周君蕊,邱培培,劉 浩,朱靜瑄
(武漢市環(huán)境保護科學(xué)研究院,湖北 武漢 430015)
2016~2020年,武漢空氣質(zhì)量綜合指數(shù)總體逐年下降,從5.28下降至4.16,下降了26.9%;優(yōu)良天數(shù)由237 d增至309 d,優(yōu)良率由70.2%上升至84.4%,繼標(biāo)準(zhǔn)修訂后首次超過80%,提高了14.2%;重度污染天數(shù)由6 d減至2 d。SO2整體平穩(wěn)維持在10 μg/m3以下,NO2呈波動下降態(tài)勢,PM10和PM2.5總體逐年下降。2020年,NO2平均濃度為36 μg/m3,首次達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn);PM10平均濃度為58 μg/m3,明顯低于國家二級標(biāo)準(zhǔn);PM2.5平均濃度為37 μg/m3,已接近國家二級標(biāo)準(zhǔn)(圖1)?!笆濉逼陂g,環(huán)境空氣質(zhì)量改善顯著(表1)。
圖1 2015~2020年武漢市各項污染物年均濃度
表1 2015~2020年武漢市環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)
2020年,武漢市空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)為309 d,與2015年相比增加87 d;優(yōu)良率為84.4%,與2015年相比增加23.1%;PM10平均濃度為58 μg/m3,與2015年相比,下降40.8%;PM2.5平均濃度為37 μg/m3,與2015年相比,下降44.8%。達(dá)到《武漢市“十三五”擁抱藍(lán)天專項規(guī)劃》(武政辦〔2017〕20號)中武漢市的規(guī)劃目標(biāo)(空氣質(zhì)量優(yōu)良率達(dá)到71%<力爭達(dá)到80%>,PM2.5年平均濃度降至49 μg/m3<力爭降至42 μg/m3>,PM10年平均濃度降至73 μg/m3<力爭降至63 μg/m3>)(表2)。
表2 “十三五”擁抱藍(lán)天專項規(guī)劃中空氣質(zhì)量指標(biāo)完成情況
“十三五”期間,根據(jù)《武漢市“十三五”擁抱藍(lán)天專項規(guī)劃》中重點任務(wù)要求,全面完成了“一升級、二優(yōu)化、三提升、四壓減、五強化”的工作任務(wù)。
(1)建立完善工作機制。每年制定擁抱藍(lán)天年度行動方案和配套考核評價辦法,明確各區(qū)和相關(guān)部門年度大氣污染防治主要工作任務(wù)、重點減排項目和年度空氣質(zhì)量改善目標(biāo)。實施量化目標(biāo)考核,按月公開考核排名,建立紅黃旗制度和預(yù)警約談機制;實施調(diào)度督辦機制,逐小時通報空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),每日現(xiàn)場巡查并督辦問題,半月通報整改情況;實施執(zhí)法幫扶機制,根據(jù)季節(jié)性污染特征,有針對性開展企業(yè)污染治理幫扶行動。
(2)促進結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。全市不再批建燃煤發(fā)電項目和燃煤鍋爐,將高污染燃料禁燃區(qū)范圍擴大至繞城高速公路所圍區(qū)域及新城區(qū)的建成區(qū)、主要工業(yè)園區(qū),禁燃區(qū)范圍由原來的584 km2擴大到2676 km2;清理、取締高污染燃料禁燃區(qū)內(nèi)散煤加工銷售點;完成禁燃區(qū)內(nèi)燃煤窯爐拆除和清潔能源改造;三環(huán)線內(nèi)重點行業(yè)項目“只出不進”,污染物排放總量“只減不增”,嚴(yán)守“三線一單”制度。對新增二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機物和顆粒物污染物排放的建設(shè)項目,實行現(xiàn)役源2倍削減量替代,沒有落實替代削減來源的不予或者暫緩審批;出臺相應(yīng)推廣方案、補貼政策等,完成岸電裝置建設(shè),加大新能源汽車生產(chǎn)和推廣力度。
(3)深化工業(yè)污染治理。持續(xù)推進鋼鐵行業(yè)超低排放改造,完成燃煤機組超低排放改造。重點推進脫硫脫硝、除塵設(shè)施改造,完成火電、水泥、石化、平板玻璃和燃煤鍋爐等提標(biāo)改造,持續(xù)開展工業(yè)窯爐除塵設(shè)施升級改造。持續(xù)推進石化、化工、煉焦化學(xué)工業(yè)、包裝印刷、工業(yè)涂裝、橡膠塑料品等重點行業(yè)揮發(fā)性有機物治理;開展石化、化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷等行業(yè)重點企業(yè)VOCs自動在線監(jiān)控設(shè)施建設(shè)、聯(lián)網(wǎng)工作。三環(huán)線內(nèi)化工企業(yè)完成關(guān)?;虬徇w,推行水泥行業(yè)錯峰生產(chǎn)。
(4)加強移動源污染防治。提高新車環(huán)保準(zhǔn)入門檻,設(shè)立7個新車排放標(biāo)準(zhǔn)查驗窗口,開展新車查驗工作。強化用車污染監(jiān)管,路檢、抽查或通過機動車排氣遙感監(jiān)測和上門抽查形結(jié)合方式,對超標(biāo)排放機動車進行查處;淘汰黃標(biāo)車及老舊車輛,出臺提前淘汰補貼政策;啟動非道路移動機械排氣污染監(jiān)管,完成全市非道路移動源污染排放情況初步調(diào)查。劃定高排放非道路移動機械禁止使用區(qū)域;推廣新能源汽車,出臺新能源車補貼政策。
(5)強化面源污染治理。加強施工工地?fù)P塵污染控制和工地堆場料場管理,對施工工地安裝揚塵在線監(jiān)測和視頻監(jiān)控,對渣土運輸車輛實施智能監(jiān)控管理;對全市煤炭、礦石碼頭進行全面排查,主要港口大型煤炭、礦石碼頭堆場完成防風(fēng)抑塵設(shè)施或?qū)崿F(xiàn)封閉儲存、運輸;全市主次干道采取常態(tài)化機械化清洗壓塵;全面實施餐飲油煙污染治理,完成居民家庭、餐飲單位餐飲油煙直排設(shè)施環(huán)保改造,取締露天燒烤;加強秸稈禁燒及綜合利用,建立市、區(qū)、街(鄉(xiāng)鎮(zhèn))、村組、農(nóng)戶五級聯(lián)防聯(lián)控和網(wǎng)格化管理體系。
“十三五”期間武漢市環(huán)境空氣質(zhì)量總體改善,空氣質(zhì)量優(yōu)良率顯著提升,重污染天數(shù)大幅減少,但大氣環(huán)境形勢總體依然嚴(yán)峻,空氣質(zhì)量改善速度呈趨緩態(tài)勢,臭氧的污染問題突出。
空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,近幾年,武漢市PM2.5、O3、NO2、PM10四項污染物日均濃度均有超標(biāo),其中O3-8h超標(biāo)情況日益突出[1]。從超標(biāo)天數(shù)和污染物日均濃度超標(biāo)程度來看,武漢市O3-8h超標(biāo)情況最為嚴(yán)重,O3-8h濃度范圍為11.7~228.7 μg/m3,日均值超標(biāo)率為18.4%,日最大8小時濃度最高超標(biāo)43%;其次為PM10,日均濃度范圍為14~180.3 μg/m3,日均值超標(biāo)率為8.8%,日均最大濃度超標(biāo)20%;此外武漢市還存在PM2.5和NO2超標(biāo)情況,PM2.5日均濃度范圍8.2~153.6 μg/m3,超標(biāo)天數(shù)比例為3.3%,日均最大濃度超標(biāo)1倍,NO2日均濃度范圍為10.3~95.3μg/m3,日均值超標(biāo)率為1.4%,日均最大濃度超標(biāo)19%。
逐月分析導(dǎo)致空氣質(zhì)量超標(biāo)的主要污染物可知,顆粒物超標(biāo)主要集中在冬季,PM2.5在1月超標(biāo)情況最為嚴(yán)重,超標(biāo)率為61.3%,其次是12月和2月,超標(biāo)率均為16.1%;11月也出現(xiàn)超標(biāo)情況,超標(biāo)率為9.7%。PM10在1月超標(biāo)情況最為嚴(yán)重,超標(biāo)率為19.4%;2月、5月、12月也出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,超標(biāo)率均為6.5%。NO2超標(biāo)主要出現(xiàn)在11月和12月,超標(biāo)率分別為6.5%和9.7%。O3-8h超標(biāo)在4月至10月均有發(fā)生,超標(biāo)率在6.7%~63.3%之間,其中9月份O3-8h濃度最高,最大值超標(biāo)40.9%(表3、圖2)。
表3 武漢市主要大氣污染物日均濃度超標(biāo)情況
圖2 武漢市主要大氣污染物月均濃度變化
全球的衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示,中國的二氧化氮污染主要集中在京津冀、長三角、珠三角地區(qū),遼寧中部、山東、武漢及其周邊等10個重點區(qū)域。2017~2019年,武漢市NO2年均濃度在全國168個重點城市中排名后20位,在19個副省級以上城市中排后5位。近幾年,武漢市NO2的年均濃度雖然呈波動下降趨勢,但秋冬季污染形勢仍十分嚴(yán)峻,主要原因是秋冬季氣溫低、降水少、太陽輻射小、多靜穩(wěn)等氣象因子導(dǎo)致NO2冬季保留時間比夏季長,且夜間至凌晨多持續(xù)靜風(fēng),靜風(fēng)頻次較高,不利于污染物的擴散,導(dǎo)致夜間NO2的濃度持續(xù)出現(xiàn)高值。NO2的高值空間分布呈主城區(qū)>新城區(qū)>外圍農(nóng)村區(qū)域的趨勢。
近幾年,武漢市機動車保有量以近20%的速度高速增長,2020年機動車保有量超過380萬輛,且主要集中在主城區(qū),交通擁堵指數(shù)在全國300萬級的城市中排名第5,加之武漢市地處交通要道,物流業(yè)發(fā)達(dá),公路貨運量占對外交通貨運總量的60%以上,由交通發(fā)展帶來的污染物持續(xù)排放是二氧化氮居高不下的主要原因。
武漢市PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO濃度月份變化趨勢較為一致,呈現(xiàn)出夏季濃度較低,秋冬季濃度較高的特點,其中1月份濃度全年最高,在7月下降到最低值。對PM2.5、SO2、CO污染物濃度貢獻(xiàn)較大的月份是1、2、3、11和12月,對PM10影響較大的是1~5月和12月。NO2濃度影響較大的月份是1~4月和10~12月。O3的濃度變化呈相反趨勢,全年最低值出現(xiàn)在冬季12月,最高值出現(xiàn)在8月和9月,對O3濃度影響較大的月份是4~10月[2](圖3)。
圖3 武漢市分季節(jié)NO2污染形勢
武漢市屬于亞熱帶季風(fēng)性氣候,秋季是夏季風(fēng)向冬季風(fēng)過渡的季節(jié),下沉氣流控制的天氣形勢逐漸增多,受逆溫層影響,空氣質(zhì)量逐漸變差;冬季寒冷少雨,早晚易出現(xiàn)輻射逆溫,不利于污染物的擴散,空氣污染較重;春季受北方浮塵天氣南下影響,易出現(xiàn)PM10污染。而O3-8h濃度月度變化與其余污染物存在顯著差異,夏秋季濃度較高,冬春季濃度低,主要是因為夏季太陽輻射強,氣候炎熱,高溫加劇了光化學(xué)反應(yīng)的速率,造成二次生成的O3濃度升高。
從各監(jiān)測站點的年均濃度來看,所有站點SO2年均濃度均達(dá)標(biāo)(圖4、圖5)。各個站點PM2.5年均濃度均超標(biāo)10%以上,其中位于工業(yè)園區(qū)的青山鋼花站點受工業(yè)排放影響較大,超標(biāo)倍數(shù)最高,超標(biāo)58.3%。PM10在9個監(jiān)測站點的年均濃度達(dá)標(biāo),另外12個站點超標(biāo),其中東西湖區(qū)站因受施工影響較大,超標(biāo)倍數(shù)最高,超標(biāo)率達(dá)18.3%。與PM10、PM2.5濃度空間分布相比,武漢市NO2污染空間差異較為顯著。在超標(biāo)的12個監(jiān)測站中,江漢紅領(lǐng)巾、武昌紫陽兩個站點NO2污染最為嚴(yán)重,NO2年均濃度超標(biāo)20%以上;江漢南片區(qū)站NO2污染較輕,年均濃度僅超標(biāo)0.8%。
圖4 武漢市2016~2019年21個監(jiān)測站點各項污染物月均濃度變化
圖5 武漢市各監(jiān)測站點大氣污染物超標(biāo)程度
“十四五”時期,是開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程的第一個五年規(guī)劃期,是推動武漢市經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的起步期,也是環(huán)保機構(gòu)改革后的第一個五年規(guī)劃期,更是實現(xiàn)武漢市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵階段,謀劃好“十四五”空氣質(zhì)量改善工作意義重大、影響深遠(yuǎn)。
“十四五”規(guī)劃目標(biāo)指標(biāo)延續(xù)“十三五”以來以生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為核心的要求,參考了《中共武漢市委關(guān)于制定全市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》[3]及國家、湖北省“十四五”大氣專項規(guī)劃征求意見稿中的指標(biāo)體系,擬將規(guī)劃指標(biāo)分為2個部分:一是空氣質(zhì)量改善指標(biāo)(5項),包括空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例、四項主要污染物年均濃度;二是主要污染物減排指標(biāo)(2項),包括NOx和VOCs排放量削減比例。其中3項約束性指標(biāo),分別為空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例、NOx排放量削減比例、VOCs排放量削減比例[4,5]。
2020年,由于疫情期間社會生產(chǎn)活動的停工停產(chǎn),武漢市重點工業(yè)企業(yè)PM、SO2、NOx減排比例分別為18.3%、23.2%、21.7%,空氣質(zhì)量明顯好于往年[6]。若以2017~2019 年 3 年平均值為基準(zhǔn),根據(jù)3年年均降幅估算扣除疫情后的結(jié)果為:PM2.5濃度44 μg/m3、優(yōu)良天數(shù)比例72.2%。規(guī)劃應(yīng)以2020年去除疫情影響空氣質(zhì)量為基準(zhǔn),依此設(shè)定2025年目標(biāo)值。
一是堅持問題導(dǎo)向和目標(biāo)引領(lǐng),聚焦重點區(qū)域、重點時段,把握污染物排放季節(jié)性規(guī)律,深入開展揮發(fā)性有機物(VOCs)、柴油貨車、工業(yè)爐窯和揚塵專項治理行動;二是堅持因地制宜和靶向治理,實施“一企一策”“一園一策”“一群一策”管理,對標(biāo)先進城市,推進四大結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級;三是堅持源頭防控、過程管理、末端治理和強化減排相結(jié)合,逐步建立分行業(yè)管理模式,借助智能化監(jiān)管手段,推進精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污和依法治污;四是堅持長效減排與應(yīng)急減排并重,強化污染天氣應(yīng)對,實行差異化管控,不斷提高環(huán)境管理精細(xì)化水平,切實減緩污染程度、保護公眾健康。
“十四五”期間,應(yīng)延續(xù)“十三五”的勢頭持續(xù)推進空氣質(zhì)量改善,同時建立長效治理體系和倒逼機制,以“三個治污與五個精準(zhǔn)”,以“四大結(jié)構(gòu)調(diào)整、三項協(xié)同治理、兩個現(xiàn)代化”為核心,謀劃“十四五”期間大氣污染防治重點任務(wù)與措施[7~10]。
(1)四大結(jié)構(gòu)調(diào)整。一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更優(yōu)化。全市新增建設(shè)項目實行現(xiàn)役源2倍或3倍削減量替代;繼續(xù)推進燃煤熱風(fēng)爐、燃煤爐窯的淘汰工作;開展園區(qū)和集群的綜合整治,推進沿江15 km范圍內(nèi)化工企業(yè)關(guān)改搬轉(zhuǎn);實施循環(huán)化和綠色化改造。二是能源結(jié)構(gòu)低碳化。減少自備電廠用煤,削減非電用煤,降低鋼鐵行業(yè)焦鐵比,淘汰或改燃35蒸t以下燃煤鍋爐[11];推行工業(yè)供氣價格優(yōu)惠政策。三是運輸結(jié)構(gòu)清潔化。積極推進工業(yè)企業(yè)運輸“公轉(zhuǎn)鐵”“公轉(zhuǎn)水”,重點企業(yè)的大宗物料和產(chǎn)品運輸采用鐵路、水路、新能源或國六貨車等清潔化運輸方式比例達(dá)到80%以上;大宗貨物年貨運量150萬t及以上的企業(yè)和新建物流園區(qū),原則上全部修建鐵路專用線;研究制定三環(huán)線限行及四環(huán)線優(yōu)惠政策。四是用地結(jié)構(gòu)精細(xì)化。繼續(xù)落實施工工地“六個百分之百”,將揚塵管理工作不到位的不良信息納入“武漢建筑行業(yè)信用企業(yè)”評價管理體系中;加大交通要道機械化清掃力度,提高清掃頻次;加強堆場、碼頭揚塵污染控制;綜合運用衛(wèi)星遙感、高清視頻監(jiān)控等手段,建立全覆蓋網(wǎng)格化監(jiān)管體系,嚴(yán)控秸稈焚燒、燒荒、燒垃圾等行為。
(2)開展三項協(xié)同治理。一是PM2.5與O3污染治理協(xié)同。NOx和VOCs是PM2.5與O3生成的共同前體物,協(xié)同減排需加強NOx和VOCs的協(xié)調(diào)控制。其中,NOx的控制思路為一手抓移動源,一手抓工業(yè)源,依托工程減排,加強脫硝設(shè)施運行監(jiān)管;移動源減排措施主要包括機動車、船舶及非道路移動機械的優(yōu)化升級與深度治理,工業(yè)源減排措施包括鋼鐵、焦化、玻璃、水泥及鍋爐的提檔升級。VOCs控制思路為一手抓監(jiān)管,一手抓監(jiān)測,著力提升科技支撐能力,狠抓重點企業(yè)減排實效。從源頭替代、重點行業(yè)VOCs全過程控制、重點園區(qū)綜合整治等方面提升VOCs治理成效;從在線監(jiān)測、組分監(jiān)測、來源解析、組分清單建立等方面補齊VOCs能力短板。二是長效減排與應(yīng)急減排協(xié)同。探索建立以夏季O3為主要對象的污染天氣應(yīng)急應(yīng)對體系,出臺實施夏季重點行業(yè)錯峰生產(chǎn)管控措施。動態(tài)更新重污染天氣應(yīng)急減排清單,深入實施重點行業(yè)績效分級差異管控。推進貨運大戶建立門禁系統(tǒng)和電子臺賬,制定重污染天氣應(yīng)急運輸響應(yīng)方案。加強空氣質(zhì)量預(yù)測預(yù)報能力建設(shè),進一步提升PM2.5、O3預(yù)報準(zhǔn)確率;探索建立分級、分區(qū)、分時的重污染應(yīng)對工作機制,優(yōu)化完善污染天氣應(yīng)對體系。三是空氣質(zhì)量改善與應(yīng)對氣候變化協(xié)同??刂齐娏?、鋼鐵、建材、化工等重點行業(yè)碳排放,推進工業(yè)、能源、建筑、交通等重點領(lǐng)域低碳發(fā)展,以推進空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)和碳達(dá)峰“雙達(dá)”目標(biāo)為前提,從戰(zhàn)略規(guī)劃、政策法規(guī)、統(tǒng)計和監(jiān)測體系、綜合管控制度建設(shè)等方面統(tǒng)籌制定政策措施。
(3)推進兩個現(xiàn)代化?!笆奈濉逼陂g,需進一步推進大氣環(huán)境管理體系的現(xiàn)代化,明確治理主體政府的責(zé)任配置機制,開展街道(鄉(xiāng)鎮(zhèn))小型站空氣質(zhì)量考核通報,對街道(鄉(xiāng)鎮(zhèn))空氣質(zhì)量和大氣污染防治工作情況實施月度考核排名,壓實大氣污染防治工作的主體責(zé)任。同時,需著力提升大氣治理能力現(xiàn)代化,建立先進準(zhǔn)確的空氣質(zhì)量監(jiān)測體系,完善及時耦合的重污染預(yù)報預(yù)警體系,建立落地“靶向”的污染源網(wǎng)格監(jiān)控體系,助力污染源的精細(xì)化管控,積極參與區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控機制。