劉暢，郝丹

（1.遼寧省生態(tài)環(huán)境事務(wù)服務(wù)中心，沈陽 110000；2.中科三清科技有限公司，北京 100029）

2016 年3 月8日，原環(huán)境保護(hù)部辦公廳印發(fā)《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總體方案》，提出充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)手段，全面提高生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合決策、監(jiān)管治理和公共服務(wù)水平。近年來，遼寧省空氣質(zhì)量惡化趨勢得到有效抑制，但面臨的空氣污染形勢依然嚴(yán)峻，要持續(xù)加大大氣污染防治攻堅(jiān)力度，采取更加精細(xì)有效的措施，實(shí)現(xiàn)科學(xué)精準(zhǔn)治理，變被動監(jiān)督為主動監(jiān)管。一個(gè)地區(qū)的大氣污染是本地自身積累、區(qū)域傳輸、轉(zhuǎn)化綜合的結(jié)果[1]，依據(jù)遼寧省大氣污染源排放清單，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)無縫集成[2]，制定直觀、多層次、縱向到底、橫向到邊、延伸基層的區(qū)域污染網(wǎng)格化圖譜是實(shí)現(xiàn)大氣精細(xì)化、智能化管理的重要依據(jù)。通過區(qū)域污染網(wǎng)格化圖譜，可準(zhǔn)確找到城市的主要污染源區(qū)域，科學(xué)合理地評估城市大氣污染。美國和歐盟2013 年開始關(guān)注網(wǎng)格化傳感器技術(shù)在大氣污染防治網(wǎng)格化系統(tǒng)中的應(yīng)用，但并未開啟大范圍區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量狀況的研究。目前，北京市、河北省、廣東省等地開啟了大氣污染網(wǎng)格化系統(tǒng)應(yīng)用研究[3]。因此，要建立一個(gè)涵蓋多種大氣污染源的排放清單，定量分析大氣污染物的排放源貢獻(xiàn)率，并針對不同污染源的時(shí)空分布特點(diǎn)，篩選具有代表性的時(shí)空表征數(shù)據(jù)，為后續(xù)空氣質(zhì)量模擬提供基礎(chǔ)支持[4]。

1 摸底調(diào)查，建立體系

首先針對遼寧省排放源進(jìn)行摸底調(diào)查，明確當(dāng)?shù)嘏欧旁吹闹饕獦?gòu)成，根據(jù)當(dāng)?shù)匦袠I(yè)和燃料/產(chǎn)品特點(diǎn)，選取合適的第一、二級排放源類型，以確定源清單編制過程中的活動水平數(shù)據(jù)調(diào)查和收集對象。在數(shù)據(jù)調(diào)查和收集階段，應(yīng)當(dāng)涵蓋排放源第三、四級分類涉及的所有燃燒/工藝技術(shù)和污染物末端控制技術(shù)，在數(shù)據(jù)整理過程中，根據(jù)當(dāng)?shù)嘏欧旁刺攸c(diǎn)確定源清單覆蓋的第三、四級分類。自第一級至第四級，逐級建立完整的排放源分類分級體系。

早期研究者直接引用國外排放因子或計(jì)算公式計(jì)算歷年的氨排放量[5]，但得到的排放清單具有較大的不確定性。本次大氣污染源排放清單編制主要采用國控重點(diǎn)源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算排放系數(shù)，其間采用物料衡算法和文獻(xiàn)調(diào)研法。其中，文獻(xiàn)調(diào)研法優(yōu)先選用切實(shí)符合遼寧省實(shí)際情況的本地排放因子和國家清單編制指南推薦值，其次參考國內(nèi)同類地區(qū)、同等水平的相關(guān)研究，最后，仍然欠缺者利用國外的權(quán)威因子庫進(jìn)行補(bǔ)充，如歐盟排放清單因子庫等，并且通過調(diào)查進(jìn)行本地化修正，保證清單結(jié)果的全面性，體現(xiàn)本地化特征。

污染源排放清單編制主要是在確定本地污染源并進(jìn)行分類分級的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)調(diào)查方案，通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)研和現(xiàn)場調(diào)查獲取污染源活動水平數(shù)據(jù)后，選取合適的排放因子進(jìn)行污染源排放量計(jì)算。

2 大氣污染物網(wǎng)格化分析

基于遼寧省各地市大氣污染源排放清單，分析各污染源的大氣污染貢獻(xiàn)率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，VOCs 排放源以工藝過程源為主，其次為溶劑使用源及道路移動源；顆粒物、SO2排放源均以化石燃料固定燃燒源與工藝過程源為主；NOx排放源以化石燃料固定燃燒源與移動源為主。

依據(jù)大氣污染源排放清單，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行時(shí)間、空間、物種分配，時(shí)間分辨率為1 h，網(wǎng)格精度為1 km×1 km，并將GIS 技術(shù)融入遼寧省大氣污染源排放清單，形成網(wǎng)格化展示。GIS 技術(shù)可以進(jìn)行空間分析，是繪制各種污染源網(wǎng)格化圖譜的必備工具。繪制大氣污染物網(wǎng)格化圖譜涉及的污染源包括化石燃料固定燃燒源、工藝過程源、移動源、溶劑使用源、農(nóng)業(yè)源、揚(yáng)塵源、存儲運(yùn)輸源、生物質(zhì)燃燒源、廢物處理源和其他排放源，污染物指標(biāo)分別是PM2.5、PM10、VOCs、NOx和SO2。如圖1 至圖4 所示，根據(jù)2016 年大氣污染源排放清單數(shù)據(jù)，阜新市為遼寧省PM2.5、PM10排放總量占比最大的城市，占比分別為20%、17%；大連市、沈陽市為遼寧省VOCs 主要排放城市，占比分別為23%、18%；大連市、鞍山市、沈陽市為遼寧省NOx主要排放城市，占比分別為15%、13%、12%。

圖1 遼寧省全部污染源PM2.5 排放量占比圖

圖2 遼寧省全部污染源PM10 排放量占比圖

圖3 遼寧省全部污染源VOCs 排放量占比圖

圖4 遼寧省全部污染源NOx 排放量占比圖

3 結(jié)論

編制融合GIS 技術(shù)的大氣污染源排放清單，形成高分辨率的大氣污染物網(wǎng)格化圖譜，分析污染排放貢獻(xiàn)特征，定量識別主要大氣污染源排放區(qū)域，是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治污的基礎(chǔ)。2016 年遼寧省大氣污染源排放清單數(shù)據(jù)顯示，VOCs 排放源以工藝過程源為主，其次為溶劑使用源及道路移動源；顆粒物、SO2排放源均以化石燃料固定燃燒源與工藝過程源為主；NOx排放源以化石燃料固定燃燒源與移動源為主。阜新市為遼寧省PM2.5、PM10排放總量占比最大的城市；大連市、沈陽市為遼寧省VOCs主要排放城市；大連市、鞍山市、沈陽市為遼寧省NOx主要排放城市。