环境科学ENVIＲONMENTALSCIENCEVol．37，No．11Nov．，2016
承德市大气污染源排放清单及典型行业对PM2.5的影响
*
周颖，程水源，王晓琦陈国磊，杨孝文，
（北京工业大学环境与能源工程学院，区域大气复合污染防治北京市重点实验室，北京100124）
摘要：以承德市为研究对象，基于拉网式实地调查，获得了该地区2013年各类典型行业污染源详细的活动水平数据，以大气污染物排放清单编制指南为参考，辅以排放因子研究的系统梳理，建立了2013年承德市各行业区县分辨率大气污染源排放清单，并结合人口、路网、土地利用等数据进行了1km×1km网格分配．在此基础上建立气象-空气质量模型系统（WＲF-CAMx），4、7、10月，针对承德市电力、建材、冶金等典型应用颗粒物来源识别技术（PSAT），选取2013年典型季节代表月1、2013年承德市SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、CO、VOCs、NH3的总排放量分行业对PM2.5的影响进行了定量评估．结果表明，
72556、368750、119974、51152、1281371、170642、81742t．工业源是SO2、NOx、CO、VOCs的主要排放源，别为81134、
51.9%、82.5%和45.6%，NOx的主要排放源还包括道路移动源和非道路移动源，分别占总排放量的89.5%、分别占总排放65.6%、46.5%；畜禽养殖、量的26.7%和10.8%；TSP、PM10、PM2.5的主要排放源是无组织扬尘，分别占总排放量的76.7%、15.8%．数值模拟结果表明，化肥施用是NH3的主要排放源，分别占总排放量的67.1%、无组织扬尘、其他行业、冶金、锅炉20.6%、13.3%和11.2%，行业对环境PM2.5影响较大，浓度贡献分别为23.1%、制定具体控制措施时应得到重点关注．PSAT；PM2.5关键词：排放清单；承德；空间分布；CAMx-中图分类号：X51
文献标识码：A
文章编号：0250-3301（2016）11-4069-11
DOI：10．13227/j．hjkx．201605088
AirPollutantEmissionInventoryandImpactofTypicalIndustriesonPM2.5in
Chengde
CHENGuo-lei，ZHOUYing，CHENGShui-yuan*，YANGXiao-wen，WANGXiao-qi
（KeyLaboratoryofBeijingonＲegionalAirPollutionControl，CollegeofEnvironmentalandEnergyEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China）
Abstract：Inthisstudy，detailedactivityleveloftypicalsectorinChengdein2013wasobtainedthroughafull-coverageinvestigation．
Acomprehensiveemissioninventorywithcountry-levelresolutionin2013wasdevelopedbasedonguideofatmosphericpollutant
emissioninventoryandupdatedemissionfactors．Then，theemissioninventorywithin1km×1kmgridwasgeneratedusingsource-basedspastialsurrogatesincludingpopulation，roadnetworkandlandusedate．Furthemore，meteorology-airqualitymodelingsystem
（WＲF-CMAx）includingParticulateSourceApportionmentTechnology（PSAT）modulewasestablishedinordertoevaluatetheimpact
oftopicalsector（e．g．，electricpower，theproductionofconstructionmaterials，themetallurgicalindustry，etc．）onPM2.5concentrationinJanuary，April，JulyandOctoberwhichwereconsideredastherepresentativemonthsofwinter，spring，summerandautumn．TheresultsshowedthetotalemissionofSO2，NOx，TSP，PM10，PM2.5，CO，VOCsandNH3inChengdein2013wasrespectively81134t，72556t，368750t，119974t，51152t，1281371t，170642tand81742t．Industrialsourcewasthemain
51.9%，82.5%and45.6%oftotalemissions，respectively．emissioncontributorofSO2，NOx，CO，VOCs，accountingfor89.5%，
roadandnon-roadmobilesource，respectivelyaccountingfor26.7%and10.8%．ThemajoremissionsourceofNOxalsoincludedon-ThemajoremissionsourceofTSP，PM10andPM2.5wasfugitivedust，accountingfor76.7%，65.6%and46.54%，respectively．
Ammoniaemissionsfromanimalsandfarmaccountedfor67.1%and15.8%oftotalemissions，respectively．Thenumericalsimulationresultshowedthatthefugitivedust，theothers，themetallurgicalindustryandboilersindustryhadrelativelyhighercontributionsto
20.6%，13.3%and11.2%，respectively．TheseemissionsourcesshouldbepaidmorePM2.5concentration，accountingfor23.1%，
attentionduringthedecision-makingwithrespecttocontrolstrategies．
Keywords：emissioninventory；Chengde；spatialallocation；CAMx-PSAT；PM2.5
大气污染源排放清单是解决大气污染问题的基础，不仅可体现各类污染源污染物排放的分布特征以及历年变化趋势，也是空气质量模式的重要输入国内学者对排放清单进行了大量数据．近年来，
［2］［3］
的研究，排放源涵盖温室气体、天然源VOCs、
［4］［5］［6］
固定燃烧源、移动源、生物质燃烧源、扬尘［7］［8］
源、人为源VOCs等；研究内容包括清单编制
［1］
方法
、排放因子本地化［10］、空间分配方法［9］、不
［11］
确定性分析等．
［9］
收稿日期：2016-05-13；修订日期：2016-06-16
51638001）；国家环境基金项目：国家自然科学基金项目（91544232，
保护公益性行业科研专项（201409006）；北京市科技计划项目（Z141100001014002）
作者简介：陈国磊（1990～），主要研究方向为环境规划管男，硕士，
E-mail：S201405131@emails．bjut．edu．cn理与污染防治，
*通讯联系人，E-mail：chengsy@bjut．edu．cn
4070
环境科学
表1
Table1
污染源分类
37卷
承德地处河北省东北部，处于华北和东北两个地区的连接过渡地带，地近京津，背靠蒙辽，是首都重要的生态涵养区和生态屏障，在京津冀协同发展战略中具有举足轻重的地位．承德市环境空气质量具有明显的季节性特征，冬季和春季污染物浓度较高，空气质量较差，而夏季和秋季因气象条件有利于污染物扩散，污染物浓度相对较低，空气质量较好．
2013年PM2.5年均当前承德市PM2.5污染日益严重，
2014年略有增长，·m－3，浓度为50μg年均浓度为
－3
52μg·m，2015年有所下降，年均浓度为43·m，μg但仍超过国家二级标准22.9%．随着经济的发展、机动车的迅猛增长，导致大量的VOCs、NOx等污染物排放，传统的煤烟型污染与光化学污染相叠加．承德与周边地区屡屡发生持续多日的区域性重污染灰霾天气，持续时间可达5～10d．为了研究承德市乃至北京及周边地区空气污染状况，改善环境质量，建立完善细致的高分辨率大气污染源排放清单十分必要．
本文以承德市为研究对象，基于拉网式实地调查，获得了该地区2013年各类典型行业污染源区县级详细活动水平，以大气污染物排放清单编制指南为参考，辅以排放因子研究的系统梳理，建立了2013年承德市区县级大气污染源排放清单，并结合人口、路网、土地利用等数据进行了1km×1km排放数据网格化分配，对地区排放源清单数据进行有效补充及完善．深入分析承德市的污染源各类污染物排放特征．在此基础上，建立气象-空气质量模型
CAMx），系统（WＲF-应用颗粒物来源识别技术（PSAT），选取2013年典型季节代表月1、4、7、10
月，针对承德市电力、建材、冶金、无组织扬尘等典得到承德市型行业对PM2.5的影响进行了定量评估，
以期为承德市的大气典型行业对PM2.5浓度的贡献，
污染控制提供参考，并为京津冀地区制定区域大气
污染协同控制方案提供支撑．11.1
材料与方法
研究区域和对象
本研究以2013年为基准年，估算承德市共计
无组织源
－3
Classificationofemissionsources
存在形式具体类别
电力冶金
固定源工业源建材化工锅炉
居民源道路移动源
移动源
非道路移动源
居民生活机动车工程机械农用机械农用运输车火车交通扬尘施工扬尘
无组织扬尘料堆扬尘裸地扬尘工业无组织尘
溶剂涂料
人为源VOCs排放天然源VOCs排放人体氨排放
加油站印刷植物VOCs
VOCs排放
人为氨排放畜牧业氨排放农业氨排放秸秆露天焚烧
生物质燃烧秸秆室内燃烧森林火灾
公式（1）］其他污染估算，排放量主要采用物料衡算法［
源各类污染物采用排放因子法［公式（2）］进行估算．
E=2×S×Y×C×（1－η）Ei，j，k=Ai，k×EFi，j×10－3
（1）（2）
E为污染物排放量（t）；2为SO2和S的式（1）中，
［12］
；Y为燃料消分子量之比；S为燃料含硫率（%）
耗量（t）；C为燃料中硫的转化率（%），燃煤其中，
［9］
η为SO2控制效率；式取80%，燃油取100%，
（2）中，Ei，第j种污染物，在k区/j，k为第i类排放源，县的排放量；Ai，在k区/县的活动k为第i类排放源，水平；EFi，第j种污染物的排放因j为第i类排放源，子．详细估算方法参考大气污染物排放清单编制指南和课题组已有研究成果1.2.2息
［13］
．
活动水平数据收集
，在此基础上与承德市各行业部门协调合
26类排放源的SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、CO、
VOCs、NH3的排放量，并分析典型污染源环境质量影响．排放源分类详见表1．1.2清单建立方法1.2.1
排放量估算方法本研究中，电厂、锅炉、部分非道路排放源SO2
活动水平数据获取方面首先查阅了各类统计信
［14～16］
作，通过拉网式调查获得更为详细的数据作为补充
和验证．工业源得到有效点源信息1219个，主要包括位置信息，烟囱参数，燃料与产品信息，污染控制效率．其他行业得到区县分辨率的活动水平信息．
11期陈国磊等：承德市大气污染源排放清单及典型行业对PM2.5的影响4071
主要包括居民、餐饮行业的燃料和食用油消耗量；机动车保有量，累计行驶里程；建筑施工面积，道路信息，料堆信息，裸地面积；污水处理量，垃圾处理
表2Table2
类别活动水平
量；不同类别森林、果园、农作物面积；牲畜、家禽
出栏、存栏量；农田面积，秸秆用量，化肥施用量等，主要活动水平信息见表2．
承德市2013年主要活动水平MajoractivitylevelofChengdein2013
裸地面积/万km2
226
大牲畜年末存栏量/百头8729
猪年末存栏/百头15952
加油站汽油销售量/万t
22
加油站柴油销售量/万t
35
燃煤量机动车保有量摩托车保有量公路通车里程
/万辆/万km/万t/万辆1346
59
26
2
1.2.3排放因子选取
排放因子的获取基于大气污染物排放清单编制
指南给出的推荐值，结合最新文献调研进行综合考虑．排放因子优先采用国内实测以及本地化研究成果，对于无国内研究成果的情况选用国外类似排放条件下排放因子（表3～9）．氨排放的排放因子参
［17］
考研究团队已发表研究成果．
工业源SO2、NOx、TSP排放量主要基于承德市
9，18，19］给出的排环保部门提供数据，结合文献［放系数进行工业源各类污染物估算和校核．居民源
中PM10、PM2.5、VOCs的排放因子参考大气污染物排放清单编制指南
［20～22］
13，23］．道路移动源中SO2排放因子参考文献
［13］，其他污染物参考大气污染物排放清单编制指南
［24］
．非道路移动源中的铁路内燃机车、农业机
械、工程机械的排放因子参考大气污染物排放清单
［25］
26］．施工扬尘编制指南，农用运输车参考文献［27］和交通扬尘的排放因子按照文献［提供的方法，
结合本地化参数计算得到，其中交通扬尘排放因子为不同道路类型的平均值．料堆扬尘和裸地扬尘的
13］．工业无组织尘排放因子参排放因子参考文献［
18，20～21］．生物质燃烧源的排放因子参考文献［
28］．人为源VOCs的排放因子参考文献考文献［［13，22］．
，9，其他污染物参考文献［
表3Table3
13，20～23］
居民源污染物排放因子［9，
Emissionfactorsofvariousresidentialfuels柴油/kg·t－12.753.210.500.500.500.603.34
汽油
/kg·t－11.6016.700.500.250.130.470.09
燃气（LPG）
/kg·t－1
0.182.100.170.170.170.365.36
燃气（天然气）
/g·m－3
0.181.760.030.030.030.350.13
主要污染因子
SO2NOxTSP
PM10PM2.5COVOCs
燃煤/kg·t－111.061.8810.589.527.3552.306.48
1.2.4排放清单时空分配
空气质量模型需要高时间分辨率的排放清单作
因此需对排放清单进行时间分配．排为输入数据，
放清单的时间分配主要包括两个过程：污染源排放
的时间特征识别；数据收集和时间变化系数的建立．污染源排放特征识别是分析并找出影响大气污染源排放强度并能够反映出其排放时间变化特征的参数
［29］
1km×1km分辨率进行空间分配．具有详细经纬
度信息的电厂、锅炉、工业企业等点源，直接根据坐标信息将排放量定位至对应网格．机动车和道路扬尘排放量以网格内道路长度为权重分配到对应网格．其他无组织扬尘排放以GDP为依据分配至对应网格．居民源、人体氨、人为VOCs排放量以网格内人口数量为权重分配到对应网格．非道路移动源、生物质燃烧、裸地扬尘、农牧氨、植物VOCs根据土地利用类型，分配至网格．
1.3典型源环境质量影响数值模型1.3.1
模型选取
CAMx），建立气象-空气质量模型系统（WＲF-应
用颗粒物来源识别技术（PSAT），分析承德市典型行
．课题组进行了大量的实地调查和文献调
［30］
研，获取到京津冀地区各行业的月变化系数，本
研究按照该系数将承德市不同行业的排放量分配至
1、4、7、10月．
根据污染源的特点，采用不同的空间分配依据，通过地理信息系统对各污染物的排放信息按照
4072
表4
Table4
车型
燃油类型
标准国0国Ⅰ
小型客车
汽油
国Ⅱ国Ⅲ国Ⅳ国Ⅴ国0国Ⅰ
大型客车
柴油
国Ⅱ国Ⅲ国Ⅳ国Ⅴ国0国Ⅰ
汽油
国Ⅱ国Ⅲ国Ⅳ
轻型货车
国Ⅴ国0国Ⅰ
柴油
国Ⅱ国Ⅲ国Ⅳ国Ⅴ国0国Ⅰ
重型货车
柴油
国Ⅱ国Ⅲ国Ⅳ国Ⅴ国0
摩托车
汽油
国Ⅰ国Ⅱ国Ⅲ
表5Table5
设备类型铁路内燃机车农业机械农用运输车工程机械
NOx55.7335.0442.8566.10
环境科学37卷
24］
/g·km－1道路移动源排放因子［13，
Emissionfactorsofvehiclewithdifferentemissionstandards/g·km－1
SO20.0080.0090.0090.0090.0090.0090.0300.0290.0280.0290.0270.0270.0110.0130.0130.0130.0130.0130.0970.0090.0090.0090.0090.0090.2290.1940.0120.0120.0120.0120.0030.0030.0030.003
NOx1.9710.4090.3240.1000.0320.01712.42111.1569.8929.8929.8928.6403.3102.0061.6560.5340.2290.1726.7585.5785.5783.7652.6362.24013.8239.5897.9347.9345.5544.7210.1300.1400.1500.100
PM100.0310.0290.0120.0080.0030.0031.4291.0920.9800.4390.2800.1400.1100.0670.0200.0120.0070.0070.4830.2990.2900.1440.0640.0131.4500.6920.5580.2700.1530.0300.0330.0200.0090.003
PM2.50.0280.0260.0110.0070.0030.0031.2860.9830.8820.3950.2520.1260.0990.0600.0180.0110.0060.0060.4350.2690.2610.1300.0580.0121.3220.6230.5020.2430.1380.0270.0300.0180.0080.003
CO25.726.712.521.180.680.4610.539.868.686.743.251.6247.8326.1621.545.612.372.373.284.193.221.881.481.4813.605.793.082.792.202.2014.208.962.581.11
HC2.6850.6630.3140.1910.0750.0562.6680.5760.3510.2830.1070.0544.9873.3242.2100.6100.1690.1692.0972.0401.3050.3680.1860.1864.0830.8970.5200.2550.1290.1292.0100.9900.5300.210
26］
/kg·t－1非道路移动源排放因子［25，
Emissionfactorsofnon-roadmobilesource/kg·t－1
PM102.071.745.806.30
PM2.51.971.743.1063.10
CO8.2910.9423.3341.56
HC3.113.375.717.76
表6Table6
主要污染因子
TSPPM10PM2.5
施工扬尘
a）－1/g·（m2·2195.041154.66235.64
27］
无组织扬尘排放因子［13，
Emissionfactorsoffugitivedust
料堆扬尘（作业）
/kg·t－1
0.026320.004620.00145
裸地扬尘
/g·（m2·a）－1
331.0077.7012.10
交通扬尘
/g·km－110.532.910.88
料堆扬尘（自然风蚀）
/g·（m2·a）－1
1806.41425.67170.27
11期
表7Table7类别焦化（焦）炼铁（铁）炼钢（钢）烧结（烧结矿）水泥转窑（水泥）水泥立窑（水泥）
陈国磊等：承德市大气污染源排放清单及典型行业对PM2.5的影响
20，21］
/kg·t－1工艺无组织扬尘排放因子［18，
－1
4073
业对PM2.5浓度的影响．CAMx模式将“科学级”空气质量模型所需要的所有技术特征合成为单一的系
统，可以用来对气态和颗粒物态的大气污染物在城
［31］
市和区域的多种尺度上进行综合评估．CAMx模型中的颗粒物来源示踪模块PSAT，能够针对不同种
Emissionfactorsofunorganizedindustrialdust/kg·t
TSP5.671.8610.550.410.4011.93
PM104.301.225.270.240.102.75
表8Table8
水稻秸秆
露天焚烧0.531.425.785.6727.708.450.53
玉米秸秆露天焚烧0.444.3011.9511.7153.0010.400.68
PM2.53.730.733.770.100.061.94
类的颗粒物，进行不同地区污染源贡献识别，进而确
［32，33］
．定排放源对目标区域污染物浓度的贡献情况PSAT追踪的颗粒物种类主要包括硫酸盐离子、硝
·t－1生物质燃烧排放因子［28］/kg小麦秸秆
露天焚烧0.853.317.737.5859.607.480.37
其他农作物秸秆
露天焚烧
0.532.926.936.7949.908.450.53
秸秆室内燃烧1.380.627.056.5695.308.270.53
薪柴室内燃烧0.400.973.483.2429.003.131.30
Emissionfactorsofbiomassburning/kg·t－1
森林火灾1.003.0013.2713.00107.005.702.90
主要污染因子
SO2NOxPM10PM2.5COVOCs
NH3
表9
Table9
类别排放因子
建筑内墙涂料
120
22］
/kg·t－1溶剂涂料、印刷及加油站VOCs排放因子［13，
VOCsemissionfactorsfromsolvent，paintingandprintingandgasstation/kg·t－1建筑其他450
防腐涂料540
其他溶剂500
印刷油墨750
汽油3.243
柴油0.075
酸盐离子、铵盐离子、汞离子、一次和二次有机气
［32］
溶胶、元素碳、地壳离子以及其它颗粒物．当前CAMx-PSAT模型工具已经广泛应用到颗粒物模拟
［34，35］
．模拟所需要的气象场由中尺度气象研究当中
WＲF模型的初始背景边界条件选模型WＲF提供，
方案．
1.3.2
模型设置
模型设置为两层嵌套，如图1所示，两层嵌套区域由外而内分别设置为：外层嵌套为9km×9km网格分辨率，网格数67×91；内层嵌套为3km×3km网格分辨率，网格数102×96．CAMx空气质量模拟区域垂直方向设为14层，层间距自下而上逐渐增大．CAMx气象化学机制选用CB05，水平扩散采用PPM机制，气溶胶化学采用EBI机制，光解速率
用美国国家环境预报中心（NCEP）提供的1°×1°分
辨率的全球FNL数据集．WＲF物理过程参数方案如下：简单冰3级微物理过程方案、ＲＲTM长波辐射方案、Dudhia短波辐射方案、NOAH近地层
图1
Fig．1
承德市两层嵌套模拟及监测点位置示意
Chengdetwo-levelnested-gridmodelingdomainandthelocationmonitoringpoint
4074
环境科学37卷
常数由TOMS臭氧浓度资料计算，初始浓度采用大气背景值．选取2013年典型季节代表月1、4、7、10月，分别代表冬、春、夏、秋季进行模拟．区域污染源清单分为无组织扬尘、冶金、建材、电力、锅炉、机动车、生物质燃烧、其他排放源八组，其中其他排放源包括化工、居民、人为VOCs、植物VOCs、人为NH3．选取人为活动较为密集的承德市市区作为受体点，以受体点模拟值表征各类排放源对承德市的总体影响．通过模拟值与监测值的对比进行模
表10Table10
污染源分类工业居民源道路移动源非道路移动源无组织扬尘农畜氨人体氨人为VOCs植物VOCs生物质各类源合计
SO2726117266128624—————50581134
NOx376504214193517861—————348172556
型验证．22.1
结果与讨论
承德市2013年大气污染物排放清单
承德市2013年大气污染物排放清单如表10所示．2013年SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、CO、VOCs、NH3的总排放量分别为81134、72556、
368750、119974、51152、1281371、170642、81742t．
2013年承德市大气污染物排放清单/t·a－1TotalemissionsbysectorinChengdein2013/t·a－1
TSP6760947409202594282649————10238368750
PM10252753755920259478735————8695119974
PM2.517705287079466723792————532451152
CO105728714300956603568—————1105561281371
VOCs777635639100582195———7917575159555170642
NH3580602200——747634888——71081742
2.2
排放源贡献率分析
图2和图3展示了主要排放源的贡献率．工业源和居民源是SO2最主要的排放源，分别占总排放
源是无组织扬尘，分别占总排放量的76.7%、
65.6%、46.5%，应加强对承德地区无组织扬尘的控制．CO排放主要来源于工业、生物质燃烧和移动源，分别占总排放量的90%、8.6%、7.7%．VOCS的排放主要来自工业、植被和溶剂涂料，分别占到VOCS排放总量的45.6%、33.7%、4.6%．NH3的排放主要来自畜禽养殖、化肥施用和人体排
15.8%、6.0%．放，分别占总排放量的67.1%、
在工业行业中，冶金是承德市的主要工业行业，
9.0%，量的89.5%、工业源主要来自电厂和钢铁企
业的煤炭等化石燃料燃烧，居民源主要来自居民对能源的燃烧利用．NOx主要排放源是工业源及移动源，分别占总排放量的51.9%、37.5%．除了工业源之外，随着机动车保有量的增加，移动源已经成为NOx的重要排放源．TSP、PM10、PM2.5的主要排放
图2Fig．2
2013年承德市不同排放源排放贡献率Contributionsofdifferentsourcesbycategories
11期陈国磊等：承德市大气污染源排放清单及典型行业对PM2.5的影响4075
SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、CO、VOCs的排放量均占工业总排放的30%以上．其次是电力行业，SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、CO、VOCs的排放量分别占工业总排放的20.7%、21.4%、16.5%、30.1%、30.1%、1.0%、6.6%．此外，对于工业源NOx、TSP、PM10、PM2.5的贡献率，建材行业贡献率
仅次于冶金行业，其上述4种污染物排放量分别占
工业总排放的21.4%、15.2%、13.3%、12.7%．化工行业对于NH3、VOCs的排放贡献较大，排放量占工业总排放的78.2%和16.5%．酿酒、纺织、食品等其他工业对于VOCs排放贡献较高，占工业排放的27.3%．
图3Fig．3
2013年承德市不同工业排放源排放贡献率
Contributionsofdifferentindustrialsourcesbycategories
2.3
污染物空间分布特征
将承德市各区县2013年各行业污染物排放量和文化中心这3个国控自动站监测点进行监测数据收集，监测点位置已在图1中标出，这3个监测点在承德市市区相对均匀分布，本文主要研究承德市各典型行业对人员活动较为密集的承德市市区大气PM2.5的影响，模拟受体区域为承德市市区，因此这3个监测点有较好的代表性．本研究采用相关性分析结果反映模拟结果与实际观测值之间的关系，用平均标准偏差（NMB）和相关系数（ＲC）对模型模拟结果进行验证，通常认为NMB误差在30%以内为可接受范围，相关系数越大模拟的趋势越好．图5给出PM2.5日均值模拟结果与监测值对比趋势．从中1、4、7、10月PM2.5日均值模拟结果均较可以看出，
1、4、7、10好，对NMB和Ｒ值进行计算，结果显示，月NMB分别为－28.5%、－28.69%、－17.49%、
－29.57%，Ｒ值分别为82%、75%、72%、76%．在统计学意义上具有较好的正相关性，模拟结果具有较高的可信性和可靠性．
CAMx-PSAT的模拟结果，基于WＲF-图6给出
了春、夏、秋、冬四季代表月模拟区域内无组织扬尘、冶金、建材、电力、锅炉、机动车、生物质、其他污染源排放对承德市总PM2.5浓度的贡献情况．结果表明，对承德市PM2.5贡献最大的是无组织扬尘，春、夏、秋、冬四季代表月贡献率分别为31.5%、21.9%、20.6%和18.4%，春季贡献较大，
按照路网、人口、GDP和土地利用类型进行1km×
1km网格化分配，得到污染物空间分布特征，如图4．SO2排放量较大的区域主要集中在市区和东南部的平泉县、宽城满族自治县，这主要是由市区的火电厂和东南部的冶金行业消耗大量的煤炭等化石燃料引起．NOx的排放量主要来自机动车和工业，路网密集且工业发达的市区、平泉县、宽城满族自治县和隆化县NOx排放量较大．受道路扬尘的影响，颗粒物一定程度上随路网分布，同时受工业和施工扬尘的影响，颗粒物在市区、平泉县、宽城满族自治县、隆化县和承德县排放量较大．CO排放量较大的网格主要集中在工业发达的市区、平泉县、宽城满族自治县、隆化县和承德县．承德市北部植被丰富地区和东南部工业发达地区VOCs排放量均较大．NH3排放主要来自畜牧养殖业和农业施肥，网格高值出现在平泉、围场、隆化、承德、丰宁、兴隆等农业或农村生活集中的地区．2.4典型行业对PM2.5的影响评估
本研究通过对比2013年4个典型季节代表月日均值模拟结果与实际监测值，对所采用的模式系统进行有效性验证．对比验证选取的模拟时段为2013年1、4、7、10月，选择承德市中国银行、铁路
4076
环境科学37卷
图4
Fig．4
承德市2013年大气污染物排放空间分布
SpatialallocationofairpollutantemissionsinChengdein2013
无组织扬尘更易扬起．主要是由于春季风速较大，
其次是化工、居民、植物VOCs等其他行业，春、夏、秋、冬四季代表月贡献率分别为18.8%、
22.0%、23.0%和18.5%．冶金行业对承德市
11期陈国磊等：承德市大气污染源排放清单及典型行业对PM2.5的影响4077
图5
Fig．5
模拟结果与监测结果对比
Comparisonbetweensimulatedresultsandmonitoreddata
图7
图6
Fig．6
主要行业对PM2.5的贡献
Fig．7
PM2.5排放贡献和浓度贡献对比
ContributionofemissionandconcentrationofPM2.5
ContributionpercentagesofmajorsourcestoPM2.5
PM2.5贡献也较大，春、夏、秋、冬四季代表月贡献率分别为11.1%、14.4%、12.0%和15.6%．由于受采暖活动的影响，冬季承德市燃煤锅炉的污染物排放较多，其对PM2.5浓度贡献率为16.9%，春、夏、秋季的贡献率分别为8.8%、9.6%、9.6%．另外，机动车和电力行业排放对PM2.5浓度贡献率也比较大，其中机动车行业春、夏、秋、冬四季代表月的贡8.8%、9.5%和8.8%，献率分别为12.1%、电力行业春、夏、秋、冬四季代表月的贡献率分别为7.5%、9.6%、9.3%和10.4%．生物质燃烧和建材行业排放对PM2.5浓度的贡献率分别为5.0%～10.1%和5.1%～6.8%．2.5
排放贡献与浓度贡献对比
图7给出了承德市典型行业PM2.5排放贡献和
浓度贡献的对比．各行业对PM2.5浓度贡献和排放
贡献具有较好的一致性，相关系数为0.66．冶金、建材、电力行业PM2.5排放贡献和浓度贡献均相差不大．无组织扬尘对PM2.5的排放贡献为46.5%，浓度贡献为23.1%，这主要是由于无组织扬尘的排放只有一次颗粒物，没有NOx、VOCs等的二次转化．锅炉行业对PM2.5的排放贡献为6.9%，浓度贡献达到11.2%，这主要由于承德市锅炉行业大多为低矮源排放，且分布较为分散，这使得锅炉排放对地面浓度贡献较高．机动车PM2.5排放占总排放的2.9%，但对大气PM2.5浓度贡献达到了9.8%．说明机动车
更多的是排放对PM2.5的贡献除了一次排放之外，NOx、VOCs等前体物在大气当中发生复杂二次反应带来的贡献．需要说明的是，生物质燃烧PM2.5排
放占总排放量的10.4%，但对PM2.5浓度贡献为7.0%，这主要由于本研究对排放的PM2.5环境贡献
4078
环境科学37卷
主要关注人员活动较为密集的城区，而生物质燃烧排放多集中在农村，故而对城区的影响较小．其他行业对PM2.5的排放贡献为5.7%，浓度贡献为20.6%．其他行业包括化工、居民、人为VOCs、植
其中只有化工和居民源有物VOCs、人为NH3，
PM2.5排放，VOCs排放量较大，在大气当中发生复杂二次反应带来较大的贡献，故其他行业对PM2.5的浓
度贡献较大．3
结论
（1）2013年承德市SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、CO、VOCs、NH3的总排放量分别为81134、72556、368750、119974、51152、1281371、170642、81742t．
（2）工业源是SO2、NOx、CO、VOCs的主要排放源，分别占总排放量的89.5%、51.9%、82.5%NOx的主要排放源还包括道路移动源和和45.6%，
非道路移动源，分别占总排放量的26.7%和10.8%．TSP、PM10、PM2.5的主要排放源是无组织扬尘，分别占总排放量的76.7%、65.6%、46.5%，应加强对承德地区无组织扬尘的控制．冶金是承德SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、市的主要工业行业，
CO、VOCs的排放量均占工业排放总的30%以上．畜禽养殖、化肥施用是NH3的主要排放源．
（3）承德市市区、平泉县、宽城满族自治县、隆化县和承德县是主要的SO2、NOx、颗粒物、COVOCs排放集中于北部和东南部，NH3排排放区域，
放主要分布在平泉、围场、隆化、承德、丰宁、兴隆等农业或农业生活集中的地区．
（4）无组织扬尘、其他行业、冶金、锅炉行业对环境PM2.5影响较大，浓度贡献分别为23.1%、20.6%、13.3%和11.2%．
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