鹤壁市大气挥发性有机物排放特征研究

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鹤壁市地处中原腹地,是京津冀大气传输通道城市之一。近年来,随着京津冀以细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)为特征污染物的复合型区域大气污染问题愈加严重,鹤壁市也面临着PM2.5改善压力巨大、臭氧超标逐年递增等问题。作为形成O3和PM2.5的重要前体物,挥发性有机物(VOCs)对大气环境质量有着十分重要的影响,已成为我国“十三五”控制的重点污染物。此外,VOCs能够对人体产生多种毒害作用,严重威胁到人体健康。排放源清单是对大气污染物排放有效控制的基础,建立鹤壁市VOCs排放源清单能够为当地政府开展VOCs管控提供科学依据。本文综合采用多学科交叉的方法开展研究,通过实地调研、现场踏勘和采样分析获取本地化活动水平和排放因子,并结合环境统计数据、年鉴数据、专家咨询等多种途径,系统建立鹤壁市本地化的VOCs排放活动水平数据库和排放因子数据库。并依据《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南(试行)》建立鹤壁市本地化的VOCs排放源四级分类体系,研究建立涵盖八类污染源的高时空分辨率的鹤壁市VOCs排放源清单,为研究当地污染源排放特征和变化打下坚实的基础。研究结果表明,鹤壁市2017年VOCs排放总量为9401.57吨,各排放源排放量从大到小依次为工艺过程源(3052.48吨)、移动源(2712.76吨)、溶剂使用源(1447.10吨)、餐饮油烟(576.01吨)、化石燃料固定燃烧源(539.40吨)、储存运输源(515.74吨)、生物质燃烧源(485.44吨)和废弃物处理源(72.64吨)。利用ArcGIS对鹤壁市排放源清单进行500m×500m的网格化分配,得到鹤壁市VOCs排放具有明显的空间分布特征,呈现集中分布且与各县区的工业集聚区位置相吻合的情况,同时排放高值出现在鹤壁市西北部。鹤壁市2017年分区县排放量由大到小依次是浚县(3137.36吨)、山城区(1474.55吨)、淇滨区(1190.10吨)、淇县(929.86吨)和鹤山区(501.3456吨),对总VOCs排放量的贡献分别为43.37%、20.39%、16.45%、12.86%、6.93%。工艺过程源对浚县、山城区和鹤山区的总排放量影响较大,贡献接近甚至超过50%。冶金建材是鹤壁市工业里排放量最大的行业(1527.71吨),排放占比为41.64%,其次是橡胶塑料(690.60吨)和医药化工(581.59吨),排放占比分别为18.82%、15.85%,纺织业是VOCs排放量最小的行业(13.02吨),仅占排放总量的0.3%。基于上述研究,从改善PM2.5和O3环境目标出发,鹤壁市在空间分布上应对布局在其西北部VOCs排放高值区企业实施严格管控,尤其是河南省豫鹤同力水泥有限公司和河南省同力水泥有限公司这两个排放量较大的企业;从行业排放强度的角度,应该对非金属矿物制品业、橡胶和塑料制品业、化学原料和化学制品制造业、电力热力生产和供应业等行业实施重点管控;从各排放源排放强度角度,应重点减排工艺过程源,特别是浚县的工艺过程源。
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