壽縣工業(yè)源大氣污染物產(chǎn)排量化特征研究

王幗雅 宋城城

摘要：基于第二次全國(guó)污染源普查數(shù)據(jù)，以淮南市壽縣為研究對(duì)象，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際工業(yè)源大氣污染物產(chǎn)排特征，進(jìn)行了量化研究。結(jié)果表明：①壽縣大氣污染物的總產(chǎn)生量主要以顆粒物為主，總排放量以二氧化硫?yàn)橹?②橡膠和塑料制品行業(yè)VOCs產(chǎn)排量最高，顆粒物和二氧化硫產(chǎn)排量最高的行業(yè)均為非金屬礦物制品業(yè)，氮氧化物產(chǎn)生量最高的工業(yè)行業(yè)為電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，排放量最高的行業(yè)為非金屬礦物制品業(yè);③VOCs削減率最高的行業(yè)是汽車制造業(yè)，顆粒物削減最高的是電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，氮氧化物削減率最高的行業(yè)類別是電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，二氧化硫削減率最高的行業(yè)類別是化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)。

關(guān)鍵詞：第二次全國(guó)污染普查;工業(yè)源;大氣污染物;產(chǎn)排童化研究;排放特征

中圖分類號(hào)：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2019）22-0115-04

1 引言

近年來(lái)，大氣環(huán)境污染造成的環(huán)境污染逐漸成為民眾關(guān)注的熱點(diǎn)，同時(shí)成為國(guó)家重點(diǎn)管控的對(duì)象[1，2]。面對(duì)如此嚴(yán)峻的污染形勢(shì)，《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》和《清潔空氣研究計(jì)劃》等文件依次下發(fā)，主要目的是為了能夠更好地為大氣污染提供更加規(guī)范的控制和治理措施[3]。2017年，我國(guó)全面開展10年1次的全國(guó)第二次污染源普查工作，本次普查的對(duì)象包括工業(yè)源、農(nóng)業(yè)源，生活源、集中式及移動(dòng)源。其中工業(yè)源作為行業(yè)眾多，污染物種類繁雜以及主要廢水廢氣產(chǎn)出源受到格外的注重[4～8]。

壽縣地處安徽省中部，淮河中段南側(cè)，東經(jīng)116°27′～117°04′、北緯31°54′～32°40′之間，總體區(qū)域面積達(dá)到2986m2，轄區(qū)內(nèi)設(shè)21個(gè)鎮(zhèn)，4個(gè)鄉(xiāng)，縣政府駐地設(shè)在壽春鎮(zhèn)。2016年壽縣人口戶籍統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為139.8萬(wàn)人。壽縣作為我國(guó)第二批公布的歷史文化名城，屬于淮南市下屬縣區(qū)，是淮南市最為重要的文化和工業(yè)基地[9，10]，因此納入重點(diǎn)核查對(duì)象范圍。針對(duì)這種情況，本文選擇此次普查對(duì)象為所有屬于壽縣轄區(qū)中所有產(chǎn)生大氣污染物的工業(yè)行業(yè)，對(duì)其中的VOCs、顆粒物、氮氧化物和二氧化硫產(chǎn)排量進(jìn)行調(diào)查，以期能夠?qū)劭h工業(yè)源大氣污染的防治和控制提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

2 材料和方法

2.1 研究區(qū)域和對(duì)象

本研究以淮南市壽縣為研究區(qū)域，基于《第二次全國(guó)污染源普查工作方案》，設(shè)置數(shù)據(jù)基準(zhǔn)年為2017年全年，主要研究對(duì)象為本次普查中整個(gè)壽縣區(qū)域工業(yè)源中所有生產(chǎn)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣，其中主要包括壽縣工業(yè)行業(yè)中涉及的23種行業(yè)類別（表1）。主要污染物種類包括揮發(fā)性有機(jī)污染（VOCs，Volatile Organic Com-pound）、顆粒物（PM₁₀和PM_2.5）、氮氧化物（NO_x）和二氧化硫（SO₂）4種主要污染物。主要數(shù)據(jù)來(lái)源于第二次全國(guó)污染源工業(yè)源數(shù)據(jù)。

2.2 研究方法

利用SPSS對(duì)廢氣數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選分析，去除權(quán)重很小的因子（f<0.001）;利用Origin對(duì)生產(chǎn)排放量數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表分析。

3 結(jié)果與討論

3.1 壽縣氣態(tài)污染物產(chǎn)排總量分析

從宏觀角度來(lái)看，壽縣氣態(tài)污染物產(chǎn)排總量如表2，產(chǎn)生量以顆粒物為主，達(dá)到9.24萬(wàn)t，二氧化硫次之，達(dá)到3441.56t，排放量以二氧化硫?yàn)橹鳎_(dá)到2638.9t，顆粒物次之，達(dá)到1042.775t。

圖1為本次壽縣大氣污染物總產(chǎn)排量中各個(gè)污染物組分的占比情況，由圖1a可知，顆粒物的排放占比在整個(gè)大氣污染物中占比最高，達(dá)到95.33%;二氧化硫排放量占比最低，僅占0.12%;由圖1b可知，二氧化硫在總排放量中占比59.10%成為最高的污染物，顆粒物占比下降為23.39%。說(shuō)明壽縣對(duì)各個(gè)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的污染顆粒物進(jìn)行了有效控制，但需要加強(qiáng)二氧化硫的控制措施，避免二氧化硫進(jìn)入大氣造成酸雨，危害當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和建筑安全等。

3.2 主要行業(yè)產(chǎn)排，貢獻(xiàn)分析

圖2展示了壽縣大氣污染物主要行業(yè)的排放貢獻(xiàn)量，其中根據(jù)表1中各行業(yè)名稱的編號(hào)進(jìn)行產(chǎn)排量對(duì)比。由圖2a可知，大部分企業(yè)都在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)生的VOCs進(jìn)行了處理，但處理率較低，排放量與產(chǎn)生量基本處于持平狀態(tài)。橡膠和塑料制品行業(yè)VOCs產(chǎn)排量最高，分別達(dá)到57.38%和60.40%，其次是造紙和紙制品業(yè)，分別達(dá)到13.14寫和16.30%。造紙和紙制品業(yè)VOCs來(lái)源主要是印刷和膠裝時(shí)，使用的膠粘劑、溶劑和油墨等含有揮發(fā)性有機(jī)污染物，但由于印刷廠沒(méi)有系統(tǒng)收集VOCs的裝置，因此產(chǎn)排量一致;顆粒物和NOx的產(chǎn)生量主要來(lái)自非金屬礦物制品和電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)（圖2b，2c），其中顆粒物排放量達(dá)到66317.95t，根據(jù)工業(yè)源各行業(yè)類別數(shù)量來(lái)說(shuō)，是由壽縣大量的煤研石磚廠及火電廠的運(yùn)行導(dǎo)致，但因除塵設(shè)施安裝的較為全面導(dǎo)致大氣污染物中顆粒物排放量下降至627.31t，在大氣污染物排放率中占比較小且大多使用多種除塵設(shè)施聯(lián)合除塵的方法，綜合除塵效率達(dá)到99.8%，而脫氮除硝裝置在2017年尚未進(jìn)行全面普及，因此脫氮除硝效率不高，除某些大型電力企業(yè)在燃煤發(fā)電過(guò)程中脫氮除硝裝置較為完善;由圖2可知，二氧化硫產(chǎn)排量最高的是非金屬礦物制品業(yè)，產(chǎn)生量和排放量分別達(dá)到79.10%和85.30%，其次是電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，產(chǎn)生量和排放量分別達(dá)到18.63%和12.40%。非金屬礦物制品和電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫都設(shè)置有二氧化硫削減裝置。針對(duì)不同的行業(yè)來(lái)說(shuō)，非金屬礦物制品業(yè)主要的削減裝置為石灰石一石膏法，熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)主要采用的是噴淋塔等方法，去除率較高，產(chǎn)生的固體廢料很少，適宜于大型企業(yè)的脫硫需求。

3.3 行業(yè)大氣污染物削減率分析

從各行業(yè)的削減率來(lái)看（圖3），VOCs削減率最高的行業(yè)是汽車制造業(yè)，達(dá)到82.6%，主要是因?yàn)槠噰娖徇^(guò)程中處于全封閉式環(huán)境，VOCs收集率較高，其次為金屬制品業(yè)，達(dá)到45.7%（圖3a）;顆粒物削減最高的是電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，達(dá)到99.6%，其次為非金屬礦物制品業(yè)，達(dá)到99.1%，可以看出首先各行業(yè)的顆粒物削減率普遍偏高，削減率達(dá)50%以上的行業(yè)為75%（圖3b）;氮氧化物削減率最高的行業(yè)類別是電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)次之，削減率分別為50.2%和48.5%（圖3c）;二氧化硫削減率最高的行業(yè)類別分別是化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)和電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，削減率分別達(dá)到了96.1%和49.1%（圖3d）。

4 結(jié)論

（1）壽縣大氣污染物的總產(chǎn)生量主要以顆粒物為主，總排放量以二氧化硫?yàn)橹鳌?/p>

（2）橡膠和塑料制品行業(yè)VOCs產(chǎn)排量最高，分別達(dá)到57.38%和60.40%，顆粒物和二氧化硫產(chǎn)排量最高的行業(yè)均為非金屬礦物制品業(yè)，氮氧化物產(chǎn)生量最高的工業(yè)行業(yè)為電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，排放量最高的行業(yè)為非金屬礦物制品業(yè)。

（3）VOCs削減率最高的行業(yè)是汽車制造業(yè)，達(dá)到82.6%;顆粒物削減最高的是電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè);氮氧化物削減率最高的行業(yè)類別是電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè);二氧化硫削減率最高的行業(yè)類別是化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)。

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收稿日期：2019-10-24

作者簡(jiǎn)介：王幗雅（1984-），女，主要從事環(huán)境監(jiān)察、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染防治、固體廢物、自然生態(tài)保護(hù)等管理與研究工作。