黄骅港非道路移动机械排气烟度实测分析

左 跃，穆德松，吕石成，吴双健

（1.沧州市渤海新区环境监控中心，河北 沧州 061000；2.沧州渤海新区生态环境执法一大队，河北 沧州 061000）

移动源排放是影响区域空气质量的重要因素。近年来，随着机动车污染防治力度的持续加大，其减排空间不断收窄，致使非道路移动机械排放问题逐渐凸显[1]。受产业特点影响，港口区域非道路移动机械种类多、数量大、密度高，伴随的尾气排放已逐渐成为区域大气污染物的主要来源之一。因此，掌握在用非道路移动机械尾气排放的现状和规律，进而针对性采取有效管控措施，对港口区域空气质量的提升具有重要意义。但由于非道路移动机械流动性大、作业时间不稳定、管理部门众多等原因，导致目前国内少见基于大量实测数据分析区域非道路移动机械排气烟度状况的报道[2-3]。尤其港口区域，更是鲜有报道。

本研究基于黄骅港区域柴油非道路移动机械排气烟度年度实测数据，分析了机械类别、环保编码登记情况、柴油颗粒捕集器（DPF）加装情况、排放阶段、出厂年份与机械排气烟度的关系。旨在为港口区域非道路移动机械尾气污染防治提供数据支撑和决策支持。

1 方法

1.1 实测对象

自2020年5月至2021年4月，历时一年，在黄骅港港内及周边邻近区域随机选取正常作业的非道路移动机械600台（每月50台）进行排气烟度实测。机械类别及排放阶段分布如图1所示：装载机327台，占比55%，其中，国三282台、国二41台、国一4台；挖掘机116台，占比19%，其中国三56台、国二56台、国一4台；叉车101台，占比17%，其中国三63台、国二37台、国一1台；其他机械（集装箱吊运机、港口牵引车、轮胎式起重机等）合计56台，占比9%，其中国三20台、国二32台、国一4台。

1.2 仪器与方法

本研究采用AML-202型不透光烟度计，参照GB 36886-2018中相关检验方法，采用自由加速法，测量非道路移动机械排气的光吸收系数。同时，逐台机械分别统计环保编码登记情况、DPF加装情况、排放阶段、出厂年份等基础信息。

2 结果与讨论

2.1 实测机械排气烟度情况

600台实测非道路移动机械排气烟度情况如图2所示，整体排气烟度为（0.25±0.25）m-1，按照GB 36886-2018中限值类别进行划分：530台机械排气烟度≤0.5 m-1；66台机械排气烟度＞0.5 m-1，且≤1.61 m-1；4 台机械排气烟度＞1.61 m-1。根据GB 36886-2018，划定禁止使用高排放非道路移动机械区域（低排区）可选择执行Ⅲ类限值（≤0.5 m-1）。本研究显示，88%实测机械已满足低排区限值要求，显著高于华东典型城市实测结果[2]，12%实测机械需通过加装DPF等措施才能达到低排区限值要求。不足1%的实测机械达到I 类限值（＞1.61 m-1），明显低于华东典型城市[3]及河北省[4]实测结果。

2.2 机械类别排气烟度分布

机械类别排气烟度分布如图3所示，其他机械平均排气烟度最高，装载机、挖掘机、叉车平均排气烟度接近，其中挖掘机略高，叉车略低。

图3 机械类别排气烟度分布

装载机、挖掘机、叉车排气烟度均低于成都市实测结果[3]。三类机械排气烟度均值接近，与成都市实测结果不符[3]。其他机械平均排气烟度约为上述三类机械的1.4倍。受港口区域作业特点影响，其他机械虽然总占比较少，但流动性小、使用频率高，且使用地点相对集中于码头区域，其排气对区域空气质量的影响更为直接。因此，为进一步提升区域空气质量，可采取合理有效管控措施，针对性降低其他机械排气烟度。

2.3 环保编码登记情况与排气烟度的关系

实测非道路移动机械中：19台未完成环保编码登记，占比3%，排气烟度为（0.43±0.48）m-1；581台已完成环保编码登记，占比97%，排气烟度为（0.24±0.24）m-1。排气烟度对比情况如图4所示。

图4 环保编码登记情况与排气烟度的关系

非道路移动机械需符合排放标准才能进行环保编码登记，从而可以从源头淘汰超标机械。机械完成环保编码登记后，有助于职能部门开展监督监测和溯源监管，进而可以督促相对高排放机械及时维保、检修或加装DPF。本研究显示，已编码登记机械平均排气烟度较未编码登记机械减少44%。可见，广泛开展环保编码登记对降低区域非道路移动机械整体排气烟度具有积极意义。

2.4 DPF加装情况与排气烟度的关系

实测非道路移动机械DPF加装情况如图5所示：国一6台，在全部国一机械中占比46%；国二49台，在全部国二机械中占比30%；国三22台，在全部国三机械中占比5%。国一、国二、国三已加装DPF机械排气烟度分别为（0.10±0.11）m-1、（0.12±0.09）m-1、（0.14±0.09）m-1，显著低于同排放阶段未加装DPF机械。具体内容如图6所示。

图5 实测机械DPF加装情况

图6 DPF加装情况与排气烟度的关系

随着机械排放阶段的提升，DPF安装率呈下降趋势，说明目前低排放阶段机械更多采用加装DPF方式以达到现行排放标准。国一、国二、国三已加装DPF机械平均排气烟度基本持平，较同排放阶段未加装DPF机械分别减少70%、70%、36%。据此，加装DPF可明显降低非道路移动机械排气烟度，其中国一、国二机械效果更为显著。

2.5 排放阶段与排气烟度的关系

鉴于加装DPF会大幅度降低所有非道路移动机械排气烟度，为了更加客观、准确的反映排放阶段与排气烟度的关系，取未加装DPF机械（共523台）进行分析研究。其中：国一7台，占比1%，排气烟度为（0.33±0.12）m-1；国二117台，占比22%，排气烟度为（0.40±0.43）m-1；国三399台，占比76%，排气烟度为（0.22±0.18）m-1。排放阶段与排气烟度的关系如图7所示。

图7 排放阶段与排气烟度的关系

国三机械平均排气烟度较国一、国二机械分别减少33%和45%。近年来，随着职能部门对非道路移动机械管控力度不断增强，相对高排放机械大部分加装了DPF或进行了淘汰更新。如果未加强管控力度，预计国三机械与国一、国二机械排气烟度差异将更为显著。因此，为进一步提升区域空气质量，可采取有效管控措施，提高国三机械的占比。

2.6 出厂年份与排气烟度的关系

取未加装DPF机械（共523台）进行分析研究。机械数量出厂年份分布情况如图8所示：2016及以前年份出厂机械较少且分布相对均匀，合计占比30%；2017至2018年出厂机械较之前年份有所增加，合计占比18%；2019至2021年出厂机械合计占比52%，其中2019至2020年出厂机械数量显著高于其他年份，2021年出厂机械显著少于其他年份。各出厂年份机械排气烟度分布情况如图9所示。

图8 机械数量出厂年份分布

图9 排气烟度出厂年份分布

随着机械出厂年份递增，平均排气烟度整体呈下降趋势。2019至2021年出厂机械平均排气烟度较之前年份出厂机械减少31%。据此，通过淘汰或更新老旧机械，提高新出厂机械占比，可有效降低区域机械整体排气烟度。2020年《河北省机动车和非道路移动机械排放污染防治条例》实施，当地职能部门借势严控黄骅港区域非道路移动机械排放污染，促使使用单位积极淘汰高排放老旧机械并购置新出厂机械，可能是造成2019至2020年出厂机械数量激增的主要原因。实测时间截至2021年5月，因此2021年出厂机械数量显著少于其他月份。

3 结论

（1）黄骅港区域实测非道路移动机械排气烟度为0.25±0.25 m-1，满足低排区限值要求占比88%。

（2）装载机、挖掘机、叉车平均排气烟度接近，其他机械平均排气烟度约为以上三类机械的1.4倍。可针对性采取管控措施。

（3）已编码登记机械占比97%，平均排气烟度较未编码登记机械减少44%。广泛开展环保编码登记对降低区域非道路移动机械整体排气烟度具有积极意义。

（4）国一、国二、国三机械DPF加装率分别为46%、30%、5%，平均排气烟度较同排放阶段未加装DPF机械分别降低70%、70%、36%。加装DPF可明显降低非道路移动机械排气烟度，其中国一、国二机械效果更为显著。

（5）在未加装DPF的机械中，国三机械占比76%，平均排气烟度较国一、国二机械分别减少33%和45%。可针对性采取管控措施。

（6）在未加装DPF机械中，随着机械出厂年份递增，平均排气烟度整体呈下降趋势。2019至2021年出厂机械占比52%，平均排气烟度较之前年份出厂机械减少31%。通过淘汰或更新老旧机械，提高新出厂机械占比，可有效降低区域机械整体排气烟度。