【《S市PM2.5动态来源解析案例》5000字】

S市PM2.5动态来源解析案例目录TOC\o"1-3"\h\u8460S市PM2.5动态来源解析案例 131561.1深圳市PM2.5来源的年均变化特征 1269621.2深圳市PM2.5来源的月均变化特征 61.1深圳市PM2.5来源的年均变化特征对2009、2014和2019年的深圳市大学城点全组分数据进行PMF模型解析。2014年与2019年模型结果保持一致，解析出机动车源、SO2二次转化源、VOCs二次转化源（SOA）、地面扬尘、远洋船舶、NOx二次转化源、生物质燃烧、海洋源、燃煤、工业工艺和建筑尘共11个源，其中2009年共解析出除建筑尘的10个源。同样SOA的估算通过提取二次硫酸盐和二次硝酸盐源中的SV-OOA和LV-OOA获得。图1.6是深圳市大学城点位2009、2014和2019年的大气PM2.5来源结构的年均变化。由图可知，PM2.5浓度不断下降的同时，机动车源却一直是深圳市最主要的源之一，占比在21.7%-30.1%，在2014年之后甚至取代二次硫酸盐成为深圳市最主要的污染源。2019年深圳市的机动车保有量超过340万辆，排在全国第七，全省第一，说明随着机动车保有量的增加机动车源仍是深圳市不可忽视的重要污染源之一。SO2二次转化源从2009-2019年的第一大源逐渐被机动车替代，占比不断下降，从28.8%锐减到20.9%，说明整个珠三角对SO2的区域控制取得了成效。SOA的变化较为明显，从2009-2019年增长了10.1%，表明深圳市二次有机物的影响逐渐凸显。扬尘源（建筑尘+地面扬尘）10年前后贡献率变化较大，从2009年的2.4%增加到2019年的7.8%，与1.2中矿物质元素反弹的结论一致，即扬尘的影响较为显著，应该注意城市化进程中扬尘的控制。生物质燃烧有较为明显的下降，10年期间贡献占比下降了6.9%。其余源类贡献率变化不大，基本在2.0%左右变化。图1.62009、2014和2019年大学城点全年PM2.5源年均结构图1.7为2009、2014和2019年深圳市大学城点PM2.5主要源浓度年均变化，PM2.5主要来源的长期变化趋势与PM2.5浓度变化情况保持一致，符合珠三角及深圳市近年来的防污管控措施。2009-2014年通过大学城点位可以看出，机动车源的浓度下降了0.4μg/m3，下降幅度不明显，根据2009年《深圳经济特区环境保护条例》实施改造加油站、储油库及油罐车的油气回收工程，同时推广新能源汽车，执行机动车国III排放标准等措施，但2009-2014年深圳市机动车年均增长率约为23.4%，2014年超过315万辆，导致在2009-2014年期间机动车的控制效果不好。2014-2019年，全市机动车源贡献从10.9μg/m3下降到7.1μg/m3，下降了34.9%，下降幅度明显。从2014年执行《广东省大气污染防治行动方案（2014—2017年）》，深圳市开始执行更为严格的机动车管制措施，加快推广新能源汽车，加快油品质量升级，全面供应粤IV车用汽油和国IV车用柴油，同时到2017年基本淘汰全市范围的“黄标车”；深圳市于2017年2月发布《深圳市大气环境质量提升计划（2017—2020年）》，进一步强化了关于机动车的管控，包括2017年9月底前实现100%公交纯电动化、基本淘汰国Ⅰ、全Ⅱ汽油车和使用年限超过10年的国Ⅲ柴油车，全面执行柴油车国Ⅴ排放标准等。2014-2019年，深圳市机动车保有量从315万辆增长到350万辆，5年的年增长率仅为2.2%，因此近五年的机动车源下降十分明显，但同时也可以发现机动车源在PM2.5中的贡献率仍十分显著，在深圳市不遗余力的推广新能源车情况下，机动车源的下降仍有进一步的想象空间。二次硫酸盐近十年都有明显的下降，大学城点2009-2019年下降了61.3%。二次硫酸盐是典型的区域污染源，暗示整个珠三角区域大气中的二次硫酸盐的贡献在降低。参考深圳市环境科学研究院《深圳市2017年大气污染物排放清单》，各类源对三种气态污染物的贡献比例如表5-2所示，SO2主要来源是远洋船舶，占比78.3%，机动车贡献18.5%排在第二位，火电厂、工业和工业VOCs转化则占比较少，低于2.0%；因此二次硫酸盐的控制关键在于船舶、机动车和工业的防治，在《广东省大气污染防治行动方案（2014—2017年）》中提到的推动炉内脱硫工艺燃煤机组改造，2015年全省燃煤火电机组脱硫设施全部取消烟气旁路，同时综合脱硫率达到95%以上、船舶推广使用低硫油、实施钢铁烧结机、球团设备及石油石化催化裂化装置烟气脱硫等措施取得了明显的成效。从2009-2014年的大学城点位可以反映出，SOA有一定程度的反弹，反弹了2.4μg/m3，VOCs主要来自工厂和机动车，SOA的反弹可能是因为2009-2014年间石油炼制与化工行业挥发性有机物的排放，同时餐饮油烟污染及建筑油漆、装修行业油性涂料的使用都间接导致了SOA的增加，而在2014-2019年，大学城点SOA下降了0.9μg/m3左右，但2019年大学城点的SOA总体浓度仍高于2009年，与图1.6展示的SOA的贡献率逐年升高相符，表明SOA的控制遇到了瓶颈，因此在接下来的防控措施中，更应该积极推进工业源和典型行业如建筑、餐饮业的挥发性挥发性有机物排放治理，强化解决车用汽油储存、运输过程的有机废气泄漏问题。NOx二次转化在2009-2014年下降程度不高，年均浓度仅下降了6.6%，参考深圳市环境科学研究院《深圳市2017年大气污染物排放清单》可知，NOx源贡献中占比前三类一次源是机动车、远洋船舶和火电厂，分别占比73.2%、16.4%和9.5%，工业和工业VOCs转化占比低于1.0%，虽然在《广东省大气污染防治行动方案（2014—2017年）》中进行了燃气机组干式低氮燃烧技术的推广，严令2014年底前全省12.5万千瓦以上现役燃煤火电机组全部完成低氮燃烧和烟气脱硝改造，进行锅炉改造和水泥行业降氮脱硝工程的建设，但机动车保有量的大幅度增加加剧了二次硝酸盐的污染。2014-2019年，二次硝酸盐有一定的下降趋势，5年前后下降了1.3μg/m3，下降幅度为34.8%，根据4.2可知，二次硝酸盐污染多来自区域传输，表明珠三角对氮氧化物的管控措施起到了积极的作用，除了对机动车更为严格的管控外，还包括进一步提升电厂污染控制水平，降低燃气发电机组氮氧化物排放，2017年底前全省所有钢铁烧结机完成脱硝等。远洋船舶在大学城点位2009-2014年间上升了0.6μg/m3，主要是因为深圳市从2014年才开始重视对船舶污染的防治。2014-2019年，大学城点下降了53.6%，远洋船舶源主要来自珠三角南部海面的区域传输，主要得因于在《广东省大气污染防治行动方案（2014—2017年）》中规定珠三角从2014年1月1日起实施国Ⅰ船用发动机排放标准，2017年底前船舶基本实现靠港使用岸电，2017年7月开始船舶必须使用天然气，禁止使用船用残渣油等。扬尘源包括地面扬尘和建筑尘两类，其中2009年因受限于当时的模型分析手段，因此并未解析出建筑尘。首先地面扬尘2009-2014年在大学城点是上升的趋势，且反弹幅度较大，从1.1μg/m3增加到2.3μg/m3，增长了近一倍。一是因为2009-2014年是深圳城市化进程较为快速的5年，处于城市基础设施建设的高峰期，施工建筑活动频繁，其次机动车的行驶会造成道路交通扬尘；二是地面扬尘受到局地排放影响较大，但深圳市前期并未意识到扬尘对PM2.5的贡献之大，忽视了对扬尘的管控。从2014-2019年，大学城点位地面扬尘源实现了下降的态势，2019年大学城的地面扬尘浓度恢复到2009年水平。主要在于2014年起深圳推进地面扬尘污染专项治理，公共用地的裸露地面采取绿化、铺装或者喷洒抑尘剂以及增加道路冲洗频次、散货物料堆场封闭存储和建设防风抑尘设施等措施，对地面扬尘起到了一定的抑制作用。建筑尘浓度2014和2019年基本持平，下降幅度不足0.1μg/m3。建筑尘具有本地源特征，容易受到附近建筑施工活动的影响。目前深圳市采取的扬尘管控措施如工地设置标准化密闭围挡、雾炮车、洒水等对于较大的扬尘颗粒效果显著，而对存在于PM2.5中的小扬尘颗粒作用很小，因此在接下来的污染防治中深圳市应除了继续执行严格的污染控制措施外，管控重点更应该去抑制起尘，而非起尘之后的除尘，从而进一步压缩扬尘源对空气质量的影响。生物质燃烧2009-2019年有明显的下降，其中2009-2019年大学城点位下降了3.6μg/m3，下降率为81.7%，从图1.6也可看出，生物质燃烧在全市PM2.5中的贡献率逐年下跌。据4.2分析可知，生物质燃烧具有一定的远距离传输特征，因此除了深圳市推进生物质成型燃料、生物质气化等污染锅炉整治和改造工作外，整个珠三角区域都采取了积极的防控措施，如在广东省大气防治行动方案中提到的2014年4月底取消集中供热范围内在用的高污染燃料锅炉；2017年底前，全省所有城市建成区均应划定为高污染燃料禁燃区，禁燃区内禁止直接燃用生物质等高污染燃料等。海洋源从2009-2019年有一个下降的趋势，但幅度不大，2009-2014年大学城点位海洋源增加了不到0.1μg/m3，2014-2019年下降了0.4μg/m3。海洋源体现了深圳周边海洋的海盐污染，属于天然的本地源。海洋源的变化和与风力、降水等气象因素有关。燃煤源在2009-2014年的大学城点位下降了接近1.0μg/m3，下降幅度为64.3%，主要归功于广东省大气防治行动方案中有关珠三角地区进行的燃煤锅炉、工业窑炉、燃煤电站更换天然气等改造任务，推广煤炭清洁利用技术以及提升天然气管道覆盖率等措施。2014-2019年燃煤源大学城点仅下降了0.2μg/m3，下降幅度也减为43.1%，减排的速率明显减缓，说明燃煤源目前已经处于较低的浓度值，对燃煤源的减排控制已经达到了深水区，减排潜力快速下降，因此需要提高精细化的防控水平，逐个微克削减。从2009-2019年大学城的反馈浓度来看，工业工艺源有一定的上升，然后再呈现一个较大的下降幅度，这与图1.6的贡献占比结果保持一致。可能是因为2009-2014年前后，珠三角整体的高污染的企业较多，包括来自东莞、惠州等地的协同工业排放，导致深圳的工业工艺源有所上升。2014-2019年大学城点整体的工业工艺源就有了明显的下降态势，下降率在78.8%左右，表明广东省大气污染防治行动方案中重点打击重污染企业超标排放行为，取缔改造工业锅炉和《深圳市大气环境质量提升计划（2017—2020年）》中对2017年起对现有工业大气污染源开展达标整治，对高污染企业通过升级改造，确保工业废气达标排放等措施起到了积极的效果。总体而言，深圳市近十年除了扬尘源外，机动车、NOx二次转化、工业工艺等源都有不同程度的下降趋势，这与《广东省大气污染防治行动方案（2014—2017年）》和《深圳市大气环境质量提升计划（2017—2020年）》中的防治措施基本一致，体现了各类源在区域和本地都得到了有效的控制，因此除了对深圳市主要本地源排放进行总体防控外，加强与周边城市在区域大气污染防治方面的深度合作也迫在眉睫。图1.72009、2014和2019年大学城点PM2.5主要源浓度年均变化表1.2基于源清单的深圳市主要气态污染物的来源分配SO2NOxVOCs火电厂1.8%9.5%0.3%工业1.3%0.9%9.0%机动车18.5%73.2%11.9%远洋船舶78.3%16.4%1.0%工业VOCs0.0%0.0%73.9%1.2深圳市PM2.5来源的月均变化特征根据2009、2014和2019年深圳市大学城点位大气PM2.5的源贡献月均变化可知（图1.8），各类源每年的月均变化特征相似。机动车源、SO2二次转化源、VOCs二次转化源、NOx二次转化源、地面扬尘、燃煤源、生物质燃烧源和工业工艺源具有十分明显的季节变化，主要表现在冬季贡献较高，而夏季贡献较低，这种季节变化与PM2.5的季节变化一致，主要受深圳市气候因素的影响，冬季气团主要来自北方，污染浓度较高，且冬季风速低、边界层低等不利气象条件加重了污染，夏季气团主要来自海面气团，清洁干净，且夏季高温多雨，风速较高，利于污染物的高温挥发（如二次硝酸盐中的硝酸铵）和冲刷稀释。由于深圳的工业也主要分布在深圳大学城以北地区，因此在东北季风下，大学城点主要反映了深圳本地源排放和北方珠三角区域源排放的复合效应；远洋船舶源的贡献趋势是夏高冬低，这与深圳冬季主导风向为东北风，而深圳的港口多位于南部沿海，夏季的偏南风反而将船舶污染吹向深圳本地有关。海洋源、建筑尘的月际波动无明显规律，海洋源与风力、降水等气象因素有关，建筑尘与建筑施工、降水、风速等综合因素有关，2014年扬尘贡献整体较高尤其是在10月至12月，这段时间大学城附近有较多的建筑施工。同时从图1.8我们可以发现，从2009-2014年分季节来看，夏季二次硫酸盐、二次硝酸盐、生物质燃烧、