大气污染控制措施及效果评估

张轶智， 赵成武

(太原市工业和信息化发展中心，山西 太原 030002)

引 言

近年来，我国雾霾天气频发，尤其是在冬天尤为严重，严重威胁着居民正常的生活的健康。同时，雾霾天气的频发也引起社会公众和国家政府的关注。导致雾霾天气的关键原因为大气污染，目前主要以华北地区为主。针对当前严峻的雾霾等大气污染问题，我国政府相继出台了一系列的控制措施，并制定了《环境空气质量标准》《重点区域大气污染“十四五”规划》以及《大气污染防治行动计划》等[1]。在各项政策和防控措施的综合应用下对治理效果进行有效评估尤为重要。本文以山西省为例对其大气污染控制措施下的治理效果进行评估研究，重点从对污染物的排放量、控制质量的改善效果以及PM2.5的下降量进行评估。

1 山西省污染排放源分析

结合社会调研得出，山西省的主要污染源包括电力、钢铁、工业锅炉、机动车以及玻璃、水泥行业等。其中，电力、水泥玻璃行业以及钢铁制造行业为重点污染源。

上述行业目前所装配的燃煤机组装机容量为98%，对应在实际生产中的脱硫效率可达80%以上；燃煤机组装机容量为88.3%，对应在实际生产中的脱硫效率仅为60%。上述重点行业中，以山西省太原为例其对应的污染物排放量统计如表1所示。

表1 重点行业污染物排放量占比统计

经对山西省当前所配置的工业锅炉数量及参数进行统计，得出如表2所示的统计结果。

表2 山西省工业锅炉数量及容量等统计

经统计，工业锅炉行业中每年排放的SO2平均量为25万t，NOx的平均排放量为45万t，VOCs的平均排放量为6.5万t，PM2.5的平均排放量为6万t，PM10的平均排放量为11万t。太原、忻州、吕梁以及临汾工业锅炉行业的排污量最高，统计结果如表3所示。

表3 工业锅炉各市的排污量占比统计

对于工业锅炉行业中主要的污染物包括有SO2、NOx、PM2.5等。目前，针对工业锅炉的污染物的主要控制措施可采用石灰石/石灰-石膏法、选择性非催化还原法、选择性催化还原法、重力沉降法、湿法除尘法以及其他除尘技术等[2]。上述治理方法中以石灰石/石灰-石膏法的处理效果最佳。

对于道路机动车而言，经统计，山西省每年排放的SO2的平均量为1.7万t，NOx的平均排放量为41万t，VOCs的平均排放量为9万t，PM2.5的平均排放量为2.43万t，PM10的平均排放量为2.49万t。

综上所述，在众多污染物中SO2、PM2.5和PM10的主要污染源为电力、钢铁、水泥以及玻璃等重点行业；NOx的主要污染源为电力、钢铁、水泥等重点行业、工业锅炉以及道路机车等。

2 大气污染的控制措施

在山西省当前污染现状及各污染源占比分析的基础上，重点从三个层次开展对山西省当地大气污染的治理，具体可以分为基准治理、控制治理以及联合治理三个层面[3]。

2.1 基准治理措施

所谓基准治理措施指的是在山西省现有能源结构和末端控制措施不变的基础上，对重点行业以及清洁能源的应用提出主要措施，具体如下：

1) 去除重点行业的剩余产能：在山西省开展过剩产能压减的工作，对炼钢、炼铁、火力发电行业的过剩产能进行去除；同时，对水泥、玻璃及焦炭行业的产能进行控制。

2) 在山西省省内大力推广清洁能源的利用，包括风力、太阳能、水能，控制火力发电的增长趋势[4]。

3) 对山西省省内当前的燃煤机组进行全面节能改造，降低其污染物的排放。

2.2 控制治理措施

在基准治理措施实施的基础上，重点对山西省省内能源结构进行调整，并采取相应的末端控制措施确保控制治理措施的实施，具体如下：

1) 对当前省内火力发电结构进行优化，重点通过对产能相对落后、污染物排放量大的火力发电产进行淘汰，并对发电能力较弱的企业进行淘汰；

2) 在省内开展清洁能源集中供热工程的实施；

3) 大力推进煤改电工程在省内的改造实施，同时大力推进风能、太阳能、地热能等新型能源的利用；

4) 对于无法实现集中供热的区域，采用清洁能源代替传统煤的供热；

5) 为当前省内火力发电厂、钢铁行业、水泥行业等安装脱硫、脱硝以及除尘等设备，保证火力发电厂的脱硫效率达到95%，脱硝效率达到85%，除尘效率达到99%；

6) 淘汰省内的黄标车，并大力推广“国六”排放标准；

7) 对省内炼焦、化工、印刷等行业所排放的VOCs进行控制，确保VOCs排放量下降50%。

2.3 联合治理措施

在基准治理和控制治理措施实施的基础上，可以通过号召山西省周围省市采取相应的减排措施，共同对附近区域大气污染进行治理。

3 大气污染控制效果评估

基准治理措施是能源产业结构不变的基础上实施的，在本着推动社会经济发展的原则上开展；控制治理措施是在基准治理措施开展的基础上，考虑到经济发展造成的省内能源结构可能存在调整的基础上开展的，此类治理措施的效果评估未考虑周边其他省市区域污染物的排放；联合治理措施是在基准和控制治理措施实施的基础上，拟定周边省市也采取类似的控制措施下的效果进行评估[5]。本节重点对上述治理措施的实施效果进行评估，并总结如下：

1) 基于基准治理措施，山西省SO2、PM2.5以及VOCs的污染物排放量有所下降；但是NOx的污染物排放量较之前提升。导致该现象的主要原因为山西省内机动车的保有量显著上升；

2) 基于联合治理措施，山西省内SO2、PM2.5、NOx以及VOCs的排放量明显降低，具体治理效果如表4所示。

表4 基于联合治理措施的效果

3) 在工业生产中安装相应的脱硫、脱硝以及除尘等设备，同时采取清洁能源代替以煤为主的传统能源的措施可将有效治理NOx污染物，减排量约为45%。

4 结语

近年来，随着经济飞速增长的同时，大气污染也变得越发严重，影响人们正常生活和人身健康。因此，根据当地污染现状采取有效的治理措施对于大气污染进行治理。本文以山西省为例采取基准治理、控制治理和联合治理三个层面对其大气污染问题进行治理。经预评估后得知，采取三个层面的综合治理对SO2、PM2.5、NOx以及VOCs等污染物得到有效控制。