挥发性有机物(VOC)是对流层臭氧和二次有机气溶胶生成的重要前体物^[1,2,3]，对人体具有一定的危害^[4]. 因此，VOC排放清单的建立对于研究VOC在我国大气复合污染中的作用以及大气污染控制对策具有重要的意义.

宁波市是我国华东地区的重要工业城市、 长江三角洲南翼经济中心，工业比重大是宁波市经济结构的重要特点. 观测研究表明，宁波市苯系物的污染程度与北京、 芝加哥等国内外城市相近^[5]. 近年来，随着宁波市大气灰霾和臭氧等污染问题凸显^[6]，对VOC源排放清单的研究，尤其是工业VOC排放的影响愈发受到地方环保部门和市民重视.

针对我国的VOC排放清单已经开展了一些有益的研究^[7,8,9,10]. 在长江三角洲地区，工业源VOC占人为源排放总量的30%~50%^[8,11,12]. 目前，国内VOC排放清单的研究多以省(直辖市)或重点地区为研究对象^{[7,8,9,10,11,12,13,14,15]}，针对具体城市，且重点研究工业行业VOC排放的结果较少. 开展城市级别的VOC排放清单研究，获得VOC污染来源和不同排放行业排放特征的详细认识，有利于对VOC重点排放行业的识别和重点排放源的筛选，进而对VOC排放的控制以及优化产业布局提供支持.

本研究以2010年为基准年，“自下而上”地建立宁波市区县级人为源VOC排放清单，同时分析VOC的来源及工业行业贡献，以期为宁波市实施VOC控制及重点工业行业VOC污染防治提供支持，同时也为其他城市的VOC排放清单研究及防控政策的制定提供参考依据.

根据污染源性质的不同，本研究将VOC人为源划分为工业源、 居民源、 机动车排放源、 油气储运源和非道路移动源五大类，并根据不同的VOC排放过程，对各类污染源进行进一步的划分.

对于各类污染源的VOC排放量，本研究主要采用排放因子法进行估算：

对机动车的VOC排放量，估算方法如式(2)所示^[14]：

工业源主要是指国民经济行业分类中，第二产业中的产业活动单位，包括电力生产业、 制造业等行业. 工业源的VOC排放过程包括固定燃烧、 工业工艺和溶剂使用这3种途径. 表 1列出了计算各类工业源VOC排放量时使用的排放因子，活动水平数据则主要包括各工业企业的燃料消耗量、 产品产量、 或溶剂使用量等. 本研究收集、 分析了宁波市2010年污染源普查和环境统计资料中上千家工业企业的污染排放信息，利用燃料消耗量、 产品产量、 技术类型及末端治理技术等相关信息，逐一计算各污染源的VOC排放量.

表 1(Table 1)

表 1 工业源VOC排放因子 Table 1 VOC emission factors of industrial sources 工业源 详细排放源 排放因子 单位 文献 电力生产业(燃煤) 0.15 kg·t-1 [15] 电力生产业(燃油) 0.13 kg·t-1 [15] 固定燃烧源 电力生产业(垃圾) 1.00 kg·t-1 [16] 其他工业行业(燃煤) 0.15 kg·t-1 [15] 其他工业行业(燃油) 0.13 kg·t-1 [15] 酒的制造业(烈酒) 25.35 kg·t-1 [15] 酒的制造业(啤酒) 0.44 kg·t-1 [15] 食用植物油加工业 3.70 kg·t-1 [17] 塑料制品业 0.50 kg·t-1 [18] 合成材料制造业(合成纤维单(聚合)体) 9.90 kg·t-1 [18] 合成材料制造业(合成橡胶) 7.17 kg·t-1 [18] 合成纤维制造业(涤纶) 0.60 kg·t-1 [18] 工业工艺源 合成纤维制造业(氨纶) 50.00 kg·t-1 [18] 合成纤维制造业(锦纶) 2.00 kg·t-1 [18] 精炼石油产品制造业1) 0.20 kg·t-1(以原油计) [18] 油墨制造业 75.00 kg·t-1 [19] 涂料制造业 15.00 kg·t-1 [19] 造纸业 2.00 kg·t-1 [20] 黏土砖瓦及建筑砌块制造业 0.03 kg·t-1 [18] 水泥制造业 0.01 kg·t-1 [17] 家用电力器具制造业(电冰箱制造) 0.15 kg·台-1 [18] 家用电力器具制造业(洗衣机制造) 0.11 kg·台-1 [18] 汽车制造业(乘用车制造) 16.80 kg·辆-1 [18] 汽车制造业(轻型卡车制造) 27.10 kg·辆-1 [18] 印刷业(包装印刷) 800.00 kg·t-1(以油墨计) [19] 溶剂使用源 印刷业(出版印刷) 420.00 kg·t-1 (以油墨计) [19] 纺织业 98.00 kg·t-1(以助剂计) [21] 皮革鞣制加工业 196.00 kg·t-1(以药剂计) [10] 皮鞋制造业 0.02 kg·双-1(以成品鞋计) [19] 其他工业行业(喷涂，油漆) 730.00 kg·t-1 [15] 其他工业行业(喷涂，非油漆涂料) 500.00 kg·t-1 [17]

表 1 工业源VOC排放因子 Table 1 VOC emission factors of industrial sources

1.2.2 居民源 居民源主要包括民用燃烧和民用溶剂两类污染源. 其中，民用燃烧源包括生物质燃烧和居民燃料燃烧. 在估算居民燃料燃烧源的VOC排放量时，主要将居民生活使用的管道燃气、 罐装燃气等燃料的消耗量用作活动水平数据. 生物质燃烧分为室内燃烧和露天燃烧两种方

式. 生物质燃烧源的排放因子主要参考田贺忠等^[22]的研究结果，活动水平数据主要使用农作物燃烧的干质量：

居民溶剂使用指居民生活、 建筑装修等活动中的溶剂使用过程，如家庭溶剂使用、 干洗、 建筑涂料使用、 汽车维修等. 表 2列出了各类居民溶剂使用源的VOC排放因子，计算VOC排放量所使用的 活动水平数据主要包括人口、 溶剂使用量、 产品产

表 2(Table 2)

表 2 居民溶剂使用源的VOC排放因子 Table 2 VOC emission factors of residential solvent use 污染源 排放因子 单位 文献 干洗 0.12 kg·(城市人口·a)-1 [18] 建筑涂料使用 2.09 kg·(人·a)-1 [18] 机动车维修 0.84 kg·(人·a)-1 [18] 家庭溶剂(城市) 0.50 kg·(人·a)-1 [19] 家庭溶剂(农村) 0.10 kg·(人·a)-1 [19] 谷物干燥 1.30 kg·t-1(以谷物计) [25] 杀虫剂使用 95.00 % [25]

表 2 居民溶剂使用源的VOC排放因子 Table 2 VOC emission factors of residential solvent use

量等信息. 1.2.3 机动车排放源 本研究将宁波市的机动车划分为乘用车、 公交车、 轻型货车和重型货车共4类车型. 对于宁波市的摩托车，由于市区禁摩、 电动车取代等因素，摩托车使用量极小，因此本研究没有进行摩托车的估算. 机动车VOC排放因子采用本地化研究结果^[26]，机动车保有量数据来自2010年宁波市统计年鉴. 1.2.4 油气储运源 油气储运源主要包括加油站、 油品运输、 油品及化学品存储过程中的逸散排放等. 各类源的VOC排放因子见表 3. 宁波市加油站的分布数据以及2010年各区县加油站汽油及柴油的销售量来自宁波市环保局提供的资料，油品储存和化学品储存的数据来自当地的调研结果.

表 3(Table 3)

表 3 油气储运源的VOC排放因子 Table 3 VOC emission factors of petrochemical storage and transportation 污染源 油品种类 排放因子 单位 文献 加油站 汽油 4.950 kg·t-1 [27] 柴油 0.075 kg·t-1 [27] 油品运输 汽油 0.740 kg·t-1 [20]

表 3 油气储运源的VOC排放因子 Table 3 VOC emission factors of petrochemical storage and transportation

表 4(Table 4)

表 4 非道路移动源的VOC排放因子 Table 4 VOC emission factors of non-road mobile sources 污染源 排放因子 单位 文献 农业机械 7.45 kg·t-1(以柴油计) [28] 工程机械 7.76 kg·t-1(以柴油计) [28]

表 4 非道路移动源的VOC排放因子 Table 4 VOC emission factors of non-road mobile sources

宁波市2010年人为源VOC排放总量为17.6万t. 表 5列出了宁波市各区县人为源VOC的排放量大小，可以看到，位于宁波东北部的北仑区和镇海区排放份额最大，分别占总排放量的32.1%和16.7%，而位于城市核心地区、 人口密集的老三区(海曙区、 江东区和江北区)则排放量最低. 如果考虑各区县的平均VOC排放强度，则海曙区、 江东区和镇海区的排放强度较高.

表 5(Table 5)

表 5 宁波市2010年VOC人为源排放清单 Table 5 Emission inventory of anthropogenic VOC of Ningbo in 2010 地区 排放量/t·a-1 平均排放强度/t·(km2·a)-1 海曙区 4990 169.8 江东区 3821 113.2 江北区 4388 21.1 北仑区 56456 94.2 镇海区 29487 119.9 鄞州区 12229 9.1 余姚市 10690 7.1 慈溪市 17528 12.9 奉化市 17870 14.1 象山县 10402 7.5 宁海县 8273 4.5 全市 176133 17.9

表 5 宁波市2010年VOC人为源排放清单 Table 5 Emission inventory of anthropogenic VOC of Ningbo in 2010

如图 1所示，宁波市2010年人为源VOC最主要的来源是工业源，排放量为10.9万t，占排放总量的62.0%，其中，固定燃料燃烧排放、 工业工艺排放、 溶剂使用排放分别占VOC排放总量的3.9%、 40.5%和17.7%. 其次是机动车的VOC排放(3.0万t)，占总排放量的17.2%，接下来依次是居民源(2.7万t)、 油气储运源(0.7万t)以及非道路移动源(0.2万t).

图 1

Fig. 1

图 1 宁波市2010年各类VOC人为源的排放分担率 Fig. 1 Contributions to anthropogenic VOC emissions by source categories in Ningbo for the year 2010

图 2是宁波市不同区县人为源VOC排放的构成情况. 宁波市区的海曙、 江东、 江北、 鄞州区，机动车排放源是当地VOC的首要来源(39.0%~64.6%). 北仑区、 镇海区和奉化市的工业源比重较高，分别占当地VOC总排放量的91.3%、 80.6%和71.6%，其中北仑区的化学原料及化学品制造业，镇海区的石油加工业，奉化市的酒类制造业是当地主要的VOC排放工业行业. 工业源也是慈溪市、 象山县和宁海县人为源VOC的主要来源(38.0%~47.6%)，金属制品业、 金属船舶制造业和电力生产业分别是当地的主要VOC排放工业行业. 余姚市的VOC主要来源是居民源(47.0%).

图 2

Fig. 2

图 2 宁波市各区县人为源VOC的排放分担率 Fig. 2 Contributions to anthropogenic VOC emissions by source categories in each county of Ningbo

工业源是宁波市最重要的人为VOC排放源，在北仑、 镇海等区县，工业源的贡献均超过了当地VOC来源的50%. 根据《国民经济行业分类与代码》(GBT 4754-2002)中的行业划分，对宁波市各个工业排放源的VOC排放量分工业行业进行统计，表 6列出了贡献排在前10位的工业行业及其排放量 大小. 化学原料及化学制品制造业中的合成材料制

表 6(Table 6)

表 6 宁波市2010年主要工业行业的VOC排放量 Table 6 VOC emission inventory of industrial sectors in Ningbo in 2010 工业行业 具体行业 排放量/t 贡献率/% 化学原料及化学制品制造业 合成材料制造业 32749 18.6 石油加工业 精炼石油产品的制造业 23016 13.1 饮料制造业 酒的制造业 12602 7.1 交通运输设备制造业 金属船舶制造业 7190 4.1 电力、 热力的生产和供应业 电力生产业 5795 3.3 金属制品业 集装箱及金属包装容器制造业 5524 3.1 金属制品业 结构性金属制品制造业 5009 2.8 纺织业 棉、 化纤纺织及印染精加工业 4587 2.6 造纸及纸制品业 造纸业 3017 1.7 交通运输设备制造业 汽车制造业 2513 1.4 其他工业行业 其他工业行业 7265 4.2 合计 109269 62.0

表 6 宁波市2010年主要工业行业的VOC排放量 Table 6 VOC emission inventory of industrial sectors in Ningbo in 2010

造是宁波市2010年VOC排放量最高的行业，排放量3.2万t，占VOC总量的18.6%，占工业源总排放的30%. 石油加工业中的精炼石油产品的制造位于第二位，占2010年总排放量的13.1%，占工业源总排放的21.1%. 前两位工业行业的排放企业主要分布在镇海区和北仑区，反映出作为宁波工业产业支柱的石油化工企业对 VOC排放的重要影响. 饮料制造业中 酒的制造对VOC的排放贡献也应给予重视，相关排放源主要分布于奉化市. 电力生产排放的VOC占全市总量的3.3%，是重要的固定燃烧来源. 金属船舶制造、 集装箱及金属包装容器制造、 结构性金属制品制造以及汽车制造业，在其生产过程中消耗大量的涂料、 油漆，从而成为宁波市排在前十位的重要VOC工业来源. 其他工业来源还包括化学品仓储、 化学纤维制造业、 家具制造业等行业，共占总排放量的4.2%. 2.4 不确定性分析

清单的不确定性主要与排放因子和活动水平的不确定性有关. 本研究采用评级的方法对排放因子和活动水平进行半定量的不确定性评估^[18,29]. 如表 7所示，评级A表示排放因子的获得基于多组研究数据，或本地化水平较高. 评级E表示排放因子来源较为单一，可能不适用于所有该类源下的情景，或本地化水平较低. 评级由A~E，表示数据对该类源的适用性减弱，来源可靠性减弱. 在评级时认为采用国内及本地化排放因子的不确定性较低，采用国外的研究结果则不确定性较高. 研究中使用美国环保署空气污染物排放因子汇编(AP42，Compilation of Air Pollutant Emission Factors)的排放因子，则结合其原有评级进行评估. 对于活动水平的评估，污普数据的不确定性低于统计年鉴等数据. 表 7给出了各污染源不确定性评估结果.

表 7(Table 7)

表 7 宁波市VOC排放清单的不确定性评级 Table 7 Rating of the VOC emission inventory study 源类别 排放因子不确定性 活动水平不确定性 工业源 A~E A~B 居民源 B~C B~C 机动车排放源 A~B B 油气储运源 B~C B 非道路移动源 B~C B

表 7 宁波市VOC排放清单的不确定性评级 Table 7 Rating of the VOC emission inventory study

本研究建立宁波市2010年人为源VOC清单所用的排放因子和活动水平数据，总体上能够反映出宁波市VOC污染源的排放状况，据此计算获得的排放清单能够为宁波市VOC污染防治及工业行业污染控制提供科学依据. 对于工业源中部分行业的排放因子，需在今后的研究中加强本地化，从而进一步减少对工业源排放估算带来的不确定性影响.

(1)宁波市2010年人为源VOC排放总量为17.6万t，其中北仑区和镇海区排放总量最高，分别占全市总量的32.1%和16.7%，排放强度较高的则是海曙区、 江东区和镇海区.

(2)工业源、 机动车排放源、 居民源是宁波市VOC的主要人为来源，分别贡献宁波市人为源VOC总量的62.0%、 17.2%和15.5%. 市区的VOC排放主要来自机动车排放，而在北仑区、 镇海区等区县，工业源是当地的主要VOC来源.

(3)合成材料制造和精炼石油产品的制造是宁波市重点VOC排放工业行业，其排放贡献率分别为18.6%和13.1%. 此外，酒的制造、 金属船舶制造、 电力生产、 集装箱及金属包装容器制造等行业也是宁波市的主要VOC工业来源.