课题来源与背景：关中地区工业密集、人口众多、汽车保有量大，能源结构以煤为主，污染物排放量大，大气细颗粒物污染严重，已成为关中地区亟待解决的主要环境问题。鉴于此，陕西省科技厅于2012年8月正式设立了陕西省科技统筹创新工程项目《关中地区大气细颗粒物污染特征与防治关键技术研究及示范》（2012KTZB03-01），本成果主要为该项目中课题之一，即"关中大气细颗粒物排放源清单、污染特征及来源解析"（2012KTZB03-01-01）的产出。

研究目的：主要针对关中地区大气细颗粒物污染严重的紧迫民生问题，以西安市为重点，向外辐射至整个关中地区，开发高精度的大气细颗粒物污染源排放清单，在深入研究关中地区大气细颗粒物污染特征和源谱特征的基础上，定量解析该地区大气细颗粒物污染来源及相对贡献份额，明确污染控制重点；在研究构建适宜于关中地区环境空气质量模拟模型的基础上，探索研究以西安市为重点的关中地区细颗粒物污染源综合削减方案。并在上述研究成果基础上，提出基于环境空气质量控制目标的污染物总量控制、源削减、产业与能源结构调整、联防联控管理机制等内容的大气细颗粒物污染综合防治管理对策，为政府制定大气污染控制对策提供科学支撑。

研究意义：本项目的实施对我省制定科学的大气污染综合防治对策，有效改善关中地区环境空气质量具有重要作用。 

主要论点与论据：

（1）首次建立了关中地区固定源、移动源和开放源3km×3km高分辨率排放清单，创新性地开发了源排放清单动态管理系统，实现了污染物排放量自动计算和更新以及源相关数据的汇总、统计及展示功能。在移动源研究方面，基于MOBES模型首次建立了包含PM2.5、PM10、NOx、THC、VOC、CO、NH3、SO2等多种污染物的高时空分辨率排放清单，与国内现有的移动源排放清单时空分配方法相比，进一步考虑了实际道路的动态车型比和车速的影响，保证了时空分配的精度；在扬尘源清单开发方面，提出了基于遥感解译技术和数值模拟技术建立区域尺度城市建筑扬尘、裸地扬尘、土壤扬尘排放清单的方法，该方法提供了区域尺度城市扬尘污染源排放清单建立的新思路。

（2）首次建立了关中地区大气细颗粒物29种元素、11种水溶性离子以及碳组分成分谱库，摸清了关中地区大气细颗粒物污染特征，分析了该地区大气细颗粒物污染成因。结果表明，关中地区PM2.5呈现区域性严重污染状态，SO2、NOX及NH3等的二次转化对PM2.5贡献平均达41%，细颗粒物中有机物含量平均为18%，主要为挥发性有机物的贡献。分析原因主要是该地区污染物排放强度大，而特殊的盆地地形致使污染物难以扩散，在逆温、高湿、高温条件下，前体物二次反应加剧，二次颗粒物极易形成，由此引起严重的PM2.5污染。

（3）大气细颗粒物来源解析采用国际先进的新一代等速稀释通道腔、大型燃烧模拟箱、再悬浮腔三种排放源的联合采样方法和PM2.5研究公认的分析方法，首次建立了关中地区对燃煤源（工业与民用）、机动车源（汽油车与柴油车）、生物质燃烧源、扬尘源（建筑尘、道路尘、土壤尘）等典型源成分特征谱库。采用受体模型（PMF和CMB）与源排放清单综合解析法，获得各类源对关中地区大气细颗粒物的贡献份额。结果表明：燃煤、机动车、生物质燃烧、扬尘、工业与其它源对关中地区PM2.5的贡献率分别为35.5%~37.3%、11.3%~13.1%、14.9%~16.2%、15.1%~16.0%、18.9%~22.4%。

（4）在污染控制对策研究方面，开创性地开展了不同气象条件保证率下，基于PM2.5限制的SO2、NOX及颗粒物环境容量的研究，并提出该地区各城市的基于环境容量的总量控制分配方案；依据地区源排放清单特点，通过采用资料分析、现场调查、模型计算等手段，开展了固定源、移动源、扬尘源污染控制技术及效益评估研究；基于WRF-CHEM及CMAQ模型和西安10年观测的PM2.5组份资料，以中国多尺度排放清单MEIC为基础，结合本地排放源清单，建立了适用于关中地区的环境空气质量模拟系统，开展了重污染天气源贡献及应急减排方案效果评估研究。

社会效益：项目取得的社会效益主要有：产出了大量的科学数据，并基于研究成果提出了科学的大气污染控制对策建议，为政府部门制定科学有效的大气污染防治对策，改善关中地区环境空气质量提供了技术支撑；在本项目研究的基础上，制定了重点行业大气污染物排放地方标准，为该地区大气污染联防联控工作的开展提供了统一标准，为大气污染物的大幅度减排提供了有力的保障。同时，标准的实施促进了关中地区产业结构的转型升级及高水平污染控制装备的开发和推广；项目的实施加强了陕西省科研院所与高等院校以及企业的技术交流与合作，促进了陕西省大气环境研究及污染控制技术水平的不断提高。

环境效益：项目研究成果为关中地区PM2.5污染的科学、有效控制提供了强大的技术支撑。对从根本上解决关中地区PM2.5污染严重问题，有效改善大气环境质量，为居民提供一个清洁、安全、健康的大气环境具有重要作用，为陕西省环境空气质量全面达标管理对策制定提供了技术储备和科学支持。