濮阳市工业废气主要污染物等标污染负荷特征分析

刘红茹

(濮阳市环境保护科学研究所，河南 濮阳 457000)

随着工业经济的快速发展，工业废气排放量与日俱增[1-2]。濮阳市作为京津冀大气污染传输通道城市(“2+26城市”)之一，大气污染防治形势尤为严峻，工业废气的治理和管控一直是大气污染防治攻坚工作的重点任务。近年来，有关大气污染方面的研究多集中在污染机理和源清单编制等方面，方法多是以污染物的绝对排放量分析各污染物对环境的贡献量，缺少不同种类污染物对环境影响的差异性和环境污染与工业生产的相关性分析[3-5]。本文采用等标污染负荷法和单位产值等标污染负荷法分析了濮阳市工业废气污染物等标负荷特征和各区域、行业环境污染与工业生产的相关性，总结了濮阳市工业废气治理过程中应重点关注的污染物、区域和行业，对濮阳市的区域大气环境治理具有一定的现实参考意义。

1 研究区概况

濮阳市位于河南省东北部，黄河下游，冀、鲁、豫3省交界处,地处北纬35°20′0″～36°12′23″,东经114°52′0″～116°5′4″，是京津冀大气污染传输通道城市(“2+26”城市)之一。全市总面积4 188 km2，人口399.16万人，属暖温带半湿润大陆性季风气候，年平均气温为13.3 ℃，年平均降水量502.3～601.3 mm。全市建有濮阳经济技术产业集聚区、濮阳市化工产业集聚区、清丰县产业集聚区、范县产业集聚区等9个省级产业集聚区，是以石油化工业为主导的综合性城市。

2 研究方法

2.1 等标污染负荷

等标污染负荷法是工业废气污染状况评价应用最广泛的方法之一[6]。它是将污染源普查获得的各工业源污染物的排放量分别除以对应污染物的环境质量标准，从而获得具有相同环境意义的数据进行比较，以确定工业废气的主要污染物、主要污染区域和主要污染行业，其计算公式如下：

(1)

(2)

式中：Pi为污染物i的等标污染负荷；Ci为污染物i的年排放量(t/a)；Coi为污染物i的环境质量标准(mg/m3)；P为某区域或行业的等标污染负荷；Pn为某区域或行业各污染物的等标污染负荷。

2.2 单位产值等标污染负荷

单位产值等标污染负荷是将等标污染负荷除以该区域或行业的工业生产总值，可以有效地体现工业生产与环境污染的关系，单位产值等标污染负荷越大，说明该区域或行业对环境污染的贡献率越大，应作为环境治理的重点[7]。其计算公式如下：

(3)

(4)

2.3 等标污染负荷比

指各污染物的等标污染负荷占各类污染物等标负荷之和的比例。

(5)

(6)

(7)

式中：Ki为污染物i的等标负荷比，Pi为污染物i的等标污染负荷；Kj为行业j的等标负荷比，Pj为行业j排放的各类污染物的总等标负荷；Kk为区域k的等标负荷比；Pk为区域k排放的各类污染物的总等标负荷；P为总等标负荷。

按照等标负荷比进行排序，将累积百分比大于80%时所包含的污染物(区域或行业)列为主要污染物(区域或行业)，其中等标负荷比最大的为首要污染物(首要污染区域和首要污染行业)[8]。

3 结果与分析

3.1 污染物分析

本文采用的工业污染源数据来自于濮阳市第二次全国污染源普查，选用《环境空气质量标准》(GB3095—1996)二级标准及作为二氧化硫、氮氧化物、颗粒物的等标污染负荷计算参数，其中颗粒物参照总悬浮颗粒物年平均浓度值。挥发性有机物采用《大气污染物综合排放标准详解》推荐值作为挥发性有机物的等标污染负荷计算参数，根据等标污染负荷公式计算的濮阳市2017年工业废气污染物等标排放情况见表1。

表1 2017年濮阳市工业废气主要污染物等标负荷特征及分析结果

由表1可以看出，2017年濮阳市工业废气主要污染物等标污染负荷大小依次为氮氧化物、二氧化硫、颗粒物、挥发性有机物。其中，等标负荷最大的是氮氧化物，等标负荷比为55.46%，其次为二氧化硫，两项累积负荷比达到82.23%。由此判断，全市工业废气污染的首要污染物是氮氧化物，污染程度最严重。

3.2 空间特征分析

为确定濮阳市工业废气污染物排放的空间特征，以行政区划为基础测算了8个县(区)的等标负荷，计算结果见表2。

表2 濮阳市工业废气污染物排放空间特征及分析结果

从表2可知，2017年范县是濮阳市的首要工业废气污染区域，等标负荷比为32.87%，其次是经开区、濮阳县、台前县，等标负荷比为分别为32.17%、12.38%、7.6%，以上4个县(区)累积负荷比高达85.02%，应作为工业废气污染治理的重点区域。从单位产值等标污染负荷分析结果可知，单位产值等标污染负荷排名前三的区域为经开区、范县、工业园区，说明这三个县(区)工业生产效率较低，单位产值对环境污染程度较大，应进一步提高工业清洁生产水平，改进废气处理工艺，减少区域废气污染物排放。

3.3 行业特征分析

根据第二次全国污染源普查结果，2017年濮阳市工业源共3 131家，其中涉气企业1 886家，覆盖了33个行业，各行业废气污染物的排放特征如表3所示。

表3 濮阳市工业废气污染物排放行业特征及分析结果

从表3可以看出，2017年濮阳市非金属矿物制品业，石油、煤炭及其他燃料加工业，化学原料和化学制品制造业，电力、热力生产和供应业4个行业累积负荷比为89.39%，是工业废气污染物排放的主导行业，其中非金属矿物制品业等标负荷比为37.63%，为首要污染行业。从单项污染因子来看，二氧化硫排放的首要污染行业是非金属矿物制品业，其次为石油、煤炭及其他燃料加工业和电力、热力生产和供应业，三者累积负荷比达到88.64%；氮氧化物首要污染行业是非金属矿物制品业，其次是石油、煤炭及其他燃料加工业，化学原料和化学制品制造业和电力，热力生产和供应业，4个行业累积负荷比达到90.69%。颗粒物首要污染行业是非金属矿物制品业，其次为化学原料和化学制品制造业，木材加工和木、竹、藤、棕、草制品业和农副食品加工业，4个行业累积负荷比达到82.48%；VOC首要污染行业是石油、煤炭及其他燃料加工业，其次为化学原料和化学制品制造业，二者累积负荷比可以达到81.26%。

从单位产值等标污染负荷分析结果来看，33个行业平均单位产值等标负荷为24.82，其中超过平均水平的行业有皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业，金属制品、机械和设备修理业，汽车制造业，计算机、通信和其他电子设备制造业，橡胶和塑料制品业，说明以上5个行业单位产值对环境污染程度较大，应该作为大气污染管控的重点行业，在环境管理中应加大环境监管力度，引导企业使用先进设备和工艺，提高废气收集处理效率和行业清洁生产水平，降低单位产值污染物排放强度。

4 结论

濮阳市工业废气污染物中，氮氧化物等标污染负荷最大，是工业废气污染物的首要污染物。

工业废气重点污染区域是经开区、濮阳县、台前县；重点行业是非金属矿物制品业，石油、煤炭及其他燃料加工业，化学原料和化学制品制造业，电力、热力生产和供应业；主要污染物二氧化硫、氮氧化物、颗粒物首要污染行业均为非金属矿物制品业，挥发性有机物首要污染行业为石油、煤炭及其他燃料加工业，与近年来环境统计结论一致。

单位产值等标排放较大的区域为经开区、范县、工业园区；单位产值等标排放较大的行业为皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业，金属制品、机械和设备修理业，汽车制造业，计算机、通信和其他电子设备制造业，橡胶和塑料制品业等，以上区域和行业应作为环境管理的重点，采用先进设备和生产工艺，加大执法检查力度，提高区域、行业废气收集处理效率，减少污染物排放。近几年环境统计结论基本一致。

等标污染负荷评价能够较好地说明濮阳市工业废气污染的主要污染物、主要污染区域及主要污染行业，对濮阳市工业企业污染治理(如环保智慧平台的建设)具有现实的参考意义。然而，大气污染成因复杂，且受地形、气象等多种因素影响，如雾霾、臭氧污染皆由“二次污染”产生，并非直接从污染源排放，因此适应新形势下“二次污染物”的评价方法是研究和发展的方向。