南宁市大气PM2.5排放源清单研究

黄炯丽 陈志明 莫招育 刘慧琳 毛敬英 梁桂云 李宏姣 杨俊超

（广西壮族自治区环境保护科学研究院，广西 南宁530022）

南宁市大气PM2.5排放源清单研究

黄炯丽 陈志明 莫招育 刘慧琳 毛敬英 梁桂云 李宏姣 杨俊超

（广西壮族自治区环境保护科学研究院，广西 南宁530022）

收集2012年南宁市工业、交通、能源、农业等部门的环境统计数据，结合PM2.5排放源活动水平和排放因子，建立南宁大气PM2.5污染源排放清单，明确南宁市大气PM2.5各个污染源的排放总量及其贡献率。

PM2.5；排放源清单；南宁

1 前言

2013、2014年南宁市大气细颗粒物（PM2.5）水平连续超标，与相临4省的首府城市相比，属较差水平。2013年南宁市PM2.5年平均值达到了57微克/立方米，超过国家二级标准0.63倍，在全国 74个重点城市中排52名，污染水平处于国内中等水平。2014年，根据新的环境空气质量标准，南宁市在74个城市排第16名，在省会城市（包括直辖市）中排在第6名，2014年虽较2013年有所好转，但颗粒物污染防治形式依然严峻。因此，有必要开展南宁大气PM2.5排放源研究，明确南宁大气PM2.5排放的主要来源，为本地区大气颗粒物污染防控提供重要参考依据。

2 资料与方法

南宁市大气污染物排放源分类参考了国家环境保护部于2014年8月19日发布的《大气细颗粒物一次源排放清单编制技术指南（试行）》技术指南中的分类，结合南宁市统计年鉴活动数据分类特征及国民经济行业分类情况，针对PM2.5这类大气污染物，将其排放源主要分为电厂、工业源、道路移动源、非道路移动移动源、扬尘源、生物质燃烧源和生活面源等。收集每个排放源的活动水平数据和排放因子等数据，完成南宁市PM2.5排放源清单的编制，明确各个污染源的排放总量及其贡献率。

3 结果

3.1南宁市PM2.5各类排放源分担率分析

南宁市PM2.5各类源分担率见图 1，结果显示，PM2.5各类排放源分担率由大到小排序为：扬尘源（26.8%） > 道路移动源（24.2%）> 生物质燃烧源（23.3%） > 工业源（21.8%）> 火电厂（3.2%）> 非道路移动源（0.7%）。扬尘源在各种PM2.5排放源分担率中居首位。

图1　南宁市大气PM2.5各类排放源分担率

3.2南宁市PM2.5各类排放源分担率分析

由图2可见，各类PM2.5工业源排放源排名前五位依次为：非金属矿物制品业（主要是水泥工业，占工业源排放 PM2.5总量达59.2%）> 农副食品加工业（18.9%）> 造纸和纸制品业（10.6%）> 电力、热电生产和供应业（5.0%）。这五类工业行业所排放的 PM2.5占工业源 PM2.5排放的贡献率合计为93.7%。

图2　南宁市工业源PM2.5分担率

由图3可见，道路扬尘与建筑扬尘各占扬尘源PM2.5排放量的73.6%和26.4%，前者PM2.5排放量约为后者的3倍。

图3　南宁市扬尘源PM2.5分担率

由图 4可见，各类柴油车（包括柴油大货车、柴油大客车和柴油小货车）所排放的PM2.5占道路移动源排放颗粒物总量的84.1%，而各类汽油车颗粒物排放量占比约为4.0%左右，摩托车所排放的PM2.5占道路移动源排放总量的12.4%，低于柴油车而高于汽油车。

图4　南宁市道路移动源PM2.5分担率

4 讨论

4.1扬尘源PM2.5排放分析

本研究结果显示，扬尘在南宁市大气PM2.5排放源清单中占比最大，约为 27%。结果提示，扬尘是造成南宁市颗粒物污染的重要原因。国内的太原市[1]、济南市[2]、乌鲁木齐市[3]、西宁市[4]均有研究表明，扬尘在TSP和PM10中的分担率分别约为 34%和 30%，高于其他源类。韩力慧等[5]的研究结果也表明，来自交通活动和建筑活动的地面扬尘是北京大气颗粒物污染的重要来源之一。胡敏等[6]总结了2000年以来我国近30个城市大气可吸入颗粒物PM10源解析研究，结果表明扬尘(土壤尘、道路尘、建筑尘)位居我国大气颗粒物 PM10主要的六类来源中的首位。由此可见，国内研究的结果一致的表明，扬尘是造成城市颗粒物污染的首要因素，控制城市扬尘污染是城市环境空气颗粒物达标的关键。

4.2道路移动源PM2.5排放分析

随着南宁市经济的持续快速发展，机动车保有量不断增加，“十一五”期间南宁市地区生产总值年均增长15.5%，机动车保有量年均增长率达到14.62%。2012年末广西民用汽车保有量达到 231.03 万辆，仅南宁市就拥有 154.32 万辆（比上年增长5.69%）。机动车油料燃烧一次排放的烟粉尘和尾气中NOx等气态污染物经过二次转化后生成的二次颗粒物等都是城市环境空气中PM2.5重要来源。本研究的结果显示，道路移动源所产生的PM2.5占比为24.2%，仅此于扬尘。有研究[7]报道，我国部分城市PM10来源中，机动车尾气尘占7.8%～29.4 %；PM2.5来源中，机动车尾气尘占 13%～30.2%。潘圣等[8]的研究表明，机动车尾气对南宁市造成雾霾污染天气有重要的影响。本研究的结果与此相似。此外，本研究结果显示，柴油车所排放的PM2.5占道路移动源排放颗粒物总量的84%，而汽油车占比仅为4%左右，前者所排放的PM2.5为后者的21倍。一般日常所用的小型车都为汽油车，大中型车多为柴油车。有研究表明，机动车颗粒物（PM）排放主要来自柴油机[9]。孙吉树等[10]的研究也表明，柴油车排放污染颗粒物主要是PM，其排放物中PM2.5占92.3%，微粒排放量是汽油机的30～50倍。这提示，对于机动车而言，应当重点控制对空气颗粒物污染贡献更大的柴油车。

4.3生物质燃烧源PM2.5排放分析

生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，在世界能源总消费量中占14%，世界上约1/2的人口使用生物嫩料作为家庭取暖和做饭的能源，特别在发展中国家比例更是高达 35%[11]。长期以来，由于经济水平相对落后和生活习惯原因，生物质能源一直是我国的主要能源之一，特别是农村地区。2007年，我国农村生活用能年人均消费标煤为539 kg，其中秸秆和薪柴的比例分别为32.8%和21.2%[12]。2007 年《中国能源发展报告》指出，目前中国生物质能的开发利用程度仅为 1%，并且被开发利用的生物质绝大多数被直接燃烧利用。

在本研究中，南宁市的生物质燃烧对 PM2.5的贡献率为23.3%，在PM2.5各类来源中排名第三，提示南宁市由生物质燃烧产生的大气颗粒物污染占有重要地位。南宁地处中国华南片区，位于广西中部偏南。南宁市是广西的主要产粮区和经济作物基地，主要种植水稻、玉米、甘蔗等农作物，以农业为第一产业。秸秆和薪柴是南宁市比较重要的生物质燃料。生物质燃烧排放大气颗粒的主要组分为碳质颗粒和水溶性钾(K+)。碳质颗粒的组分含量可以高达 73%[13]，主要由有机碳(OC)和元素碳(EC)组成，其中有机碳占碳质颗粒的60%～90%。碳质颗粒在TSP重量中约占10%～15%，在PM10中占 20%～30%，在 PM2.5中约占 40%～60%。由生物质燃烧所产生的颗粒物可以造成空气污染，已经引起相关部门的重视。有研究[14]表明，各种生物质燃烧对颗粒物的排放量的贡献差异很大，其中秸秆和薪柴是主要来源，二者的贡献总计在 98%左右。郑晓燕等的研究发现[15]，生物质燃烧是北京市大气颗粒物有机碳的一个重要来源，在生物质燃烧典型样品中，其贡献高达30%～60%。可见，生物质燃烧所产生的大气颗粒物污染不容忽视。

4.4工业源PM2.5排放分析

本研究结果显示，工业排放的PM2.5占PM2.5排放总量的21.8%，在各类PM2.5排放源中排名第四。而非金属矿物制品业（主要是水泥工业）占工业源排放PM2.5总量的59.2%，占PM2.5排放总量约为 13.2%，是南宁市工业源中对 PM2.5贡献最大的一类。水泥工业是国家重点污染行业，我国水泥行业的颗粒物排放量居各工业行业首位。水泥行业是对矿物原料进行加工处理的工业，采用的生产设备多为大型重型设备，是污染大气环境最为严重的行业之一。改革开放以来，水泥生产规模越来越大，对环境的污染也日益严重。有研究[16]认为: 水泥厂对大气的污染以颗粒物污染最为严重。水泥生产中，从物料的采掘、均化、粉磨，熟料的煅烧，直到水泥的粉磨、包装，每个生产环节中都会有颗粒物的产生和排放[17]。张强等[18]的研究指出，水泥工业是我国最主要的人为 PM2.5排放源。据统计，我国水泥工业粉尘排放量约占全国工业粉尘总排放量的 48.1%[19]。由此可见，应对工业行业中的水泥行业进行PM2.5排放量的重点防控。

5 结论

南宁市大气PM2.5各类排放源分担率由大到小排序为：扬尘源> 道路移动源> 生物质燃烧源> 工业源> 火电厂> 非道路移动源。扬尘源在各种PM2.5排放源中分担率居首位，应重点对其进行防控。此外，应对道路扬尘、柴油车尾气、水泥工业给予重点关注。

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Research on emission inventories of PM2.5in Nanning

The study collected the environmental statistics of industry, transportation departments，energy sector and agricultural sector. In combination with activity level and emission factor of PM2.5emission source, the emission inventories of PM2.5 in Nanning was built. And PM2.5emissions from various sources and their contribution were calculated in the study.

PM2.5; emission inventories; Nanning

X51

A

1008-1151(2015)09-0056-03

2015-08-11

2014年广西危险废物处置人才小高地专项资金；广西环境保护厅资助项目“广西大气PM2.5特性与控制对策研究”；广西壮族自治区环境保护科学研究院2014年科研创新基金项目。

黄炯丽（1986－），女，广西桂平人，广西壮族自治区环境保护科学研究院工程师，研究方向为大气环境学。