寿县工业源大气污染物产排量化特征研究

2019-12-30 09:48王帼雅宋城城

绿色科技 2019年22期

王帼雅宋城城

摘要：基于第二次全国污染源普查数据，以淮南市寿县为研究对象，结合当地实际工业源大气污染物产排特征，进行了量化研究。结果表明：①寿县大气污染物的总产生量主要以颗粒物为主，总排放量以二氧化硫为主;②橡胶和塑料制品行业VOCs产排量最高，颗粒物和二氧化硫产排量最高的行业均为非金属矿物制品业，氮氧化物产生量最高的工业行业为电力、热力生产和供应业，排放量最高的行业为非金属矿物制品业;③VOCs削减率最高的行业是汽车制造业，颗粒物削减最高的是电力、热力生产和供应业，氮氧化物削减率最高的行业类别是电力、热力生产和供应业，二氧化硫削减率最高的行业类别是化学原料和化学制品制造业。

关键词：第二次全国污染普查;工业源;大气污染物;产排童化研究;排放特征

中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）22-0115-04

1 引言

近年来，大气环境污染造成的环境污染逐渐成为民众关注的热点，同时成为国家重点管控的对象[1，2]。面对如此严峻的污染形势，《大气污染防治行动计划》和《清洁空气研究计划》等文件依次下发，主要目的是为了能够更好地为大气污染提供更加规范的控制和治理措施[3]。2017年，我国全面开展10年1次的全国第二次污染源普查工作，本次普查的对象包括工业源、农业源，生活源、集中式及移动源。其中工业源作为行业众多，污染物种类繁杂以及主要废水废气产出源受到格外的注重[4～8]。

寿县地处安徽省中部，淮河中段南侧，东经116°27′～117°04′、北纬31°54′～32°40′之间，总体区域面积达到2986m2，辖区内设21个镇，4个乡，县政府驻地设在寿春镇。2016年寿县人口户籍统计数据为139.8万人。寿县作为我国第二批公布的历史文化名城，属于淮南市下属县区，是淮南市最为重要的文化和工业基地[9，10]，因此纳入重点核查对象范围。针对这种情况，本文选择此次普查对象为所有属于寿县辖区中所有产生大气污染物的工业行业，对其中的VOCs、颗粒物、氮氧化物和二氧化硫产排量进行调查，以期能够对寿县工业源大气污染的防治和控制提供準确数据。

2 材料和方法

2.1 研究区域和对象

本研究以淮南市寿县为研究区域，基于《第二次全国污染源普查工作方案》，设置数据基准年为2017年全年，主要研究对象为本次普查中整个寿县区域工业源中所有生产工艺过程中产生的废气，其中主要包括寿县工业行业中涉及的23种行业类别（表1）。主要污染物种类包括挥发性有机污染（VOCs，Volatile Organic Com-pound）、颗粒物（PM₁₀和PM_2.5）、氮氧化物（NO_x）和二氧化硫（SO₂）4种主要污染物。主要数据来源于第二次全国污染源工业源数据。

2.2 研究方法

利用SPSS对废气数据进行筛选分析，去除权重很小的因子（f<0.001）;利用Origin对生产排放量数据进行图表分析。

3 结果与讨论

3.1 寿县气态污染物产排总量分析

从宏观角度来看，寿县气态污染物产排总量如表2，产生量以颗粒物为主，达到9.24万t，二氧化硫次之，达到3441.56t，排放量以二氧化硫为主，达到2638.9t，颗粒物次之，达到1042.775t。

图1为本次寿县大气污染物总产排量中各个污染物组分的占比情况，由图1a可知，颗粒物的排放占比在整个大气污染物中占比最高，达到95.33%;二氧化硫排放量占比最低，仅占0.12%;由图1b可知，二氧化硫在总排放量中占比59.10%成为最高的污染物，颗粒物占比下降为23.39%。说明寿县对各个工业企业产生的污染颗粒物进行了有效控制，但需要加强二氧化硫的控制措施，避免二氧化硫进入大气造成酸雨，危害当地农业生产和建筑安全等。

3.2 主要行业产排，贡献分析

图2展示了寿县大气污染物主要行业的排放贡献量，其中根据表1中各行业名称的编号进行产排量对比。由图2a可知，大部分企业都在生产过程中对产生的VOCs进行了处理，但处理率较低，排放量与产生量基本处于持平状态。橡胶和塑料制品行业VOCs产排量最高，分别达到57.38%和60.40%，其次是造纸和纸制品业，分别达到13.14写和16.30%。造纸和纸制品业VOCs来源主要是印刷和胶装时，使用的胶粘剂、溶剂和油墨等含有挥发性有机污染物，但由于印刷厂没有系统收集VOCs的装置，因此产排量一致;颗粒物和NOx的产生量主要来自非金属矿物制品和电力、热力生产和供应业（图2b，2c），其中颗粒物排放量达到66317.95t，根据工业源各行业类别数量来说，是由寿县大量的煤研石砖厂及火电厂的运行导致，但因除尘设施安装的较为全面导致大气污染物中颗粒物排放量下降至627.31t，在大气污染物排放率中占比较小且大多使用多种除尘设施联合除尘的方法，综合除尘效率达到99.8%，而脱氮除硝装置在2017年尚未进行全面普及，因此脱氮除硝效率不高，除某些大型电力企业在燃煤发电过程中脱氮除硝装置较为完善;由图2可知，二氧化硫产排量最高的是非金属矿物制品业，产生量和排放量分别达到79.10%和85.30%，其次是电力、热力生产和供应业，产生量和排放量分别达到18.63%和12.40%。非金属矿物制品和电力、热力生产和供应业在生产过程中产生的二氧化硫都设置有二氧化硫削减装置。针对不同的行业来说，非金属矿物制品业主要的削减装置为石灰石一石膏法，热力生产和供应业主要采用的是喷淋塔等方法，去除率较高，产生的固体废料很少，适宜于大型企业的脱硫需求。

3.3 行业大气污染物削减率分析

从各行业的削减率来看（图3），VOCs削减率最高的行业是汽车制造业，达到82.6%，主要是因为汽车喷漆过程中处于全封闭式环境，VOCs收集率较高，其次为金属制品业，达到45.7%（图3a）;颗粒物削减最高的是电力、热力生产和供应业，达到99.6%，其次为非金属矿物制品业，达到99.1%，可以看出首先各行业的颗粒物削减率普遍偏高，削减率达50%以上的行业为75%（图3b）;氮氧化物削减率最高的行业类别是电力、热力生产和供应业，化学原料和化学制品制造业次之，削减率分别为50.2%和48.5%（图3c）;二氧化硫削减率最高的行业类别分别是化学原料和化学制品制造业和电力、热力生产和供应业，削减率分别达到了96.1%和49.1%（图3d）。

4 结论

（1）寿县大气污染物的总产生量主要以颗粒物为主，总排放量以二氧化硫为主。

（2）橡胶和塑料制品行业VOCs产排量最高，分别达到57.38%和60.40%，颗粒物和二氧化硫产排量最高的行业均为非金属矿物制品业，氮氧化物产生量最高的工业行业为电力、热力生产和供应业，排放量最高的行业为非金属矿物制品业。

（3）VOCs削减率最高的行业是汽车制造业，达到82.6%;颗粒物削减最高的是电力、热力生产和供应业;氮氧化物削减率最高的行业类别是电力、热力生产和供应业;二氧化硫削减率最高的行业类别是化学原料和化学制品制造业。

参考文献：

[1]陈睿，陆雅静，郭祥，等.河北省民用煤大气污染物排放特征及清单建立[J].河南理工大学学报（自然科学版），2019，38（6）;60～69.

[2]徐洪波，卢晓军.沈阳市人造板行业废气污染物排放状况及控制方法[J].黑龙江科技信息，2010，1（29）：47～48.

[3]王玉庆.关于提速雾霾综合整治、改善空气环境质量的政策建议[J].环境保护，2013，41（20）：20～21.

[4]黄成，陈长虹，李莉，等.长江三角洲地区人为源大气污染物排放特征研究[J].环境科学学报，2011，31（9）：1858～1871.

[5]雷宇.中国人为源颖粒物及关键化学组分的排放与控制研究[D].北京：清华大学，2008.

[6]卢滨，黄成，卢清，等.杭州市工业源VOCs排放清单及排放特征[J].环境科学，2018，39（2）：533～542.

[7]楊利娴.我国工业源VOCs排放时空分布特征与控制策略研究[D].广州：华南理工大学，2012.