中国非道路移动源排放及未来趋势研究

发布时间：2020-09-12 12:47

　　非道路移动源是“大气污染防治行动计划”下减排潜力挖掘的重点。准确量化我国非道路移动源的污染物排放,特别是SO2、NOx、PM的排放,对未来船舶排放控制区(Domestic Emission Control Area,DECA)等相关减排政策制定、空气质量改善及公众健康保护等有重要意义。然而我国非道路移动源在排放源清单方法建立、排放特征表征以及排放影响研究仍然存在明显不足。为此,本研究建立一套符合中国国情的非道路移动源大气污染物排放清单估算方法,并在化学组分特征、排放量贡献特征、时空分布特征、排放趋势及区域空气质量影响特征方面对我国非道路移动源大气污染物排放开展了较为系统的研究。主要结果如下:(1)通过现场测试重点分析四种典型工程机械分机型、功率分布、工况及排放标准的排放因子,并建立PM和VOCs的成分谱。发现我国非道路机械油品质量和PM2.5排放不达标比例分别高达30%和65%。(2)建立分别用于非道路机械和船舶源排放清单的估算方法。方法有效克服了在AIS(Automatic Identification System)数据不完整情况下船舶源排放清单估算的难点。(3)采用分机械类别基于省份的方法计算2004-2013年全国非道路移动源排放清单,以2013为基准年,SO2、NOx、CO、PM10、PM2.5和VOC排放总量分别为1018、3597、1423、263、242和389 kt,分别占全国人为源排放的3%,12%,1%,1%,2%和1%。其中,200海里内海域及港口的船舶排放贡献沿海城市所有人为源排放约10%的SO2和NOx。在排放趋势方面,得益于油品质量和排放标准的提升,非道路移动源SO2和NOx的增加率(分别为33%和79%)明显小于我国非道路移动源能耗的增长率(87%)。(4)根据国际能源组织对我国船舶能耗的预测以及各非道路机械的行业发展分析,到2020年,我国非道路移动源能耗总量较2013年将增加43%,SO2和NOx排放量将分别达到1126 kt和4005 kt。如果我国现行船舶排放ECA得到切实执行,将实现20%的SO2减排;同时如果非道路机械排放均达到国Ⅲ标准,SO2和NOx排放量将降至869 kt和2811 kt。2020年后,围绕非道路移动源的监管和NOx减排将成为重点。(5)利用CMAQ(The Community Multiscale Air Quality)模型模拟非道路移动源排放对空气质量影响。结果表明,其影响主要集中在我国华北和沿海区域,并呈现明显的季节变化特征。在常规大气污染物中,非道路移动源对沿海地区NO2和SO2的影响最为明显,贡献率分别可达25%和10%;PM2.5次之,贡献率可达4%。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2017
【中图分类】：X51
【部分图文】：

终端消费,中国能源,统计年鉴,汽油

1.1.3 中国非道路移动源研究的必要性我国目前已经是石油消费大国，仅次于美国，2016 年表观消费量达 5.56 亿吨[31]。人民生活需求、物流行业发展、交通方式及宏观交通结构、经济与科技发展水平决定了我国的燃油需求量。且随着人们生活水平的提高、机械化水平的提升，未来相当长的一段时间内，燃油消费量将持续上升[32]。终端消费结构决定了污染物排放方式及特征，燃油排放作为石油的一个重要去向（2015 年达到 65%，来源于《中国能源统计年鉴》[33]），分析其终端消费对象对于初步识别各类污染源的贡献比例有很大的借鉴意义。过去十三年，我国柴油的年均增长率达到 7%，由 2000 年 6774 万吨增加到 2013 年 17283 万吨，占石油消费量 36%；汽油年均增长率 8%，由 2000 年 3505 万吨增加到 2013 年 10535 万吨，占石油消费量20%。其中交通运输业分别消费了 64%的柴油和 47%的汽油（图 1-1）。表明柴油燃烧排放是我国石油排放的最重要途径之一。

大气污染源,排放清单,美国,污染物

第 1 章绪论一，其“排放因子法”的研究体系应用最广，本文针对3。整体来说，以欧美开发的“排放因子法”的清单构建且在空间、时间、污染源及污染物物种几个方面分别大尺度逐步延伸至各个区域及城市，由单一基准年清重点污染物扩展至各类温室气体、空气质量污染物及源逐步发展到以各种评估要求为目的而建立的多种源

流程图,框架,流程图,非道路

图 1-4 OFFROAD 模型估算框架流程图[130]1.2.2.2 中国非道路移动源排放状况目前，针对国内非道路移动源所有机械的排放清单建立目前还比较少，主要有傅立新等[134]、张凯山等[34]给出了我国非道路移动源的全国各类型非道路机械排放清单概况，其中，张凯山等[34]主要估算了 2010 年我国非道路机械排放的 HC，CO，NOx 和PM 四种污染物，其中农业机械分别排放 29.5，121.2，174.4 和 14.7 万吨；工程机械分别排放 2.1，13.1，24.3 和 2.1 万吨；船舶分别排放 11.6，38.4，266.5 和 17.1 万吨；铁路机车分别排放 1.0，2.2，23.7 和 0.78 万吨；飞机分别排放 2.3，5.1，6.0 和 0.2 万吨，从中可以看出船舶、农业机械和工程机械是大气污染排放最为主要的非道路移动机械。从论文给出的信息来看，该研究给出了相对完整各类型机械排放因子及其不确定性，并探讨了我国非道路移动源的排放情况，然而，只根据我国保有量统计水平开

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