长三角排放清单的优化集成与综合校验

Stressing the complex sources of air pollution in Yangtze River Delta region (YRD), we proposes a study on optimazation, integration and assessment of emission inventory at regional scale. We aim to modify the emission development method for certain sources, to reduce the uncertainty of emission estimation, and to impove and validate the accuracy of emission inventory. Based on detailed investigation on the area, type and method of crop plant, the activities of rural mechine use will be better evaluated and the emission estimation for non-road transportation will be improved. By combining the ground and satellite observation, the amount and spatio-temporal distribution of emissions from biomass open burning will be effectively constrained and optimized. Through the comparison and integration of multi-scale inventories, a comprehensive emission inventory for YRD will be established, and the discrepancies in methods and data from various inventories and their sources will be deeply analyzed. A plant-based method for determination of probability distribution function of emissions will be developed, and the uncertainty of YRD regional emission inventory will be fully quantified. Based on the mutiple observation and air quality simulation, a comprehensive validation of YRD emission inventory will be conducted. The impacts of emission level, spatial distribution and speciation on primary and secondary pollutant simulation will be analyzed, to improve the understanding of regional atmospheric chemistry processes and pollution mechanisms. The work described above is expected to substantially improve the quality of YRD emission inventory and to provide reliable scientific basis on the pollution sources and control strategy for YRD.

在长三角复合污染来源复杂的背景下，针对区域尺度排放清单的优化、集成和评估校验开展研究，改善特定源的排放表征方法、降低结果不确定性、有效提升和证实排放清单准确性。基于对农作物种植范围、类型和方式的详细调研，优化农业机械使用活动水平，改善非道路源大气污染物排放表征；耦合地面和卫星观测，约束和优化对生物质开放燃烧排放水平和时空分布的估计；通过多空间尺度清单的比较和集成，提炼、整合长三角区域尺度排放清单，明确不同排放表征方法和数据的差异及来源；发展基于设备的排放概率密度表征方法，实现区域尺度排放清单不确定性的全面评估；基于多手段观测和空气质量模拟实现长三角区域清单综合校验，量化排放水平、空间分布和物种分配对一次和二次污染物模拟的影响，推进对区域大气化学过程和污染机制的认识。通过上述工作，有效提升长三角区域排放清单的质量，为进一步明确长三角复合污染的来源与控制机制提供可靠和坚实的基础。

大气复合污染的有效应对依赖于准确的源排放资料。针对我国大气污染源的排放特征已开展了大量研究，但一些关键源（如氨、生物质燃烧、非道路交通源排放等）的排放清单仍很不全面、不确定性较高，有关排放清单的研究仍较分散、缺乏系统性的集成和校验。.本研究在长三角复合污染来源复杂的背景下，针对区域尺度排放清单的优化、集成和评估校验开展研究，改善了特定源的排放表征方法，有效提升和证实了排放清单的准确性。首先，基于详细的本地化数据，“自下而上”改进了长三角地区电力行业、VOCs工业排放源、农业源、非道路源和生物质开放燃烧等特定源的排放表征方法和结果，并结合高分辨率空气质量模拟证实排放清单的改进对提升模拟效果的作用。结果表明，基于连续在线监测信息的电力行业SO2和NOX排放总量较传统方法减少60%以上；对污染源的精细化调研和排放特征实测显著改变芳香烃等高活性组分排放水平；面向农业活动过程的NH3排放量较传统方法降低40%；结合卫星遥感与实地调研，大幅度提升农业机械排放清单的时空分辨率；基于火点探测和地面约束，修正了全球清单产品对生物质开放燃烧排放的低估。其次，基于多元观测和高分辨率空气质量模拟，“自上而下”校验了长三角典型区域黑碳和NOX排放清单。结果表明，校验后苏南城市群黑碳排放量减少51%，且排放水平及时空分布受先验清单的影响较小；NOX排放清单校验后排放量减少24%，且在人口和工业源密集的地区下降更为显著，反映出污染控制的成效。上述工作在优化区域排放特征的同时，提升了排放清单对空气质量模拟的支撑能力，为扩展和完善排放清单评估和校验体系提供了新的思路。最后，通过多空间尺度、多数据来源和多表征方法排放清单的比较和检验，集成和整合了长三角区域排放清单，并将其应用到了环境健康效益评估和二次污染生成研判中，推进了对污染控制措施实施效果和二次污染生成机制的认识，为有效开展长三角大气复合污染防治提供了科学依据。