濮陽市工業(yè)廢氣主要污染物等標污染負荷特征分析

劉紅茹

(濮陽市環(huán)境保護科學研究所，河南 濮陽 457000)

隨著工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)廢氣排放量與日俱增[1-2]。濮陽市作為京津冀大氣污染傳輸通道城市(“2+26城市”)之一，大氣污染防治形勢尤為嚴峻，工業(yè)廢氣的治理和管控一直是大氣污染防治攻堅工作的重點任務(wù)。近年來，有關(guān)大氣污染方面的研究多集中在污染機理和源清單編制等方面，方法多是以污染物的絕對排放量分析各污染物對環(huán)境的貢獻量，缺少不同種類污染物對環(huán)境影響的差異性和環(huán)境污染與工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)性分析[3-5]。本文采用等標污染負荷法和單位產(chǎn)值等標污染負荷法分析了濮陽市工業(yè)廢氣污染物等標負荷特征和各區(qū)域、行業(yè)環(huán)境污染與工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)性，總結(jié)了濮陽市工業(yè)廢氣治理過程中應(yīng)重點關(guān)注的污染物、區(qū)域和行業(yè)，對濮陽市的區(qū)域大氣環(huán)境治理具有一定的現(xiàn)實參考意義。

1 研究區(qū)概況

濮陽市位于河南省東北部，黃河下游，冀、魯、豫3省交界處,地處北緯35°20′0″～36°12′23″,東經(jīng)114°52′0″～116°5′4″，是京津冀大氣污染傳輸通道城市(“2+26”城市)之一。全市總面積4 188 km2，人口399.16萬人，屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年平均氣溫為13.3 ℃，年平均降水量502.3～601.3 mm。全市建有濮陽經(jīng)濟技術(shù)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、濮陽市化工產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、清豐縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、范縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)等9個省級產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，是以石油化工業(yè)為主導的綜合性城市。

2 研究方法

2.1 等標污染負荷

等標污染負荷法是工業(yè)廢氣污染狀況評價應(yīng)用最廣泛的方法之一[6]。它是將污染源普查獲得的各工業(yè)源污染物的排放量分別除以對應(yīng)污染物的環(huán)境質(zhì)量標準，從而獲得具有相同環(huán)境意義的數(shù)據(jù)進行比較，以確定工業(yè)廢氣的主要污染物、主要污染區(qū)域和主要污染行業(yè)，其計算公式如下：

(1)

(2)

式中：Pi為污染物i的等標污染負荷；Ci為污染物i的年排放量(t/a)；Coi為污染物i的環(huán)境質(zhì)量標準(mg/m3)；P為某區(qū)域或行業(yè)的等標污染負荷；Pn為某區(qū)域或行業(yè)各污染物的等標污染負荷。

2.2 單位產(chǎn)值等標污染負荷

單位產(chǎn)值等標污染負荷是將等標污染負荷除以該區(qū)域或行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)總值，可以有效地體現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境污染的關(guān)系，單位產(chǎn)值等標污染負荷越大，說明該區(qū)域或行業(yè)對環(huán)境污染的貢獻率越大，應(yīng)作為環(huán)境治理的重點[7]。其計算公式如下：

(3)

(4)

2.3 等標污染負荷比

指各污染物的等標污染負荷占各類污染物等標負荷之和的比例。

(5)

(6)

(7)

式中：Ki為污染物i的等標負荷比，Pi為污染物i的等標污染負荷；Kj為行業(yè)j的等標負荷比，Pj為行業(yè)j排放的各類污染物的總等標負荷；Kk為區(qū)域k的等標負荷比；Pk為區(qū)域k排放的各類污染物的總等標負荷；P為總等標負荷。

按照等標負荷比進行排序，將累積百分比大于80%時所包含的污染物(區(qū)域或行業(yè))列為主要污染物(區(qū)域或行業(yè))，其中等標負荷比最大的為首要污染物(首要污染區(qū)域和首要污染行業(yè))[8]。

3 結(jié)果與分析

3.1 污染物分析

本文采用的工業(yè)污染源數(shù)據(jù)來自于濮陽市第二次全國污染源普查，選用《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095—1996)二級標準及作為二氧化硫、氮氧化物、顆粒物的等標污染負荷計算參數(shù)，其中顆粒物參照總懸浮顆粒物年平均濃度值。揮發(fā)性有機物采用《大氣污染物綜合排放標準詳解》推薦值作為揮發(fā)性有機物的等標污染負荷計算參數(shù)，根據(jù)等標污染負荷公式計算的濮陽市2017年工業(yè)廢氣污染物等標排放情況見表1。

表1 2017年濮陽市工業(yè)廢氣主要污染物等標負荷特征及分析結(jié)果

由表1可以看出，2017年濮陽市工業(yè)廢氣主要污染物等標污染負荷大小依次為氮氧化物、二氧化硫、顆粒物、揮發(fā)性有機物。其中，等標負荷最大的是氮氧化物，等標負荷比為55.46%，其次為二氧化硫，兩項累積負荷比達到82.23%。由此判斷，全市工業(yè)廢氣污染的首要污染物是氮氧化物，污染程度最嚴重。

3.2 空間特征分析

為確定濮陽市工業(yè)廢氣污染物排放的空間特征，以行政區(qū)劃為基礎(chǔ)測算了8個縣(區(qū))的等標負荷，計算結(jié)果見表2。

表2 濮陽市工業(yè)廢氣污染物排放空間特征及分析結(jié)果

從表2可知，2017年范縣是濮陽市的首要工業(yè)廢氣污染區(qū)域，等標負荷比為32.87%，其次是經(jīng)開區(qū)、濮陽縣、臺前縣，等標負荷比為分別為32.17%、12.38%、7.6%，以上4個縣(區(qū))累積負荷比高達85.02%，應(yīng)作為工業(yè)廢氣污染治理的重點區(qū)域。從單位產(chǎn)值等標污染負荷分析結(jié)果可知，單位產(chǎn)值等標污染負荷排名前三的區(qū)域為經(jīng)開區(qū)、范縣、工業(yè)園區(qū)，說明這三個縣(區(qū))工業(yè)生產(chǎn)效率較低，單位產(chǎn)值對環(huán)境污染程度較大，應(yīng)進一步提高工業(yè)清潔生產(chǎn)水平，改進廢氣處理工藝，減少區(qū)域廢氣污染物排放。

3.3 行業(yè)特征分析

根據(jù)第二次全國污染源普查結(jié)果，2017年濮陽市工業(yè)源共3 131家，其中涉氣企業(yè)1 886家，覆蓋了33個行業(yè)，各行業(yè)廢氣污染物的排放特征如表3所示。

表3 濮陽市工業(yè)廢氣污染物排放行業(yè)特征及分析結(jié)果

從表3可以看出，2017年濮陽市非金屬礦物制品業(yè)，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)，化學原料和化學制品制造業(yè)，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)4個行業(yè)累積負荷比為89.39%，是工業(yè)廢氣污染物排放的主導行業(yè)，其中非金屬礦物制品業(yè)等標負荷比為37.63%，為首要污染行業(yè)。從單項污染因子來看，二氧化硫排放的首要污染行業(yè)是非金屬礦物制品業(yè)，其次為石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)和電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，三者累積負荷比達到88.64%；氮氧化物首要污染行業(yè)是非金屬礦物制品業(yè)，其次是石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)，化學原料和化學制品制造業(yè)和電力，熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，4個行業(yè)累積負荷比達到90.69%。顆粒物首要污染行業(yè)是非金屬礦物制品業(yè)，其次為化學原料和化學制品制造業(yè)，木材加工和木、竹、藤、棕、草制品業(yè)和農(nóng)副食品加工業(yè)，4個行業(yè)累積負荷比達到82.48%；VOC首要污染行業(yè)是石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)，其次為化學原料和化學制品制造業(yè)，二者累積負荷比可以達到81.26%。

從單位產(chǎn)值等標污染負荷分析結(jié)果來看，33個行業(yè)平均單位產(chǎn)值等標負荷為24.82，其中超過平均水平的行業(yè)有皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè)，金屬制品、機械和設(shè)備修理業(yè)，汽車制造業(yè)，計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)，橡膠和塑料制品業(yè)，說明以上5個行業(yè)單位產(chǎn)值對環(huán)境污染程度較大，應(yīng)該作為大氣污染管控的重點行業(yè)，在環(huán)境管理中應(yīng)加大環(huán)境監(jiān)管力度，引導企業(yè)使用先進設(shè)備和工藝，提高廢氣收集處理效率和行業(yè)清潔生產(chǎn)水平，降低單位產(chǎn)值污染物排放強度。

4 結(jié)論

濮陽市工業(yè)廢氣污染物中，氮氧化物等標污染負荷最大，是工業(yè)廢氣污染物的首要污染物。

工業(yè)廢氣重點污染區(qū)域是經(jīng)開區(qū)、濮陽縣、臺前縣；重點行業(yè)是非金屬礦物制品業(yè)，石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)，化學原料和化學制品制造業(yè)，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)；主要污染物二氧化硫、氮氧化物、顆粒物首要污染行業(yè)均為非金屬礦物制品業(yè)，揮發(fā)性有機物首要污染行業(yè)為石油、煤炭及其他燃料加工業(yè)，與近年來環(huán)境統(tǒng)計結(jié)論一致。

單位產(chǎn)值等標排放較大的區(qū)域為經(jīng)開區(qū)、范縣、工業(yè)園區(qū)；單位產(chǎn)值等標排放較大的行業(yè)為皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè)，金屬制品、機械和設(shè)備修理業(yè)，汽車制造業(yè)，計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)，橡膠和塑料制品業(yè)等，以上區(qū)域和行業(yè)應(yīng)作為環(huán)境管理的重點，采用先進設(shè)備和生產(chǎn)工藝，加大執(zhí)法檢查力度，提高區(qū)域、行業(yè)廢氣收集處理效率，減少污染物排放。近幾年環(huán)境統(tǒng)計結(jié)論基本一致。

等標污染負荷評價能夠較好地說明濮陽市工業(yè)廢氣污染的主要污染物、主要污染區(qū)域及主要污染行業(yè)，對濮陽市工業(yè)企業(yè)污染治理(如環(huán)保智慧平臺的建設(shè))具有現(xiàn)實的參考意義。然而，大氣污染成因復(fù)雜，且受地形、氣象等多種因素影響，如霧霾、臭氧污染皆由“二次污染”產(chǎn)生，并非直接從污染源排放，因此適應(yīng)新形勢下“二次污染物”的評價方法是研究和發(fā)展的方向。