大數(shù)據(jù)背景下非道路移動(dòng)機(jī)械排放污染的控制和治理分析

許文博

摘要：隨著城市建設(shè)的不斷推進(jìn)，對(duì)移動(dòng)機(jī)械的使用越來越頻繁，相比運(yùn)輸汽車和家用汽車，移動(dòng)機(jī)械的管控并不嚴(yán)格，但此類機(jī)械設(shè)備造成的污染要嚴(yán)重很多，可能會(huì)引發(fā)比較大的光化學(xué)煙霧，成為霧霾天氣形成的一項(xiàng)重要原因。簡(jiǎn)析了移動(dòng)機(jī)械的概念，分析了移動(dòng)機(jī)械排放污染現(xiàn)狀，探討了大數(shù)據(jù)背景下移動(dòng)機(jī)械排放污染的控制方法和治理方法，提出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：非道路移動(dòng)機(jī)械；排放；污染；控制；治理

一、前言

城市化建設(shè)的進(jìn)程正在快速推進(jìn)，各類工程項(xiàng)目迅猛發(fā)展，對(duì)非道路移動(dòng)機(jī)械（下文稱移動(dòng)機(jī)械）的使用也隨之增多，比如推土機(jī)、挖掘機(jī)以及攤鋪機(jī)等，機(jī)械設(shè)備在使用中不僅會(huì)排放大量尾氣，同時(shí)運(yùn)行中還伴隨著巨大噪音，對(duì)周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。因此，有必要加大對(duì)移動(dòng)機(jī)械的治理力度?，F(xiàn)階段，我國已專門針對(duì)移動(dòng)機(jī)械污染物的排放提出嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)移動(dòng)機(jī)械污染伴隨的現(xiàn)狀提出治理對(duì)策，旨在最大限度控制移動(dòng)機(jī)械運(yùn)行期間對(duì)環(huán)境造成的不良影響。

二、移動(dòng)機(jī)械簡(jiǎn)析

（一）移動(dòng)機(jī)械內(nèi)涵

移動(dòng)機(jī)械的功能主要體現(xiàn)在動(dòng)能操作、自驅(qū)動(dòng)兩方面，主要涉及工業(yè)器具、林業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)設(shè)備以及鉆探機(jī)等。目前移動(dòng)機(jī)械的類型非常豐富，應(yīng)用范圍也很廣。這種情況下必須不斷完善和優(yōu)化管理措施。從移動(dòng)機(jī)械污染排放上來說，也應(yīng)著力加大對(duì)此類機(jī)械的管理力度[1]。

（二）移動(dòng)機(jī)械尾氣污染分析

我國汽車尾氣中90%的排放量來自柴油車輛，由柴油車輛排放出的氮氧化物，在汽車排放的總量中約占70%。經(jīng)過專業(yè)測(cè)算可知，由國Ⅲ及以上越野移動(dòng)設(shè)施產(chǎn)生的污染物，基本上可以等同于30～50輛小汽車的污染物。大部分移動(dòng)機(jī)械都是以柴油為主要燃料的，此類設(shè)備產(chǎn)生的廢氣中伴隨著大量有害物質(zhì)，比如一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏?，這些可吸入有害物還可以劃分為固體與可溶性有機(jī)物、硫酸鹽類物質(zhì)。以上物質(zhì)對(duì)空氣造成嚴(yán)重的污染，長(zhǎng)期吸入此類物質(zhì)，將會(huì)對(duì)人體造成極大的危害[2]。

三、移動(dòng)機(jī)械排放污染現(xiàn)狀

（一）使用情況

進(jìn)入新時(shí)代，我國各地區(qū)的移動(dòng)機(jī)械保有量隨之提升，尤其是在城市化建設(shè)的大背景下，各地區(qū)都在購入移動(dòng)機(jī)械，移動(dòng)機(jī)械的使用率在75%～95%之間，都在流動(dòng)、交叉使用。這些機(jī)械設(shè)備以裝載機(jī)、壓路機(jī)、挖掘機(jī)、拖拉機(jī)等為主。相關(guān)研究顯示，2018年我國移動(dòng)機(jī)械保有量為700多萬臺(tái)，機(jī)動(dòng)車數(shù)量達(dá)3.1億臺(tái)。從數(shù)字上看，移動(dòng)機(jī)械的數(shù)量雖然與機(jī)動(dòng)車數(shù)量存在著明顯的差距，但是其排放出的氮氧化物和顆粒排放物在普通機(jī)動(dòng)車之上[3]。

（二）污染管理情況

近年來，我國對(duì)移動(dòng)機(jī)械污染的管理愈發(fā)重視。從2016年開始，環(huán)境保護(hù)部門專門針對(duì)移動(dòng)機(jī)械出臺(tái)了控制污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)，從移動(dòng)機(jī)械排放方面提出了限制要求。同時(shí)，2018年有關(guān)部門公布了專門針對(duì)移動(dòng)機(jī)械柴油機(jī)污染物排放的控制標(biāo)準(zhǔn)與要求，明確提出了第四階段移動(dòng)機(jī)械及柴油機(jī)污染物的控制要求。在以上規(guī)范與要求的指導(dǎo)下，全國各地開始逐步推行對(duì)移動(dòng)機(jī)械的上牌與摸底清查。從整個(gè)移動(dòng)機(jī)械污染管理體系中可以看出，目前對(duì)移動(dòng)機(jī)械污染的管理僅停留在了“限制”上，依然缺少具體的管理措施和手段。目前，拖拉機(jī)、叉車等移動(dòng)機(jī)械都在各行各業(yè)中使用，其流動(dòng)性非常強(qiáng)。此外，專門針對(duì)移動(dòng)機(jī)械實(shí)際使用情況的摸底排查工作很難深入展開，相當(dāng)一部分移動(dòng)機(jī)械存在故障或年久失修，因此污染物排放量逐年增加。

四、移動(dòng)機(jī)械排放污染的控制分析

（一）控制氮氧化物的排放

移動(dòng)機(jī)械在使用過程中會(huì)排放出大量氮氧化物，這些物質(zhì)會(huì)對(duì)空氣造成嚴(yán)重污染。而對(duì)廢氣進(jìn)行循環(huán)處理后，可以使其進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，使燃燒問題得到改善，從而降低移動(dòng)機(jī)械的氮氧化物排放量。除了這種方法，還可以利用催化還原法處理尾氣。使用這種方法時(shí)，一般會(huì)用到分解尿素得到的氮，在氧化物發(fā)生反應(yīng)時(shí)充分發(fā)揮催化劑的作用，從而降低移動(dòng)機(jī)械的氮氧化物排放量。利用這種方法可以很快去除氮氧化物。高溫燃燒下，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率將會(huì)得到明顯提升，可有效減少顆粒過濾器再生的數(shù)量，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)、設(shè)備的使用壽命[4]。

（二）控制顆粒污染物的排放

顆粒氧化催化器是控制顆粒污染物時(shí)使用的一項(xiàng)重要設(shè)備，它是一種流過式體系，其背壓較低，屬于一種金屬纖維載體。目前，在控制顆粒氧化催化劑時(shí)，一般會(huì)以鉑靶等物質(zhì)為催化劑，可以對(duì)聚集表面的氣態(tài)污染物、顆粒等起到氧化作用，從而降低移動(dòng)機(jī)械排放的一氧化碳和碳?xì)浠衔?，減少顆粒物的排放量。氧化催化轉(zhuǎn)化器也是流過式結(jié)構(gòu)，無背壓，轉(zhuǎn)化器內(nèi)使用蜂窩狀材料，會(huì)在表面上涂鉑靶等物質(zhì)作為催化劑，以降低一氧化碳和碳?xì)浠衔锏呐欧帕?，使移?dòng)機(jī)械的顆粒物排放量得到降低。壁流式柴油機(jī)中的顆粒過濾器也是壁流式體系，其背壓很高，可以定時(shí)再生。它以陶瓷為載體材質(zhì)，通常需要用鉑靶等物質(zhì)起到催化氧化的作用。同時(shí)可以將表面附著的氣態(tài)污染物和顆粒物收集起來，從而降低移動(dòng)機(jī)械對(duì)一氧化碳和碳?xì)浠衔锏呐欧帕?，從而顯著減少對(duì)顆粒污染物的排放量[5]。

五、移動(dòng)機(jī)械排放污染物的治理分析

（一）緊抓排污重點(diǎn)，摸清底數(shù)

在對(duì)移動(dòng)機(jī)械的數(shù)量進(jìn)行調(diào)查時(shí)，我國環(huán)保部門以專項(xiàng)調(diào)查為主要方式，緊抓排污工作的重點(diǎn)，引導(dǎo)有關(guān)部門對(duì)移動(dòng)機(jī)械的使用情況進(jìn)行摸底排查，同時(shí)對(duì)管理、養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行分析[6]。在具體工作中，可以結(jié)合黃標(biāo)車淘汰的標(biāo)準(zhǔn)要求，加大對(duì)移動(dòng)機(jī)械淘汰力度，并且建立健全管理機(jī)制，與我國大氣污染防治規(guī)定相結(jié)合，提出移動(dòng)機(jī)械不可以超標(biāo)排放。從生產(chǎn)單位的角度來說，應(yīng)實(shí)施強(qiáng)化排查工作，并加大對(duì)移動(dòng)機(jī)械的檢驗(yàn)力度，只有檢驗(yàn)結(jié)果顯示無誤以后才可以銷售，同時(shí)有關(guān)部門還要明確移動(dòng)機(jī)械的市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備排放必須通過尾氣檢測(cè)，否則應(yīng)加裝環(huán)保裝置。

（二）解決工作難點(diǎn)，實(shí)施深化治理

各地區(qū)環(huán)保部門應(yīng)該開展深入調(diào)研，以便及時(shí)了解企業(yè)在設(shè)備污染物控制中的難點(diǎn)，為企業(yè)提供便捷化、權(quán)威性的檢測(cè)手段。對(duì)于城市中重點(diǎn)區(qū)域的移動(dòng)機(jī)械，可以按照時(shí)間進(jìn)行劃分，實(shí)施分類控制，同時(shí)在駕駛方面提出處罰規(guī)則，以加大對(duì)污染控制的監(jiān)督力度，進(jìn)一步深化治理工作，以達(dá)到永久降低排放強(qiáng)度的目的。但是，移動(dòng)機(jī)械的成本投入一般都比較高，不管是重罰還是強(qiáng)制處置，設(shè)備所有者都會(huì)強(qiáng)烈抵制。由于此類設(shè)備的使用都比較隱蔽，不利于落實(shí)各項(xiàng)控制措施。因此，市場(chǎng)監(jiān)督管理、環(huán)保等部門應(yīng)該從源頭上把控，從移動(dòng)機(jī)械的生產(chǎn)與銷售等環(huán)節(jié)著手，加強(qiáng)監(jiān)督檢查，加大整治力度，通過公布設(shè)備清單的方式，對(duì)不合格產(chǎn)品進(jìn)行打壓[7]。對(duì)于污染物排放合格的機(jī)械設(shè)備廠商，應(yīng)該鼓勵(lì)其開發(fā)一些高標(biāo)準(zhǔn)、高水平的產(chǎn)品，對(duì)污染物排放不合格移動(dòng)機(jī)械的銷售市場(chǎng)進(jìn)行打壓，擠壓產(chǎn)品的生存空間。

（三）運(yùn)用清潔能源，實(shí)現(xiàn)改造升級(jí)

施工企業(yè)應(yīng)對(duì)以清潔能源為主要燃料的移動(dòng)設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)引起重視，并且優(yōu)先收購這些技術(shù)。雖然初期需要較大投資，但在使用過程中這些綠色能源產(chǎn)品的控制比較少，同時(shí)工作時(shí)間更長(zhǎng)，回報(bào)率較高，勢(shì)必會(huì)成為施工企業(yè)的最佳選擇。但是，現(xiàn)階段市場(chǎng)上，很多型號(hào)的機(jī)械設(shè)備都是以柴油、機(jī)油為能源燃料的。以土木工程中經(jīng)常用到的攤鋪機(jī)、壓路機(jī)為例，從市場(chǎng)研究來看，基本上無法用清潔能源產(chǎn)品替代原來的能源燃料，雖然一些廠商可以生產(chǎn)出這樣的設(shè)備，但這些廠商也只是接受定制，這種情況下，施工企業(yè)必須運(yùn)用目前比較成熟的DPF技術(shù)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。所謂DPF即微粒捕集器，其操作原理在于運(yùn)用物理方法對(duì)顆粒物質(zhì)進(jìn)行收集，通過這種方式減少對(duì)顆粒污染物的排放[8]。

（四）提升燃料品質(zhì)，減少污染物排放

在對(duì)移動(dòng)機(jī)械排污情況進(jìn)行治理時(shí)，應(yīng)該將燃料品質(zhì)、移動(dòng)機(jī)械污染治理工作充分結(jié)合起來，同時(shí)還應(yīng)對(duì)業(yè)界的燃料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行修訂，以全面監(jiān)管油品質(zhì)量，嚴(yán)禁不符合標(biāo)準(zhǔn)的燃料投入應(yīng)用，對(duì)“最后一公里”的機(jī)械油品質(zhì)量引起重視，妥善處理好其質(zhì)量問題。在移動(dòng)機(jī)械領(lǐng)域的管理工作中，應(yīng)該將普通柴油、車用柴油并軌，并且鼓勵(lì)煉油廠加大燃料清潔技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)改造升級(jí)，最大限程度提升代替燃料投入應(yīng)用時(shí)的安全性與規(guī)范性。另外，還要針對(duì)移動(dòng)機(jī)械氮氧化物還原劑提供系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)建，使得加注操作的開展更加便利。

六、有關(guān)移動(dòng)機(jī)械排放污染物管控的思考

（一）明確實(shí)際情況，實(shí)施綜合監(jiān)管

政府相關(guān)部門應(yīng)將移動(dòng)機(jī)械的登記情況調(diào)查清楚，同時(shí)為移動(dòng)機(jī)械搭建監(jiān)控平臺(tái)，建立數(shù)據(jù)庫。針對(duì)移動(dòng)機(jī)械劃定排放禁用區(qū)，在入場(chǎng)之前做好系統(tǒng)化報(bào)備處理，在投運(yùn)過程中加強(qiáng)抽測(cè)，提升監(jiān)管規(guī)范性，并且嚴(yán)厲懲處車場(chǎng)超標(biāo)等情況，實(shí)施一整套的閉環(huán)管理。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于管理工作中，在移動(dòng)機(jī)械的監(jiān)管過程中，可以運(yùn)用這些現(xiàn)代化技術(shù)監(jiān)控其排放情況，與生態(tài)環(huán)保部門聯(lián)合，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)對(duì)這些機(jī)械的使用情況實(shí)施聯(lián)網(wǎng)作業(yè)。除此之外，還要依法采用環(huán)保措施對(duì)廢舊機(jī)械設(shè)備進(jìn)行召回，及時(shí)淘汰排放高的移動(dòng)機(jī)械，或者對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)改造，以發(fā)揮其最大效用[9]。

（二）強(qiáng)化管理手段，建立制約機(jī)制

為了確保移動(dòng)機(jī)械在污染物排放方面的控制效果，政府相關(guān)部門應(yīng)對(duì)其實(shí)施有效管理，從租賃市場(chǎng)監(jiān)督、機(jī)械生產(chǎn)及銷售等環(huán)節(jié)著手加強(qiáng)控制，建立健全管理制度，并且制定設(shè)備維修、保養(yǎng)方法，嚴(yán)格落實(shí)排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，政府有關(guān)部門還應(yīng)與大型施工企業(yè)結(jié)合，針對(duì)重點(diǎn)工程實(shí)施針對(duì)性管理，確保在租賃移動(dòng)機(jī)械時(shí)，明確設(shè)備排放污染物的情況，以便于對(duì)機(jī)械設(shè)備實(shí)施有效控制。對(duì)于那些不符合標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械設(shè)備，堅(jiān)決不可以進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，這樣施工企業(yè)才能選擇滿足標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)機(jī)械。另外，一些機(jī)械設(shè)備是不符合標(biāo)準(zhǔn)的，要最大限度擠壓這些設(shè)備在市場(chǎng)上的生存空間。在對(duì)移動(dòng)機(jī)械進(jìn)行租賃時(shí)，應(yīng)該向有關(guān)部門進(jìn)行申報(bào)，并且由政府相關(guān)部門牽頭，強(qiáng)調(diào)行業(yè)自律性，組織相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)這些機(jī)械設(shè)備的污染治理工作提出嚴(yán)格要求，最大限度保證治理效果。對(duì)于引導(dǎo)性文件和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該引起重視，在資金上為符合要求的企業(yè)提供支持，這樣才能不斷推動(dòng)那些環(huán)保型機(jī)械設(shè)備的發(fā)展。

（三）加強(qiáng)科技研發(fā)，加強(qiáng)源頭控制

為了減輕移動(dòng)機(jī)械的污染程度，應(yīng)該加大科技研發(fā)的力度，從源頭上嚴(yán)格控制污染現(xiàn)象。從發(fā)動(dòng)機(jī)上來看，應(yīng)對(duì)關(guān)鍵零部件實(shí)施專業(yè)化環(huán)保技術(shù)研究，嚴(yán)格把控好核心技術(shù)應(yīng)用，并將其成果推廣開來。應(yīng)加大對(duì)高效電池技術(shù)、能量管理技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)等研究力度，引入清潔能源體系技術(shù)。從移動(dòng)機(jī)械領(lǐng)域來說，應(yīng)加快對(duì)污染能耗的推廣力度，積極開展高度智能化機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，加大市場(chǎng)開發(fā)力度，在移動(dòng)機(jī)械出廠之前，確保其滿足國家在污染物排放方面的要求。

七、結(jié)語

綜上，移動(dòng)機(jī)械是影響空氣質(zhì)量的重要污染源之一，其防治工作應(yīng)該將重點(diǎn)放在改善環(huán)境質(zhì)量上，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械、燃料、檢測(cè)方法等統(tǒng)籌管理，采取技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、行政以及法律等綜合措施，積極淘汰高排放機(jī)械設(shè)備，加快排放標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)，實(shí)施環(huán)保召回等相關(guān)措施，從而不斷推動(dòng)我國移動(dòng)機(jī)械污染防治工作的順利開展。總之，當(dāng)下的任務(wù)就是要提升機(jī)械設(shè)備使用的規(guī)范性，在監(jiān)管、執(zhí)法等方面采取有效措施，從而建立健全移動(dòng)機(jī)械污染的防治體系。

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作者單位：天津市濱海新區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心

責(zé)任編輯：王穎振、周航