源排放清单的不确定性评估是个非常困难的工作,因为源排放清单建立的本身就是一个复杂、繁琐的过程, 所涉及的排放源(比如点源、面源、移动源,等等)都有各种不同的特点和影响因素。美国环保署每隔三年会从各个州和地区的空气质量管理部门收集数据,更新国家级的源排放清单。但是在这个源排放清单的更新过程中,美国环保署没有要求进行任何排放清单的不确定性分析,一个主要原因就是整个国家或地区的排放清单建立方法还没有包含关于不确定性的量化指标(https://cfpub.epa.gov/roe/technical-documentation.cfm?i=10&pvw=#twelve)。
美国环保署曾在二十年前资助过关于源排放清单的不确定性研究项目,讨论了一系列不确定性的分析方法(https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-08/documents/vi04.pdf),但是这些方法在排放清单制定中很少应用,更多的不确定性讨论是在学术研究领域进行的。
尽管不同的排放源有不同的特点和影响因素,排放清单建立的基本方法总是基于对排放因子和排放活动量的估计。因此,不确定性的分析包括排放因子的不确定性、排放活动量的不确定性、以及两者综合之后的排放量的不确定性。以机动车移动源为例:
美国环境保护署(USEPA)已经在网站上发布过一份“评估排放估算不确定性”指南,链接如下:
https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-08/documents/vi04.pdf
虽然这份文件年代较久远(1996),但它提供了有关不确定性的总体概况,指南中列举的方法,除少数例外,仍在美国用来评估清单的不确定性。文件的表4.1-1总结了以下几种可用的方法:
源排放清单的不确定性是很难评估的,因为排放因子和活动数据中都包含了不确定性。挥发性有机化合物或者颗粒物的元素组分数据中,常常使用的仅仅是少数几个测量结果。从这一点来看,排放清单仍在发展完善的过程中。
然而,我们需要计算排放清单的不确定性。一份关于温室气体排放清单的不确定性报告可以借以借鉴,该报告与空气污染物排放清单应用了相似的技术。尤其是在燃烧源上,温室气体活动数据的不确定性可以直接应用到空气污染物活动数据的不确定性中。
如果不是燃烧源,这份报告可以提供一个思考不确定性的方式方法,以下链接可以下载报告的全文:
http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/pdf/1_Volume1/V1_3_Ch3_Uncertainties.pdf
目前国内对于源清单不确定性评估方面尚无相关规范和技术文件可以借鉴。在科学出版社2014年出版的《区域高分辨率大气排放源清单建立的技术方法和应用》(郑君瑜等著)一书中,提出了排放源清单定量不确定性分析的概念架构,主要包括三个方面:1. 基于统计分析的模型输入定量不确定性分析;2. 基于蒙特卡洛模拟的不确定性传递和模型输出不确定性量化;3. 基于敏感性分析的重要不确定性源识别。该书第7章对排放源清单不确定性评估进行了较为深入的讨论,建议详细阅读。