李春燕,韓軍贊
(1.江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院 江蘇省環(huán)境工程重點實驗室,江蘇 南京 210036;2.江蘇省環(huán)科院環(huán)境科技有限責任公司,江蘇 南京 210036)
無錫市位于江蘇省南部,地處長江三角洲平原、江南腹地,太湖流域。北倚長江,南濱太湖,東接蘇州,西連常州,構(gòu)成蘇錫常都市圈,是長江經(jīng)濟帶、長江三角洲城市群的重要城市。2013年以來,無錫市在完成國家和省的大氣污染防治工作基礎(chǔ)上,根據(jù)地方特色積極探索新的防治途徑,從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整、煤耗削減、油品提升、深度治理、環(huán)境經(jīng)濟政策和法律法規(guī)體系完善、監(jiān)管力度加強、應(yīng)急管控等方面全面推進大氣污染防治工作,全市大氣環(huán)境質(zhì)量不斷改善,空氣質(zhì)量優(yōu)良率不斷提升,極大的提升了居民的生活幸福感。但由于無錫市人口密集,工業(yè)經(jīng)濟體量大,隨著經(jīng)濟、人口增長和城市化水平的進一步提高,無錫市以PM10、PM2.5、NO2和O3為主導(dǎo)的復(fù)合污染特征越發(fā)顯著,在持續(xù)改善大氣環(huán)境質(zhì)量方面依然面臨著諸多挑戰(zhàn)。
本研究基于2013~2017年無錫市設(shè)區(qū)市的8個國控大氣觀測站點(榮巷、曹張、旺莊、東亭、漆塘、堰橋、黃巷和雪浪)以及分布在江陰市 (虹橋郵政、五星公園、第二實驗小學(xué))、宜興市(宜興環(huán)保局、宜園)的大氣觀測站點的PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO和O36種主要污染物的監(jiān)測數(shù)據(jù),依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095-2012)[1]和《環(huán)境空氣質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ663-2013)[2],對無錫各站點的大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及演變趨勢進行評價。常規(guī)大氣污染物濃度數(shù)據(jù)來源于國家生態(tài)環(huán)境部網(wǎng)站[3]。同時,結(jié)合無錫市大氣污染重點行業(yè)現(xiàn)場調(diào)研工作,提出重點行業(yè)面臨的主要問題,從能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、全行業(yè)全要素達標排放以及交通行業(yè)整治等方面提出持續(xù)改善無錫市大氣環(huán)境質(zhì)量的對策及建議。
2013~2017年無錫市區(qū)PM10、PM2.5、SO2年均濃度及CO日均濃度第95百分位數(shù)(CO-95%)呈逐年下降趨勢,分別從2013年的110 μg/m3、75 μg/m3、40 μg/m3、2.5 mg/m3,下降至2017年的77 μg/m3、44 μg/m3、13 μg/m3、1.6 mg/m3。與這4種污染物的年變化情況相反,無錫市區(qū)的O3濃度呈上升趨勢,O3日最大8 h平均濃度的第90百分位數(shù)(O3-8h-90%)從2013年的140 μg/m3(低于國家二級標準限值160 μg/m3),上升到2017年的184 μg/m3,超標15.3%。NO2濃度呈下降后反彈上升趨勢,2017年的濃度為46 μg/m3,超標15%。
江陰市PM10、PM2.5、SO2年均濃度及CO-95%亦呈逐年下降趨勢,分別從2013年的(PM2.5和CO為2014年數(shù)據(jù))96 μg/m3、72 μg/m3、55 μg/m3、1.7 mg/m3,下降至2017年的86 μg/m3、56 μg/m3、17 μg/m3、1.4 mg/m3。江陰市的O3濃度也整體呈上升趨勢,2017年的O3-8h-90%為179 μg/m3,超標11.9%。NO2濃度同樣呈下降后反彈上升趨勢,2017年的濃度為48 μg/m3,超標20%。
宜興市PM10、PM2.5、SO2年均濃度及CO-95%分別從2013年的(PM2.5和CO為2014年數(shù)據(jù))92 μg/m3、59 μg/m3、47 μg/m3、2.2 mg/m3,下降至2017年的62 μg/m3、43 μg/m3、16 μg/m3、1.6 mg/m3。O3濃度也整體呈上升趨勢,2017年的O3-8h-90%為192 μg/m3,超標20%。NO2濃度也呈下降后反彈上升趨勢,2017年的濃度為38 μg/m3,較2016年反彈上升13.6%。
2013~2017年,無錫市區(qū)內(nèi)黃巷、東亭、堰橋、旺莊4個國控站點各項污染物濃度相對較高,濱湖區(qū)雪浪站和梁溪區(qū)黃巷站PM2.5濃度降幅最大,惠山區(qū)堰橋站和錫山區(qū)東亭站PM2.5濃度降幅最小,其中惠山區(qū)堰橋站2017年P(guān)M2.5濃度為市區(qū)最高,超標46.9%。錫山區(qū)東亭站和濱湖區(qū)漆塘站臭氧問題較為突出。除濱湖區(qū)的榮巷、漆塘、雪浪3個站點以外,其他各區(qū)站點NO2年均值均超標,其中新吳區(qū)旺莊超標38.5%。梁溪區(qū)PM10污染最重,區(qū)內(nèi)曹張站點PM10濃度不降反升。
江陰市PM10、PM2.5、SO2濃度均高于市區(qū)及宜興市,2014~2017年P(guān)M2.5濃度較無錫市區(qū)分別高3、7、9.1和11.3 μg/m3,差距逐年拉大。其中江陰市第二實驗小學(xué)站PM2.5和NO2濃度最高,2017年分別超標65.7%和34%;五星公園站PM10濃度最高,2017年超標25.1%。宜興市O3-8h-90%濃度一直遠高于市區(qū)及江陰市,2017年宜興環(huán)保局站點O3-8h-90%濃度最高,超標25.6%。
全市每年秋季11月份及冬季(12、1、2月份)PM2.5超標污染最為嚴重,7~9月份PM2.5超標污染最輕。2017年1~3月份及11~12月份PM2.5月均濃度范圍為52~70 μg/m3,是國家二級標準年均濃度的1.5~2倍。與2013年相比,2017年4~6月份和9~10月份的優(yōu)良天數(shù)明顯增加。2015以來,出現(xiàn)O3超標污染的月份逐漸提前,4~6月份出現(xiàn)O3超標的天數(shù)顯著增加,且該時段污染程度高于8~9月份。全市3~4月份NO2超標天數(shù)顯著增加,市區(qū)尤為顯著。O3日變化呈顯著單峰特征,周末效應(yīng)明顯。江陰市除11月份至次年2月外,3~6月份PM2.5超標天數(shù)也較多,約占全年超標天數(shù)的40%;NO2僅8月基本達標。
盡管近年來無錫市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷升級優(yōu)化,但第二產(chǎn)業(yè)比重仍相對偏高。2017年無錫市第二產(chǎn)業(yè)比重位居全省第五位,遠高于江蘇平均水平。源解析結(jié)果表明,本地來源中,工業(yè)占27.6%、燃煤源占25.0%,工業(yè)和燃煤的貢獻之和超過了50%,重污染過程中,這一比例甚至接近60%。全市經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以工業(yè)為主,工業(yè)結(jié)構(gòu)以重工業(yè)為主,重工業(yè)中原料工業(yè)增長較快的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,決定了當前大氣污染防治工作的壓力依然十分巨大。
全市工業(yè)源排放中,江陰市企業(yè)數(shù)量以及各污染物排放占比均最大,企業(yè)數(shù)量約占全市的26%,排放量平均約占全市的66%。其中PM2.5和PM10分別占77.8%和75.1%,以鋼鐵行業(yè)的排放貢獻為主;SO2和NOx分別占68%和69%,以電力行業(yè)的排放貢獻為主;VOCs占比41%,主要來自半導(dǎo)體及電子、化工和涂裝行業(yè)。江陰市位于主城區(qū)主導(dǎo)風向的上風向,企業(yè)種類多、數(shù)量大,分布密集,治理難度大。
無錫市PM2.5年均濃度從2013年的75 μg/m3下降到2017年的44 μg/m3,但距離35 μg/m3還有很大差距。根據(jù)發(fā)達國家經(jīng)驗,隨著空氣質(zhì)量不斷改善,降低單位PM2.5濃度所需減排量也將隨之上升。在實施了特別排放限值,完成了電力行業(yè)超低排放改造、燃煤鍋爐整治等有力措施,特別是提前開展了熱電整合、工業(yè)爐窯排查與治理等工作后,下階段無錫市PM2.5污染防治將進入攻堅期,需要開展精細化管理,進一步挖掘減排潛力。
2017年無錫市NO2超標率僅次于蘇州和南京,位于江蘇省第三位。電力和移動源和是無錫市氮氧化物的重要排放源,排放占比分別達到46.6%和17.5%。近年來,隨著機動車保有量不斷攀升,氮氧化物排放量將明顯增加。無錫市雖落實了船舶的岸電、油品等控制要求,但對量大面廣的非道路移動源尚缺乏有效的監(jiān)管和治理措施。隨著電廠和工業(yè)鍋爐脫硝的不斷深入,重點行業(yè)超低排放改造以及移動源的氮氧化物減排,對NO2能否按期達標至關(guān)重要。
O3是具有遠距離傳輸特點的典型區(qū)域性污染物[4],需要在長三角范圍內(nèi)聯(lián)合開展多污染物的協(xié)同治理[5]。此外,O3與其前體物NOx和揮發(fā)性有機物(VOCs)的關(guān)系并非線性[6], O3濃度存在顯著的地區(qū)差異和時間差異[7],是當前科研的熱點和前沿問題。國內(nèi)在O3應(yīng)急管控方面,除93閱兵外尚無其他成功案例。當前開展PM2.5和O3的協(xié)同控制需要在有效管控PM2.5的同時,抑制O3增長,并逐步尋找降低O3濃度的有效途徑[8,9]。
嚴禁新增鋼鐵、焦化、電解鋁、鑄造、水泥和平板玻璃等產(chǎn)能。嚴格執(zhí)行鋼鐵、水泥等行業(yè)產(chǎn)能置換實施辦法。除公用燃煤背壓機組外不再新建燃煤發(fā)電、供熱項目。禁止新建35蒸t/h及以下的燃煤鍋爐。除替代江陰熱電2臺220蒸t/h的燃煤鍋爐的新建燃氣項目以外,不再新建天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)和天然氣化工項目。對現(xiàn)有天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)列出清單,秋冬季嚴格實施以熱定電,納入“壓非保民”清單。對新增“煤改氣”項目,要堅持增氣減煤同步,以氣定改,在簽訂供氣合同的前提下,有序?qū)嵤?。新建天然氣項目必須建設(shè)低氮燃燒與燃氣機組實施深度脫氮。嚴格審批新建煤氣發(fā)生爐項目,實施減量置換。新建高耗能項目單位產(chǎn)品(產(chǎn)值)能耗要達到國際先進水平。布局敏感高值區(qū)內(nèi)嚴禁布局新污染項目。
加大淘汰力度,排查建成區(qū)范圍內(nèi)鋼鐵、水泥、石化、化工等重污染企業(yè)。各地已明確的退城企業(yè),要明確時間表,逾期不退城的堅決予以停產(chǎn)。淘汰不能按期完成國家和省污染物排放提標改造要求且在規(guī)定期限內(nèi)整改未完成的鋼鐵、水泥企業(yè)。建立“散亂污”企業(yè)動態(tài)管理機制,對散亂污企業(yè)集群制定統(tǒng)一的整改方案,向社會公開,對標先進企業(yè),明確整改標準,企業(yè)升級改造完成后,經(jīng)過相關(guān)部門會簽同意后方可投入生產(chǎn)。
全面提標,加大超標懲戒力度。建立覆蓋所有固定污染源的企業(yè)排放許可制度,全市范圍內(nèi)二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、VOCs全面執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。開展鋼鐵、水泥等非電行業(yè)超低排放改造。鑄造行業(yè)燒結(jié)、高爐工序污染排放控制,參照鋼鐵行業(yè)相關(guān)標準要求執(zhí)行。持續(xù)推進工業(yè)污染源全面達標排放,加大超標處罰和聯(lián)合懲戒力度,未達標排放的企業(yè)一律依法停產(chǎn)整治。實施重點行業(yè)無組織排放深度治理,強化鋼鐵行業(yè)無組織排放管控。廠內(nèi)所有散狀物料儲存、輸送及主要生產(chǎn)車間應(yīng)密閉或封閉;實施清潔運輸,大宗物料和產(chǎn)品主要通過鐵路、水路、管道、新能源汽車或達到國六排放標準汽車等方式運輸。
著力加強VOCs污染治理,涉VOCs排放企業(yè)按照《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822-2019)要求,以VOCs物料儲存、轉(zhuǎn)移輸送、工藝過程、設(shè)備與管線組件及敞開液面五大環(huán)節(jié)為重點,有效控制無組織排放,定期對重點行業(yè)及化工園區(qū)的無組織控制情況開展專項執(zhí)法檢查,對未達到標準要求的,依法處罰并限期整改。對涉及噴涂、溶劑使用、自制膠等的電子企業(yè)加強監(jiān)管,完成溶劑清洗、光刻、涂膠、涂裝等工序VOCs治理。自制膠工序的廢氣濃度需達到江蘇省《化學(xué)工業(yè)揮發(fā)性有機物排放標準》中的排放限值。
到2020年,全市一次能源消費總量力爭控制在4200萬t標準煤,年均增長2%左右。新上耗煤項目實施煤炭減量或等量替代,非電行業(yè)新增耗煤實施減量替代。煤炭消費總量比2015年下降15%,煤炭占能源消費總量比重在2015年基礎(chǔ)上下降10%。電煤占煤炭消費比重保持在65%以上。繼續(xù)推進電能替代燃煤和燃油,到2020年電力消費(按供電標煤計算)占全社會能源消費總量達到省定目標。推進熱電整合,加大江陰和市區(qū)的熱電整合力度,關(guān)停整合部分30萬kW及以上熱電聯(lián)產(chǎn)電廠供熱半徑30 km范圍內(nèi)的燃煤鍋爐。加強園區(qū)循環(huán)化改造。完善園區(qū)集中供熱配套。
開展船舶和港口大氣污染防治,推進港口碼頭和船舶的供受電建設(shè)。鼓勵新建船舶配備受電系統(tǒng),在用船舶逐步開展受電系統(tǒng)改造。全面實施新生產(chǎn)船舶發(fā)動機第一階段排放標準。加大船舶更新升級改造和污染防治力度。
優(yōu)化調(diào)整貨物運輸結(jié)構(gòu), 減少公路運輸比例,大幅提升鐵路運輸比例。新、改、擴建涉及大宗物料運輸?shù)慕ㄔO(shè)項目,原則上不得采用公路運輸。
持續(xù)加強機動車污染防治, 堅持“油路車企”統(tǒng)籌,推進老舊柴油貨車淘汰和高污染車輛治理,建立完善公安交管、環(huán)保、交通運輸、質(zhì)監(jiān)、住房城鄉(xiāng)建設(shè)等部門聯(lián)合執(zhí)法的常態(tài)化工作機制,大力實施清潔柴油車、清潔柴油機、清潔運輸、清潔油品專項行動。
加強非道路移動機械污染防治, 嚴格執(zhí)行《關(guān)于劃定市區(qū)禁止使用高排放非道路移動機械區(qū)域的通告》(錫政告〔2017〕7號)。推進排放不達標工程機械清潔化改造,鼓勵淘汰老舊工程機械。鼓勵淘汰老舊農(nóng)業(yè)機械,推進排放不達標農(nóng)業(yè)機械改造和淘汰。嚴格執(zhí)行長三角水域船舶排放控制區(qū)管理政策。