楊峰+劉春蕾+李潔+鄭新梅
摘 要:臭氧逐漸成為影響南京市環(huán)境空氣質量的首要污染物。分析認為大量的NOx及VOCs等污染物排放量、不利的氣象條件及顯著的區(qū)域污染特征是造成臭氧污染的3種主要原因。在研究梳理國內外相關國家和城市臭氧污染防治方法的基礎上,立足南京市自身產業(yè)結構和污染特征,著重在健全法制保障、優(yōu)化產業(yè)結構、強化VOCs污染防治、推進移動源污染控制、推進重點行業(yè)NOx減排、加強基礎工作研究、深化區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控等7個方面獲得重要啟示,以期強化未來南京市臭氧污染防治,改善大氣環(huán)境質量。
關鍵詞:臭氧;污染;啟示;南京
中圖分類號 X51 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)02-03-0054-04
Abstract:Ozone has gradually become the primary pollutant of affecting atmospheric environment quality in Nanjing. It is analyzed that large discharge of NOx and VOCs pollutants,bad weather condition and significant regional pollution characteristics are the three main reasons. Based on the research of relevant national and urban methods on ozone pollution prevention and control at home and abroad,considering Nanjing itselves' industry structure and pollution characteristics,seven aspects experiences are obtained in order to strengthen the treatment of ozone pollution and improve the atmospheric environment quality;it mainly includes sounding legal protection,optimizing the industrial structure,intensifying the prevention and control of VOCs pollution,improving the prevention and control of moving sources,improving NOx reduction in key industries,as well as strengthening basic work research and deepening regional joint defense.
Key words:Ozone;Pollution;Inspiration;Nanjing
近年來,南京市臭氧(O3)超標問題日益凸顯。據統(tǒng)計[1-3],自2013年環(huán)境空氣質量采用新標準評價以來,除2013年南京市O3濃度達標外(O3評價取日最大8h值第90百分位數),2014和2015年O3評價值分別為204μg/m3和175μg/m3,分別超標0.28倍和0.09倍。南京市O3污染天數逐年上升,2013至2015年O3污染天數分別為13d、42d和48d。在PM2.5濃度持續(xù)下降 [4]、環(huán)境空氣質量狀況總體穩(wěn)中趨好的情況下[5-7],O3已超越PM2.5成為影響南京市環(huán)境空氣質量的首要污染物。資料顯示[8-13],國內外不同國家或城市也曾遭受或正在遭受O3污染,實踐過程中積累了一定的經驗值得借鑒。本文利用前期研究成果,以南京市近年來O3污染為背景,通過研究梳理國內外相關國家或城市的O3污染防治對策,立足南京市自身產業(yè)結構和環(huán)境污染特征,初步探討了相關治理經驗對南京市防治O3污染的啟示,以期為南京市O3污染防治提供理論支持。
1 南京市臭氧污染原因
2015年南京市建成區(qū)空氣質量達標235d,達標率為64.4%,同比2014年上升12.3個百分點。但在污染天統(tǒng)計中,首要污染物排名依次為O3、PM2.5、NO2和PM10,對應比率依次為47.10%、43.10%、5.90%和3.90%。O3污染的影響突出表現(xiàn)在空氣優(yōu)良率方面。對比南京市與江蘇省內其他12城市空氣優(yōu)良率發(fā)現(xiàn),南京市空氣優(yōu)良率在省內排列倒數第3位,處于較差水平,而同時期南京市PM2.5濃度降幅據省內城市第一位[4],排名第四??諝赓|量優(yōu)良率之所以處于較差水平,主要與O3超標相對省內其他城市較多有關。
究其原因,主要有以下3個方面:一是本地污染排放量大。南京市大氣污染物排放的NOx和VOCs等污染物為O3生成提供了重要的前體物。有研究表明,1分子 NOx從排放到去除期間可以生成7.5分子O3[14];人為源VOCs排放對O3生成具有重要影響[15-16]。南京市是全國重化工基地之一,電力、鋼鐵、水泥等行業(yè)NOx排放總量較大,石化行業(yè)VOCs排放較高,所以易導致O3生成。此外,機動車數量的快速增長也增加了NOx和VOCs的排放,生活面源如加油站油氣揮發(fā)、印刷、涂料、溶劑等污染排放對O3生成的貢獻也不容小覷。二是氣象條件相對不利[17]。南京O3超標主要集中在春、夏兩季。氣壓、紫外輻射強度、氣溫及風向均在春夏兩季對O3濃度影響顯著。這是因為:春季冷空氣活動及強度逐漸減弱,輻射增強,氣溫升高,易于O3生成、累積,形成超標;夏季受副熱帶高壓系統(tǒng)影響,盛行下沉氣流,天氣晴熱高溫,光照時間長,且紫外輻射強烈,光化學反應條件充分,易造成午后O3濃度高值及超標現(xiàn)象。三是南京O3污染呈明顯區(qū)域性特征。研究表明[18-19],京津冀、長三角和珠三角等重點區(qū)域O3在3-10月均出現(xiàn)不同程度超標。長三角是我國東部經濟發(fā)達地區(qū),其石化、電力及交通等行業(yè)較為發(fā)達,造成區(qū)域內NOx和VOCs排放總量大,長三角區(qū)域O3常會出現(xiàn)多個城市同步超標等狀況,區(qū)域污染特征明顯。
2 國內外臭氧污染防治做法及成效
2.1 國外
2.1.1 美國
2.1.1.1 嚴格設定、更新空氣質量標準 EPA制定了針對包括O3在內的6大普遍污染物的“國家環(huán)境空氣質量標準”,每5a進行評估并決定是否對這些標準進行更新。2015年10月最新的O3標準要求平均戶外O38h的濃度最大值不超過70ppb。
2.1.1.2 重視VOCs防治管控 1990年CAAA明確提出分“兩步驟”對VOCs進行控制。首先控制汽車排放的VOCs、NOX,然后控制工業(yè)VOCs,同時,根據大氣中的O3濃度采取地區(qū)O3分級控制措施,要求O3濃度不合格的地區(qū)遞交15%VOCs削減計劃。在這些控制措施的共同作用下,美國1990—2005年VOCs的減排量高達到55%。1990年,CAAA規(guī)定石化和化工企業(yè)必須實施LDAR,該規(guī)定實施后,石化和化工企業(yè)的VOCs排放量分別降低了63%和56%。
2.1.1.3 分區(qū)域協(xié)同管理 美國目前采取區(qū)域環(huán)境管理框架,打破州的界限,依據地理和社會經濟,將全國劃分成10個大的地理區(qū)域,設立區(qū)域辦公室進行統(tǒng)一管理。環(huán)保機構有權進行立法、執(zhí)法、處罰,并通過強制執(zhí)行手段和監(jiān)控、技術改進等相結合的方式協(xié)調開展工作。
2.1.2 歐盟
2.1.2.1 加強地面O3污染監(jiān)測 歐盟環(huán)保局在歐洲大陸設立了586個地面O3監(jiān)測站,分布在農村、城鄉(xiāng)接合部和城市市區(qū),并加強了對形成O3前體物質排放量的統(tǒng)計和監(jiān)測。
2.1.2.2 注重區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控,數據共享 歐盟立法規(guī)定,歐盟各成員國必須每年向歐盟環(huán)保局報告O3前體物質的排放量,并確保上述污染物的排放量不超過歐盟確定的目標值。每年10月31日前,歐盟成員國還得把夏天的O3污染情況進行匯總統(tǒng)一通報,以預測這些數值長期以來對人類健康的影響。
2.1.2.3 英國O3防控方案具有參考性 英國最開始是對能源結構進行調整,之后又采取多種手段加強機動車污染防治。如1956年關閉倫敦市內所有燃煤電廠,同時在一些地方建立無煙區(qū);1993年要求新車必須安裝尾氣凈化裝置等。此外,政府通過減免停車費用和汽車使用稅以及高額的返利,大力推動新能源汽車的使用,有效控制市區(qū)內汽車數量,減少機動車尾氣污染。
2.2 國內
2.2.1 北京
2.2.1.1 按地區(qū)和行業(yè)制訂防治政策 自2013年起北京市出臺了一系列政策、法律法規(guī)來確保大氣污染治理的進程,包括《大氣污染防治行動計劃》《京津冀及周邊地區(qū)落實大氣污染防治行動計劃實施細則》《大氣污染防治行動計劃實施情況考核辦法(試行)實施細則》,《石化行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合整治方案》等。
2.2.1.2 加強對VOCs的防治 一是率先出臺了VOCs排污費征收標準。二是明確了VOCs減排目標。北京在清潔空氣行動計劃(2013-2017)中,提出了明確的VOCs控制目標及控制重點。到2017年,全市工業(yè)重點行業(yè)揮發(fā)性有機物排放量與2012年相比累計減少50%左右。三是發(fā)布地方標準。北京制定了地方標準《大氣污染物綜合排放標準》(DB 11/501-2007),其中包含一系列與VOCs控制密切相關的規(guī)定。
2.2.1.3 利用普查機會編制NOx和VOCs清單 北京在污染源普查時將NOx和VOCs納入普查工作,建立了北京市各類VOCs污染源的排放清單和基礎信息數據庫,為VOCs排放清單的動態(tài)更新和VOCs污染源管理創(chuàng)立了技術平臺。
2.2.1.4 精準發(fā)力強化機動車污染防治 北京通過提高燃油標準、控制機動車保有量等方式,加強機動車污染防治,并加大重點區(qū)域督查力度,加快黃標車和老舊車淘汰力度,控制重型卡車等移動污染源。
2.2.2 上海
VOCs排放是上海市O3生成主要貢獻源,上海市主要側重于通過VOCs防治來達到減少O3污染的目標。
2.2.2.1 明確控制重點 上海市VOCs污染防治的重點行業(yè)包括:石化、有機化工、電子元器件制造(半導體制造等)、化學藥品原藥制造(生物制藥等)、包裝印刷、裝備制造涂裝(汽車制造、船舶制造等)、合成材料、塑料產品制造、電子電器產品制造等工業(yè)污染源,以及干洗、汽車修理等面源。
2.2.2.2 分步實施,有序推進 上海于2012年已在8個中心城區(qū)啟動干洗行業(yè)VOCs排放調查并加強了VOCs污染控制。2013年起,有序開展各重點行業(yè)VOCs排放調查工作,篩選重點排放源,建立了本市VOCs重點監(jiān)管企業(yè)名錄,逐步完成第五輪“環(huán)保三年行動計劃“中VOCs治理示范工程,并在此基礎上予以推廣。
2.2.2.3 嚴格環(huán)境準入,強化VOCs源頭管理 一是提高了VOCs排放類項目建設要求,逐步實行總量控制。新、改、擴建項目排放VOCs的生產環(huán)節(jié)應安裝廢氣收集、回收或凈化裝置,凈化效率應不低于85%。二是淘汰VOCs排放類落后產能。根據《上海工業(yè)調整淘汰落后產能“十二五”規(guī)劃》,加大對VOCs排放類落后產能的淘汰力度,優(yōu)化VOCs排放產業(yè)布局調整。
2.2.3 廣州
2.2.3.1 進行重點污染源整治,有效控制VOCs排放 主要包括:一是推行VOCs排放標準。目前已經推行了汽車、家具、印刷、制鞋、集裝箱等5個行業(yè)的VOCs排放標準,未來還將納入生活服務、電子元件制造、化學藥品原料制造等9個行業(yè)共13個行業(yè)的VOCs排放標準。二是推廣使用LDAR技術,加強石油加工行業(yè)全過程控制。三是抓好印刷、家具、制鞋、汽車制造業(yè)達標治理。四是加強其他行業(yè)VOCs排放的控制。開展集裝箱、船舶、電子設備、金屬容器制造等涉及表面涂裝工藝企業(yè)的整治;提高環(huán)保水性涂料的使用比例,對工藝單元排放的尾氣進行回收利用;未安裝廢氣處理設施的工廠必須安裝后處理設施收集涂裝車間廢氣,集中進行污染處理。
2.2.3.2 建立排放VOCs工業(yè)源的長效機制 包括:一、完善政策標準體系。制定重點行業(yè)VOCs削減和控制技術政策,推廣清潔生產技術。二、加強VOCs監(jiān)測能力建設。三、建立排放申報登記和環(huán)境統(tǒng)計制度,全面掌握污染源的行業(yè)和地區(qū)分布情況,建立健全VOCs污染源檔案和信息數據庫,完善VOCs排放源清單。四、嚴格環(huán)境監(jiān)管。按照排污許可證管理辦法要求,對以排放VOCs為特征污染物的企業(yè)發(fā)放相應排污許可證。實施強制性清潔生產審核,加強對VOCs排放源的監(jiān)督、監(jiān)測和監(jiān)管核查。
2.2.4 深圳 深圳市O3污染處于VOCs控制區(qū),單純削減NOx反而會增大O3濃度,所以深圳市O3控制以VOCs污染控制為重點,VOCs和NOx按3:1的比例協(xié)同控制,采用的主要措施有:
2.2.4.1 堅持源頭控制為主,末端治理為輔的原則 一強化機動車污染防治和新能源汽車推廣,減少NOx排放。截至2014年,累計推廣使用公交車等各類清潔能源汽車11 000輛以上。二開展港口船舶污染治理。推進港口拖車“油改氣”,港作設施“油改電”工作,鼓勵靠港傳播使用岸電和含硫量低于0.1%的低硫燃油。三開展VOCs污染源普查工作,制定重點監(jiān)管企業(yè)名單,要求涂裝行業(yè)禁止使用高揮發(fā)性涂料,其他行業(yè)盡快完成低揮發(fā)性原料改造或溶劑型生產線的廢氣治理。同時,推廣使用低揮發(fā)性清洗劑,禁止使用VOCs含量超標的生活及商用溶劑。并通過提高VOCs排污收費標準以及重點源安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)來促進VOCs污染的治理和監(jiān)管。
2.2.4.2 法規(guī)先行,編制特區(qū)技術規(guī)范 深圳市人居委先后印發(fā)《建筑裝修裝飾涂料與膠黏劑有害物質限量》《汽車維修行業(yè)噴漆涂料及排放廢氣中揮發(fā)性有機化合物含量限值》《家具成品及原輔材料有害物質限量》等地方標準。在推動建筑裝飾裝修涂料全面環(huán)保水性化進程上,深圳為全國首個禁售用油漆的城市。
2.2.4.3 分行業(yè)推進,杜絕行業(yè)內企業(yè)觀望 深圳市VOCs排放行業(yè)高度集中,排放量前五的道路移動源、家具制造、塑膠噴涂、建筑涂料、電子產品制造行業(yè)貢獻了全市排放量的80%,為此,深圳市人居委采用整體推進、各個擊破的原則,由行業(yè)內規(guī)模以上企業(yè)率先改造,形成示范效果后在行業(yè)內迅速推廣,以此來最大程度減少由于企業(yè)相互觀望而造成的改造進度緩慢、甚至停滯不前的現(xiàn)象。
2.2.4.4 綜合應用經濟、行政等手段促進O3污染防治工作 制定了《深圳市大氣環(huán)境質量提升補貼辦法》,給予涉VOCs技術改造或治理企業(yè)一定額度的補貼。協(xié)調市、區(qū)政府采購部門設置定點采購準入門檻,對辦公家私、印刷、汽車維修等政府定點招標采購企業(yè)強制要求使用低VOCs原輔材料。
2.2.4.5 注重區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控 深圳市成立了大氣污染防治辦公室(2015年正式轉為大氣環(huán)境管理處),積極利用“深莞惠”“深港”等區(qū)域合作平臺加強區(qū)域大氣環(huán)境治理。
需要指出的是,深圳市VOCs經過多年治理,成效明顯,重點行業(yè)VOCs排放減少。2014年大氣污染物排放清單顯示,VOCs排放總量為12.2萬t,比2008年下降36%。
3 對南京市O3污染防治啟示[18-22]
3.1 健全法制保障 健全南京市O3污染防治相關法律法規(guī),制定有利于O3污染改善的政策體系,為O3污染防治提供法律支撐。同時加大對政策的宣傳教育力度,充分認識到VOCs及O3污染防治的重要性和緊迫性。
3.2 持續(xù)優(yōu)化產業(yè)結構[23] 加快推進“四大片區(qū)”重點企業(yè)退出,強化去產能和淘汰落后工作,明顯減少燃煤消耗,減少氮氧化物、揮發(fā)性有機物等排放。推動石化、汽車、鋼鐵、水泥等產業(yè)和紡織、建材、食品等傳統(tǒng)產業(yè)優(yōu)化調整、轉型升級,向高端、綠色、低碳方向發(fā)展。
3.3 強化VOCs污染防治 重點整治石化、表面涂裝、包裝印刷等行業(yè)及化工園(集中)區(qū)VOCs排放。主要應包括(1)推進石化、化工企業(yè)提標改造。加強石化生產過程、原料油和有機溶劑輸配及儲存過程的全過程控制;嚴格儲存和接卸設備油氣污染控制管理;定期檢查泄露污染企業(yè),推行LDAR檢測技術。(2)積極推進表面涂裝業(yè)VOCs排放控制。積極推進汽車制造、船舶制造、集裝箱、家具制造等行業(yè)表面涂裝工藝VOCs污染控制;逐步提高水性等低VOCs含量涂料的使用比例。(3)加強包裝印刷VOCs排放控制。包裝印刷企業(yè)應按照《江蘇省重點行業(yè)揮發(fā)性有機物污染控制指南》實施改造,印刷工段相對封閉。同時,通過改進工藝技術,推進水性柔性版印刷、無水膠印、數字印刷等清潔生產技術設備,降低VOCs的逸散。(4)加強化工企業(yè)及化工園區(qū)VOCs排放控制。建議通過提出VOCs重點整治企業(yè)名錄及年度整治計劃和實施方案,以推進企業(yè)VOCs污染控制管理。
3.4 推進移動源污染控制 一是有效控制機動車污染排放??刂浦?、重型機動車增長,加快制定控制貨車、大中型客車等單車排污量大的車型增長調控措施,實現(xiàn)零增長。逐步淘汰黃標車、老舊車等高污染車輛。二是控制非道路機械污染。全面提升全市范圍內工程機械(挖掘機、壓路機、打樁機等)使用的燃油品質,達到國Ⅲ及以上標準。三是控制船舶污染。推進船舶排放控制區(qū)建設,逐步實現(xiàn)南京水域所有船舶使用0.5%以下低硫油,主要靠泊港區(qū)建成岸電系統(tǒng),到港船舶必須使用岸電。
3.5 推進重點行業(yè)NOx減排 一是實施企業(yè)自備電廠超低排放改造。二是推進熱電廠“煤改氣”改造。三是控制燃煤品質。所有燃煤企業(yè)禁止采購、使用灰份高于20%、硫份高于0.7%的煤炭。四是提升水泥企業(yè)脫硝效率,逐步實現(xiàn)企業(yè)生產線脫硝效率提升至60%以上。五是推進燒結機脫硝改造。
3.6 加強基礎工作研究[22] 加快O3污染控制基礎性科學研究。O3污染機理相對復雜,缺乏針對性控制手段,需要加快O3污染控制的理論研究,提出更有針對性的控制舉措。如持續(xù)更新大氣污染物排放清單,開展揮發(fā)性有機物源譜測試,提高重污染診斷與空氣質量預測預報能力;逐步開展全市VOCs來源解析工作。
3.7 深化區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控[18-19] 強化南京都市圈O3污染聯(lián)防聯(lián)控協(xié)調機制。頂層設計區(qū)域O3污染防治的統(tǒng)一聯(lián)防聯(lián)控措施;區(qū)域內每年定期舉行O3污染防治相關研討會議,強化區(qū)域合作。建立O3環(huán)境質量信息公開制度,實現(xiàn)區(qū)域O3環(huán)境質量信息共享。
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(責編:徐煥斗)