武汉市非道路移动机械尾气排放现状分析及治理对策建议

张 朋，吴殷琪

(1.武汉市生态环境科技中心，湖北 武汉 430015；2.湖北省地质科学研究院(湖北省富硒产业研究院)，湖北 武汉 430034)

1 引言

近年来，移动源的数量持续增长，其排气污染影响日益突出[1，2]。而移动源中的非道路移动机械更是因主管部门不明确、机械底数不清楚等原因，缺乏有效的排气监管，导致其排气污染更加严重[3]。为摸清非道路移动机械保有量情况，生态环境部于2019年印发《关于加快推进非道路移动机械摸底调查和编码登记工作的通知》(环大气函〔2019〕655号)。武汉市结合工作实情，于2019年底启动非道路移动机械编码登记工作，通过开展在用非道路机械信息登记，发放环保号牌(环保号牌全国通用)，逐步掌握武汉市在用非道路机械保有量、类型、排放阶段、使用地和排气污染等情况。从武汉市开展非道路机械编码登记情况来看，武汉市的非道路机械主要以在用的工程类非道路机械为主。本文将以在用的燃油工程类非道路机械为研究对象，分析不同类型机械的数量、排放阶段、使用地以及排气污染情况，提出具有针对性和可行性的监管治理建议，为精准治污、科学治污、依法治污提供支撑。

2 非道路移动机械编码登记情况

截至2021年12月31日，武汉市共编码登记在用非道路机械 2.96万台。其中在用柴油机械2.07万台，电动机械0.87万台，其他燃油机械116台，见表1。

表1 按燃油类型划分的非道路机械数量统计

从实际的编码登记的情况来看，武汉市在用柴油非道路机械以工程类非道路机械为主(工程类非道路机械包括：挖掘机、推土机、装载机、叉车、压路机、摊铺机、平地机和其他机械)。编码登记的在用柴油工程类非道机械20309台，占比97.94%。对工程类非道机械进行分类统计。由表2可见，武汉市的工程类非道路机械以挖掘机和叉车数量主，分别为5718台和8857台，占工程类非道路机械总量28.16%和43.61%。

表2 按机械类型划分的工程类非道路机械数量统计

按工程类非道路机械的排放阶段划分。由表3可见，武汉市工程类非道路机械主要以国Ⅲ机械为主，数量为9697台，占比47.47%。国Ⅰ机械数量最少(国Ⅰ及国Ⅰ以前的机械统称为国Ⅰ)，数量为997台，占比4.91%。未知排放阶段的机械有3903台，占比19.22%。未知排放阶段的机械主要是因为机械出厂时间早、使用年限长，机械铭牌标识内容不规范以及铭牌缺失等情况，导致无法判定其排放阶段。

表3 按排放阶段划分的工程类非道路机械数量统计

按工程类非道路机械使用地划分。由表4可见，武汉市建筑工地上的工程类非道路机械数量最多，为9728台，占比47.9%。铁路货运的工程类非道路机械数量最少，为36台，占比0.18%。

表4 按使用地划分的工程类非道路机械数量统计

按行政区域划分。由表5可见，工程类非道路机械数量排名前3的分别是江夏区、新洲区和东西湖区，分别是：4501台、4486台和3323台，占比分别是：22.16%、22.09%和16.36%。工程类非道路机械量最少的是东湖生态旅游风景区，仅有110台，占比0.54%。

表5 按行政区域划分的工程机械数量统计

3 非道路机械大气污染物排放情况

由于武汉市编码登记的燃油类非道路机械绝大部分为工程类非道路机械，本文将以编码登记的工程类非道路机械为对象进行分析。根据工程类非道路机械数量、机械类型、排放阶段和使用功率等数据，参照《2021年城市大气污染源排放清单编制技术指南》(以下简称《技术指南》)中非道路移动源功率法的计算公式以及平均负载因子、年均使用小时数等参数[4～6]，测算出了武汉市工程类非道路机械4项主要污染物年排放量为：氮氧化物(NOx)4747.90 t；一氧化碳(CO)1305.55 t；细颗粒物(PM2.5)290.29 t；挥发性有机物(VOCs)439.94 t。

3.1 各工程类非道路机械年污染物排放情况

不同工程类非道路机械由于数量、排放阶段、负载因子和年均使用时长的不同，其污染物排放量和贡献率有所不同[7,8]。通过测算各机械类型污染物年排放量和污染物排放贡献率，由表6和表7可见，挖掘机污染物年排放量和污染物排放贡献率最高，其次是装载机。由于“其他机械”是指包括除挖掘机、推土机等表6 中已列出的其他多种机械，因此暂不纳入分析范围。

表6 各工程类非道路机械污染物年排放量

表7 各工程类非道路机械污染物排放贡献率 %

对比各工程类非道路机械单机污染年排放量，由图1、2、3和4可见，氮氧化物(NOx)单机年排放量最高的是压路机，为0.736 t/(台·a)，其次是平地机，最少的是叉车；一氧化碳(CO)单机年排放量最高的是摊铺机，为0.324 t/(台·a)，其次是推土机，最少的是叉车；细颗粒物(PM2.5)单机年排放量最高的是挖掘机，为0.025 t/(台·a)，其次是摊铺机，最少的是压路机；挥发性有机物(VOCs)单机年排放量最高的是摊铺机，为0.06 t/(台·a)，其次是推土机，最少的是叉车。

图1 各工程类非道路机械氮氧化物的单机年排放量

图2 各工程类非道路机械一氧化碳的单机年排放量

图3 各工程类非道路机械细颗粒物的单机年排放量

图4 各工程类非道路机械挥发性有机物的单机年排放量

对比各排放阶段的工程类非道路机械污染物年排放量，由图5可见，国Ⅲ的工程类非道路机械数量最多，因此其NOx、CO、PM2.5和VOCs年排放量最多，分别为：1730.15 t、550.63 t、110.06 t和159.75 t。国Ⅰ的工程类非道路机械数量最少，因此其NOx、CO、PM2.5和VOCs年排放量少，分别为：335.97 t、56.94 t、19.62 t和27.5 t。

图5 各排放阶段工程类非道路机械污染物年排放量

对比国Ⅰ、国Ⅱ和国Ⅲ机械污染物年排放量贡献率与国Ⅰ、国Ⅱ和国Ⅲ机械数量贡献率，由图3可见，国Ⅰ机械数量贡献率为4.91%，其NOx、CO、PM2.5和VOCs的贡献率分别为：7.08%、4.36%、6.76%和6.25%。未知排放阶段的机械数量贡献率为19.22%，其NOx、CO、PM2.5和VOCs的贡献率分别为：27.89%、30.84%、30.14%和30.03%。国Ⅰ和未知排放阶段的机械数量贡献率均小于污染物年排放量贡献率，表明国Ⅰ和未知排放阶段机械的污染物排放水平超过工程类非道路机械的平均水平，属于重点治理对象。

图6 污染物年排放量贡献率与机械数量贡献率

3.2 小结

(1)武汉市工程类非道路机械4项主要污染物年排放量为：氮氧化物(NOx)4747.90 t；一氧化碳(CO)1305.55 t；细颗粒物(PM2.5)290.29 t；挥发性有机物(VOCs)439.94 t。

(2)从工程类非道路机械类型来看，挖掘机的四项污染物年排放量和污染物排放贡献率最高；从单机排放的角度来看，氮氧化物(NOx)单机年排放量最高的是压路机。一氧化碳(CO)单机年排放量最高的是摊铺机。细颗粒物(PM2.5)单机年排放量最高的是挖掘机。挥发性有机物(VOCs)单机年排放量最高的是摊铺机；从排放阶段来看，国Ⅲ工程机械的4项污染物年排放量最多。

(3)国Ⅰ和未知排放阶段的工程类非道路机械污染物年排放量贡献率大于机械数量贡献率，污染物排放水平最高。

4 存在的问题

随着城市建设规模的不断扩大，工程类非道路机械的保有量持续增长，其排气污染对空气质量的影响日益严重[9]。非道路机械由于主管部门不明确、机械底数不清楚等原因，其排气监管治理在全国范围内一直是一个难点[10,11]，武汉市的非道路机械排气监管治理存在以下问题。

(1)工程类非道路机械机械流动性大、编码登记难。武汉市的工程类非道路机械以建筑工地使用为主，由于建筑工地的工程类非道路机械仅在土方作业期间使用，其使用周期短、流动性大，难以及时摸排掌握，故编码登记工作存在一定困难[12,14]。

(2)政府部门缺乏联动机制，监管尚未形成合力。由于非道路机械无明确的主管部门，市场监督、生态环境、农村农业和城管等部门均涉及非道路机械监管，但均缺乏有力的抓手，监管效率低[15]。

(3)高排放非道路机械占比大、淘汰难。经统计，武汉市国Ⅰ和未识别排放阶段的高排放非道路机械数量占非道路机械总量的24%，其污染物排放占总量的35%左右。而国家尚未出台强制淘汰政策，高排放非道路机械自主淘汰周期长、效率低。

5 对策建议

通过对武汉市编码登记的非道路机械进行研究分析，再结合武汉市非道路机械排气监管治理工作开展情况，对武汉市非道路移动机械排气监管治理提出4点工作建议：

(1)建议武汉市生态环境部门持续开展非道路机械编码登记。非道路机械的生产、销售、使用和报废等是一个动态持续的过程，只有持续开展非道路机械编码登记工作，才能全面掌握非道路机械底数情况，为减排治理决策提供准确的数据支撑。

(2)建议推广使用新能源非道路机械。工矿企业、物流园区和港口等场所，非道路机械流动性小，机械功率要求较底，新能源非道路机械能满足使用要求。推广使用新能源非道路机械能有效节约能耗，减少排气污染[16,17]。

(3)建议淘汰国Ⅰ和未识别排放阶段的老旧非道路机械。目前，国家尚未出台非道路机械强制淘汰政策。武汉作为中部引领城市，提前研究制定鼓励淘汰的奖补政策，推动国Ⅰ和未识别排放阶段老旧非道路机械淘汰，不仅能有效减少排气污染，更能起到对中部城市的示范引领作用。

(4)建议针对特定工程类非道路机械加大排气监测力度。从机械类型来看，压路机氮氧化物(NOx)单机排放量远高于其他机械，挖掘机和装载机的污染物排放贡献率高于其他机械。从排放阶段来看，国Ⅰ和未识别排放阶段的各工程类非道路机械排气污染高于国Ⅱ和国Ⅲ机械。武汉市生态环境部门在落实高排放非道路移动机械禁止使用区有关要求和开展非道路机械排气监测时可以重点抽测压路机、挖掘机和装载机以及国Ⅰ和未识别排放阶段的机械，以提升监测效率，及时发现超标排放机械，及时督促治理整改。