大氣污染控制措施及效果評估

張軼智， 趙成武

(太原市工業和信息化發展中心，山西 太原 030002)

引 言

近年來，我國霧霾天氣頻發，尤其是在冬天尤為嚴重，嚴重威脅著居民正常的生活的健康。同時，霧霾天氣的頻發也引起社會公眾和國家政府的關注。導致霧霾天氣的關鍵原因為大氣污染，目前主要以華北地區為主。針對當前嚴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《環境空氣質量標準》《重點區域大氣污染“十四五”規劃》以及《大氣污染防治行動計劃》等[1]。在各項政策和防控措施的綜合應用下對治理效果進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行評估研究，重點從對污染物的排放量、控制質量的改善效果以及PM2.5的下降量進行評估。

1 山西省污染排放源分析

結合社會調研得出，山西省的主要污染源包括電力、鋼鐵、工業鍋爐、機動車以及玻璃、水泥行業等。其中，電力、水泥玻璃行業以及鋼鐵制造行業為重點污染源。

上述行業目前所裝配的燃煤機組裝機容量為98%，對應在實際生產中的脫硫效率可達80%以上；燃煤機組裝機容量為88.3%，對應在實際生產中的脫硫效率僅為60%。上述重點行業中，以山西省太原為例其對應的污染物排放量統計如表1所示。

表1 重點行業污染物排放量占比統計

經對山西省當前所配置的工業鍋爐數量及參數進行統計，得出如表2所示的統計結果。

表2 山西省工業鍋爐數量及容量等統計

經統計，工業鍋爐行業中每年排放的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、呂梁以及臨汾工業鍋爐行業的排污量最高，統計結果如表3所示。

表3 工業鍋爐各市的排污量占比統計

對于工業鍋爐行業中主要的污染物包括有SO2、NOx、PM2.5等。目前，針對工業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。

對于道路機動車而言，經統計，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行業；NOx的主要污染源為電力、鋼鐵、水泥等重點行業、工業鍋爐以及道路機車等。

2 大氣污染的控制措施

在山西省當前污染現狀及各污染源占比分析的基礎上，重點從三個層次開展對山西省當地大氣污染的治理，具體可以分為基準治理、控制治理以及聯合治理三個層面[3]。

2.1 基準治理措施

所謂基準治理措施指的是在山西省現有能源結構和末端控制措施不變的基礎上，對重點行業以及清潔能源的應用提出主要措施，具體如下：

1) 去除重點行業的剩余產能：在山西省開展過剩產能壓減的工作，對煉鋼、煉鐵、火力發電行業的過剩產能進行去除；同時，對水泥、玻璃及焦炭行業的產能進行控制。

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

3) 對山西省省內當前的燃煤機組進行全面節能改造，降低其污染物的排放。

2.2 控制治理措施

在基準治理措施實施的基礎上，重點對山西省省內能源結構進行調整，并采取相應的末端控制措施確保控制治理措施的實施，具體如下：

1) 對當前省內火力發電結構進行優化，重點通過對產能相對落后、污染物排放量大的火力發電產進行淘汰，并對發電能力較弱的企業進行淘汰；

2) 在省內開展清潔能源集中供熱工程的實施；

3) 大力推進煤改電工程在省內的改造實施，同時大力推進風能、太陽能、地熱能等新型能源的利用；

4) 對于無法實現集中供熱的區域，采用清潔能源代替傳統煤的供熱；

5) 為當前省內火力發電廠、鋼鐵行業、水泥行業等安裝脫硫、脫硝以及除塵等設備，保證火力發電廠的脫硫效率達到95%，脫硝效率達到85%，除塵效率達到99%；

6) 淘汰省內的黃標車，并大力推廣“國六”排放標準；

7) 對省內煉焦、化工、印刷等行業所排放的VOCs進行控制，確保VOCs排放量下降50%。

2.3 聯合治理措施

在基準治理和控制治理措施實施的基礎上，可以通過號召山西省周圍省市采取相應的減排措施，共同對附近區域大氣污染進行治理。

3 大氣污染控制效果評估

基準治理措施是能源產業結構不變的基礎上實施的，在本著推動社會經濟發展的原則上開展；控制治理措施是在基準治理措施開展的基礎上，考慮到經濟發展造成的省內能源結構可能存在調整的基礎上開展的，此類治理措施的效果評估未考慮周邊其他省市區域污染物的排放；聯合治理措施是在基準和控制治理措施實施的基礎上，擬定周邊省市也采取類似的控制措施下的效果進行評估[5]。本節重點對上述治理措施的實施效果進行評估，并總結如下：

1) 基于基準治理措施，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。導致該現象的主要原因為山西省內機動車的保有量顯著上升；

2) 基于聯合治理措施，山西省內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 基于聯合治理措施的效果

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

4 結語

近年來，隨著經濟飛速增長的同時，大氣污染也變得越發嚴重，影響人們正常生活和人身健康。因此，根據當地污染現狀采取有效的治理措施對于大氣污染進行治理。本文以山西省為例采取基準治理、控制治理和聯合治理三個層面對其大氣污染問題進行治理。經預評估后得知，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。