t、196.1 t、181.1 t、2 566.2 t,分別占道路移動源總排放量的33.0%、56.0%、77.2%、76.2%、46.8%。通過對移動源整治策略減排量的計算可見,加快淘汰黃標車能較大幅度降低道路移動源各污染物的排放水平,實現信陽市空氣質量達標。同時,推行機動車電動化同樣有利于道路移動源污染物減排,符合當今綠色能源替代的環保理念。

表1 移動源整治策略減排量評估
信陽市2018年道路移動源排放情況如下:SO為 377.9 t,NO為 9 578.4 t,CO 為 29 883.4 t,VOCs為 5 486.3 t,NH為 333.4 t,PM為 254.0 t,PM為237.5 t,BC為120.8 t,OC為41.2 t。本文結合信陽市2018年道路移動源排放清單,為信陽市空氣質量達標規劃提出了兩項移動源整治策略。一是加快淘汰黃標車,二是實現公交車、出租車全部電動化。從移動源整治策略來看,SO、NO、PM、PM、VOCs減排量分別為 124.6 t、5 361.1 t、196.1 t、181.1 t、2 566.2 t,分別占道路移動源總排放量的33.0%、56.0%、77.2%、76.2%、46.8%。