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乌鲁木齐市散煤燃烧大气污染物排放清单及时空分布特征.pdf

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乌鲁木齐市散煤燃烧大气污染物排放清单及时空分布特征.pdf

第 3 2 卷 第 1 期 2 0 1 9 年 1 月 环 境 科 学 研 究 R e s e a r c h o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s V o l . 3 2 ꎬ N o . 1 J a n . ꎬ 2 0 1 9 收 稿 日 期 2 0 1 8  ̄ 0 3  ̄ 0 4 修 订 日 期 2 0 1 8  ̄ 0 9  ̄ 2 6 作 者 简 介 牛 宏 宏 1 9 9 2  ̄ ꎬ 女 ꎬ 山 西 吕 梁 人 ꎬ n h o n g h @ 1 6 3 . c o m . ∗ 责 任 作 者 ꎬ 王 宝 庆 1 9 7 2  ̄ ꎬ 男 ꎬ 河 北 唐 山 人 ꎬ 副 教 授 ꎬ 博 士 ꎬ 主 要 从 事 大 气 污 染 物 扩 散 和 人 群 暴 露 研 究 ꎬ w b q c h i n a @ 1 6 3 . c o m 基 金 项 目 留 学 基 金 委 访 问 学 者 基 金 N o . 2 0 1 4 0 6 2 0 5 0 1 0 ꎻ 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 N o . 2 1 7 7 7 0 7 6 S u p p o r t e d b y V i s i t i n g S c h o l a r F u n d N a t i o n a l ꎬ C h i n a N o . 2 0 1 4 0 6 2 0 5 0 1 0 ꎻ N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a N o . 2 1 7 7 7 0 7 6 乌 鲁 木 齐 市 散 煤 燃 烧 大 气 污 染 物 排 放 清 单 及 时 空 分 布 特 征 牛 宏 宏 ꎬ 王 宝 庆 ∗ ꎬ 刘 博 薇 ꎬ 胡 新 鑫 南 开 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 ꎬ 天 津 3 0 0 0 7 1 摘 要 为 研 究 乌 鲁 木 齐 市 散 煤 燃 烧 对 大 气 污 染 物 的 贡 献 情 况 ꎬ 根 据 实 地 调 研 收 集 到 的 散 煤 燃 烧 活 动 水 平 数 据 ꎬ 利 用 排 放 因 子 法 建 立 2 0 1 5 年 乌 鲁 木 齐 市 散 煤 燃 烧 P M 2 􀆰 5 、 S O 2 和 N O x 的 排 放 清 单 ꎬ 利 用 A r c G I S 空 间 分 析 工 具 进 行 空 间 分 布 特 征 分 析 ꎬ 使 用 蒙 特 卡 罗 方 法 进 行 不 确 定 性 分 析 . 结 果 表 明 2 0 1 5 年 散 煤 燃 烧 排 放 P M 2 􀆰 5 、 S O 2 、 N O x 分 别 为 1 􀆰 7 0 1 0 4 、 4 􀆰 1 3 1 0 4 、 2 􀆰 8 0 1 0 3 t . P M 2 􀆰 5 和 S O 2 排 放 的 主 要 贡 献 区 域 为 乌 鲁 木 齐 县 ꎬ 分 别 占 排 放 总 量 的 2 7 􀆰 3 5 % 和 2 6 􀆰 2 3 % ꎬ 这 是 由 于 乌 鲁 木 齐 县 社 区 居 民 和 大 棚 种 植 耗 煤 量 较 大 所 致 ꎻ N O x 排 放 的 主 要 贡 献 区 域 为 米 东 区 ꎬ 贡 献 率 高 达 2 8 􀆰 0 3 % ꎬ 这 是 因 为 米 东 区 社 区 居 民 所 用 炉 灶 为 手 动 炉 排 层 燃 炉 灶 ꎬ 其 排 放 因 子 较 大 所 致 . 空 间 分 布 特 征 表 明 ꎬ 污 染 物 主 要 分 布 在 米 东 区 南 部 、 沙 依 巴 克 区 北 部 及 乌 鲁 木 齐 县 中 部 . 不 确 定 性 分 析 表 明 ꎬ 村 庄 、 社 区 、 大 棚 种 植 、 商 业 和 事 业 单 位 在 9 5 % 的 置 信 区 间 时 不 确 定 性 分 别 为 - 6 9 % 1 6 5 % 、 - 5 7 % 1 1 6 % 、 - 6 8 % 1 7 1 % 和 - 6 7 % 1 6 5 % . 蒙 特 卡 罗 预 测 结 果 平 均 值 高 于 排 放 清 单 的 计 算 结 果 . 研 究 显 示 ꎬ 乌 鲁 木 齐 市 散 煤 燃 烧 对 污 染 物 排 放 贡 献 较 大 ꎬ 并 且 具 有 明 显 的 季 节 性 和 区 域 性 特 征 . 关 键 词 乌 鲁 木 齐 市 ꎻ 散 煤 燃 烧 ꎻ 排 放 清 单 ꎻ 时 空 分 布 ꎻ 不 确 定 性 分 析 中 图 分 类 号 X 5 1 文 章 编 号 1 0 0 1  ̄ 6 9 2 9 2 0 1 9 0 1  ̄ 0 1 3 5  ̄ 0 7 文 献 标 志 码 A D O I 1 0 􀆰 1 3 1 9 8 ∕ j 􀆰 i s s n 􀆰 1 0 0 1  ̄ 6 9 2 9 􀆰 2 0 1 8 􀆰 0 9 􀆰 1 8 E m i s s i o n I n v e n t o r y a n d T e m p o r a l  ̄ S p a t i a l D i s t r i b u t i o n o f A i r P o l l u t a n t s f r o m R e s i d e n t i a l C o a l C o m b u s t i o n i n U r u m q i C i t y N I U H o ng ho ng ꎬ W A N G B a o qi ng ∗ ꎬ L I U B o w e i ꎬ H U X i n x i n C o l l e g e o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ꎬ N a n k a i U n i v e r s i t y ꎬ T i a n j i n 3 0 0 0 7 1 ꎬ C h i n a A b s t r a c t I n o r d e r t o s t u d y t h e c o n t r i b u t i o n o f r e s i d e n t i a l c o a l c o m b u s t i o n t o p o l l u t a n t s i n U r u m q i ꎬ b a s e d o n t h e c o l l e c t e d a c t i v i t y l e v e l ꎬ a 2 0 1 5  ̄ b a s e d e m i s s i o n i n v e n t o r y o f P M 2 􀆰 5 ꎬ S O 2 a n d N O x f r o m r e s i d e n t i a l c o a l c o m b u s t i o n w a s e s t a b l i s h e d f o r U r u m q i C i t y b y a p p l y i n g t h e e m i s s i o n f a c t o r s m e t h o d . T h e s p a t i a l d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e p o l l u t a n t e m i s s i o n s w e r e a n a l y z e d b y A r c g i s s o f t w a r e a n d t h e u n c e r t a i n t y o f t h e p o l l u t a n t e m i s s i o n s w a s d e t e r m i n e d b y M o n t e C a r l o s i m u l a t i o n m e t h o d s . T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e t o t a l p o l l u t a n t e m i s s i o n s o f P M 2 􀆰 5 ꎬ S O 2 a n d N O x f r o m r e s i d e n t i a l c o a l c o m b u s t i o n i n U r u m q i i n 2 0 1 5 w e r e 1 􀆰 7 0 1 0 4 ꎬ 4 􀆰 1 3 1 0 4 a n d 2 􀆰 8 0 1 0 3 t ꎬ r e s p e c t i v e l y . T h e m a i n c o n t r i b u t i o n d i s t r i c t o f P M 2 􀆰 5 a n d S O 2 e m i s s i o n s w a s U r u m q i C o u n t y ꎬ a c c o u n t i n g f o r 2 7 􀆰 3 5 % a n d 2 6 􀆰 2 3 % o f t h e t o t a l p o l l u t a n t e m i s s i o n s ꎬ r e s p e c t i v e l y ꎬ w h i c h w a s d u e t o t h e l a r g e c o a l c o n s u m p t i o n b y u r b a n r e s i d e n t s a n d g r e e n h o u s e c u l t i v a t i o n . M i d o n g d i s t r i c t w a s t h e m a j o r c o n t r i b u t i o n d i s t r i c t t o N O x e m i s s i o n s ꎬ w h i c h a c c o u n t e d f o r 2 8 􀆰 0 3 % d u e t o t h e l a r g e e m i s s i o n f a c t o r o f m a n u a l f i r e g r a t e l a y e r s t o v e s . T h e s p a t i o  ̄ t e m p o r a l d i s t r i b u t i o n s h o w e d t h a t t h e p o l l u t a n t e m i s s i o n s w e r e m a i n l y d i s t r i b u t e d i n t h e s o u t h o f M i d o n g D i s t r i c t ꎬ t h e n o r t h o f S a y b a g h D i s t r i c t a n d c e n t e r o f U r u m q i C o u n t y . T h e u n c e r t a i n t i e s a n a l y s i s w i t h 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l s f o r r u r a l a n d u r b a n r e s i d e n t i a l a r e a s ꎬ g r e e n h o u s e c u l t i v a t i o n a n d c o m m e r c i a l i n s t i t u t i o n s w e r e - 6 9 %  ̄ 1 6 5 % ꎬ - 5 7 %  ̄ 1 1 6 % ꎬ - 6 8 %  ̄ 1 7 1 % a n d - 6 7 %  ̄ 1 6 5 % ꎬ r e s p e c t i v e l y . T h e s i m u l a t i o n r e s u l t s o b t a i n e d b y t h e M o n t e C a r l o m e t h o d a v e r a g e v a l u e w a s s l i g h t l y h i g h e r t h a n t h e c a l c u l a t e d e m i s s i o n s w i t h a v e r a g e e m i s s i o n f a c t o r s . T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e c o n t r i b u t i o n o f r e s i d e n t i a l c o a l c o m b u s t i o n t o t h e p o l l u t a n t s i s l a r g e i n U r u m q i C i t y ꎬ a n d h a s o b v i o u s s e a s o n a l a n d r e g i o n a l c h a r a c t e r i s t i c s . K e y w o r d s U r u m q i C i t y ꎻ r e s i d e n t i a l c o a l c o m b u s t i o n ꎻ e m i s s i o n i n v e n t o r y ꎻ t e m p o r a l  ̄ s p a t i a l d i s t r i b u t i o n ꎻ u n c e r t a i n t y a n a l y s i s近 年 来 ꎬ 随 着 经 济 的 发 展 ꎬ 人 们 对 能 源 的 需 求 逐 渐 增 加 ꎬ 由 此 带 来 的 环 境 问 题 日 益 突 出 ꎬ 雾 霾 的 频 繁 发 生 便 是 其 中 之 一 [ 1  ̄ 2 ] . 对 2 013 年 乌 鲁 木 齐 市 重 污 染 天 气 进 行 P M 2 􀆰 5 的 来 源 解 析 发 现 ꎬ 二 次 粒 子 、 城 市 环 境 科 学 研 究 第 3 2 卷 扬 尘 和 烟 煤 尘 为 三 大 污 染 源 ꎬ 贡 献 率 分 别 为 3 8 􀆰 0 % 、 24 􀆰 7 % 和 15 􀆰 6 % ꎻ 其 中 ꎬ 米 东 区 主 要 的 污 染 源 来 自 二 次 粒 子 和 烟 煤 尘 ꎬ 贡 献 率 分 别 为 36􀆰 2 % 和 28 􀆰 0 % [ 3 ] . 20 15 年 ꎬ 邓 文 叶 等 [ 4 ] 分 别 对 乌 鲁 木 齐 市 非 采 暖 季 和 采 暖 季 颗 粒 物 中 的 水 溶 性 离 子 进 行 研 究 发 现 ꎬ 二 次 污 染 物 源 、 燃 烧 源 和 工 业 源 对 P M 2 􀆰 5 贡 献 最 大 ꎬ 采 暖 季 更 是 如 此 . 在 全 国 总 N O x 排 放 量 中 约 有 60 % 来 自 于 煤 炭 的 燃 烧 [ 5 ] . 冬 季 SO 2 的 排 放 量 主 要 源 于 居 民 煤 炭 的 燃 烧 [ 6 ] . 可 见 ꎬ 煤 炭 的 燃 烧 对 大 气 污 染 物 的 排 放 贡 献 较 为 突 出 . 排 放 清 单 是 评 估 和 调 控 各 类 排 放 源 对 空 气 污 染 的 重 要 依 据 . 近 年 来 ꎬ 国 内 外 对 大 气 污 染 物 排 放 清 单 研 究 较 多 ꎬ 但 对 散 煤 燃 烧 污 染 物 排 放 清 单 研 究 较 少 . S i ndh w a ni 等 [ 7 ] 建 立 了 德 里 大 气 污 染 物 人 为 源 排 放 清 单 . A bo u R a f e e 等 [ 8 ] 建 立 了 移 动 源 、 固 定 源 和 生 物 源 污 染 物 排 放 清 单 . C H E N G 等 [ 9 ] 研 究 了 北 京 市  ̄ 天 津 市  ̄ 河 北 省 地 区 城 市 和 农 村 居 民 原 煤 和 型 煤 燃 烧 大 气 污 染 物 排 放 情 况 . 梁 云 平 等 [ 1 0 ] 建 立 了 北 京 市 3 种 民 用 散 煤 的 污 染 物 排 放 清 单 . 祝 婕 等 [ 1 1 ] 建 立 了 乌 鲁 木 齐 市 P M 2 􀆰 5 排 放 清 单 ꎬ 但 未 考 虑 乌 鲁 木 齐 市 散 煤 燃 烧 对 污 染 物 排 放 的 影 响 . 近 年 来 ꎬ 国 内 外 学 者 对 排 放 因 子 已 做 过 相 关 研 究 . D i o s 等 [ 1 2 ] 研 究 了 燃 煤 电 厂 不 同 的 煤 混 合 物 和 燃 烧 条 件 下 污 染 物 的 排 放 因 子 . C H E N 等 [ 1 3 ] 对 由 5 种 类 型 煤 炭 和 3 种 炉 灶 相 组 合 所 获 得 排 放 因 子 进 行 差 异 分 析 ꎬ 得 出 煤 的 成 熟 度 、 燃 烧 方 式 及 煤 炉 效 率 都 会 对 其 产 生 影 响 . 孔 少 飞 等 [ 1 4 ] 通 过 稀 释 通 道 采 样 分 析 玉 米 秸 秆 、 薪 柴 、 块 煤 和 蜂 窝 煤 4 种 民 用 燃 料 燃 烧 释 放 P M 2 􀆰 5 和 P M 1 0 的 排 放 因 子 . C H E N G 等 [ 9 ] 利 用 排 放 因 子 法 建 立 了 京 津 冀 地 区 2 0 13 年 民 用 燃 煤 排 放 清 单 发 现 ꎬ 保 定 市 为 污 染 物 排 放 贡 献 较 大 区 域 ꎬ 并 且 发 现 通 过 调 查 与 统 计 数 据 相 结 合 的 方 法 建 立 的 排 放 清 单 更 具 有 合 理 性 . X U E 等 [ 1 5 ] 通 过 排 放 清 单 发 现 ꎬ 北 京 市 采 暖 季 民 用 燃 煤 对 P M 1 0 、 SO 2 和 N O x 的 贡 献 分 别 为 1 1􀆰 6 % 、 2 7􀆰 5 % 和 2􀆰 8 % ꎬ 煤 炭 消 耗 主 要 集 中 在 六 环 附 近 的 城 乡 结 合 区 域 及 农 村 地 区 . 刘 茜 等 [ 1 6 ] 利 用 遥 感 技 术 与 调 查 数 据 相 结 合 估 算 北 京 市 朝 阳 区 201 6 年 因 散 煤 燃 烧 排 放 各 污 染 物 的 量 . 乌 鲁 木 齐 市 作 为 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 首 府 ꎬ 拥 有 大 量 的 矿 产 资 源 ꎬ 煤 炭 储 量 达 10 0 10 5 t 以 上 ꎬ 有 “ 煤 海 上 的 城 市 ” 之 称 . 2 0 16 年 ꎬ 乌 鲁 木 齐 市 的 煤 炭 消 耗 量 占 总 能 源 消 耗 量 的 5 6􀆰 2 % [ 1 7 ] . 近 年 来 ꎬ 虽 然 煤 炭 消 耗 量 在 乌 鲁 木 齐 市 的 能 源 消 耗 中 有 所 下 降 ꎬ 但 仍 占 有 较 高 的 比 例 [ 1 8 ] . 因 供 暖 所 需 ꎬ 采 暖 季 对 煤 炭 的 依 赖 性 更 为 明 显 [ 1 9 ] . 而 散 煤 燃 烧 ꎬ 因 炉 膛 温 度 低 、 停 留 时 间 短 、 燃 烧 不 充 分 并 且 无 尾 气 处 理 装 置 [ 2 0  ̄ 2 1 ] ꎬ 产 生 的 污 染 物 会 直 接 排 入 大 气 ꎬ 造 成 空 气 质 量 进 一 步 下 降 [ 2 2  ̄ 2 3 ] . P M 2 􀆰 5 的 组 成 特 征 表 明 ꎬ 散 煤 燃 烧 对 农 村 和 城 市 空 气 污 染 均 有 较 大 贡 献 [ 2 4  ̄ 2 5 ] . 民 用 燃 煤 在 很 大 程 度 上 促 进 了 重 污 染 天 气 的 形 成 [ 2 6  ̄ 2 7 ] . 该 研 究 采 用 现 场 调 查 的 方 法 并 结 合 统 计 年 鉴 获 取 乌 鲁 木 齐 市 7 区 1 县 的 散 煤 燃 烧 情 况 ꎬ 根 据 排 放 因 子 估 算 出 P M 2 􀆰 5 、 SO 2 和 N O x 的 排 放 量 ꎬ 进 一 步 对 排 放 量 进 行 时 空 分 布 特 征 分 析 和 不 确 定 性 分 析 ꎬ 为 能 源 规 划 和 污 染 物 减 排 提 供 基 础 数 据 . 1 材 料 与 方 法 1 􀆰 1 研 究 区 域 选 取 乌 鲁 木 齐 市 作 为 研 究 区 域 ꎬ 包 括 天 山 区 、 沙 依 巴 克 区 、 新 市 区 、 水 磨 沟 区 、 头 屯 河 区 、 达 坂 城 区 、 米 东 区 和 乌 鲁 木 齐 县 见 图 1 . 图 1 乌 鲁 木 齐 市 各 区 县 位 置 F i g . 1 T h e l o c a t i o n o f t h e d i s t r i c t i n U r u m q i C i t y 以 201 5 年 为 基 准 年 ꎬ 将 散 煤 燃 烧 排 放 源 划 分 为 手 动 炉 排 层 燃 炉 灶 、 传 统 炉 灶 及 先 进 炉 灶 ꎬ 进 一 步 细 划 分 为 村 庄 燃 煤 、 社 区 燃 煤 、 大 棚 种 植 燃 煤 及 商 业 和 事 业 单 位 燃 煤 排 放 源 . 该 次 调 查 中 共 有 村 庄 1 3 6 个 ꎬ 社 区 2 7 2 个 ꎬ 大 棚 种 植 4 3 户 ꎬ 商 业 和 事 业 单 位 2 8 2 6 家 . 1 􀆰 2 排 放 因 子 的 确 定 排 放 因 子 的 确 定 是 排 放 清 单 建 立 的 关 键 步 骤 . 乌 鲁 木 齐 市 散 煤 燃 烧 排 放 因 子 主 要 参 考 文 献 [ 2 8 ] ꎬ 依 据 家 用 炉 灶 类 型 如 手 动 炉 排 层 燃 炉 灶 、 传 统 炉 灶 和 先 进 炉 灶 进 行 排 放 因 子 的 选 取 ꎬ 结 果 如 表 1 所 示 . 6 3 1第 1 期 牛 宏 宏 等 乌 鲁 木 齐 市 散 煤 燃 烧 大 气 污 染 物 排 放 清 单 及 时 空 分 布 特 征 表 1 散 煤 燃 烧 各 类 污 染 物 排 放 因 子 T a b l e 1 T h e p o l l u t a n t e m i s s i o n f a c t o r s o f r e s i d e n t i a l c o a l c o m b u s t i o n 污 染 物 类 型 排 放 因 子 ∕ g ∕ k g 手 动 炉 排 层 燃 炉 灶 传 统 炉 灶 先 进 炉 灶 P M 2 􀆰 5 2 6 􀆰 8 6 6 􀆰 8 6 S O 2 1 6 1 6 1 6 N O x 3 􀆰 8 0 􀆰 9 1 0 􀆰 9 1S O 2 的 排 放 因 子 采 用 物 料 衡 算 法 进 行 计 算 F S O 2 = 2 S 1 - η S O 2 1 式 中 η S O 2 为 脱 硫 效 率 ꎬ % ꎻ S 指 煤 炭 中 硫 元 素 的 质 量 分 数 ꎬ 取 0 􀆰 8 % [ 2 9 ] ꎻ F S O 2 为 S O 2 的 排 放 因 子 ꎬ g ∕ kg . 1􀆰 3 散 煤 燃 烧 活 动 水 平 数 据 的 获 取 及 排 放 量 估 算 散 煤 燃 烧 活 动 水 平 通 过 实 地 调 查 并 结 合 统 计 年 鉴 获 得 . 在 实 地 调 查 的 基 础 上 ꎬ 通 过 查 阅 统 计 年 鉴 补 充 缺 失 的 活 动 水 平 数 据 ꎬ 同 时 对 已 填 报 的 数 据 进 行 校 准 . 调 查 内 容 包 括 社 区 ∕ 村 庄 名 称 、 经 纬 度 、 占 地 面 积 、 常 住 户 数 及 人 口 数 、 居 民 采 暖 季 和 非 采 暖 季 每 户 每 月 用 煤 量 ꎬ 商 业 和 事 业 单 位 采 暖 季 和 非 采 暖 季 的 月 用 煤 量 ꎬ大 棚 种 植 月 用 煤 量 . 其 中 ꎬ 乌 鲁 木 齐 市 采 暖 季 为 10 月 1 0 日 翌 年 4 月 10 日 ꎬ 非 采 暖 季 为 4 月 1 1 日 1 0 月 9 日 ꎬ 因 4 月 和 10 月 为 过 渡 期 ꎬ 排 放 量 采 用 加 权 平 均 法 进 行 计 算 . 污 染 物 的 排 放 量 采 用 基 于 活 动 水 平 的 排 放 因 子 进 行 估 算 ꎬ 计 算 公 式 E i = A i F i ∕ 1 0 00 2 式 中 E i 为 污 染 源 i 的 排 放 量 ꎬ t ꎻ A i 为 污 染 源 i 的 消 耗 量 ꎬ t ꎻ F i 为 污 染 源 i 的 排 放 因 子 ꎬ g ∕ k g . 2 结 果 与 讨 论 2 􀆰 1 2015 年 乌 鲁 木 齐 市 散 煤 燃 烧 排 放 清 单 通 过 实 际 调 查 各 区 县 村 庄 人 均 年 用 煤 量 得 到 ꎬ 2 015 年 村 庄 用 煤 量 为 4􀆰 1 10 5 t ꎬ 根 据 2016 年 乌 鲁 木 齐 市 统 计 年 鉴 [ 3 0 ] ꎬ 2015 年 乌 鲁 木 齐 市 村 庄 人 口 为 2 􀆰 10 10 5 人 ꎬ 按 照 人 均 年 用 煤 量 2 t 计 算 ꎬ 可 得 2 0 1 5 年 村 庄 用 煤 量 为 4􀆰 2 10 5 t ꎬ 与 实 际 调 查 数 据 相 一 致 . 对 于 社 区 、 大 棚 种 植 、 商 业 和 事 业 单 位 年 用 煤 量 均 是 通 过 实 际 调 查 所 得 ꎬ 主 要 考 虑 了 城 乡 结 合 部 、 城 中 村 并 结 合 乌 鲁 木 齐 市 实 际 情 况 如 冬 季 漫 长 、 烧 烤 摊 位 多 ꎬ 得 到 社 区 、 大 棚 种 植 、 商 业 和 事 业 单 位 年 用 煤 量 分 别 为 9 􀆰 5 0 10 5 、 4􀆰 8 8 10 5 、 7􀆰 37 10 5 t . 20 15 年 散 煤 消 耗 量 共 计 2 􀆰 58 10 6 t ꎬ 约 占 城 市 煤 炭 消 耗 总 量 2􀆰 1 0 10 7 t 的 12􀆰 2 8 % . 表 2 为 2015 年 乌 鲁 木 齐 市 P M 2 􀆰 5 、 SO 2 和 N O x 排 放 清 单 ꎬ 各 区 县 污 染 物 排 放 占 比 如 图 2 所 示 . 散 煤 消 耗 量 共 计 2􀆰 58 10 6 t ꎬ P M 2 􀆰 5 的 总 排 放 量 约 为 1 􀆰 70 10 4 t ꎬ SO 2 的 总 排 放 量 约 为 4􀆰 13 10 4 t ꎬ N O x 的 总 排 放 量 约 为 2􀆰 8 0 10 3 t . 由 表 2 和 图 2 可 见 P M 2 􀆰 5 、 S O 2 最 大 的 排 放 源 均 来 自 乌 鲁 木 齐 县 ꎬ 分 别 占 排 放 总 量 的 2 7􀆰 3 5 % 、 26􀆰 23 % ꎻ 乌 鲁 木 齐 县 社 区 和 大 棚 种 植 所 排 放 的 P M 2 􀆰 5 和 SO 2 分 别 占 总 排 放 量 27􀆰 1 6 % 和 2 6􀆰 0 5 % ꎻ 米 东 区 和 乌 鲁 木 齐 县 对 N O x 的 排 放 贡 献 最 大 ꎬ 占 比 分 别 为 28􀆰 03 % 和 2 2􀆰 1 1 % ꎬ 其 中 ꎬ 米 东 区 社 区 排 放 N O x 占 总 排 放 量 的 16􀆰 8 2 % ꎬ 乌 鲁 木 齐 县 社 区 和 大 棚 种 植 排 放 N O x 占 总 排 放 量 的 21􀆰 9 5 % . 表 2 2 0 1 5 年 乌 鲁 木 齐 市 P M 2 􀆰 5 、 S O 2 和 N O x 排 放 清 单 T a b l e 2 E m i s s i o n i n v e n t o r y o f P M 2 􀆰 5 ꎬ S O 2 和 N O x f o r U r u m q i C i t y i n 2 0 1 5 t 研究区 域 村庄污染物 排放量 社区污 染 物排放量 大棚种植污 染物排放量 商业和 事业单位污染 物排 放 量 P M 2 􀆰 5 S O 2 N O x P M 2 􀆰 5 S O 2 N O x P M 2 􀆰 5S O 2N O x P M 2 􀆰 5 S O 2 N O x 天山区 1 􀆰 0 3 2 􀆰 4 0 0 􀆰 1 4 1 8 3 1 􀆰 3 3 4 2 7 1 􀆰 3 2 2 4 3 􀆰 8 8 3 􀆰 9 5 9 􀆰 2 2 0 􀆰 5 2 1 0 9 􀆰 5 7 2 5 5 􀆰 5 5 1 4 􀆰 5 7 沙 依巴克区 1 0 􀆰 8 6 2 5 􀆰 3 3 1 􀆰 4 4 6 3 6 􀆰 3 4 1 4 8 4 􀆰 1 7 8 7 􀆰 2 4 7 􀆰 0 0 1 6 􀆰 3 2 0 􀆰 9 3 3 3 0 2 􀆰 8 3 7 7 0 3 􀆰 4 0 4 4 1 􀆰 3 0 新市区 6 7 1 􀆰 0 9 1 5 6 4 􀆰 8 0 8 9 􀆰 9 2 5 0 􀆰 9 1 4 0 7 􀆰 3 1 9 8 􀆰 9 8 1 1 3 􀆰 4 3 2 6 4 􀆰 5 6 1 5 􀆰 0 5 7 􀆰 8 3 1 8 􀆰 2 7 1 􀆰 7 4 水磨沟 区 5 6 􀆰 7 6 1 3 2 􀆰 3 8 7 􀆰 5 3 2 0 9 􀆰 4 0 4 8 8 􀆰 4 1 3 0 􀆰 0 7 0 􀆰 5 9 1 􀆰 3 8 0 􀆰 0 8 5 6 2 􀆰 6 6 1 3 1 2 􀆰 3 3 7 4 􀆰 6 6 头屯河 区 1 4 􀆰 8 8 3 4 􀆰 7 2 1 􀆰 9 8 4 3 0 􀆰 2 5 1 0 0 3 􀆰 5 0 5 8 􀆰 4 6 7 8 􀆰 8 4 1 8 3 􀆰 8 7 1 0 􀆰 4 7 9 9 3 􀆰 3 7 2 3 1 6 􀆰 8 9 1 3 1 􀆰 9 4 达坂城 区 1 4 1 􀆰 7 3 3 3 0 􀆰 5 6 1 8 􀆰 8 0 8 8 􀆰 1 8 2 0 5 􀆰 6 7 1 2 􀆰 4 9 3 6 3 􀆰 5 8 8 4 8 􀆰 0 0 4 8 􀆰 2 3 4 2 􀆰 1 3 9 8 􀆰 2 6 5 􀆰 5 9 米东区 1 8 8 4 􀆰 5 6 4 3 9 5 􀆰 4 8 2 5 0 􀆰 0 0 2 4 7 􀆰 8 0 1 9 8 2 􀆰 4 2 4 7 0 􀆰 8 2 4 6 4 􀆰 1 8 1 0 8 2 􀆰 6 4 6 1 􀆰 5 8 1 7 􀆰 4 4 4 0 􀆰 6 8 2 􀆰 3 1 乌 鲁木齐县 8 􀆰 6 7 2 0 􀆰 2 1 1 􀆰 1 6 2 2 9 5 􀆰 9 4 5 3 5 4 􀆰 9 5 3 0 7 􀆰 0 7 2 3 1 8 􀆰 5 8 5 4 0 7 􀆰 7 8 3 0 7 􀆰 5 7 2 2 􀆰 5 8 5 2 􀆰 6 6 3 􀆰 0 8 总计 2 7 8 9 􀆰 5 8 6 5 0 5 􀆰 8 8 3 7 0 􀆰 9 7 5 7 9 0 􀆰 1 5 1 5 1 9 7 􀆰 7 5 1 3 0 9 􀆰 0 1 3 3 5 0 􀆰 1 5 7 8 1 3 􀆰 7 7 4 4 4 􀆰 4 3 5 0 5 8 􀆰 4 1 1 1 7 9 8 􀆰 0 4 6 7 5 􀆰 1 9乌 鲁 木 齐 市 各 污 染 源 排 放 占 比 如 图 3 所 示 . 由 图 3 可 见 P M 2 􀆰 5 、 SO 2 、 N O x 最 大 的 排 放 源 均 来 自 社 区 ꎬ 分 别 占 排 放 总 量 的 34 􀆰 08 % 、 36􀆰 78 % 和 4 6􀆰 7 6 % ꎻ 其 次 是 商 业 和 事 业 单 位 ꎬ 其 P M 2 􀆰 5 、 SO 2 、 N O x 的 贡 献 率 7 3 1 环 境 科 学 研 究 第 3 2 卷 图 2 乌 鲁 木 齐 市 各 区 县 污 染 物 排 放 情 况 F i g . 2 R a t i o s o f p o l l u t a n t e m i s s i o n i n e a c h d i s t r i c t o f U r u m q i C i t y 分 别 为 2 9 􀆰 78 % 、 28 􀆰 56 % 和 2 4􀆰 12 % ꎻ 大 棚 种 植 和 村 庄 污 染 物 排 放 量 相 对 较 低 ꎬ 不 超 过 排 放 总 量 的 20 % . 2􀆰 2 污 染 物 排 放 时 空 分 布 特 征 2􀆰 2􀆰 1 时 间 分 布 特 征 图 3 乌 鲁 木 齐 市 散 煤 燃 烧 各 污 染 源 排 放 情 况 F i g . 3 R a t i o s o f d i f f e r e n t s o u r c e s f r o m r e s i d e n t i a l c o a l c o m b u s t i o n i n U r u m q i C i t y基 于 调 查 获 得 的 散 煤 月 消 耗 量 ꎬ 计 算 出 污 染 物 月 排 放 量 ꎬ 进 而 根 据 月 排 放 量 占 全 年 排 放 量 的 比 例 得 到 月 排 放 特 征 〔 见 图 4 a 〕 ꎻ 小 时 排 放 特 征 主 要 参 考 文 献 [ 28 ] 并 结 合 乌 鲁 木 齐 市 当 地 居 民 生 活 方 式 、 生 活 习 惯 、 工 作 休 息 制 度 、 燃 料 使 用 情 况 燃 料 类 型 、 使 用 时 长 等 实 际 情 况 获 得 〔 见 图 4 b 〕 . 由 图 4 可 见 污 染 物 排 放 具 有 明 显 的 季 节 性 变 化 图 4 乌 鲁 木 齐 市 散 煤 燃 烧 污 染 物 排 放 时 间 分 布 特 征 F i g . 4 T e m p o r a l d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f p o l l u t a n t e m i s s i o n f r o m r e s i d e n t i a l c o a l c o m b u s t i o n i n U r u m q i C i t y 特 征 ꎬ 这 主 要 是 因 为 采 暖 季 1 1 月 翌 年 3 月 供 暖 加 大 了 对 散 煤 的

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