張掖市大氣污染防治商品煤質量抽查結果研究分析

楊瑋瑋

（張掖市質量檢驗檢測研究院，甘肅 張掖 734000）

1 前言

黨的十八以來，張掖市地方政府積極響應國家的生態文明建設政策，加大力度對大氣污染進行防治。通過對張掖市范圍內車用汽油、柴油、商品煤、塑料購物袋等環保產品質量進行市級監督抽檢，大力控制大氣污染排放，進一步保障地方人民公眾健康。張掖市質量檢驗檢測研究院質檢中心作為河西地區煤炭全項檢驗實驗室，承擔張掖地方政府大氣污染商品煤產品質量監督抽查任務，尤其是2017年國家質檢總局、國家標準化委員會頒布《商品煤質量民用散煤》（GB 34169—2017）《商品煤質量 民用型煤》（GB 34170—2017）2項國家標準后，專業技術人員進行再培訓和檢驗檢測儀器設備的擴充和完善，檢驗檢測能力水平有了很大程度的提升。地方政府和生態環保等部門加大了對大氣污染的管控力度，空氣質量發生較為明顯的轉變。2022年2月，甘肅省生態環境廳發布的14個市州環境空氣質量排名中，張掖市環境空氣質量綜合排名第5，環境空氣質量綜合指數為2.94，比2021年同期提高0.42個百分點，達到國家空氣質量二級標準，大氣污染防治成效明顯[1-2]。文章通過對張掖市2019—2021年商品煤市級產品監督抽查結果進行對比，對大氣污染防治主要質量檢測指標不合格項目：揮發分、全硫、灰分、磷、氯、氟元素產生的原因和危害性進行了分析。

2 商品煤監督抽查結果對比分析

張掖市大氣污染防治商品煤監督抽查計劃為市級監督抽查，由張掖轄區內五縣一區大氣污染防治等執法部門進行抽樣，樣品計劃數為四季度抽查總和，樣品覆蓋較全面，抽樣程序規范，燃煤樣品代表性較強。為進一步加強地方產品質量監督管理，保障消費者的合法權益，提高產品質量，地方政府從2018年開始，加大對商品煤產品的抽樣批次，擴大監督抽查覆蓋面，由當地市場監管部門監督管理隨機抽樣，對樣品進行跟蹤管理，檢驗檢測機構及時進行分析，提供數據支撐。在張掖市祁連山生態環境治理下，大氣污染防治取得一定成效，燃煤質量相比2015年有了很大的提升，2016年商品煤市級監督抽查樣品154批次，合格率72.7%；2017年264批次，合格率71.2%；2018年315批次，合格率93.7%。

2019年，張掖市大氣污染防治燃煤監督抽查315批次，其中民用散煤192批次、民用型煤26批次、商品煤97批次；合格294批次，不合格21批次，合格率93%。燃煤合格率中：民用型煤合格率69%，民用散煤合格率96%，商品煤合格率95%。

2020年，張掖市大氣污染防治燃煤監督抽查277批次，其中民用散煤182批次、民用型煤8批次、商品煤87批次；合格274批次，不合格3批次，合格率99%。燃煤合格率中：民用型煤合格率63%，民用散煤、商品煤合格率100%。

2021年，張掖市大氣污染防治燃煤監督抽查260批次，其中民用散煤174批次、民用型煤3批次、商品煤83批次；合格254批次，不合格6批次，合格率98%。燃煤合格率中：民用散煤合格率98%、商品煤合格率96%、民用型煤合格率100%。

從以上數據可以看出，2019—2020年張掖市燃煤質量合格率從93%提高至99%，提高6個百分點可以證明，幾年來張掖市地方政府積極響應國家關于保護祁連山生態屏障的重要戰略格局，體現大力保障生態環境的新發展理念，祁連山生態環境保護由亂到治，守護藍天白云，大氣污染防治大見成效，尤其作為大氣污染治理的重點產品商品煤質量也有很大的提升，僅2018年合格率比上一年度提升22.5個百分點，2020年、2021年整體產品質量比較平穩，但還是存在少數不合格項目。不合格項目主要分布指標有揮發分、全硫、灰分、磷含量、氯含量、氟含量等，尤其是在檢驗檢測過程中，揮發分不合格產品較多，嚴重影響商品煤產品整體質量。不合格項目主要原因分析：2020年以來受疫情影響，煤炭運輸、口岸進口時因運距較長、人工費用較高導致的成本增高，在煤炭制售過程中，銷售企業為降低成本負債，以次充好或好壞參半進行售賣現象比較嚴重，從而導致商品煤質量不合格現象。另外，從2019年、2020年數據可看出，作為新型能源的潔凈型煤產品質量不合格現象較為嚴重，民用型煤合格率低于70%，此不合格現象與加工使用的原煤有直接關系，因潔凈型煤屬新型節能產品，涉及成本高、鏈條長、環節多等因素，在加工過程中要加入黏結、助燃、固硫等多種添加劑[3]，因加工工藝相對方繁瑣，在目前疫情打壓下，添加劑價格、人力工資上升，導致企業成本高，產品質量參差不齊，還有待相關部門加大監管力度，多方舉措進行煤質管控。

3 大氣污染防治燃煤主要質量檢測指標不合格項目分析

國家強制性標準《商品煤質量 民用散煤》（GB 34169—2017）《商品煤質量 民用型煤》（GB 34170—2017）于2017年9月7日發布，2018年1月1日實施，標準中對各類污染大氣成分：揮發分、全硫、灰分、發熱量、煤粉含量、冷壓強度、磷、氯、砷、汞、氟元素11項質量標準進行要求和控制，民用散煤分為無煙1號、無煙2號、煙煤1號、煙煤2號4類產品，民用型煤分為蜂窩煤1號、蜂窩煤2號、型煤1號、型煤2號4類產品。不同產品檢驗項目有所不同，如表1所示。

表1 民用散煤和民用型煤檢測產品及檢測項目分類

從2019—2021年數據可以得出，燃煤質量不合格項目主要分布指標有揮發分、全硫、灰分、磷含量、氯含量、氟含量等項目，下面對常見不合格項目進行分析：

（1）揮發分。揮發分主要是由水分、碳氫的氧化物和碳氫化合物組成，其中，除含有氮、氫、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氫等氣體外，還有一些復雜的有機化合物。它也是反映煤化程度的重要指標，煤化程度越低，揮發分產率越高；煤化程度越高，揮發分產率越低，它們成反比關系。在檢驗檢測中，揮發分試驗規范性很強，試驗條件較為嚴格，從煤化角度來說，揮發分越低，點火時需要的溫度就高；揮發分越高，造成燃燒過程中形成的副產品產率提高，碳損失大，生成的有害氣體越多，越不利于大氣污染防治。

（2）全硫。全硫是煤中的有害元素，煤燃燒后排入大氣中的二氧化硫（少量為三氧化硫）會產生酸雨，形成pH很低的硫酸，對土壤和植物的破壞性很大，尤其是對一些多雨地區，植物的生長環境遭到嚴重破壞，正常生長受到嚴重威脅，植物的減少導致地球的年均釋氧量大大減少，進而導致溫室效應等一系列環境問題，同時如果煤炭中的硫含量過高，燃燒釋放的二氧化硫氣體會大大增加，加大人們患心腦血管疾病的風險。在檢驗檢測中，商品煤檢驗標準全硫含量要求≤1.00%，是大氣污染防治的重要指標。

（3）灰分。灰分是煤質的計價指標之一，也是煤中的有害物質。通常狀況下，灰分越高，煤中可燃物質含量相對減少，礦物質燃燒灰化時要吸收熱量，導致發熱量降低。在檢驗檢測中，煤中的黏土、碳酸鹽、石膏等礦物質在燃燒過程中經過分解和化合作用，有一部分變成氣體逸出，留下的殘渣就是灰分，商品煤灰分指標要求≤30.00%，灰分增加，排渣量高，影響鍋爐及煉焦操作，降低利用系數，增加無效運輸成本。

（4）磷含量。磷是煤中的有害元素之一，煤炭燃燒時其中的含磷化合物在高溫下揮發，膠結一些飛灰微粒形成沉積物，嚴重影響鍋爐效率，使鋼鐵制品脆裂影響煉鋼質量，再者煤燃燒產生的磷進入土壤后會使土壤板結、堿化；進入水體中會造成水體富氧化，導致藻類迅速繁殖而使水中缺氧造成魚類死亡。在檢驗檢測中，商品煤標準中磷含量要求最高不超過0.1%，以微量的形式存在于煤炭中，國家標準中商品煤按磷的含量分為特低磷煤（P-1）、低磷煤（P-2）、中磷煤（P-3）、高磷煤（P-4）。

（5）氯含量。氯是煤炭中一種活躍的非金屬元素，它是煤炭在形成過程中含氯的鹽礦物，通常情況下氯離子在煤炭孔隙水中以類質同象形式賦存于其他多種鹽礦石中[4]。它是大氣污染中最大的潛在污染源。經調查統計，大氣中排放的HCl氣體75%來源于煤燃燒，氯的危害主要是對鍋爐設備和管道的腐蝕和污損較為明顯，是大氣污染治理控制的關鍵指標。在檢驗檢測中，商品煤中氯含量限值≤0.15%，也是煤炭中的有害微量元素之一。

（6）氟含量。氟是煤中有害微量元素之一，煤在高溫燃燒時產生的氟以氟化物形式隨煙塵排放到大氣中，并通過雨淋等環境因素進入土壤或水源中，氟是一種原生質的毒物，直接或間接地影響人體健康，氟含量嚴重超標會對環境和人類健康造成不可修復的傷害，主要表現為血管鈣化、使人牙齒變黃、骨骼變形等。在檢驗檢測中，商品煤氟含量限值≤200 μg/g，燃煤引起的氟的排放已經成為大氣防治的主要污染源之一。

綜上所述，為進一步打贏藍天保衛戰，促進祁連山生態環境保護，做好大氣污染防治工作，商品煤管控環節顯得尤為重要，尤其是張掖市地處河西走廊中部，是古絲綢之路咽喉要道，地理礦產資源豐富，全市范圍內有九條嶺煤礦、花草灘煤礦、山丹煤礦、民樂大河煤礦等多處礦區，毗鄰內蒙古額濟納旗策克口岸，是原煤中轉和制售的重點地域，筆者認為，做好當下階段的大氣污染防治工作主要是要做好以下幾點：一是加大煤質管理力度，強化源頭煤質管控是現階段生態環境部門和市場監管部門的重中之重，加大各部門執法力度，通過采取抽查、抽檢、暢通投訴舉報等方式加強對煤炭質量的監管；二是完善商品煤監督管理制度，堅守生態紅線，制訂大氣污染防治地方標準，進一步鞏固生態環保成效；三是強化部門聯合執法，繼續加大整改工作力度，確保生態管控良性發展，做為河西地區煤炭檢驗全項唯一的檢驗檢測機構，應科學、公正、高效提供準確的檢測數據，為市場監管和生態環境保護提供強有力的數據支撐，為推動地方生態高質量發展貢獻力量。