嘉兴市秀洲区大气污染物排放特征及治理实践

胡 俊，姚冬伟，戎 宇，侯保兵

(1.嘉兴市秀洲生态环境监测站，浙江 嘉兴 314031；2.中环清科(嘉兴)环境技术研究院有限公司，浙江 嘉兴 314031)

1 引言

2017年，嘉兴市秀洲区空气质量优良率为72.6%，同比降低了1.7%，其中优级天数为 65 d，良级天数为200 d，秀洲区环境空气质量未达到国家二类区标准。全年细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)可吸入颗粒物(PM10)和二氧化氮(NO2)日均值均出现超标，超标率分别为9.3%、18.9%、2.5%和1.6%，臭氧(O3)首要污染物。细颗粒物(PM2.5)年均浓度为42 μg/m3，同比降低4.5%。为深入推进大气环境质量治理和推进空气质量改善，为制定相关大气污染防治对策及应急管控措施提供科学依据和数据支撑，根据《大气颗粒物来源技术解析技术指南(试行)》(环发2013]92号)等文件[1～9]要求，对2018年秀洲区污染源排放特征进行调研分析并综合研判，采取切实有效措施实施秀洲区环境空气质量改善。

2 秀洲区主要大气污染物排放量及来源分析

据调研，2018年秀洲区SO2、NOX、CO、VOCs、NH3、TSP、PM10、PM2.5、炭黑(简称BC，下同)以及OC(简称OC，下同)的排放总量分别为4205.60、8961.47、13670.73、7361.28、1078.21、6375.64、3496.18、2076.79、139.73和119.36 t。其中，VOCs的主要贡献源是溶剂使用源和工艺过程源，化石燃料固定燃烧源是全区SO2排放的第一贡献源，也是NOX、CO的最大排放贡献源。移动源对NOX、CO、BC排放贡献显著。由于2016～2018年来全市对电厂末端治理要求越来越高，大力推行电厂超低排放改造，电厂颗粒物排放得到了有效控制，其次2018年前全面完成了10蒸t以下燃煤锅炉的淘汰工作且正在全面开展35蒸t以下燃煤锅炉淘汰工作，综上使得化石燃料固定燃烧源不再是颗粒物的主要贡献源，而扬尘源成为颗粒物最大贡献源；此外，农业源、废弃物处理源是NH3的两大贡献源。化石燃料固定燃烧源SO2、NOX和颗粒物均主要来自电力供热，分担率分别达66.21%、78.88%和70.70%，虽然电厂大多完成了超低排放改造，但是其燃煤基数大，致使SO2、NOX和颗粒物贡献率仍较高，需加快电厂能源消费结构调整。工艺过程源VOCs、TSP排放量1307.56、456.35 t，石化与化工与轻纺VOCs贡献率超50%，建材TSP贡献率超90%。其他工业中VOCs约有40%来自轻纺，其余大部分VOCs来自化工与化纤，建材中TSP约有17%来自平板玻璃。移动源作为VOCs第三大贡献源，污染物主要来自道路移动源。道路移动源中，汽油车CO、VOCs和NH3排放贡献显著，柴油车SO2、NOX和颗粒物排放贡献显著。汽油车中，污染物主要来自小型客车和摩托车，其中小型客车VOCs贡献率高达52.06%；不同排放标准汽油车中，国Ⅴ前的汽油车污染物排放贡献都较大。柴油车中，污染物主要来自轻型、重型货车。从排放标准来看，国Ⅲ柴油车VOCs、TSP、PM10、PM2.5、BC、OC排放贡献显著，其次是国Ⅴ车，再次是国Ⅳ车；国Ⅱ以前柴油车的贡献很小，这主要是由于嘉兴市持续推进的黄标车及老旧车辆淘汰工作成效显著；国Ⅴ柴油车NH3贡献率较高，这是由于国Ⅴ柴油车辆增设尿素尾气处理系统，还原NOX为NH3，导致NH3增加。货运船舶污染物排放是非道路移动源各类污染物排放的最大贡献者。溶剂使用源是两大主要VOCs贡献源之一，VOCs主要来自表面涂层，贡献率52.01%，工业部分涂装是表面涂层的主要贡献。扬尘源是颗粒物TSP、PM10、PM2.5排放的重要来源之一，尤其是工地扬尘和道路扬尘贡献较大。农业源NH3排放主要来自畜禽养殖和氮肥施用，贡献率分别为33%和55.49%。氮肥施用是农业源NH3排放的最大贡献源，其中尿素使用是最大贡献源，贡献率达71.27%。畜禽养殖是农业源NH3排放的第二大贡献源，其中奶牛、绵羊、山羊和肉鸡的养殖是畜禽养殖NH3排放的前四大贡献源，贡献率达77.26%，此外由于近几年生猪减量工作的开展，肉猪出栏量仅6971只。废弃物处理源的VOCs排放中废水处理贡献率最大，贡献率达100%；NH3排放中烟气脱硝的贡献率最大，贡献率达71.29%。各类污染物排放量详见表1。

表1 2018 年秀洲区各类污染物排放量 t/年

3 秀洲区大气污染物的区域特征

根据源清单调查的秀洲区2018年各类污染物排放量，结合秀洲区地理信息资料，对各类污染物进行区域空间分配，运用GIS软件模拟得到污染物空间分布情况。污染物排放的集中区域基本都是城市中心区域和工业集中区。从污染物来看，SO2排放的高值区以王江泾镇南部、王店镇西南部和高新区和王江泾镇结合处的点状和块状区域(图1)，主要为各镇(高新区)工业燃烧排放，这是由于SO2排放以工业燃烧为主，主要集中在电厂及其他工业区。NOX排放的高值区以王江泾镇南和油车港东部、王店镇西南部、洪合镇和高新区交界处的块状分布区域，点状分布为辅(图2)；各镇(高新区)工业园区以及工业集聚点是排放高值的集中分布区域，这些区域不仅工业较发达，而且路网稠密、车流量大，是工业部分和移动源NOX的集中排放区域；NOX排放空间分布区域更为广泛且排放量更大，主要是因为工业部分和移动源NOX排放量都比SO2大很多。 VOCs排放的高值区主要呈点状分布，与NOX分布有相似特征，王江泾镇贡献最大，其他如高新区以及王店镇工业集聚区都有较大也有较大贡献(图3)，主要由工业企业所在位置工艺过程排放造成。PM10排放以块状分布为主，点状和块状分布为辅；因为 PM10主要来自工业企业排放和城市施工工地以及道路扬尘排放，因此在工业区和城市中心区域有明显的排放高值区，块状区域主要集中于高新区和洪合镇(图4)，PM2.5排放的空间分布特征与 PM10基本一致(图5)，但排放量略小。

表2 2018 年秀洲区各镇(高新区)污染物排放量 t/年

4 大气治理方面采取的实践措施

根据2018年调研结果，秀洲区在环境大气治理方面分析和采取了以下措施。

(1)针对挥发性有机物，秀洲区工业VOCs排放主要源自印刷印染、表面涂层、石化与化工、化纤等行业。作为本地特色产业之一，印染行业末端处理设施效率普遍较低，染料消耗大，VOCs排放几乎涉及了所有排放环节。成品定型阶段是印染行业排放量最大的加工环节，其排放来源于使用高温定型机导致的溶剂挥发。2018年以来，各相关企业在生产车间增加废气回收和处理处置的设施，做好废气治理设施提升改造工作。此外，对于一些乡镇的小型注塑和印刷厂应予整合，大力推进低(无)VOCs含量原辅材料替代工作。对于整个秀洲区而言，全面推进VOCs排放企业错峰生产，加强源头治理，把污染防治工作落到实处。

(2)针对氮氧化物，持续开展35蒸t/h以下燃煤锅炉淘汰工作，新建燃气锅炉数量大幅提升，燃气锅炉NOx排放量也有提升趋势，为此更需及时开展燃气锅炉低氮改造工作，降低燃气锅炉NOx排放量，进一步实现生产清洁化。机动车是城市NOx的重要贡献源之一，在现有工作上继续推进老旧车淘汰工作，加强高污染车辆监管，设立禁止使用高排放机动车区域；进一步完善公共交通建设，倡导绿色出行。严密监控非道路移动机械，提高非道路移动机械管理水平，摸清非道路移动机械底数，包括保有量、使用频率、燃油消耗量和油品质量现状等，强化禁止使用高排放非道路移动机械区域管理，定期开展非道路移动机械抽查，基本消除冒黑烟现象。

图1 SO2区域分布

图2 NOX区域分布

图3 VOCs区域分布

图4 PM10区域分布

图5 PM2.5区域分布

(3)针对次要污染物，PM2.5的第一排放源是化石燃料燃烧源，贡献率62.12%，其次是工艺过程源，贡献率13.92%，扬尘源贡献率9.84%，移动源贡献率8.64%，生物质燃烧源和餐饮源贡献率分别为5.20%和0.29%。PM10排放以块状分布为主，点状和块状分布为辅。因为 PM10主要来自工业企业排放和城市施工工地以及道路扬尘排放，因此在工业区和城市中心区域有明显的排放高值区，较深区域的块状分布明显，块状区域主要集中于高新区和洪合镇。

5 结语

2020年嘉兴市区空气细颗粒物(PM2.5)年均浓度为28 μg/m3，同比降低20.0%，连续两年达到国家二级标准；臭氧(O3)统计浓度为160 μg/m3，同比下降5.3%，首次达到国家二级标准。全年臭氧(O3)、细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)和二氧化氮(NO2)等日均值均出现超标，超标率分别为9.8%、3.0%、0.3%和0.3%，臭氧(O3)为嘉兴市区环境空气首要污染物。2020年嘉兴市区优级天数114 d，良级天数205 d，优良天数累计319 d，全年占比87.2%，与措施实施之前相比增加14.6%， 说明秀洲区空气环境质量控制措施起到了应有的效果，在区域大气环境治理方面积累了一定的经验，具有较好的借鉴和参考意义。