大氣污染控制措施及效果評估

張軼智， 趙成武

(太原市工業(yè)和信息化發(fā)展中心，山西 太原 030002)

引 言

近年來，我國霧霾天氣頻發(fā)，尤其是在冬天尤為嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅著居民正常的生活的健康。同時，霧霾天氣的頻發(fā)也引起社會公眾和國家政府的關(guān)注。導(dǎo)致霧霾天氣的關(guān)鍵原因?yàn)榇髿馕廴?，目前主要以華北地區(qū)為主。針對當(dāng)前嚴(yán)峻的霧霾等大氣污染問題，我國政府相繼出臺了一系列的控制措施，并制定了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染“十四五”規(guī)劃》以及《大氣污染防治行動計(jì)劃》等[1]。在各項(xiàng)政策和防控措施的綜合應(yīng)用下對治理效果進(jìn)行有效評估尤為重要。本文以山西省為例對其大氣污染控制措施下的治理效果進(jìn)行評估研究，重點(diǎn)從對污染物的排放量、控制質(zhì)量的改善效果以及PM2.5的下降量進(jìn)行評估。

1 山西省污染排放源分析

結(jié)合社會調(diào)研得出，山西省的主要污染源包括電力、鋼鐵、工業(yè)鍋爐、機(jī)動車以及玻璃、水泥行業(yè)等。其中，電力、水泥玻璃行業(yè)以及鋼鐵制造行業(yè)為重點(diǎn)污染源。

上述行業(yè)目前所裝配的燃煤機(jī)組裝機(jī)容量為98%，對應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)中的脫硫效率可達(dá)80%以上；燃煤機(jī)組裝機(jī)容量為88.3%，對應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)中的脫硫效率僅為60%。上述重點(diǎn)行業(yè)中，以山西省太原為例其對應(yīng)的污染物排放量統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 重點(diǎn)行業(yè)污染物排放量占比統(tǒng)計(jì)

經(jīng)對山西省當(dāng)前所配置的工業(yè)鍋爐數(shù)量及參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出如表2所示的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

表2 山西省工業(yè)鍋爐數(shù)量及容量等統(tǒng)計(jì)

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)鍋爐行業(yè)中每年排放的SO2平均量為25萬t，NOx的平均排放量為45萬t，VOCs的平均排放量為6.5萬t，PM2.5的平均排放量為6萬t，PM10的平均排放量為11萬t。太原、忻州、呂梁以及臨汾工業(yè)鍋爐行業(yè)的排污量最高，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。

表3 工業(yè)鍋爐各市的排污量占比統(tǒng)計(jì)

對于工業(yè)鍋爐行業(yè)中主要的污染物包括有SO2、NOx、PM2.5等。目前，針對工業(yè)鍋爐的污染物的主要控制措施可采用石灰石/石灰-石膏法、選擇性非催化還原法、選擇性催化還原法、重力沉降法、濕法除塵法以及其他除塵技術(shù)等[2]。上述治理方法中以石灰石/石灰-石膏法的處理效果最佳。

對于道路機(jī)動車而言，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，山西省每年排放的SO2的平均量為1.7萬t，NOx的平均排放量為41萬t，VOCs的平均排放量為9萬t，PM2.5的平均排放量為2.43萬t，PM10的平均排放量為2.49萬t。

綜上所述，在眾多污染物中SO2、PM2.5和PM10的主要污染源為電力、鋼鐵、水泥以及玻璃等重點(diǎn)行業(yè)；NOx的主要污染源為電力、鋼鐵、水泥等重點(diǎn)行業(yè)、工業(yè)鍋爐以及道路機(jī)車等。

2 大氣污染的控制措施

在山西省當(dāng)前污染現(xiàn)狀及各污染源占比分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從三個層次開展對山西省當(dāng)?shù)卮髿馕廴镜闹卫?，具體可以分為基準(zhǔn)治理、控制治理以及聯(lián)合治理三個層面[3]。

2.1 基準(zhǔn)治理措施

所謂基準(zhǔn)治理措施指的是在山西省現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)和末端控制措施不變的基礎(chǔ)上，對重點(diǎn)行業(yè)以及清潔能源的應(yīng)用提出主要措施，具體如下：

1) 去除重點(diǎn)行業(yè)的剩余產(chǎn)能：在山西省開展過剩產(chǎn)能壓減的工作，對煉鋼、煉鐵、火力發(fā)電行業(yè)的過剩產(chǎn)能進(jìn)行去除；同時，對水泥、玻璃及焦炭行業(yè)的產(chǎn)能進(jìn)行控制。

2) 在山西省省內(nèi)大力推廣清潔能源的利用，包括風(fēng)力、太陽能、水能，控制火力發(fā)電的增長趨勢[4]。

3) 對山西省省內(nèi)當(dāng)前的燃煤機(jī)組進(jìn)行全面節(jié)能改造，降低其污染物的排放。

2.2 控制治理措施

在基準(zhǔn)治理措施實(shí)施的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對山西省省內(nèi)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，并采取相應(yīng)的末端控制措施確?？刂浦卫泶胧┑膶?shí)施，具體如下：

1) 對當(dāng)前省內(nèi)火力發(fā)電結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，重點(diǎn)通過對產(chǎn)能相對落后、污染物排放量大的火力發(fā)電產(chǎn)進(jìn)行淘汰，并對發(fā)電能力較弱的企業(yè)進(jìn)行淘汰；

2) 在省內(nèi)開展清潔能源集中供熱工程的實(shí)施；

3) 大力推進(jìn)煤改電工程在省內(nèi)的改造實(shí)施，同時大力推進(jìn)風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿刃滦湍茉吹睦茫?/p>

4) 對于無法實(shí)現(xiàn)集中供熱的區(qū)域，采用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)煤的供熱；

5) 為當(dāng)前省內(nèi)火力發(fā)電廠、鋼鐵行業(yè)、水泥行業(yè)等安裝脫硫、脫硝以及除塵等設(shè)備，保證火力發(fā)電廠的脫硫效率達(dá)到95%，脫硝效率達(dá)到85%，除塵效率達(dá)到99%；

6) 淘汰省內(nèi)的黃標(biāo)車，并大力推廣“國六”排放標(biāo)準(zhǔn)；

7) 對省內(nèi)煉焦、化工、印刷等行業(yè)所排放的VOCs進(jìn)行控制，確保VOCs排放量下降50%。

2.3 聯(lián)合治理措施

在基準(zhǔn)治理和控制治理措施實(shí)施的基礎(chǔ)上，可以通過號召山西省周圍省市采取相應(yīng)的減排措施，共同對附近區(qū)域大氣污染進(jìn)行治理。

3 大氣污染控制效果評估

基準(zhǔn)治理措施是能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上實(shí)施的，在本著推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原則上開展；控制治理措施是在基準(zhǔn)治理措施開展的基礎(chǔ)上，考慮到經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的省內(nèi)能源結(jié)構(gòu)可能存在調(diào)整的基礎(chǔ)上開展的，此類治理措施的效果評估未考慮周邊其他省市區(qū)域污染物的排放；聯(lián)合治理措施是在基準(zhǔn)和控制治理措施實(shí)施的基礎(chǔ)上，擬定周邊省市也采取類似的控制措施下的效果進(jìn)行評估[5]。本節(jié)重點(diǎn)對上述治理措施的實(shí)施效果進(jìn)行評估，并總結(jié)如下：

1) 基于基準(zhǔn)治理措施，山西省SO2、PM2.5以及VOCs的污染物排放量有所下降；但是NOx的污染物排放量較之前提升。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因?yàn)樯轿魇?nèi)機(jī)動車的保有量顯著上升；

2) 基于聯(lián)合治理措施，山西省內(nèi)SO2、PM2.5、NOx以及VOCs的排放量明顯降低，具體治理效果如表4所示。

表4 基于聯(lián)合治理措施的效果

3) 在工業(yè)生產(chǎn)中安裝相應(yīng)的脫硫、脫硝以及除塵等設(shè)備，同時采取清潔能源代替以煤為主的傳統(tǒng)能源的措施可將有效治理NOx污染物，減排量約為45%。

4 結(jié)語

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)飛速增長的同時，大氣污染也變得越發(fā)嚴(yán)重，影響人們正常生活和人身健康。因此，根據(jù)當(dāng)?shù)匚廴粳F(xiàn)狀采取有效的治理措施對于大氣污染進(jìn)行治理。本文以山西省為例采取基準(zhǔn)治理、控制治理和聯(lián)合治理三個層面對其大氣污染問題進(jìn)行治理。經(jīng)預(yù)評估后得知，采取三個層面的綜合治理對SO2、PM2.5、NOx以及VOCs等污染物得到有效控制。