打开文本图片集

摘要：围绕城市实现蓝天保卫战目标的实际需求，建立本地高时空分辨率大气污染源清单至关重要。通过明确本地排放源的主要构成及确定源清单编制过程中的活动水平数据调查和收集对象，建立适合本地城市实际情况的编制技术方法体系。融合污染源活动水平调查、排放因子核算、数据校验与质量控制等方法，在各项数据收集完成之后，建立大气污染源清单固定源、面源、移动源活动水平台账和排放分析基础数据库。基于基础数据库综合并行计算技术、WebGIS技术等进一步开发大气污染源排放清单管理平台，提供数据采集、清单核算、质控校验和管理等功能，为城市大气污染源排放清单的快速编制和科学分析提供一整套规范的管理体系、技术方法和业务化管理工具。

关键词：排放清单；活动水平调查；清单核算；WebGIS

2023年，国务院发布《空气质量持续改善行动计划》[1]，提出加强城市排放清单的动态更新，运用科技手段提升工业源、移动源活动水平监控和监管执法能力，为空气质量管理决策提供全方位的强化科技支撑。生态环境保护部已针对固定燃烧源、工艺过程源、溶剂使用源、移动源、扬尘源、农牧源、存储与运输源、生物质燃烧源、废弃物处理源、其他排放源等十大类排放源和可吸入颗粒物、可挥发性有机物、氨等大气污染物发布大气污染物排放源清单编制[2]技术指南，用以指导地方编制大气污染物排放清单。大气排放源清单编制工作流程、数据获取、计算方法、成果展示等已经形成一定的标准和规范，因此建立符合本地排放源分类和排放特征的大气污染物排放清单编制系统，可以协助清单编制人员高效完成数据收集、数据审核、污染物排放量核算和基础数据分析等工作，大大节省人力、物力及时间。同时鉴于用户部署方便、维护简单等需求，笔者在服务器上采用B/S体系结构的应用程序实现数据的集中存储和发布[3]。

1大气排放清单编制与平台相关技术

1.1清单编制范围和方法

编制的城市尺度全因子精细化清单将作为城市减排潜势研究、数值模型模拟、空气质量预测预报、制定减排措施等所有相关工作的重要科学依据和技术支持，因此需结合各城市污染源特征明确编制要求。

1.1.1编制范围

排放清单覆盖范围包括城市下辖所有区县及船舶水域边界，主要污染物包括：二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）、挥发性有机物（VOCs）、氨（NH3）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、黑碳（BC）、有机碳（OC）等。污染源分类主要结合城市情况进行划分，具体包括工业源、溶剂使用源、道路移动源、非道路移动源、扬尘源、农业源、存储与运输源、生物质燃烧源、废弃物处置源和餐饮油烟源等。工业源包含固定燃烧源和工艺过程源。

1.1.2编制方法

目前排放清单的编制分为“自上而下”和“自下而上”2种：“自上而下”的编制方法主要是通过收集环境统计资料、统计年鉴等数据进行清单编制；“自下而上”主要是通过实测或者调查得到的排放因子，结合排放源的活动水平估算得到清单[4]。本文采用“自下而上”的方法，各类污染源参考编制技术指南[5-11]主要方法如下：

工业源：主要包含锅炉和涉VOCs排放企业。锅炉依据调查所得的设施类型、燃烧方式、燃料类型、燃料消耗量等数据对各设施污染物排放量进行计算。VOCs排放计算包括物料衡算法和排放系数法两大类，其中溶剂使用源以物料衡算法为主，其他工艺过程以排放系数法为主，排放系数主要取自环保部印发的《城市大气污染物排放清单技术手册》、美国EPA[12]的AP-42排放因子库等。根据上述文献中载明的排放系数或物料衡算方法依次对各工序排放进行计算。

道路移动源：排放计算方法均为系数法，即车行里程乘以排放系数。机动车车行里程根据城市不同区域、不同道路类型实际监测的车流量计算得到，车辆总行驶里程依据车型和使用性质细分为小微型客车、轻微型货车、出租车、大中型客车、中重型货车、公交车、摩托车、农用运输车、牵引车和专项作业车共10大类，各车型的燃料种类、排放标准等级及其里程数构成情况取自车辆信息库。

非道路移动源：包括船舶、非道路移动机械以及飞机3类排放源。船舶排放计算主要采用动力法。非道路移动机械采用油耗法进行计算，活动水平数据包括非道路机械保有量、机械类型、使用时间、油耗水平和排放标准等，排放因子主要取自NON-ROAD模型中默认因子，根据机械的使用性质，分为建筑及市政施工机械、港作机械、场（厂）内机械、农用机械、机场地勤设备5大类，再根据其机械种类、燃料类型、功率大小、排放标准等级分为5级。飞机排放采用排放系数法计算，活动水平数据为城市机场各机型起落架次，排放因子取自相关文献。

扬尘源：堆场扬尘计算过程中涉及活动量和抑尘措施等信息；道路扬尘根据城市各路段积尘负荷，结合各路段车流量，采用美国EPA推荐计算方法获得。

溶剂使用源：包括建筑涂料使用、家用溶剂使用、汽修和干洗4大类，其中，建筑涂料和家用溶剂活动水平数据根据城市人口、建筑面积等数据。

农业源：包括畜禽养殖、氮肥施用和秸秆燃烧3大类，涉及畜禽养殖场和氮肥施用量等活动数据，秸秆燃烧活动水平数据根据城市农作物产量推算所得。

存储和运输源：包括加油站和油库排放，根据各加油站和油库的汽柴油周转量、油气回收现状和末端治理情况等活动水平信息计算得到其污染物排放量。

废弃物处置源：包括污水处理和垃圾处置2大类，活动水平包括污水站、垃圾焚烧站和填埋场具体信息。

1.2基于OL的WebGIS技术

WebGIS[13]的界面地图功能基于OpenLayer进行开发，OpenLayers是一个用于开发WebGIS客户端的JavaScript包。OpenLayers支持多种地图来源，包括WMS、 WFS、Google Maps等，也可以用简单的图片作为地图数据源，同时OpenLayers在数据格式上也提供非常多的选择，包括XML、GML、GeoJson、Json、KML、WFS等[14]。在操作方面，OpenLayers提供了丰富的地图功能和工具，可以轻松地显示、操作和分析地理数据，如缩放、平移、标记、测量等，使用户可以自定义地图应用的功能和外观[15]。OpenLayers具有良好的跨平台兼容性，可以在各种设备和浏览器上运行，并且具有高度的可定制性和扩展性。它是一个强大的工具，适用于各种地图应用的开发和研究。

1.3基于HTML5的前端技术

HTML5是互联网的新一代标准，是构建以及呈现互联网内容的一种语言方式，被认为是互联网的核心技术之一。HTML5是Web中核心语言HTML的规范，在从HTML4.01的基础上进行了一定的改进，实现了HTML5版本。在HTML5技术中，它不仅包括所有HTML技术，还增加了JavaScript脚本语言和CSS层叠样式[16]。

2平台功能设计与实现

2.1功能需求分析

大气污染源排放清单是大气污染模式重要的起始输入，是研究空气污染物在大气中物理化学过程的先决条件，对确立合适的减排方案具有重要的作用，经过全面综合分析，大气污染源排放清单管理信息化平台主要存在以下3个方面的需求。

2.1.1污染源数据采集管理

污染源数据采集管理是编制大气污染源排放清单的重要环节，污染源数据的来源、格式、质量等存在较大差异，不能直接用于排放清单的编制。同时污染、源数据收集过程中存在不可避免的关键数据缺乏、随机误差、监测误差以及数据代表性不足等因素，造成数据不同程度的不确定性，而标准规范、有效准确的污染源数据是确保污染源清单有效可用的重要前提。因此，需通过信息化平台的建设加强污染源数据的有效管理，实现污染源数据的标准化处理、高效整合及全面综合管理，为污染源排放清单的编制和污染减排分析提供有效的数据基础。

2.1.2排放清单编制方案信息化管理

随着信息化技术的迅速发展，当前排放清单技术体系建设和排放清单编制管理方面的进度已无法满足空气质量管理决策的迫切需求。目前主要存在的问题包括数据统计不够规范、编制方法不够科学；建立的区域排放清单多来源于宏观能源经济统计数据，缺乏准确性等。因此，需结合信息化技术，建设大气污染源排放清单管理平台，有效规范污染源排放清单编制过程，实现大气污染排放清单更为高效的管理与利用，提供全面、灵活、有效的污染信息，为不断完善提高本地城市污染源排放清单信息化管理水平提供有效支持。

2.1.3排放清单展示分析

污染源排放清单管理的主要目的是为了辅助用户进行科学的污染减排规划，因此对污染源排放清单进行可视化分析和应用是保证污染防治措施有效制定和落实的关键环节。结合GIS地图和信息化技术，对污染源排放清单进行空间分布展示；提供主要污染物排放量统计图表及排名等可视化分析及查询，使用户了解大气污染物的排放特征和规律，为保障空气质量模拟的准确性、区域污染控制对策的有效性提供有力支撑。

2.2平台总体设计

系统框架由三个部分组成：数据存储与管理、后台服务程序以及客户端WebGIS程序。结构化文件夹和关系型数据库相结合形成平台的数据存储模式，基础地理数据、污染源数据存储在SQLServer数据库中。后台服务程序采用JAVA语言，完成清单排放量计算模型库的建设和数据处理。前端Web系统采用Html5和JavaScript技术，结合OpenlayersAPI，提供清单数据在线录入、数据管理、排放计算、清单分析展示等应用服务。

2.3平台功能详细设计

2.3.1污染源信息采集

数据采集管理由数据库模块和数据管理模块构成。数据库模块包括数据釆集和存储；管理模块包括数据分析、格式转换、加工处理。

平台将数据采集对象分为工业企业和非工业，以表单形式提供数据填报页面。后台按照各类污染源活动水平采集项目设计表单结构，工业企业用户按需填写企业信息、综合能耗、锅炉、储罐等表单；非工业用户按需填写餐饮企业统计表、加油站信息表、机动车保有量表、道路施工统计表、畜禽养殖调查表。提供历史数据一键式导入功能，便于用户同期比对历年数据，提高数据采集效率和质量。

2.3.2污染源活动水平数据审核

平台提供污染源活动水平数据自动审核和人工审核功能。后台建立统一的处理方法和存储格式，为采集的原数数据提供自动审核功能，如统计总量自动计算、填报子项阈值等，保证数据收集和传递的质量。开发审核用户，对各源类各污染物排放量的计算参数和污染物过程主要信息进行三级审核和进度跟踪。依据排放清单计算的实际需求对数据进行二次审核，一方面审核用户填写的信息是否满足清单计算要求；另一方面根据企业填报的产值、产品产量、原辅材料用量，结合企业规模、治理设施水平等，对各企业数据的真实性进行审核。

2.3.3排放清单编制方案管理

排放清单编制方案管理集合了排放源数据库技术、排放因子库技术、设备治理库技术和排放量核算技术，实现本地高分辨率排放清单在线快速计算。在清单编制方案管理中心，通过设置基本计算参数，包括活动水平、排放因子和末端治理等信息选择，实现清单各污染物产生量和排放量逐源计算。

2.3.4排放清单分析展示

将收集的排放清单的数据按照污染源类型、行业、地区等不同的统计方式进行归纳展现，以图表、表格、GIS地图等形式进行大气污染排放源贡献分析，实现多维度、多层次的污染源数据挖掘分析。保证专业用户可以查看到具体行业具体区域的污染排放量是否真实有效，对出现高污染的对象进行重点标识，为制定后续处置措施提供数据支持。

3结语

随着信息化技术的不断推进和大气污染源数据的日益剧增，对大气污染源的管理提出了越来越高的要求。构建一套与本地城市污染源排放清单管理业务需求相匹配的信息化管理系统能够更加高效地管理和利用污染源排放清单。建设城市大气污染排放清单系统，一方面可结合地方大气污染特征持续优化排放清单设计，加强污染源数据管理和污染源排放清单编制方案管理，实现污染源排放清单的平台决策支撑；另一方面排放清单作为数值模型的输入，也为预测城市大气环境重污染和制定各项污染物控制方案提供有效的科学依据，对从根本上治理城市区域大气污染具有重要的意义。

参考文献

[1]国务院空气质量持续改善行动计划[Z].

[2]贺克斌.中国大气污染物排放清单编制方法及技术难点[R].北京：清华大学，2015.

[3]刘亚静.基于C/S和B/S模式的地理信息工程实践教学案例库建设[J].科技风，2023（19）：61-63.

[4]张恺，骆春会，陈旭锋，等.中国不同尺度大气污染物排放清单编制工作综述[J].中国环境监测，2019，35（3）：59-68.

[5]生态环境部.大气细颗粒物一次源排放清单编制技术指南[R].北京：生态环境部，2014.

[6]生态环境部.大气可吸入颗粒物一次源排放清单编制技术指南（试行）[R].北京：生态环境部，2014.

[7]生态环境部.大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南（试行）[R].北京：生态环境部，2014.

[8]生态环境部.道路机动车大气污染物排放清单编制技术指南（试行）[R].北京：生态环境部，2014.

[9]生态环境部.非道路移动源大气污染物排放清单编制技术指南（试行）[R].北京：生态环境部，2014.

[10]生态环境部.大气氨源排放清单编制技术指南（试行）[R].北京：生态环境部，2014.

[11]环境保护部.扬尘源颗粒物排放清单编制技术指南（试行）[R].北京：环境保护部，2014.

[12]US EPA.Emission factors documentation for AP-42 section 7.1：organic liquid storage tanks （final report）[R].Washington DC： US EPA，2016：30-116

[13]胡亚明，金焱.浅论WebGIS的结构[J].测绘与空间地理息，2005（03）：31-58.

[14]曾新励，廖靖.基于GeoServer和OpenLayers的开源WebGIS框架研究[J].科技资讯，2024，22（06）：17-19

[15]王禹杰.基于Openlayers的土地储备管理系统的设计与实现[J].黄河水利职业技术学院学报，2024，36（01）：23-28

[16]张宇薇.HTML5在Web前端开发中的应用[J].集成电路应用，2024，41（04）：274-276

作者介绍：

张小意（1991.10.26），性别：女；籍贯：浙江；民族：汉；学历：本科、学士；研究方向：地理信息系统。