嘉興市秀洲區大氣污染物排放特征及治理實踐

胡 俊，姚冬偉，戎 宇，侯保兵

(1.嘉興市秀洲生態環境監測站，浙江 嘉興 314031；2.中環清科(嘉興)環境技術研究院有限公司，浙江 嘉興 314031)

1 引言

2017年，嘉興市秀洲區空氣質量優良率為72.6%，同比降低了1.7%，其中優級天數為 65 d，良級天數為200 d，秀洲區環境空氣質量未達到國家二類區標準。全年細顆粒物(PM2.5)、臭氧(O3)可吸入顆粒物(PM10)和二氧化氮(NO2)日均值均出現超標，超標率分別為9.3%、18.9%、2.5%和1.6%，臭氧(O3)首要污染物。細顆粒物(PM2.5)年均濃度為42 μg/m3，同比降低4.5%。為深入推進大氣環境質量治理和推進空氣質量改善，為制定相關大氣污染防治對策及應急管控措施提供科學依據和數據支撐，根據《大氣顆粒物來源技術解析技術指南(試行)》(環發2013]92號)等文件[1～9]要求，對2018年秀洲區污染源排放特征進行調研分析并綜合研判，采取切實有效措施實施秀洲區環境空氣質量改善。

2 秀洲區主要大氣污染物排放量及來源分析

據調研，2018年秀洲區SO2、NOX、CO、VOCs、NH3、TSP、PM10、PM2.5、炭黑(簡稱BC，下同)以及OC(簡稱OC，下同)的排放總量分別為4205.60、8961.47、13670.73、7361.28、1078.21、6375.64、3496.18、2076.79、139.73和119.36 t。其中，VOCs的主要貢獻源是溶劑使用源和工藝過程源，化石燃料固定燃燒源是全區SO2排放的第一貢獻源，也是NOX、CO的最大排放貢獻源。移動源對NOX、CO、BC排放貢獻顯著。由于2016～2018年來全市對電廠末端治理要求越來越高，大力推行電廠超低排放改造，電廠顆粒物排放得到了有效控制，其次2018年前全面完成了10蒸t以下燃煤鍋爐的淘汰工作且正在全面開展35蒸t以下燃煤鍋爐淘汰工作，綜上使得化石燃料固定燃燒源不再是顆粒物的主要貢獻源，而揚塵源成為顆粒物最大貢獻源；此外，農業源、廢棄物處理源是NH3的兩大貢獻源。化石燃料固定燃燒源SO2、NOX和顆粒物均主要來自電力供熱，分擔率分別達66.21%、78.88%和70.70%，雖然電廠大多完成了超低排放改造，但是其燃煤基數大，致使SO2、NOX和顆粒物貢獻率仍較高，需加快電廠能源消費結構調整。工藝過程源VOCs、TSP排放量1307.56、456.35 t，石化與化工與輕紡VOCs貢獻率超50%，建材TSP貢獻率超90%。其他工業中VOCs約有40%來自輕紡，其余大部分VOCs來自化工與化纖，建材中TSP約有17%來自平板玻璃。移動源作為VOCs第三大貢獻源，污染物主要來自道路移動源。道路移動源中，汽油車CO、VOCs和NH3排放貢獻顯著，柴油車SO2、NOX和顆粒物排放貢獻顯著。汽油車中，污染物主要來自小型客車和摩托車，其中小型客車VOCs貢獻率高達52.06%；不同排放標準汽油車中，國Ⅴ前的汽油車污染物排放貢獻都較大。柴油車中，污染物主要來自輕型、重型貨車。從排放標準來看，國Ⅲ柴油車VOCs、TSP、PM10、PM2.5、BC、OC排放貢獻顯著，其次是國Ⅴ車，再次是國Ⅳ車；國Ⅱ以前柴油車的貢獻很小，這主要是由于嘉興市持續推進的黃標車及老舊車輛淘汰工作成效顯著；國Ⅴ柴油車NH3貢獻率較高，這是由于國Ⅴ柴油車輛增設尿素尾氣處理系統，還原NOX為NH3，導致NH3增加。貨運船舶污染物排放是非道路移動源各類污染物排放的最大貢獻者。溶劑使用源是兩大主要VOCs貢獻源之一，VOCs主要來自表面涂層，貢獻率52.01%，工業部分涂裝是表面涂層的主要貢獻。揚塵源是顆粒物TSP、PM10、PM2.5排放的重要來源之一，尤其是工地揚塵和道路揚塵貢獻較大。農業源NH3排放主要來自畜禽養殖和氮肥施用，貢獻率分別為33%和55.49%。氮肥施用是農業源NH3排放的最大貢獻源，其中尿素使用是最大貢獻源，貢獻率達71.27%。畜禽養殖是農業源NH3排放的第二大貢獻源，其中奶牛、綿羊、山羊和肉雞的養殖是畜禽養殖NH3排放的前四大貢獻源，貢獻率達77.26%，此外由于近幾年生豬減量工作的開展，肉豬出欄量僅6971只。廢棄物處理源的VOCs排放中廢水處理貢獻率最大，貢獻率達100%；NH3排放中煙氣脫硝的貢獻率最大，貢獻率達71.29%。各類污染物排放量詳見表1。

表1 2018 年秀洲區各類污染物排放量 t/年

3 秀洲區大氣污染物的區域特征

根據源清單調查的秀洲區2018年各類污染物排放量，結合秀洲區地理信息資料，對各類污染物進行區域空間分配，運用GIS軟件模擬得到污染物空間分布情況。污染物排放的集中區域基本都是城市中心區域和工業集中區。從污染物來看，SO2排放的高值區以王江涇鎮南部、王店鎮西南部和高新區和王江涇鎮結合處的點狀和塊狀區域(圖1)，主要為各鎮(高新區)工業燃燒排放，這是由于SO2排放以工業燃燒為主，主要集中在電廠及其他工業區。NOX排放的高值區以王江涇鎮南和油車港東部、王店鎮西南部、洪合鎮和高新區交界處的塊狀分布區域，點狀分布為輔(圖2)；各鎮(高新區)工業園區以及工業集聚點是排放高值的集中分布區域，這些區域不僅工業較發達，而且路網稠密、車流量大，是工業部分和移動源NOX的集中排放區域；NOX排放空間分布區域更為廣泛且排放量更大，主要是因為工業部分和移動源NOX排放量都比SO2大很多。 VOCs排放的高值區主要呈點狀分布，與NOX分布有相似特征，王江涇鎮貢獻最大，其他如高新區以及王店鎮工業集聚區都有較大也有較大貢獻(圖3)，主要由工業企業所在位置工藝過程排放造成。PM10排放以塊狀分布為主，點狀和塊狀分布為輔；因為 PM10主要來自工業企業排放和城市施工工地以及道路揚塵排放，因此在工業區和城市中心區域有明顯的排放高值區，塊狀區域主要集中于高新區和洪合鎮(圖4)，PM2.5排放的空間分布特征與 PM10基本一致(圖5)，但排放量略小。

表2 2018 年秀洲區各鎮(高新區)污染物排放量 t/年

4 大氣治理方面采取的實踐措施

根據2018年調研結果，秀洲區在環境大氣治理方面分析和采取了以下措施。

(1)針對揮發性有機物，秀洲區工業VOCs排放主要源自印刷印染、表面涂層、石化與化工、化纖等行業。作為本地特色產業之一，印染行業末端處理設施效率普遍較低，染料消耗大，VOCs排放幾乎涉及了所有排放環節。成品定型階段是印染行業排放量最大的加工環節，其排放來源于使用高溫定型機導致的溶劑揮發。2018年以來，各相關企業在生產車間增加廢氣回收和處理處置的設施，做好廢氣治理設施提升改造工作。此外，對于一些鄉鎮的小型注塑和印刷廠應予整合，大力推進低(無)VOCs含量原輔材料替代工作。對于整個秀洲區而言，全面推進VOCs排放企業錯峰生產，加強源頭治理，把污染防治工作落到實處。

(2)針對氮氧化物，持續開展35蒸t/h以下燃煤鍋爐淘汰工作，新建燃氣鍋爐數量大幅提升，燃氣鍋爐NOx排放量也有提升趨勢，為此更需及時開展燃氣鍋爐低氮改造工作，降低燃氣鍋爐NOx排放量，進一步實現生產清潔化。機動車是城市NOx的重要貢獻源之一，在現有工作上繼續推進老舊車淘汰工作，加強高污染車輛監管，設立禁止使用高排放機動車區域；進一步完善公共交通建設，倡導綠色出行。嚴密監控非道路移動機械，提高非道路移動機械管理水平，摸清非道路移動機械底數，包括保有量、使用頻率、燃油消耗量和油品質量現狀等，強化禁止使用高排放非道路移動機械區域管理，定期開展非道路移動機械抽查，基本消除冒黑煙現象。

圖1 SO2區域分布

圖2 NOX區域分布

圖3 VOCs區域分布

圖4 PM10區域分布

圖5 PM2.5區域分布

(3)針對次要污染物，PM2.5的第一排放源是化石燃料燃燒源，貢獻率62.12%，其次是工藝過程源，貢獻率13.92%，揚塵源貢獻率9.84%，移動源貢獻率8.64%，生物質燃燒源和餐飲源貢獻率分別為5.20%和0.29%。PM10排放以塊狀分布為主，點狀和塊狀分布為輔。因為 PM10主要來自工業企業排放和城市施工工地以及道路揚塵排放，因此在工業區和城市中心區域有明顯的排放高值區，較深區域的塊狀分布明顯，塊狀區域主要集中于高新區和洪合鎮。

5 結語

2020年嘉興市區空氣細顆粒物(PM2.5)年均濃度為28 μg/m3，同比降低20.0%，連續兩年達到國家二級標準；臭氧(O3)統計濃度為160 μg/m3，同比下降5.3%，首次達到國家二級標準。全年臭氧(O3)、細顆粒物(PM2.5)、可吸入顆粒物(PM10)和二氧化氮(NO2)等日均值均出現超標，超標率分別為9.8%、3.0%、0.3%和0.3%，臭氧(O3)為嘉興市區環境空氣首要污染物。2020年嘉興市區優級天數114 d，良級天數205 d，優良天數累計319 d，全年占比87.2%，與措施實施之前相比增加14.6%， 說明秀洲區空氣環境質量控制措施起到了應有的效果，在區域大氣環境治理方面積累了一定的經驗，具有較好的借鑒和參考意義。