徐州市环境空气颗粒物污染特征与成因分析

李 荔 韩军赞 李慧鹏

（1江苏省环境科学研究院 江苏南京 210036 2江苏省环境工程重点实验室 江苏南京 210036）

引言

徐州地处京津冀与长三角两大污染地区的过渡地带，位于苏鲁豫皖四省交界，地理位置特殊。作为江苏省PM2.5浓度水平最高的地级市，徐州与其他城市在污染特征上存在显著差异，即施工和运输扬尘等一次颗粒物污染问题非常突出，粗颗粒问题影响显著，亟待优先解决[1]。为说清徐州市颗粒物污染中一次颗粒物特别是粗颗粒的影响，并分析其成因，需要在对空气质量数据分析的基础上，采用基于排放清单的污染来源分析等手段进行深入研究。

1 研究方法

大气污染物排放清单是模型模拟的重要数据输入，更是分析污染成因以最终制定污染防治管控措施的依据[2]。近年来，我国学者在电厂、燃煤锅炉、机动车、生物质燃烧等方面开展了本地化测试研究，建立了覆盖了工业、移动源、生物质燃烧等各种污染源的排放清单。2014年以来，环保部先后发布了一系列大气污染物排放清单编制指南。移动源清单编制中，基于COPERT模型的清单编制方法在省级层面以及城市层面的机动车污染物排放研究中均有应用，且模型的参数相对易于获取[3]。上述研究成果和指南为城市排放清单的编制提供了本地化参数的借鉴，为定量化分析徐州市颗粒物污染成因提供了依据。

2 结果和讨论

2.1 环境空气污染变化趋势及特征分析

在徐州市各项污染物中，PM2.5和PM10的超标比例最为严重。2014年以来，徐州市空气质量没有明显改善，但江苏省其他城市均有不同程度的改善。至2016年年末，徐州市PM2.5浓度已经在全省明显落后。从PM2.5/PM比例粗略分析粗颗粒占比，2014年到2017年，徐州市PM2.5/PM比例在全省分别为倒数第二、倒数第一、倒数第一和倒数第三。

2.2 颗粒物污染成因分析

（1）气象条件影响分析

徐州由于地处中心黄泛区，沙淤土壤特质明显，容易积尘，由于降雨量少，且春、秋、冬3个季节长年降雨少或无降雨，空气干燥，客观上极易产生扬尘。2017年1月-7月徐州连续3月气温偏高、降水偏少，出现轻度或中度气象干旱，对PM10、PM2.5、臭氧等污染物浓度均有较大影响。3月至5月降水平均偏少49.5%，其中5月降水量偏少近50%，同月PM10浓度同比上升43%，PM2.5浓度同比上升49%。

（2）基于污染源清单结果的颗粒物来源分析

徐州市在建、施工的场地较多，2017年全市有3条地铁线同时施工，施工工地遍布全市。全市7个国控大气自动点中，除农科院站点以外，均存在周围建筑施工场地较多，且大部分防尘措施不到位的现象。基于2015年徐州市大气污染源排放清单结果，徐州市PM10的主要来源为施工扬尘、电力和水泥行业，其中施工扬尘贡献达到50%；一次PM2.5排放的主要来源为施工扬尘、电力和水泥行业，其中施工扬尘的贡献达到26.7%，如图1所示。

图1 基于排放清单的2015年徐州市主要污染物排放来源构成

（3）基于机动车排放清单的运输扬尘污染分析

2016年徐州市公路货运量达17586万吨，全省占比最高，是全省平均水平的1.9倍。COPERT模型模拟结果显示，重型货车运输对徐州机动车尾气排放的颗粒物污染贡献突出，对一次PM2.5的污染贡献超过50%，如图2所示。此外，除尾气直接排放以外，重型柴油车在运输过程中存在抛洒滴漏现象，主要运输路段路面积尘较多，车辆通过时由于碾压作用造成二次扬尘。

图2 基于COPERT模型结果的徐州市不同车型的污染贡献

结语

徐州市PM2.5/PM比例较低，提示受粗颗粒污染影响显著。根据徐州市2015年排放清单结果，施工扬尘对PM10排放的贡献达到50%，对一次PM2.5排放的贡献达到26.7%。根据COPERT模型模拟结果，重型货车运输对机动车尾气排放一次PM2.5的污染贡献超过50%。沙淤土壤、降水偏少也是徐州颗粒物污染严重的客观气象原因。