重点污染源对深圳市夏季空气质量影响分析

梁永贤，廖汝娥，颜 敏，刘宝章

（1.深圳市环境科学研究院，广东深圳518001；2.深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司，广东深圳518001；3.北京大学环境科学与工程学院，北京100871）

珠江三角洲地区是典型的城市群集聚区，作为我国经济最发达的地区之一，能源消耗量大，大气污染物排放强度高，大气环境污染严重，区域性复合污染特征突出［1］。深圳作为珠江三角洲城市群最重要的城市之一，空气环境质量备受关注，为了有效地控制大气污染，切实提高深圳的环境空气质量，使制订的控制措施更具针对性，有必要掌握深圳市及周边城市的大气污染源，特别是重点污染源对深圳市的影响程度。

本研究基于深圳市和周边城市的大气污染源清单，利用情景分析的方法，分别研究深圳市和周边城市重点污染源对深圳市空气质量的影响。本研究对象为重点点源、电厂源、道路扬尘、道路移动源和生活面源五类，通过揭示主要污染物和重点污染源，为制订控制方案提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 模型介绍及参数设置

CALPUFF模拟系统［2－3］是用于模拟污染物传输行为的集成模式，模拟系统包括气象模式CALMET、高斯烟团扩散模式CALPUFF和后处理软件CALPOST三部分。CALMET利用质量守衡原理对风场进行诊断，输出逐时风场、混合层高度、大气稳定度等各种微气象参数。CALPUFF采用CALMET产生的时变气象场，充分考虑下垫面对污染物干湿沉降的影响，同时考虑复杂地形的动力学效应及静风等非定常条件，以平流输送烟团的形式模拟从污染源排放物质的扩散过程，能够很好地模拟不同尺度区域污染物的扩散情景。

本模型采用Lambert投影坐标，3个投影参数为北纬15°、北纬40°和东经114°，模拟区域中心为东经114°，北纬28.5°，模拟区域西南角坐标为113.5541°E，22.24714°N，东西宽120km，南北距离84km，包括深圳全部，香港大部分，东莞和惠州的部分（图1），总面积10 080km2，模拟网格设置为60 ×42，网格间距为2km。

图1 模式模拟区域

污染源数据采用华南理工大学编制的2009年深圳市及周边城市大气污染源清单［4－11］，主要的污染源种类包括电厂源、工业源、移动源、扬尘源、天然源、VOC相关源及其他污染源。

气象数据来自广东省气象局和深圳市气象局提供的2009年8月的气象数据，包括分布于珠江三角洲的22个地面气象站和4个高空气象站资料，这些气象资料经过CALMET气象模式处理，为CALPUFF模式提供逐时的网格化气象场。

1.2 情景设置

本研究以2009年8月作为典型夏季研究时段，从污染源清单中提取模拟区域内的电厂源、重点点源、道路扬尘、道路移动源及生活面源作为重点源研究对象，分别研究深圳市本地这五类重点源对深圳市夏季空气质量的影响及研究区域内周边城市这五类重点源对深圳市夏季空气质量的影响。

2 结果与讨论

2.1 深圳市本地重点源对深圳市空气质量的影响

深圳市点源有693个，其中22个点源的污染负荷占点源污染负荷的90%以上。本研究选取这22个点源作为点源研究对象，将其分成重点点源（13个）和电厂源（9个）。同时选择深圳市的道路扬尘、道路移动源和生活面源等无组织排放源，利用情景分析手段，估算深圳本地重点污染源对深圳市空气质量的影响。见图2。

图2 深圳五类重要污染源对深圳SO2、NO2、PM10浓度的贡献率

从对深圳市SO2浓度贡献来看，虽然生活面源贡献率达到17%，但由于生活面源SO2无组织排放控制难度大，应把控制SO2重点放在重点点源、电厂源和道路移动源上；从对深圳NO2浓度贡献来看，道路移动源对深圳市NO2浓度贡献最大，应把道路移动源作为控制NO2的重点；从对深圳PM10浓度贡献来看，应把道路扬尘、道路移动源和生活面源中的建筑扬尘作为控制PM10的着力点。

2.2 周边地区重点源对深圳市全境空气质量的影响

深圳周边地区（研究区域内）点源有2 009个，其中272个点源的污染负荷占点源污染负荷的90%以上。本研究选取这272个点源作为研究对象，将其分成重点点源（234个）和电厂源（38个）。选择周边地区的道路扬尘、道路移动源、生活面源等五类源为研究对象，经过情景分析，估算周边地区主要排放源对深圳市全境空气质量的影响。见图3。

图3 周边地区五类重要污染源对深圳SO2、NO2、PM10浓度的贡献率

从对深圳市SO2浓度贡献来看，重点点源和电厂源的贡献率达26.24%，应把控制SO2重点放在这两类污染源上；从对深圳NO2浓度贡献来看，周边地区道路移动源对深圳市NO2浓度贡献达8.79%，应把道路移动源作为控制NO2的重点；从对深圳PM10浓度贡献来看，周边地区道路扬尘贡献率达13%，应把道路扬尘作为控制周边地区PM10浓度的着力点。

从图2和图3对比分析可以看出，NO2和PM10的浓度主要受深圳市本地重点污染源影响，达80%，而SO2浓度受深圳本地重点污染源影响与周边城市重点污染源的影响相当，主要原因是周边有电厂等高架电源通过长距离输送影响深圳。因此，为了持续改善深圳市的空气质量，除了控制深圳市本市的污染源排放外，还需与周边城市联防联控，协同控制大气污染源。

3 结论与建议

（1）影响深圳市SO2浓度变化的主要是生活面源、重点点源和电厂源，周边城市主要是重点点源和电厂源，因生活面源控制存在一定难度，建议以控制深圳本市及周边城市重点点源和电厂污染源为主。

（2）影响NO2、PM10浓度的主要是交通源和道路扬尘，尤其是深圳本市的交通源和道路扬尘为甚，建议以控制交通流量为首选措施。

（3）深圳市的大气污染具有区域性特征，为持续改善深圳市的空气质量，除了控制深圳本市的污染源排放外，还需与周边城市联防联控，协同控制大气污染源。

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