乌鲁木齐市扬尘来源分析

刘 亮

（乌鲁木齐市污染控制中心 新疆乌鲁木齐 830000）

引言

“十二五”以来，乌鲁木齐市经济发展进入快车道，从2014年《自治区大气污染防治行动计划实施方案》实施以来，乌鲁木齐市进行产业结构调整，压减煤炭消耗量，取缔散乱污企业，加大机动车尾气排放监管，二氧化硫、氮氧化物的排放量大大降低，达到国家二级标准，扬尘已成为制约我市大气环境质量的主要污染物。

1 扬尘来源识别与分类

扬尘是在自然力或人力作用下各种不经过排气筒、无组织、无规则排放地表松散颗粒物质的颗粒物,排放的大气污染物主要为PM10和PM2.5。乌鲁木齐市的扬尘来源：包括土壤扬尘、道路扬尘、施工扬尘和堆场扬尘共4类。

2 扬尘来源排放量的计算方法

依据国家污染源清单编制的计算方法，结合乌鲁木齐市各类扬尘源的活动水平，以2014年的统计数据为基准，计算出每年乌鲁木齐市扬尘对PM10和PM2.5的排放量，扬尘排放量用每种扬尘类型的排放因子与活动水平的乘积得出，W=E×A。

2.1 土壤扬尘、道路扬尘、施工扬尘、堆场扬尘的排放因子及相关参数确定：

2.1.1 土壤扬尘

土壤扬尘源排放系数：

式中各参数含义和取值见表1。各区县面积数值由市民政局提供，各区县裸地面积数值由市国土资源局提供。各区县的土壤的主要的类型和土壤的细类由农牧局提供。

表1 乌鲁木齐市土壤扬尘起尘因子参数取值

2.1.2 .道路扬尘

通过实地测定获取乌鲁木齐市各等级道路的扬尘排放系数。同时选取乌鲁木齐市6条典型道路进行24h分车型的车流量记录统计。根据城市道路的不同等级（快速路、主干道、次干道、支路）获取铺装道路的积尘负荷和未铺装道路的表面有效积尘率及道路积尘含水率，再通过计算得到铺装道路和未铺装道路的扬尘排放系数。

（1）对于铺装道路扬尘中PMi排放系数EPi（单位g/km辆）：

式中ki为产生的扬尘中PMi的粒度乘数，根据《技术手册》附表I-2，PM10取0.62 g/km，PM2.5取0.15 g/km；sL为道路积尘负荷，单位g/m2；W为平均车重，单位t；η为对扬尘的去除效率，根据《源清单编制技术手册》附录C的控制措施取值。

通过对不同车型空载和满载时的质量进行调查分析，得到单车质量，再根据不同类型车辆的平均质量及行驶在道路上机动车中不同类型车辆的比例计算车辆的平均质量，计算方法为：

式中：W为道路上车辆的平均重量，单位t；n为车辆的种类数；Wi为第i种车辆的平均质量，单位t；ai为第i种车辆占道路上总车辆数的比例，单位%。

2.1.3 .施工扬尘

基于施工环节计算排放系数：

式中D为采样施工工地的起尘面积率，%；u为地面2.5m处风速，取中心区平均值2.3 m/s；M为工地表面积尘含水率，通过实际测定获取，与未铺装道路相同，取值0.39%；sL为工地路面尘积负荷，g/m2,为实测数据；N为建筑工地每小时运行的机动车数量；η为污染控制技术对扬尘的去除效率，%；ki为粒径系数，由于该公式适用于PM10的计算，因此PM10取1，PM2.5取0.2,建筑工地每小时运行的机动车数量N按照每小时58辆计算。

表2 乌鲁木齐市施工扬尘排放系数计算

2.1.4 堆场扬尘

装卸、运输物料过程扬尘排放系数Eh（kg/t）：

式中k为物料的粒度乘数，根据《技术手册》附表I-5的推荐值，PM10取0.35，PM2.5取0.053；u为地面平均风速，即全市平均2.3m/s；M为物料含水率，参考《技术手册》附表I-6获取；扬尘的去除效率η参考《源清单编制技术手册》附录C取值。

2.2 土壤扬尘、道路扬尘、施工扬尘、堆场扬尘的活动水平确定

2.2.1 .土壤扬尘源活动水平数据通过面源的方式获取。

通过相关部门所得数据：乌鲁木齐市共有土壤扬尘源面积5950.4平方千米，其中裸露山体面积5282.59平方千米，农田面积454.80平方千米，干涸河谷（主要为头屯河）140平方千米，滩涂48.64平方千米，未硬化或为绿化空地24.37平方千米。

表3 乌鲁木齐市土壤扬尘源活动水平

2.2.2 道路扬尘源活动水平按面源方式获取。

参考2014年数据：2014年乌鲁木齐市道路共有3671.1km，其中城市道路1874.34km，公路890.57km，工业园区道路258.51km，乡村道路647.68km。平均车流量数据参考乌鲁木齐市卡口的交通数据计算而得。

2.2.3 施工扬尘源活动水平按面源方式获取。

建筑物建设施工过程中引起扬尘的主要施工阶段有土方的开挖与回填、建筑主体建设、建筑装饰装修和建筑料堆的装卸与输送等。结合2014年数据：2014年乌鲁木齐市共进行建筑施工土方回填1239191.19平方米，土方开挖2161238.89平方米，建筑主体建设12824173.52平方米，装饰装修1882494.41平方米。

2.2.4 堆场扬尘源活动水平按面源方式获取。

结合2014年数据：2014年乌鲁木齐市裸露堆场堆放煤炭等料堆共244060吨，其堆场的装卸与输送面积共计43069447.1平方米。

3 扬尘对PM10和PM2.5的贡献

按照源清单编制方法的计算，我市每年土壤扬尘源、施工扬尘源、道路扬尘源和堆场扬尘源，约排放PM10 161451.62吨、PM2.5 26404.54吨。

表4 乌鲁木齐市扬尘源清单详表

在土壤扬尘源中，由于达坂城区裸露地表面积大，且区域风速显著大于市区，因此贡献的土壤扬尘源较多。但考虑到乌鲁木齐市全年主导风向为西北风，而达坂城区位于乌鲁木齐市东南部即主导风向的下风向，且达坂城区与中心市区距离约为70km，由此估算达坂城区约有30%的土壤扬尘对市区可吸入颗粒物浓度做出贡献。

因此乌鲁木齐市区大气环境质量浓度做出贡献的扬尘源约排放PM10 94502吨，PM2.5 18823.05吨。

表5 乌鲁木齐市扬尘源清单实际贡献详表

扬尘源PM10中35.49%来自施工扬尘，34.75%来自土壤扬尘，堆场扬尘和道路扬尘分别占15.31%和14.44%；PM2.5中施工扬尘与堆场扬尘源贡献率较大，分别占36.81%和27.15%，其次是土壤扬尘（19.32%）和道路扬尘（16.73%）。

结语

通过对我市扬尘来源的分析计算，可以了解我市各类扬尘对PM10和PM2.5贡献的大小，从而为精准治污、科学决策提供数据支撑。从各类扬尘所占比例可以看出，由于乌鲁木齐的气候环境及周边土壤植被覆盖率低，春秋两季大风天气会给城区带来大量扬尘、其次在施工过程的开挖、渣土运输、填埋过程也是扬尘污染较为严重的环节，因此强化对施工工地扬尘的管控以及增强城市周边及裸露土壤的植被覆盖和植树造林是大幅较少我市扬尘污染的重要措施，同时还要加强对道路的湿法作业保洁，增加洒水频次，对散状物料进行密闭储存或有效覆盖。

参考文献

[1]方小珍，孙列，毕晓辉.等.宁波城市扬尘化学组成特征及其来源解析[J]环境污染与防治,2014,36(1):55-59

[2]王燕，彭林 ，李丽娟.等.晋城城市扬尘化学组成特征及来源解析[J]环境科学,2016,37(1):82-87