余柳源，石光明，楊復沫

(1. 重慶三峽學院，重慶 萬州 404000；2. 四川大學，成都 610065)

前 言

近年來，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和民眾生活水平的提高，我國機動車保有量迅速增長，道路移動源排放量也隨之增加，對大氣污染防治工作帶來的壓力日益加劇，引起民眾、政府和學術(shù)界的廣泛關(guān)注。為治理機動車污染，中國自上世紀九十年代開始實施機動車排放控制措施[1]，中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部于2013年9月發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》[2]，提到要提高公共交通出行比例，加強步行、自行車交通系統(tǒng)建設(shè)，合理控制機動車保有量，北京、上海、廣州等特大城市要嚴格限制機動車保有量，降低機動車使用強度。中華人民共和國國務院于2018年7月所印發(fā)的《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》，明確提到要嚴厲打擊新生產(chǎn)銷售機動車環(huán)保不達標等違法行為、嚴格新車環(huán)保裝置檢驗、構(gòu)建全國機動車超標排放信息數(shù)據(jù)庫以實現(xiàn)全鏈條監(jiān)管、推進老舊柴油車深度治理、定期更換出租車三元催化裝置。隨著城市發(fā)展、機動車保有量的提升、物流貨運需求的增長，道路移動源的大氣污染物排放管控在大氣復合污染防治工作中越來越重要。

四川盆地人口稠密，機動車保有量處于較高水平，以成都市為例，2019年的機動車保有量達到519.5萬輛，位居全國城市第二。在復雜地形和特殊氣象條件的作用下，機動車的大氣污染物排放特征具有其獨特性。賴承鉞[3]和周子航[4]分別對成都市2014年和2016年道路移動源排放進行模擬，發(fā)現(xiàn)成都市2016年CO、VOCs、NOX、SO2、PM10、NH3排放量分別為42.3、4.5、7.2、0.04、1.1、0.6萬t。其中，小型客車、中型載客車、大型載客車為CO主要貢獻車型，小型客車、摩托車為VOCs主要貢獻車型，小型客車、重型貨車為NOX、SO2的主要貢獻源，重型載客車是PM10主要貢獻源，小型客車是NH3的主要貢獻源。李媛[5]對2010～2017年四川省機動車污染物排放趨勢進行分析，認為四川省機動車污染物排放在2014～2016年達到高值后呈現(xiàn)波動中下降的趨勢。在此基礎(chǔ)上，本研究對2019年四川省盆地區(qū)域各車型機動車排放狀態(tài)展開研究，了解各城市各車型不同污染物的排放量特征，以期對該區(qū)域移動源排放特征的最新情況進行探索，識別道路移動源排放控制的重點，為道路移動源排放管控提供一定理論支撐。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)域與對象

如圖1所示，本研究選擇四川省盆地區(qū)域內(nèi)的17個地級市為研究區(qū)域，包括巴中、成都、達州、德陽、廣安、廣元、樂山、瀘州、眉山、綿陽、南充、內(nèi)江、遂寧、雅安、宜賓、資陽和自貢，以NOX、SO2、PM2.5、PM10、NH3、VOCs和CO 7種污染物作為研究對象，分析2019年研究區(qū)域內(nèi)各污染物的排放特征。

圖1 研究區(qū)域Fig.1 The study area

1.2 排放計算方法

本研究采用COPERT(Computer Programme to Calculate Emissions from Road Transport) V模型[6]進行道路移動源大氣污染物排放模擬，該模型由歐洲環(huán)境委員會(European Environment Agency)于1989年推出，并持續(xù)維護和更新。謝邵東等通過比較不同模型發(fā)現(xiàn)COPERT模型更接近中國機動車實際排放情況[7]，隨后，該模型被大量應用于相關(guān)的研究中[8～14]，是較為流行且可靠的研究工具。

在使用COPERT V模型前，需要收集本地化參數(shù)，用以描述機動車在目標區(qū)域運行時機動車內(nèi)外環(huán)境，準確可靠的本地化參數(shù)對模型模擬的準確性有益。模型利用本地化參數(shù)計算各車型各污染物的排放因子，再引入機動車保有量和車年均行駛里程等參數(shù)，可計算出機動車污染物排放量。COPERT V模型運行所需的關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及其來源如表1所示。

表1 COPERT V模型輸入數(shù)據(jù)及其來源Tab.1 Indexes and sources of input data for COPERT V model

2 結(jié)果與討論

2.1 2019年道路移動源排放總量

2019年，四川省盆地區(qū)域道路移動源排放的NOX、CO、NH3、SO2、PM2.5、PM10、VOCs分別為20.7、28.6、0.4、0.04、1.0、1.4和5.5萬t。根據(jù)李媛[5]等的研究，2017年四川省全省道路移動源排放的NOX、CO、NH3、SO2、PM2.5、PM10分別為27.6、70.7、0.6、0.03、0.8、0.9萬t[5]。雖然我們的研究區(qū)域未包含阿壩州、甘孜州、涼山州和攀枝花，但考慮這些盆地外區(qū)域的機動車保有量和客貨運需求量相對較低，仍可與李媛[5]等的計算結(jié)果進行比較分析。相較而言，NOX和NH3的排放都有比較明顯的下降，而SO2、PM2.5和PM10則有一定程度上升。NOX和NH3排放下降一部分來自于計算區(qū)域差異造成的排放低估，而機動車排放標準的提高應該是這一趨勢的主要原因。相反的，SO2、PM2.5和PM10的排放呈現(xiàn)出增加的趨勢，這可能是因為近年來機動車保有量迅猛增加，且機動車排放標準提升對PM2.5和PM10的排放減少貢獻不大(PM排放主要為柴油車，而柴油車PM國Ⅳ、國V標準的排放限值完全相同)。

如圖2和表2所示，排放的城市分布特征明顯，分污染物來看，研究區(qū)域內(nèi)的地級市可以分為三檔。對于所有污染物，成都市的排放量都劃歸為第一檔，NOX、CO、NH3、SO2、PM2.5、PM10、VOCs的排放量分別為4.3、10.0、0.1、0.01、0.2、0.4和1.6萬t，分別占研究區(qū)域排放總量的20.5%、34.9%、35.2%、24.6%、26.2%、29.8%和32.5%。

PM2.5和PM10的排放中，達州、德陽、樂山、瀘州、綿陽、南充為第二檔，排放量分別在0.06 ～ 0.08萬t和0.08 ～ 0.1萬t之間；其他城市為第三檔，排放量分別在0.02 ～ 0.04萬t和0.03 ～ 0.06萬t之間。NOX排放的第二檔包括瀘州、達州、樂山和南充，排放量分別為1.9、1.8、1.6和1.5萬t；其他城市為第四檔，排放量在0.4 ～ 1.2萬t之間。CO排放的第二檔為綿陽、德陽和南充，排放量分別為2.1、2.0和1.8萬t；其他城市為第三檔，排放量在0.5 ～ 1.5萬t之間。各城市NH3排放量中，德陽、瀘州、綿陽和南充可歸為第二檔，排放量在0.02 ～ 0.03萬t之間；其他城市為第三檔，排放量在0.008 ～ 0.02萬t之間。VOCs和SO2排放量的城市分布特征類似，達州、德陽、樂山、瀘州、綿陽和南充為第二檔，排放量分別在0.2 ～ 0.4萬t和22.7 ～ 31.9t之間；其他城市為第三檔，排放量分別在0.1 ～ 0.2萬t和8.6 ～ 17.6t之間。

圖2 四川省盆地區(qū)域2019道路移動源排放空間分布Fig.2 Spatial distribution of on road vehicle emission in the basin area of Sichuan in 2019

表2 四川省盆地區(qū)域2019年道路移動源排放空間分布Tab.2 Spatial distribution of on-road vehicle emission in the basin area of Sichuan in 2019 (t)

綜合來看，研究區(qū)域內(nèi)除成都外，達州、德陽、樂山、瀘州、綿陽、南充的道路移動源排放也較高，其他城市相對較低。

2.2 分車型排放總量

本研究中對機動車主要分為7種車型，包括重型載貨車、中型載貨車、輕型載貨車、重型載客車、中型載客車、小型載客車和摩托車。如圖3所示，在所有城市中，NOX的排放量主要由重型載貨車貢獻，排放占比在65.3% ～ 79.3%之間。NH3、CO、VOCs和SO2的排放最大貢獻車型均為小型載客車，在成都市貢獻占比分別達到83.7%、88.2%、84.4%和82.6%，其他城市中這一比例最高分別達到79.7%、78.7%、71.4%和78.1%。對于大多數(shù)城市的道路移動源VOCs排放而言，摩托車和重型載貨車是除小型載客車之外的主要貢獻源，最高排放占比分別為38.5%和29.7%。而NH3的排放中，部分城市的重型載客車排放占比較高，如內(nèi)江、瀘州和達州這一比例分別達到56.8%、38.7%和35.0%，可能因為在這些城市客運周轉(zhuǎn)路網(wǎng)發(fā)達，客運需求教高且小型載客車保有量相對較低。

圖3 2019年四川省盆地區(qū)域各地級市道路移動源排放量車型分布Fig.3 On-road vehicle emissions from different vehicle types in the basin area of Sichuan province in 2019

顆粒物排放的分車型貢獻在不同城市間的差異較大。就PM2.5的排放而言，在大部分城市主要來自于重型載貨車，最高占比達到59.8%。PM10排放的車型貢獻則更為復雜，在部分城市PM10排放中重型載貨車的貢獻占比教高，最高可達到55.1%。而在少數(shù)幾個城市，如成都、德陽和廣安，小型載客車的PM10排放占比明顯高于其他車型，在52.9% ～ 59.1%之間。研究區(qū)域中的半數(shù)城市，包括巴中、眉山、南充、遂寧、宜賓、綿陽、內(nèi)江和資陽，重型載貨車與小型載客車的PM10排放占比相當，均處于相對較高水平，分別在45.6% ～ 55.1%和30.1% ～ 59.1%之間變化。

除上述內(nèi)容所涉及的車型外，輕型載貨車和中型載貨車在研究區(qū)域內(nèi)所有城市的7種污染物排放中占比都較低，在0.61%～13.01%之間。而中型載客車的貢獻則更低，僅在0.29%～5.65%之間變化，主要是因為各城市的中型載客車保有量較少。

3 結(jié) 論

3.1 2019年，四川省盆地區(qū)域的17個地級市道路移動源排放的NOX、CO、NH3、SO2、PM2.5、PM10、VOCs分別為20.7、28.6、0.4、0.04、1.0、1.4和5.5萬t。

3.2 從空間分布來看，研究區(qū)域內(nèi)各地級市的道路移動源污染物排放量可以分為三檔。成都市的排放量最高且遠高于其他城市，劃歸為第一檔；達州、德陽、樂山、瀘州、綿陽、南充的道路移動源排放也較高，劃歸為第二檔；其他城市的排放相對較低，劃歸為第三檔。

3.3 從車型分布來看，各城市小型載客車排放的NH3、CO、VOCs、SO2在道路移動源排放中占最高比例，重型載貨車在NOX、PM2.5、PM10排放中占最高比例。

3.4 根據(jù)道路移動源排放的空間分布特征，成都市的排放量遠高于其他城市，建議優(yōu)先研究并實施符合成都市道路移動源排放規(guī)律的道路移動源排放控制措施。此外，川西平原地區(qū)的德陽和德陽、川東北地區(qū)的南充和達州、川南地區(qū)的樂山和瀘州等城市也是道路移動源排放管控的重點。

3.5 根據(jù)排放的車型貢獻來看，小型載客車排放的管控會對NH3、CO、VOCs和SO2產(chǎn)生顯著影響，重型載貨車排放的管控會顯著影響PM2.5、PM10、NOX的排放，重型載客車排放的管控則會對NH3排放有一定影響。針對PM2.5和O3協(xié)同控制的需求，小型載客車和重型載貨車為四川省盆地區(qū)域的主要管控車型。