武漢市非道路移動機械尾氣排放現狀分析及治理對策建議

張 朋，吳殷琪

(1.武漢市生態環境科技中心，湖北 武漢 430015；2.湖北省地質科學研究院(湖北省富硒產業研究院)，湖北 武漢 430034)

1 引言

近年來，移動源的數量持續增長，其排氣污染影響日益突出[1，2]。而移動源中的非道路移動機械更是因主管部門不明確、機械底數不清楚等原因，缺乏有效的排氣監管，導致其排氣污染更加嚴重[3]。為摸清非道路移動機械保有量情況，生態環境部于2019年印發《關于加快推進非道路移動機械摸底調查和編碼登記工作的通知》(環大氣函〔2019〕655號)。武漢市結合工作實情，于2019年底啟動非道路移動機械編碼登記工作，通過開展在用非道路機械信息登記，發放環保號牌(環保號牌全國通用)，逐步掌握武漢市在用非道路機械保有量、類型、排放階段、使用地和排氣污染等情況。從武漢市開展非道路機械編碼登記情況來看，武漢市的非道路機械主要以在用的工程類非道路機械為主。本文將以在用的燃油工程類非道路機械為研究對象，分析不同類型機械的數量、排放階段、使用地以及排氣污染情況，提出具有針對性和可行性的監管治理建議，為精準治污、科學治污、依法治污提供支撐。

2 非道路移動機械編碼登記情況

截至2021年12月31日，武漢市共編碼登記在用非道路機械 2.96萬臺。其中在用柴油機械2.07萬臺，電動機械0.87萬臺，其他燃油機械116臺，見表1。

表1 按燃油類型劃分的非道路機械數量統計

從實際的編碼登記的情況來看，武漢市在用柴油非道路機械以工程類非道路機械為主(工程類非道路機械包括：挖掘機、推土機、裝載機、叉車、壓路機、攤鋪機、平地機和其他機械)。編碼登記的在用柴油工程類非道機械20309臺，占比97.94%。對工程類非道機械進行分類統計。由表2可見，武漢市的工程類非道路機械以挖掘機和叉車數量主，分別為5718臺和8857臺，占工程類非道路機械總量28.16%和43.61%。

表2 按機械類型劃分的工程類非道路機械數量統計

按工程類非道路機械的排放階段劃分。由表3可見，武漢市工程類非道路機械主要以國Ⅲ機械為主，數量為9697臺，占比47.47%。國Ⅰ機械數量最少(國Ⅰ及國Ⅰ以前的機械統稱為國Ⅰ)，數量為997臺，占比4.91%。未知排放階段的機械有3903臺，占比19.22%。未知排放階段的機械主要是因為機械出廠時間早、使用年限長，機械銘牌標識內容不規范以及銘牌缺失等情況，導致無法判定其排放階段。

表3 按排放階段劃分的工程類非道路機械數量統計

按工程類非道路機械使用地劃分。由表4可見，武漢市建筑工地上的工程類非道路機械數量最多，為9728臺，占比47.9%。鐵路貨運的工程類非道路機械數量最少，為36臺，占比0.18%。

表4 按使用地劃分的工程類非道路機械數量統計

按行政區域劃分。由表5可見，工程類非道路機械數量排名前3的分別是江夏區、新洲區和東西湖區，分別是：4501臺、4486臺和3323臺，占比分別是：22.16%、22.09%和16.36%。工程類非道路機械量最少的是東湖生態旅游風景區，僅有110臺，占比0.54%。

表5 按行政區域劃分的工程機械數量統計

3 非道路機械大氣污染物排放情況

由于武漢市編碼登記的燃油類非道路機械絕大部分為工程類非道路機械，本文將以編碼登記的工程類非道路機械為對象進行分析。根據工程類非道路機械數量、機械類型、排放階段和使用功率等數據，參照《2021年城市大氣污染源排放清單編制技術指南》(以下簡稱《技術指南》)中非道路移動源功率法的計算公式以及平均負載因子、年均使用小時數等參數[4～6]，測算出了武漢市工程類非道路機械4項主要污染物年排放量為：氮氧化物(NOx)4747.90 t；一氧化碳(CO)1305.55 t；細顆粒物(PM2.5)290.29 t；揮發性有機物(VOCs)439.94 t。

3.1 各工程類非道路機械年污染物排放情況

不同工程類非道路機械由于數量、排放階段、負載因子和年均使用時長的不同，其污染物排放量和貢獻率有所不同[7,8]。通過測算各機械類型污染物年排放量和污染物排放貢獻率，由表6和表7可見，挖掘機污染物年排放量和污染物排放貢獻率最高，其次是裝載機。由于“其他機械”是指包括除挖掘機、推土機等表6 中已列出的其他多種機械，因此暫不納入分析范圍。

表6 各工程類非道路機械污染物年排放量

表7 各工程類非道路機械污染物排放貢獻率 %

對比各工程類非道路機械單機污染年排放量，由圖1、2、3和4可見，氮氧化物(NOx)單機年排放量最高的是壓路機，為0.736 t/(臺·a)，其次是平地機，最少的是叉車；一氧化碳(CO)單機年排放量最高的是攤鋪機，為0.324 t/(臺·a)，其次是推土機，最少的是叉車；細顆粒物(PM2.5)單機年排放量最高的是挖掘機，為0.025 t/(臺·a)，其次是攤鋪機，最少的是壓路機；揮發性有機物(VOCs)單機年排放量最高的是攤鋪機，為0.06 t/(臺·a)，其次是推土機，最少的是叉車。

圖1 各工程類非道路機械氮氧化物的單機年排放量

圖2 各工程類非道路機械一氧化碳的單機年排放量

圖3 各工程類非道路機械細顆粒物的單機年排放量

圖4 各工程類非道路機械揮發性有機物的單機年排放量

對比各排放階段的工程類非道路機械污染物年排放量，由圖5可見，國Ⅲ的工程類非道路機械數量最多，因此其NOx、CO、PM2.5和VOCs年排放量最多，分別為：1730.15 t、550.63 t、110.06 t和159.75 t。國Ⅰ的工程類非道路機械數量最少，因此其NOx、CO、PM2.5和VOCs年排放量少，分別為：335.97 t、56.94 t、19.62 t和27.5 t。

圖5 各排放階段工程類非道路機械污染物年排放量

對比國Ⅰ、國Ⅱ和國Ⅲ機械污染物年排放量貢獻率與國Ⅰ、國Ⅱ和國Ⅲ機械數量貢獻率，由圖3可見，國Ⅰ機械數量貢獻率為4.91%，其NOx、CO、PM2.5和VOCs的貢獻率分別為：7.08%、4.36%、6.76%和6.25%。未知排放階段的機械數量貢獻率為19.22%，其NOx、CO、PM2.5和VOCs的貢獻率分別為：27.89%、30.84%、30.14%和30.03%。國Ⅰ和未知排放階段的機械數量貢獻率均小于污染物年排放量貢獻率，表明國Ⅰ和未知排放階段機械的污染物排放水平超過工程類非道路機械的平均水平，屬于重點治理對象。

圖6 污染物年排放量貢獻率與機械數量貢獻率

3.2 小結

(1)武漢市工程類非道路機械4項主要污染物年排放量為：氮氧化物(NOx)4747.90 t；一氧化碳(CO)1305.55 t；細顆粒物(PM2.5)290.29 t；揮發性有機物(VOCs)439.94 t。

(2)從工程類非道路機械類型來看，挖掘機的四項污染物年排放量和污染物排放貢獻率最高；從單機排放的角度來看，氮氧化物(NOx)單機年排放量最高的是壓路機。一氧化碳(CO)單機年排放量最高的是攤鋪機。細顆粒物(PM2.5)單機年排放量最高的是挖掘機。揮發性有機物(VOCs)單機年排放量最高的是攤鋪機；從排放階段來看，國Ⅲ工程機械的4項污染物年排放量最多。

(3)國Ⅰ和未知排放階段的工程類非道路機械污染物年排放量貢獻率大于機械數量貢獻率，污染物排放水平最高。

4 存在的問題

隨著城市建設規模的不斷擴大，工程類非道路機械的保有量持續增長，其排氣污染對空氣質量的影響日益嚴重[9]。非道路機械由于主管部門不明確、機械底數不清楚等原因，其排氣監管治理在全國范圍內一直是一個難點[10,11]，武漢市的非道路機械排氣監管治理存在以下問題。

(1)工程類非道路機械機械流動性大、編碼登記難。武漢市的工程類非道路機械以建筑工地使用為主，由于建筑工地的工程類非道路機械僅在土方作業期間使用，其使用周期短、流動性大，難以及時摸排掌握，故編碼登記工作存在一定困難[12,14]。

(2)政府部門缺乏聯動機制，監管尚未形成合力。由于非道路機械無明確的主管部門，市場監督、生態環境、農村農業和城管等部門均涉及非道路機械監管，但均缺乏有力的抓手，監管效率低[15]。

(3)高排放非道路機械占比大、淘汰難。經統計，武漢市國Ⅰ和未識別排放階段的高排放非道路機械數量占非道路機械總量的24%，其污染物排放占總量的35%左右。而國家尚未出臺強制淘汰政策，高排放非道路機械自主淘汰周期長、效率低。

5 對策建議

通過對武漢市編碼登記的非道路機械進行研究分析，再結合武漢市非道路機械排氣監管治理工作開展情況，對武漢市非道路移動機械排氣監管治理提出4點工作建議：

(1)建議武漢市生態環境部門持續開展非道路機械編碼登記。非道路機械的生產、銷售、使用和報廢等是一個動態持續的過程，只有持續開展非道路機械編碼登記工作，才能全面掌握非道路機械底數情況，為減排治理決策提供準確的數據支撐。

(2)建議推廣使用新能源非道路機械。工礦企業、物流園區和港口等場所，非道路機械流動性小，機械功率要求較底，新能源非道路機械能滿足使用要求。推廣使用新能源非道路機械能有效節約能耗，減少排氣污染[16,17]。

(3)建議淘汰國Ⅰ和未識別排放階段的老舊非道路機械。目前，國家尚未出臺非道路機械強制淘汰政策。武漢作為中部引領城市，提前研究制定鼓勵淘汰的獎補政策，推動國Ⅰ和未識別排放階段老舊非道路機械淘汰，不僅能有效減少排氣污染，更能起到對中部城市的示范引領作用。

(4)建議針對特定工程類非道路機械加大排氣監測力度。從機械類型來看，壓路機氮氧化物(NOx)單機排放量遠高于其他機械，挖掘機和裝載機的污染物排放貢獻率高于其他機械。從排放階段來看，國Ⅰ和未識別排放階段的各工程類非道路機械排氣污染高于國Ⅱ和國Ⅲ機械。武漢市生態環境部門在落實高排放非道路移動機械禁止使用區有關要求和開展非道路機械排氣監測時可以重點抽測壓路機、挖掘機和裝載機以及國Ⅰ和未識別排放階段的機械，以提升監測效率，及時發現超標排放機械，及時督促治理整改。