戴 刚
(贵州省环境监测中心站,贵州 贵阳 550081)
煤炭是世界上储量最丰富的资源。在我国南部,煤炭集中在贵州、云南、四川,三省煤炭资源量为3 525.74亿吨,占我国煤炭资源量的91.47%;预计到2020年我国煤炭占能源消费比例为60%。散煤主要包括了农村生活用煤、农业生产用煤、城镇生活用煤。据估算,我国燃煤中约有20%~25%是散煤,年均消耗量在6亿吨至7亿吨。散煤燃烧效率低下,污染物低空排放,基本没有治理污染设施。据调查,1吨散煤直接燃烧排放量是等质量电煤的10倍以上。散煤的单位排放强度远高于集中燃煤,如每吨农村生活散煤平均排放约3.73千克PM2.5,每吨电煤仅排放0.48千克PM2.5;相较于集中燃煤,散煤点多面广、难以监管,常使用灰分、硫分含量高的劣质煤,燃烧后往往缺乏环保集中治理设施,如脱硫、脱硝、除尘处理,对大气环境质量影响非常大。燃煤散烧排放也是造成重污染天气的重要原因,近年来贵州省城市都采取大气污染污染控制措施。贵州散煤燃烧主要在农村地区,这些区域监管力量薄弱。即便有监管力量,但缺乏相关标准,也使得监管无据可依。因此散煤燃烧是影响农村大气环境质量主要因素。
城市大气环境改善的同时,应该同时关注农村的大气环境质量,做到全方位、全地域、全过程开展生态环境保护建设,推动生态文明建设取得更大成效,努力实现美丽中国目标[1]。环境承载能力作为资源环境承载能力的重要组成部分,对于转变经济发展方式、优化国土空间格局、推进可持续发展具有重大意义[2]。环境承载力是指在一定时期、一定状态或条件下、一定的区域范围内,在维持区域环境系统结构不发生质的变化、环境功能不遭受破坏的前提下,区域环境系统所能承受的人类各种社会经济活动的能力。大气环境承载力是环境承载力的一个子概念。据相关研究,大气环境承载力定义为在某一时期,某一区域,在某种状态下环境对人类活动所排放的大气污染物的最大可能负荷的支撑能力[3]。
本文主要研究散煤燃烧对贵州农村环境农村大气环境承载力的影响,所以选取调查对象原则为散煤能耗占比不同、地域不同、经济发展不同、资源禀赋不同和避开了工业等会对大气质量影响污染源的典型村镇。根据选取调查的原则,选取了贵州省15个典型村镇。并在冬季对15个村镇进行了监测和调查资料的入户收集。采用大气环境质量监测数据与相关阈值(《环境空气质量标准》(GB3095-2012)比较作为承载力的指数方法进行评价[4,5]。结合散煤的能源消耗占比、资源条件和社会经济状况进行分析,提出建议。
本项目根据选取调查的原则,选取了贵州省不同地域、不同煤产量、不同散煤能耗比和不同社会经济状况的15个没有其它工业污染源的典型村镇,入户收集典型村镇居民人口数量、居民能源结构、散煤消耗量占比、农村环境状况和经济发展水平,调查收集典型村镇所处市的煤炭产量。在典型村镇布设空气质量监测点位,监测指标为SO2、NO2、PM10、PM2.5,监测时间选择在用煤量最高的冬季。
据散煤燃烧常见的污染因素结合大气环境质量监测要素,农村大气环境承载力评价指标包括SO2、NO2、PM10、PM2.5这四项指标。
采用目前常用的环境超载倍数评价,这里超载倍数是指污染物质量浓度与该区域环境承载量阈值的比较值(用环境质量标准限值表示,这里用GB 3095—2012标准中的二级标准限值)。采用该方法评价可以反应出大气环境质量与目标值之间的差距,能对环境承载力作出可靠的评估。
单指标大气环境承载力评价
式中:R气ij为村镇j的某种污染物i的超载倍数即污染物i的环境承载力指数;Cij为其年均质量浓度监测值;Si为该污染物浓度二级标准限值。i=1,2,3,4,分别代表SO2、NO2、PM10、PM2.5。
按照调查监测和评价方法,对选取的贵州省15个典型性村镇开展了调查监测和评价。调查的15个典型性村镇有9个村镇大气环境承载力出现超载,占调查的60%。
从评价结果看出,农村大气环境超载的地区集中在散煤能耗占比高,煤炭产量高和收入偏低的地区。散煤能耗占比高是农村大气环境承载力超载起到关键性作用。
从超载的原因分析,高产煤区域内,煤炭资源获取方便,导致能源结构单一,不少优质煤炭不断被开采,其数量越来越少,最后剩下的是高含硫量和高灰分的劣质煤炭进入农村市场,加上老百姓经济收入低,没有环境保护意识,燃煤方式粗放,优质煤炭不能成为农村散煤燃烧的主要燃料,散煤能耗比上升。经济发展水平不高,清洁能源使用相对也会减少,导致散煤用量增加,散煤能耗比上升。燃煤对农村环境质量影响较大,散煤燃烧量越大,对环境空气质量影响也越大。
当前,大气污染防治工作进入了攻坚期,而散煤污染控制是村镇大气污染控制的关键环节。农村散煤燃烧是农村大气承载力超载的主要原因。只要搞好散煤污染控制就能搞好农村地区大气污染的防治工作,农村的大气环境承载力就会得到很大提升。应该推广高效节能炉具,以优质煤取代散煤,区域内禁止销售、使用散煤。要逐步提高电能、太阳能等清洁能源的使用比例,随着中缅天然气管线的开通和今后贵州页岩气的开发,加大“煤改电”、“煤改气”等煤改清洁能源工程等方面的补贴力度。同时政府大力发展绿色经济,随着经济水平越高,清洁能源用量越大,对农村环境空气质量的影响越小。环境管理部门要制定严格环境保护措施控制散煤的使用,降低农村大气超载水平,提高环境承载能力。