■文 / 焦丽梅 张子珺 孙勇强
作为沿海城市,日照市近年来综合空气质量指数一直保持在山东省第一方阵。2016年,日照环境空气中可吸入颗粒物(PM10)年均值为101微克/立方米,细颗粒物(PM2.5)年均值为55 μg/m3,二氧化硫(SO2)年均值为23μg/m3,二氧化氮(NO2)年均值为35μg/m3,分别列山东省第4、第4、第4、第5位。其中,二氧化硫、二氧化氮年均浓度达到国家环境空气质量二级标准要求,可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)分别超标0.44倍、0.57倍。2016年空气质量优良天数为247天,重度及以上污染天数18天,无严重污染发生。
但是,近两年日照改善幅度均低于山东省平均水平,整体改善幅度与上级要求相比还有较大差距。根据山东省大气污染防治二期行动计划,到2017年日照PM2.5年均浓度需控制在43μg/m3,同比改善 21.8%以上。
为全面掌握日照市大气污染源状况,为日照市大气环境质量的控制对策和预防大气污染事件的发生提供依据,科学制定日照市大气环境保护的政策和规划,在充分调研基础上,本文对日照市大气污染源和其治理难点进行了总结分析。
图1 调研污染源点源数量分布
图2 日照市工业企业分行业比例
本次调研获取了1156家工业企业、1717台单独小锅炉、4个港口、118个经营性堆场、458家餐饮企业、263家加油站、15家储油库、552570户散煤用户、69条城市道路、19条公路、189个施工工地、202个采矿工地、48个混凝土搅拌站、11个市政材料站、38个拆迁工地、241个渣土清运点等点源数据,以及裸地面积、机动车保有量、非道路机械等城市整体数据(见图1)。
1.工业源
本次调研工业污染源共有2264家,其中有1156家工业企业。在本次工作的调查对象中,橡胶和塑料制品业、非金属矿物制品业和农副食品加工业的企业数量最多,三个行业的企业数占调查企业总数的56%。其中,橡胶和塑料制品企业共有379家,占调查企业总数的33%;非金属矿物制品企业共有165家,占14%;农副食品加工业有99家,占8%。重点行业中,电力、热力生产和供应业,黑色金属冶炼和压延加工业,石油加工、炼焦和核燃料加工业分别有11家、4家和16家。
从各区县情况企业组成来看,东港区工业企业结构较丰富,行业类型分布比较均衡,主要以非金属矿物制品、印刷、农副食品加工业为主;岚山区和莒县工业企业则主要以橡胶和塑料制品业为主,分别占该区工业企业数的64.5%和36.2%;开发区工业企业主要以农副食品加工业为主,占开发区工业企业数的18.5%;五莲县工业企业主要是以非金属矿物制品业为主,其次是化学原料和化学制品制造业,分别占五莲县工业企业数的27.1%和20.1%;山海天旅游度假区工业企业数量较少,结构比较单一,以农副食品制造业为主。另外,橡胶和塑料制品业、砖瓦行业以家庭式小作坊为主要模式。从能源消耗来看,煤炭和天然气是日照市工业企业的主要燃料类型,其他燃料集中在部分区县,如生物质燃料主要在莒县和五莲县,煤气则受日钢集团影响,主要在岚山区。
2.生活源
生活源主要包括餐饮企业、生活源小锅炉、冬季散煤、储油库和加油站。日照2016年共有餐饮企业458家,其中,大型企业67家,中型企业123家,小型企业268家,主要使用煤、天然气和电三种能源,消耗量分别为30吨、1530287立方米和24200度,油烟净化装置安装率达63%。
生活源小锅炉共214台,主要用于洗浴(87台)和食品加工(55台)等,燃料主要为煤炭、天然气和生物质燃料,三者燃烧量分别为3100吨、137万立方米和44660吨。日照2016年共有储油库15座,柴油年储存量为114.5万吨,汽油储存量为46.6万吨;加油站共有263家,2016年销售量柴油为26万吨,汽油为31万吨。
日照市共有散煤用户549143户,2016年共燃烧散煤25.52万吨,其中城中村及城乡结合部为4.35万吨,其他农村地区为21.17万吨。
3.扬尘源
日照市等级道路共8495公里,其中,以四级道路为主,占2016年76%的比例,除高速公路外,其他等级道路近年来保持增长趋势。2016年日照市共有189个施工项目,施工总面积为1048.6万平方米,其中,建筑施工项目176个,道路施工13个,累计面积分别为529.2万平方米和519.5万平方米。
堆场扬尘源则包括日照市范围内的矿山开采及加工、混凝土搅拌站、市政材料站、城中村拆迁工地和渣土清运站点的料堆。其中,矿山开采及加工位点202个;混凝土搅拌站位点48个,2016年产能310万立方米,总占地面积为350亩;市政材料站11个,总占地面积为29.3万平方米;拆迁工地位点38个,总拆迁面积为309.0万平方米;渣土清运位点共241个,总占地面积为752.2万平方米。
4.移动源
日照市2016年共有机动车保有量为711135辆,其中汽油车为657094辆,柴油车为50250辆。各种车型中,小型客车、小型货车、和摩托车保有量较多,分别为445425辆、44678辆和188742辆,占机动车总量的63%、6%和27%。从机动车流量情况来看,从早上约06:00-07:00时开始进入快速增长阶段,于上午09:00时左右达到上午高峰,随后在中午和下午18:00左右出现两个小高峰,入夜后则持续下降。
日照市2016年各港口共有客运量9.7万人次,货运量36011万吨,集装箱吞吐量为303万标准箱。岚山港、岚桥港和日照港石臼港区各种港口机械共有1234台,2016年共消耗燃油2068.2万吨。日照市共有2594艘渔船,共消耗1.3万吨柴油,主要分布在山海天、岚山区和东港区。2016年日照山字河机场飞机起降架次为16827次。农业机械(大型、中型、小型拖拉机和柴油机)共210799辆,其中莒县最多,为82814辆,占39%。日照市各区域工程机械保有量为15820辆,其中东港区8196辆,占52%。
图3 日照市各行业煤炭消耗占比
1.工业源
日照市工业企业燃煤总消耗量为1303.5万吨,平均硫分为0.73%、平均灰分为15.5%;其中,煤炭的主要消耗集中在开发区和岚山区,分别占比43%和36%,主要是因为亚太森博(山东)浆纸有限公司(开发区)、华能日照电厂(开发区)和日照钢铁控股集团有限公司(岚山区)等大型企业较大的消耗量导致。而天然气总消耗量为413万立方米,主要集中在东港区和五莲县,占比分别为38%和19%。
从行业来看,行业分布相对集中,主要消耗行业为电力、热力生产和供应业,黑色金属冶炼和压延加工业,石油加工、炼焦和核燃料加工业,三大行业的煤炭消耗占比分别为45%、33%和11%,其次,非金属矿物制品业、造纸和纸制品业的煤炭消耗也不容忽视。
从治污设施来看, 115家工业企业锅炉配置了脱硫设施,41家工业企业配置了脱硝设施,172家企业配置了除尘设施,污染物治理设施的安装率分别为37%、13%和56%。其中,脱硫设施主要采用石灰石/石灰-石膏法和双碱法,已安装设备平均脱硫率为63.3%。脱硝设施主要类型为选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR),已安装设施平均脱硝率为31.0%。除尘设施主要类型为湿法除尘,已安装设施的PM10的平均去除率为87.8%,PM2.5的平均去除率为51.7%。
图4 日照市治污设备安装率及去除率
根据初步计算,工业锅炉SO2排放量为24827.3吨,NOX排放量为51654.7吨,PM10的排放 量为14972.9吨和PM2.5的排放量为9985.7吨。其中,主要污染物排放来源为电厂,由于电厂燃料消耗基数较大,所以各污染物排放贡献率也相应较大,SO2、NOX、PM10和PM2.5的排放贡献率分别为63.8%、60.8%、66.2%和81.2%。各燃料类型中,燃煤锅炉为主要的污染物贡献源,SO2、NOX、PM10和PM2.5的排放贡献率分别为99.3%,68.5%、98.1%和97.4%。从区域来看,由于日照市经济技术开发区大型企业相对集中,且经济技术开发区工业锅炉燃煤消耗量占日照市的76%,所以其SO2和NOX的排放量较大,分别占总排放量的52.4%和72.8%。另外,钢铁行业污染排放量也比较大,SO2排放量为12689吨,NOX排放量为18579吨,烟(粉)尘排放量为70663吨。
2.生活源
(1)餐饮业。各种规模的餐饮企业安装油烟净化装置的为289家,大型餐饮企业和小型餐饮企业的安装率均达80%,而中型餐饮企业的油烟装置安装率仅12%,不同规模的餐饮企业治理水平差异较大。
(2)生活小锅炉。经初步核算,生活源小锅炉主要污染物排放量分别是:SO2143.8吨、NOX150.8吨、PM10209.3吨、PM2.588.3吨。其中,污染排放贡献最大的为燃煤,燃煤排放的SO2、PM10和PM2.5的贡献率分别高达78%、77%和53%。散煤用户共有549143户,2016年共燃烧散煤25.52万吨,各污染物排放量初步计算结果为:SO21633吨、NOX232吨、PM102251吨、PM2.51751吨。
(3)散煤。2016年日照市冬季燃烧散煤排放的主要污染物总量初步计算为SO2排放4339吨、NOX排放232吨、PM10排放2251吨、PM2.5排放1751吨。由于莒县燃煤量最多,冬季共燃烧散煤10.56万吨,占41%,故莒县各污染物排放贡献率最高,贡献率约为41%;其次是岚山区,各污染物贡献率约占22%。
3.扬尘源。经初步计算,建筑施工扬尘排放的PM10和PM2.5分别为7363.2吨和1538.9吨。各种料堆采取的控尘措施主要为喷淋、围挡和防尘网。
4.移动源。根据当前数据,在移动源中机动车特别是重型柴油车是污染物的主要来源,2016年机动车氮氧化物排放量达9118吨。另外,作为沿海城市,日照市的港口较为集中,水域运输发展繁荣,船舶活动频繁。船舶用油一般含硫率较高,会产生较多的SO2和NOX等大气污染物,特别是小型渔船,燃料油质量很差,而且发动机年限较长,缺乏有效的监管,排放因子较大。
图5 日照市生活小锅炉各污染物排放量初步计算结果(吨)
图6 日照市冬季燃烧散煤排放污染物排放量(吨)
从调研的结果来看,日照产业结构以重工业为主,2016年五大主导工业及占比为:汽车及零部件产业(21.2%)、钢铁(13.7%)、石化产业(7.7%)、粮油加工(24.3%)和浆纸产业(3.3%),同时拥有塑料、橡胶、砖瓦、水泥、石灰等集中发展的规模小企业群。日照还拥有日照港和岚山两个国家一类对外开放港口,分别为煤炭输出港和拥有液体化工码头,2016年完成3.6亿吨货运量,沿海运输繁荣,船舶排放明显。在未来产业规划中,日照市继续大力发展钢铁、汽车、石化、浆纸、海洋装备、粮油加工等现代临港产业,实现产钢3000万-5000万吨的能力、石化炼油能力突破3000万吨、汽车总产能50万辆、造船能力达到70万载重吨、浆纸产能达到400万吨。以上本地重点行业的大气污染物排放明显,为日照在保持经济社会发展的同时,进一步削减污染物排放量、降低污染浓度带来不少挑战。
图7 日照市2016年五大主导工业占比
近年来,日照市城市建设进程加快,持续进行较大规模的城市建设项目,2016年共建设改造了十多条城市道路,打通多条城市“断头路”,拆迁改造30多个村居,建设2万多套保障性住房,实施多项城市绿化工程等,以上建设活动均给日照市颗粒物污染物防控带来较大压力。
日照周边的青岛、连云港、临沂等市也依托港口大力发展临港工业,产业同质化导致在日照周边不足100公里的海岸线上,建有董家口港、拓汪港等港口,设立了董家口临港产业区、临沂临港产业园、连云港赣榆工业园等重化产业园区,布局了青钢、江苏镔鑫等钢铁企业,周边钢铁总产能超过1100万吨/年,对日照“三面合围”,给大气环境质量造成了严重影响。
煤炭散烧是城市空气中PM2.5的重要来源。日照城中村、城乡结合部散煤燃烧后未经处理低空排放,对市区空气造成严重影响。目前日照清洁煤炭营销、加工、配送体系正在逐步建立,但是由于运行成本较高,加之补贴力度不足,散煤清洁化利用工作存在较大不确定性。
目前,日照港年吞吐量已达到3.6亿吨,货种以铁矿石、煤炭等大宗散货为主,港口集疏运方式比较单一,每天进出港口的重载柴油车接近一万辆。据测算1辆重型柴油车相当于200辆小汽车的排放。当前日照对柴油车的管控措施还不完善,在柴油车尾气检测方面手段比较落后,公安、交通、环保在柴油车管控方面数据没有共享,还没有形成执法合力。