基于AP-42方法的东北三省道路扬尘排放清单研究

发布时间：2020-04-23 21:46

【摘要】：道路扬尘作为城市扬尘的重要组成部分,不仅会加重城市重霾污染状况、降低能见度、破坏市内人文生态景观、增加城市清洁成本,还会对城市居民的身心健康造成巨大危害。有研究表明,长期暴露在颗粒物污染浓度高的空气中,会导致人体慢性呼吸道疾病发病率显著增加。因此,对城市各级道路扬尘排放情况和排放量的定量研究已成为制定相应颗粒物污染管控措施、治理城市污染的一个重要环节。本文在2017年5月至10月以长春市为例,结合本地实际情况,选择长春市内车辆行驶的主干道、次主干道、支路和环路四种类型的道路,并根据美国环保署(Environmental Protection Agency,EPA)推荐的 AP-42 采样和计算方法,对长春市的道路扬尘进行收集分析,在此基础上对东北三省道路扬尘排放因子进行计算,并结合实验调查结果对东北三省夏秋两季的道路扬尘排放清单。本文主要研究结论如下:(1)通过对长春市内主干道、次主干道、支路和环路四种类型的、15条不同等级道路,51个采样点,基于AP-42采样方法,对道路表面130个积尘样品进行采集及实验分析。得到吉林省、辽宁省和黑龙江省夏季道路颗粒物——包括PM10(空气动力学直径小于10μm的悬浮颗粒物)、PM2.5(空气动力学直径小于2.5μm 的悬浮颗粒物)和总悬浮颗粒物(Total suspended particulate,TSP)—排放因子分别为0.065～3.505、0.058～1.502、0.094～2.327 g/VKT,秋季排放因子为 0.088～2.327、0.167～3.279 和 0.115～1.583 g/VKT。(2)以长春市的道路积尘数据、车流量数据为基础,根据2015年黑龙江、辽宁、吉林三省的统计年鉴,计算黑龙江、辽宁的车辆相关信息(车流量、平均车重等),获得的夏秋季三个省份不同等级道路PM10、PM2.5和TSP的排放因子,结合在GIS中与获取的道路长度信息,估算PM10、PM2.5和TSP排放量。夏季道路扬尘引起的三种颗粒物(PM10、PM2.5和TSP)排放量中,吉林省为1.42、0.34、7.39千吨,辽宁省为3.11、3.61、16.2千吨和黑龙江省为3.61、0.87、18.82千吨。秋季三种颗粒物(PM10、PM2.5和TSP)排放量中,吉林省为0.90、0.22、4.71千吨,辽宁省为2.34、0.57、12.18千吨和黑龙江省为2.94、1.85和15.31千吨。(3)结合地面监测站点的降水数据,对排放量结果进行降水项的修正。结果显示,夏季的颗粒物排放量下降幅度比较大,在35.4%～41.3%之间,整个东北三省平均下降幅度为38.8%;秋季的颗粒物排放量下降了 17.8%～25.8%,整个东三省平均则下降21.1%。根据长春市内道路的实际管控措施,对排放量进行修正的结果显示,夏季和秋季的道路扬尘管控措施(包括人工和机械清扫)使扬尘排放量分别下降了 11.3%,4.2%。(4)长春市地区道路积尘中,Cu、Ni、Pb和Zn四种重金属元素的含量平均值分别为43.079、17.137、42.891和115.154mg/kg。根据健康风险评估模型的计算,长春市道路积尘的致癌风险是应该得到重视的。尤其由于儿童的体重较轻且其通过呼吸和皮肤暴露的重金属摄入频率比成人更高,故重金属对儿童健康的风险指数大于成人。
【图文】：

技术路线图,技术路线,方法

图１．１技术路线图逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋Ｒｏａｄｍａｐ逡逑

积尘,现场图,道路,路面

后的位置；此外为避免道路坡度、弯道等伏较小的笔襄路段进行采样作业；kx时隔离带的道路，以保证样品收到路面外区域大小１ｘ１米＾逡逑证风速在３．０邋ｍ／ｓ以内，以避免道路扬：ki记媂a样时间＇：、ＧＰＳ．定：位地点、气象筑工地、堆场、裸露土壤）、及采样期所有本型构成、道路车道数、路面材质（较少的路面，，采样时使用吸尘器进行懫簸箕和扫把进行采集。逡逑
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X513

【参考文献】