昆明市工業源主要大氣污染物排放特征及時空分析

王 華，鄧志華，彭 雅，何 苗，孫 霏

（1.云南省生態環境廳駐昆明市生態環境監測站，云南 昆明 650228；2.西南林業大學生態與環境學院，云南 昆明，650224；3.昆明市西山區分局環境監測站，云南 昆明 650228）

0 引言

隨著社會經濟的快速發展，工業污染也不斷增加，據報道我國70%的環境污染來源于工業污染[1]。大氣環境與人類生存密切相關，是人類賴以生存和發展的基本環境要素，大氣污染的主要來源是工業排放[2,3]。工業高速發展的同時，工業源廢氣排放量不斷增加[4,5]，SO2、NOX、顆粒物是工業企業排放較大的主要污染物，對大氣環境有極其重要的影響[6-8]。SO2、NOX、顆粒物在大氣環境中還可以進行物理、化學反應及生物活動產生諸如臭氧、細顆粒物（PM2.5）等危害人類健康和安全的二次污染[9-12]。研究工業源大氣主要污染物排放及區域分布對“精準治污、科學治污、依法治污”等環境管理有重要作用[13,14]。

昆明是云南政治、經濟、文化、科技交通中心，也是中國面向東南亞、南亞開放的門戶樞紐[15]。目前，隨著環境保護力度不斷加強,昆明市污染治理能力逐步提高，而排放量削減空間縮小，大氣污染治理難度增加。本文以昆明市的14個縣（市）區為調查范圍，調查主要污染物（SO2、NOX、顆粒物）排放量累計占各地區排放總量85%以上的排污企業，并通過在線監測數據、物料衡算法以及排污系數法取得企業主要污染物排放量數據。對照行業類型對企業分類，用Excel數據處理分析軟件，分析昆明市主要大氣污染物的行業排放貢獻率，應用ArcGIS軟件對廢氣排放進行時空分析，研究主要污染物空間分布特征，為昆明市大氣污染防治提供基礎資料。

1 資料與方法

1.1 數據來源

本文采用“十三五”期間2016—2019年昆明市環境統計年報數據對工業源大氣污染物SO2、NOX、顆粒物的行業排放特征及排放時空分布進行分析研究。目前，我國生態環境統計中工業污染源廢氣排放量主要根據調查企業基本情況，原輔材料和能源（燃料）消耗，產品產量，生產工藝流程，各類污染防治設施建設投運狀況等，主要通過在線監測數據、物料衡算核算法、排污系數法獲得。在線監測采用符合資質要求和技術規定，排放系數主要參考《排放源統計調查產排污核算方法和系數手冊》提供的系數[16]?；跀祿碓唇y計范圍為重點調查工業企業，排放量累積占總體污染物排放總量85%以內的企業，可以反映昆明市工業源排放的總體情況，具有一定的代表性，同時因統計企業名錄數量不斷更新，存在有一些不確定性，需根據當年數據進行分析。

1.2 數據處理方法

調查昆明市14個縣（市）區范圍內的重點排污企業，統計企業主要污染物排放量，收集整理2016—2019年昆明市生態環境統計數據，采用Excel分析各行業排放數據，并對昆明市工業廢氣主要污染物的行業排放以及時間排放特征進行分析，應用ArcGIS軟件進行空間分析，對工業源廢氣污染物（SO2、NOX、顆粒物）空間分布特點進行研究討論，為精準治污提供基礎資料。

2 行業排放特征

2019年，昆明市調查工業企業涉及主要大氣污染物排放的企業數有588家，行業覆蓋40種行業。

2.1 調查區域范圍

調查范圍為昆明全市14個縣（市）區，包括五華、西山、官渡、盤龍、呈貢、晉寧、安寧、嵩明、富民、宜良、東川、石林彝族自治縣、尋甸回族彝族自治縣、祿勸彝族苗族自治縣（市）區。

2.2 調查企業分布

2019年，昆明市SO2工業企業排放調查企業數384家，占調查廢氣企業數的65.31%，主要集中在安寧、晉寧、官渡、嵩明縣（市）區，區域分布企業數量分別占調查企業總數的百分比為15.63%、14.32%、10.68%、10.16%。其次是宜良、西山、富民、東川縣（市）區以及石林彝族自治縣、尋甸回族彝族自治縣，企業數量占調查企業總數百分比為9.38%～3.39%。祿勸、盤龍、呈貢涉及SO2排放工業企業較少，企業數量占調查企業總數百分比為1.82%～0.52%。

2019年，昆明市NOX工業企業排放調查企業數384家，占調查廢氣企業數的65.31%，主要集中在安寧、晉寧、官渡、嵩明縣（市）區，區域分布企業數占總調查企業數百分比分別為15.25%、14.21%、12.14%、10.08%。其次是宜良、西山、富民、東川、石林彝族自治縣、尋甸回族彝族自治縣，分布企業數占總調查企業數百分比為9.56%～3.10%。涉及NOX祿勸、盤龍、呈貢排放工業企業較少，分布企業數占總調查企業數百分比為1.55%～0.52%。

2019年，昆明市涉及顆粒物工業企業排放調查企業數550家，占調查廢氣企業數的93.53%，主要集中在安寧、晉寧、官渡縣（市）區，區域分布企業數占總調查企業數百分比分別為15.45%、14.36%、12.18%。其次是宜良、嵩明、西山、富民、東川、石林彝族自治縣、尋甸回族彝族自治縣，區域分布企業數占總調查企業數百分比為9.27%～3.09%。祿勸、盤龍、呈貢縣（市）區涉及顆粒物排放工業企業較少，分布企業數占總調查企業數百分比為1.64%～1.09%。

2.3 主要污染物來源分析

2019年昆明市廢氣排放588家企業共涉及40個行業，其中SO2排放企業數384家涉及行業數26個，NOX排放企業數384家涉及行業數28個，顆粒物排放企業數550家涉及行業30個。2019年與2016年SO2、NOX和顆粒物排放量行業貢獻無明顯變化。

SO2排放主要為煤的燃燒和礦石的冶煉等。化學原料和化學制品制造業、有色金屬冶煉和壓延加工業、非金屬礦物制品業，3個行業是昆明市工業SO2排放主要來源，排放量分別占排放總量的43.19%、27.89%、10.69%。其次黑色金屬冶煉和壓延加工業，橡膠和塑料制品業，電力、熱力生產和供應業，SO2排放量分別占工業排放總量的7.02%、3.80%、1.90%。其他行業占工業排放總量5.51%。

NOX排放主要為煤的燃燒、水泥煅燒、礦石的冶煉等。排放量位于前3位的行業依次為非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉和壓延加工業、化學原料和化學制品制造業，排放量分別占工業排放總量的32.37%、24.96%、16.64%。其次是石油、煤炭及其他燃料加工業，電力、熱力生產和供應業，有色金屬冶煉和壓延加工業，NOX排放量分別占工業排放總量6.33%、6.14%、6.10%。其他行業占工業排放總量7.46%。

顆粒物排放主要為煤的燃燒、水泥生產和煤的開采等。排放量位于前3位的行業依次為非金屬礦物制品業，化學原料和化學制品制造業，石油、煤炭及其他燃料加工業，排放量分別占工業排放總量的28.54%、20.58%、14.01%。其次是煤炭開采和洗選業，金屬制品業，非金屬礦采選業，顆粒物排放量分別占工業排放總量8.89%、7.09%、6.14%。其他行業占工業排放總量14.75%。

圖1 SO2排放企業分布情況

圖2 NOX排放企業分布情況

圖3 顆粒物排放企業分布情況

3 工業源大氣主要污染物排放分布特征

3.1 工業源大氣主要污染物時間變化特征

“十三五”期間，昆明市SO2和NOX工業排放總量有所下降，顆粒物排放量有所升高。

2019年昆明市工業源廢氣SO2、NOX、顆粒物排放量分別為26675.85 t、23102.65 t、63460.82 t。2016—2019年昆明市工業源廢氣SO2、NOX排放量呈下降趨勢，2019年工業SO2排放量比2016年下降46.71%，2019年工業NOX排放量比2016年下降36.52%。2016—2019年昆明市工業源廢氣中顆粒物排放量呈波動上升趨勢，2019年工業顆粒物排放量比2016年上升20.1%。

“十三五”期間，昆明市廢氣治理能力加強，廢氣治理設施套數增加，廢氣治理能力上升。2019年昆明市重點企業廢氣治理設施數為1304套，比2016年增加245套，其中脫硫設施套數增加61套，脫銷設施套數增加29套，除塵設施數增加260套。昆明市SO2和NOX工業去除量也相應增加，排放量則逐年減少。調查工業企業增加部分涉顆粒物排放行業的調查結果顯示，工業顆粒物排放量有所升高。

3.2 工業源大氣主要污染物空間分布特征

工業源廢氣污染物的排放量主要由調查企業數、企業規模、企業當年生產狀況、能源消耗量（煤炭、燃油、天然氣等）、工業總產值、生產工藝、污染治理設施等相關因素決定。

2019年，昆明市工業SO2排放較多的地區在西南、東北區域，NOX排放量西南區域較高，顆粒物排放量在西南、東北區域較高，西北區域排放量較少。

昆明市工業SO2排放的區域空間分布如圖6所示，排放量較大地區分布在西南、東北區域，排放量最少是西北區域。西南、東北區域分布大中型化學原料和化學制品制造業、有色金屬冶煉和壓延加工等行業排放較大的企業。工業SO2排放量在5000～1000 t的企業5家，合計占工業SO2排放總量的42.18%，主要分布在宜良、安寧、晉寧、東川縣（市）區。SO2排放量在500～800 t的企業7家，合計占工業SO2排放總量的19.54%，主要分布在宜良、安寧、富民、東川、尋甸縣（市）區。SO2排放量在100～500 t的企業31家，合計占工業SO2排放總量的31.64%，主要分布在安寧、宜良、西山、富民、東川、五華、尋甸縣（市）區。工業SO2排放量小于100 t企業較多，其中排放量1～90 t企業191家，排放量＜1 t企業112家，分散分布在昆明市各縣（市）區。

圖4 工業源廢氣主要污染物排放行業貢獻

圖5 工業源廢氣排放量隨時間變化趨勢

圖6 工業大氣主要污染物排放空間分布

2019年，昆明市工業NOX排放量的空間分布狀況如圖6所示，排放量較高區域是西南區域，西北區域排放較少。西南區域主要分布大、中、小型非金屬礦物制品業、有色金屬冶煉和壓延加工業、電力生產和供應業等行業排放較大的企業。NOX排放量在3100～10000 t的企業8家，排放量占比較大，合計占工業NOX排放總量的58.73%，主要分布在安寧市、宜良縣。NOX排放量在500～990 t的企業10家，合計占工業NOX排放總量的26.02%，主要分布在安寧、宜良、富民、東川、石林、尋甸縣（市）區。NOX排放量在100～500 t的企業16家，合計占工業NOX排放總量的13.01%，主要分布在安寧、宜良、西山、東川、五華、盤龍、尋甸縣（市）區。工業NOX排放量＜100 t企業較多為352家，其中排放量1～90 t企業189家，排放量＜1 t企業163家，企業分散分布在昆明市各縣（市）區。

2019年，昆明市工業顆粒物排放量的空間分布狀況如圖6所示。顆粒物排放量在西南、東北區域較高，西北區域排放量較少。西南、東北區域主要分布有大、中、小型色金屬冶煉和壓延加工業、非金屬礦物制品業、煤炭及其他燃料加工業、化學原料和化學制品制造業。顆粒物排放量在1000～5000 t的企業10家，排放量占比較大，合計占工業顆粒排放總量的68.71%，主要分布在安寧市、宜良縣、富民縣。顆粒物排放量在500～800 t的企業4家，合計占工業顆粒物排放總量的5.84%，主要分布在宜良、富民、東川縣（市）區。顆粒物排放量在100～500 t的企業35家企業，合計占工業顆粒物排放總量的16.78%，主要分布在安寧、宜良、西山、東川、石林、嵩明、尋甸縣（市）區。工業顆粒物排放量＜100 t企業較多為499家，其中排放量10～90 t企業110家，排放量＜10 t企業389家，企業分散分布在昆明市各縣（市）區。

4 結論

（1）2019年昆明市涉及主要大氣污染物排放工業企業主要以小型企業為主，共涉及40個行業，其中SO2排放涉及行業數26個，NOX排放涉及行業數28個，顆粒物排放企業涉及行業30個。涉及主要大氣污染物排放的企業空間分布比較分散，其中分布較多的地區在西南、東南區域：安寧、晉寧、嵩明、石林、宜良、東川縣（市）區。

（2）SO2排放量貢獻率較大行業依次為化學原料和化學制品制造業、有色金屬冶煉和壓延加工業、非金屬礦物制品業，總貢獻率81.77%。NOX排放貢獻較大行業為非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉和壓延加工業、化學原料和化學制品制造業，合計貢獻率73.97%。顆粒物排放量較大行業為非金屬礦物制品業，化學原料和化學制品制造業，石油、煤炭及其他燃料加工業，合計貢獻率7.46%。

（3）“十三五”期間，昆明市環境保投入不斷增加，廢氣污染治理設施套數總體增加，廢氣治理能力不斷提升。昆明市SO2和NOX工業排放量呈下降趨勢，分別下降46.71%、36.52%，工業源廢氣中顆粒物排放量呈波動少量上升，上升20.1%。

（4）昆明市工業SO2排放的空間分布排放量較大地區分布在西南、東北區域，排放量最少是西北區域。工業NOX排放量的空間分布排放量較高區域是西南區域，西北區域排放較少。工業顆粒物的空間排放量在西南、東北區域較高，西北區域排放量較少。