南京市空气质量达标规划基本思路研究
2016-11-23谢放尖李文青刘春蕾
谢放尖,李文青,刘春蕾
(南京市环境保护科学研究院,江苏 南京 210093)
南京市空气质量达标规划基本思路研究
谢放尖,李文青,刘春蕾
(南京市环境保护科学研究院,江苏 南京 210093)
基于南京市空气质量现状及达标差距分析,研究了达标规划总体思路、目标及策略。研究结果表明:2015年,南京市NO2、PM2.5、PM10年均浓度及O3最大8 h第90分位数距离国家二级标准限值分别为25%、63%、37%与6.9%;建议达标期限分三阶段,近期(2020年)NO2达标,中期(2025年)PM10达标,远期(2030)PM2.5与O3达标;建议采取产业结构调整,能源结构优化以及加强末端治理三方面策略实现空气质量达标。
达标规划;差距分析;达标期限
2 空气质量达标差距分析
2.1 空气质量现状
2015年,按AQI指数评价,南京市建成区空气质量达标235 d,达标率为64.4%,同比上年上升12.3个百分点。图1a给出了空气质量分级评价结果,可见,南京市空气质量以良好天为主,中度污染与重度污染天合计约10%,与优天气基本持平。图1b给出了各污染物的贡献率,贡献率按污染物的环境空气质量综合指数计算,2015年南京环境空气质量综合指数为6.06,其中,颗粒物贡献最大,PM2.5与PM10对综合指数累积贡献之和达到50%,其次是NO2、O3,而CO与SO2贡献较小。
图1 2015年空气质量分级评价(a)及各污染物贡献率(b)情况
2.2 达标差距分析
表1详细列出了各污染物的年均浓度及达标差距,6项污染物中,除了SO2与CO外,其余均未能达标,达标形势较为严峻。其中,PM2.5差距最大,超标率63%,PM10达标差距也有37%,颗粒物除了一次排放外,还来自其余污染物的转化生成的二次污染,是目前我国城市空气质量面临的首要问题;NO2超标25%,尽管“十二五”期间南京市将NO2纳入总量减排,工业排放减排力度较大,但同期机动车数量增长迅猛,抵消了减排效果;O3超标率不高,但近年来有上升趋势,而且O3完全来自于化学转化造成的二次污染,其前体物为VOCs与NOx[6],从国外治理经验来看,控制难度不亚于PM2.5污染治理。
表1 主要污染物达标差距分析
3 达标规划总体思路
3.1 编制技术路线
城市空气质量达标规划编制的技术路线如图2所示,其中达标期限设置、情景分析及目标可达分析是其中的关键与难点。达标期限通过达标差距及污染物可控水平来具体确定,达标差距越大达标期限越长,二次污染物比一次污染物更难实现达标;达标情景分析按照“高、中、低”方案,对目标年进行宏观社会经济形势判断,并具体预测能源结构、产业结构及区域空气质量变化趋势,在基准年大气污染物排放清单基础上,代入预测参数,生成目标年排放清单;目标可达性是指针对不同情景得出的目标年排放清单,利用WRF-CHEM、CAMQ等空气质量模型工具,检验不同情景下空气质量是否达标,如果不能达标,则应该继续调整管控情景,并进行费用—效益分析,最终得到最优的达标情景。
3.2 达标期限建议
2013年,环保部提出到2030年全国所有城市基本达标[9]。2016年,环保部《城市大气环境质量达标管理办法 (征求意见稿)》提出:以2015年为基准年,超标20%以内应该5 a达标,超标20%~50%应在10 a内达标,超标50%~100%,应该在15 a内达标。根据表1,南京市O3、NO2分别应该在2020年、2025年达标,而PM10、PM2.5则应该在2030年达标。但这种方法只考虑到了达标差距,未考虑到一次污染物与二次污染物可控水平的难度差异。比如O3完全来自于二次污染,来源复杂,治理难度很大,直到今天,在欧美国家实现PM2.5达标后,O3污染仍然没有得到很好地解决。而且,从近年的趋势来看,PM2.5与O3呈现此消彼长的态势,因此,南京市O3达标期限宜适当延后。而PM10主要来源于建筑施工扬尘,通过强化监管,近年来下降趋势明显。综上考虑,建议南京市NO2在2020年达标,PM10在2025年达标,2030年PM2.5与O3达标。
图2 城市空气质量达标规划编制技术路线
4 规划目标建议
考虑到不同污染物的达标差距及可控水平,建议采取“各污染物分阶段达标,多种污染物协同控制”的原则,分“近、中、远期”三个阶段,从“能源结构调整、产业结构调整、污染末端治理”三方面持续削减污染物排放,最终实现空气质量全面达标。
近期(2020年):继续实施煤炭消费总量控制,煤炭总量控制在3 000万t以内。推进钢铁、水泥去产能工作,淘汰“三高两低”企业。加强末端治理,推进电力行业超低排放改造与石化行业泄露检测与修复技术,强力推进NOx、VOCs减排。研究机动车限牌政策,控制机动车尤其是柴油车总量。重点降低空气中NO2与颗粒物浓度,到“十三五”末,NO2浓度达标,PM10、PM2.5分别控制在 85μg/m3、45 μg/m3以内,臭氧污染得到初步控制。
中期(2025年):推进一次污染物与二次污染物协同控制,进一步巩固“十三五”污染治理成果,天然气、生物质能、地热、太阳能等清洁能源比例进一步扩大,煤炭消费总量控制在2 700万t以内。钢铁、石化、水泥产能进一步压缩,污染物排放达到特别排放限值要求,三产、生活大气污染得到有效控制,NH3、VOCs等得到进一步控制,到2025年前,PM10浓度达标,PM2.5浓度控制在40 μg/m3以内,O3污染得到有效控制。
远期(2030年):经过前期的污染管控,内源污染及外界输入性污染都得到有效控制,绿色低碳生活理念深入人心,空气质量显著提升,各污染物年均值达到国家二级标准。
具体目标建议值见表2。
表2 南京市空气质量达标规划指标体系
5 空气质量达标策略
5.1 调整产业结构与布局
南京产业结构过重,调结构、去产能是大幅削减污染物的主要抓手。首先要调轻产业结构,压缩重工业产能。全市范围内不再新增石化、钢铁、水泥、平板玻璃、有色金属冶炼等行业产能,炼油能力控制在2 800万t以内,钢铁产能控制在1 000万t以内。通过外购熟料、焦炭等措施,逐渐关停烧结、炼焦等重污染工序,其余重污染行业经过整合、淘汰,减少产能50%以上;其次优化产业布局,构建绿色发展空间。通过划定生态红线,强化国土空间功能。研究城市风道建设,形成有利于大气污染物扩散的城市空间格局。清理主导风向上风向污染企业,清洁空气廊道内,严控各类开发区扩容和新增成片新区建设,严控废气污染项目建设。加快主城区工业退出,退出的工业生产企业纳入城镇低效用地再开发,不得新(扩、改)建工业生产项目。
5.2 优化能源结构及使用
“十二五”期间,南京市煤炭年度消费量均超过3 200万t,在副省级城市中居于前列。要实现空气质量达标,必须减少煤炭的大量使用,改善能源结构。建议充分利用“西气东输”与“川气东送”工程,进一步争取气源,在目前20亿m3
的基础上,争取到“十三五”末可用天然气量提高到50亿m3以上,为装机容量300 MW以下电站锅炉煤改气工程,其余工业、社会锅炉煤改气、油改气工程等提供足够的替代能源;其次,通过价格杠杆、税收减免等经济手段,鼓励利用地热、太阳能、沼气、生物质、液化石油气等能源,提高清洁能源比例,压减煤炭使用量;同时,切实提高能源使用效率,通过强制清洁生产审核、实施节能评估制度,推行合同能源管理等措施,倒逼重点耗能行业如石化、钢铁、水泥及年消耗3 000 t标煤以上企业主要用能设备能效达到国际先进水平。
5.3 加强污染末端治理
工业点源方面,继续巩固SO2、NOx与颗粒物减排成果,电力行业实施超低排放改造[10],实现近零排放,钢铁、石化、水泥大气污染物达到特别排放限值要求。积极推行石化、化工行业VOCs减排,通过推行LDAR制度、实施储罐呼吸气回收、化工废水加盖、油品液下装卸等手段,到“十三五”末,实现VOCs减排30%;移动源治理方面,机动车遵循“人-车-路-油”管理模式,引导良好驾驶习惯,淘汰老旧车、黄标车,鼓励发展公共交通与新能源汽车,研究车辆限行限牌政策,疏通主要道路堵点,争取早日实施国VI油品。非道路机械方面,主要港口码头推广实施岸电,内河船舶强制使用含量1.5%以下低硫油,严查工程机械、农业机械冒黑烟现象;面源方面,加强工地扬尘管理,渣土加盖运输,堆场必须覆盖,主要道路机扫率达到80%以上,秸秆综合利用率90%以上,规模以上餐饮企业强制安装油烟处理装置,同时,加强畜禽养殖NH3排放管理,规模化养殖场应及时清运粪便。
[1]环境保护部.2015中国环境状况公报[R].2016.
[2]李培,王新,柴发合,等.我国城市大气污染控制综合管理对策[J].环境与可持续发展,2011(5):8-14.
[3]宋国君,何伟,张震,等.城市空气质量管理战略[J].绿叶,2014(11):19-28.
[4]单阳,赵秋月.以空气质量达标管理为核心的大气污染防治工作机制选择[J].环境监控与预警,2014(1):1-4.
[5]颜敏,李焕承,徐光仪,等.深圳市环境空气质量达标研究[J].环境科学与管理,2016(1):25-28.
[6]杨峰,刘春蕾,牟莹莹,等.南京市大气污染防治对策研究[J].中国环境管理干部学院学报,2016,26(3):67-70,79.
[7]江瑜.南京PM2.5源解析:燃煤是最大污染源机动车尾气其次[N/OL].(2015-04-30)[2016-09-13].http://www.njdaily.cn/2015/ 0430/1110688.shtml.
[8]唐孝炎,张远航,邵敏.大气环境化学[M].北京:高等教育出版社,2006:3.
[9]舒晶晶,王延辉.环保部部长:力争2030年城市空气质量达到二级[EB/OL].(2013-01-24)[2016-09-13].http://finance.chinanews.com/life/2013/01-24/4518667.shtml.
[10]谢放尖,李文青,郑新梅,等.南京市火电厂大气污染防治现状及对策研究[J].中国环境管理干部学院学报,2016,26(4):73-77.
(编辑:周利海)
Research on The General Idea of Nanjing Air Quality Attainment Planning
Xie Fangjian,Li Wenqing,Liu Chunlei
(Nanjing Municipal Academy of Environmental Protection Science,Nanjing Jiangsu 210093,China)
Based on the analysis of the status of air quality and the gap with the standard in Nanjing,the general idea,goal and strategy of the air quality attainment planning were studied.It showed that:In 2015,NO2,PM2.5,PM10annual average concentration and O3-8 h 90thconcentration were respectively lower 25%,63%,37%and 6.9%than the values of national air quality standard level 2.It suggested the planning should be divided to three stages,the near future(2020 year): NO2meeting standard,the medium-term (2025 year):PM10reaching standard,the long-term(2030 year):PM2.5and O3up to standard.Finally,adjusting industrial structure,optimizing energy structure and strengthen pollutant controlling which were the main three aspects strategies to achieve the standard proposed.
attainment planning,gap analysis,attainment deadline
X32
A
1008-813X(2016)05-0011-04
2016-09-20
谢放尖(1982-),男,湖南娄底人,毕业于南京大学环境学院环境规划与管理专业,硕士研究生,工程师,主要从事城市大气污染防治工作。
10.13358/j.issn.1008-813x.2016.05.03
伴随着快速城市化与工业化,大气污染物排放量巨大,我国空气质量总体形势不容乐观。2015年,全国338个地级以上城市中,仅有73个城市环境空气质量达标,超标率高达78.4%[1]。2016年实施的大气污染防治法第十四条规定,未达到国家空气质量标准的城市要及时编制大气环境质量限期达标规划。目前,如何科学制定空气质量达标规划,还缺乏技术指南,理论研究也比较少[2-3],还处在个别城市摸索实践阶段[4-5]。
南京市是江苏省省会,东部地区中心城市,国家重要石化、钢铁基地,产业结构偏重,空气污染较为严重。“大气十条”实施以来,2015年PM2.5年均浓度57 μg/m3,相比2013年下降24.9%,南京市已经完成了PM2.5来源解析工作[7],并进行了大气污染物排放清单2012—2015年持续滚动更新,形成了72 h多模式集合空气质量预报能力,具备编制空气质量达标规划的技术基础。本研究分析了南京市空气质量现状及达标差距,提出了规划编制技术路线、战略目标及达标策略,为南京市达标规划编制提供决策参考,相关研究方法也为同类城市编制达标规划提供了借鉴。