张掖市大气污染防治商品煤质量抽查结果研究分析

杨玮玮

（张掖市质量检验检测研究院，甘肃 张掖 734000）

1 前言

党的十八以来，张掖市地方政府积极响应国家的生态文明建设政策，加大力度对大气污染进行防治。通过对张掖市范围内车用汽油、柴油、商品煤、塑料购物袋等环保产品质量进行市级监督抽检，大力控制大气污染排放，进一步保障地方人民公众健康。张掖市质量检验检测研究院质检中心作为河西地区煤炭全项检验实验室，承担张掖地方政府大气污染商品煤产品质量监督抽查任务，尤其是2017年国家质检总局、国家标准化委员会颁布《商品煤质量民用散煤》（GB 34169—2017）《商品煤质量 民用型煤》（GB 34170—2017）2项国家标准后，专业技术人员进行再培训和检验检测仪器设备的扩充和完善，检验检测能力水平有了很大程度的提升。地方政府和生态环保等部门加大了对大气污染的管控力度，空气质量发生较为明显的转变。2022年2月，甘肃省生态环境厅发布的14个市州环境空气质量排名中，张掖市环境空气质量综合排名第5，环境空气质量综合指数为2.94，比2021年同期提高0.42个百分点，达到国家空气质量二级标准，大气污染防治成效明显[1-2]。文章通过对张掖市2019—2021年商品煤市级产品监督抽查结果进行对比，对大气污染防治主要质量检测指标不合格项目：挥发分、全硫、灰分、磷、氯、氟元素产生的原因和危害性进行了分析。

2 商品煤监督抽查结果对比分析

张掖市大气污染防治商品煤监督抽查计划为市级监督抽查，由张掖辖区内五县一区大气污染防治等执法部门进行抽样，样品计划数为四季度抽查总和，样品覆盖较全面，抽样程序规范，燃煤样品代表性较强。为进一步加强地方产品质量监督管理，保障消费者的合法权益，提高产品质量，地方政府从2018年开始，加大对商品煤产品的抽样批次，扩大监督抽查覆盖面，由当地市场监管部门监督管理随机抽样，对样品进行跟踪管理，检验检测机构及时进行分析，提供数据支撑。在张掖市祁连山生态环境治理下，大气污染防治取得一定成效，燃煤质量相比2015年有了很大的提升，2016年商品煤市级监督抽查样品154批次，合格率72.7%；2017年264批次，合格率71.2%；2018年315批次，合格率93.7%。

2019年，张掖市大气污染防治燃煤监督抽查315批次，其中民用散煤192批次、民用型煤26批次、商品煤97批次；合格294批次，不合格21批次，合格率93%。燃煤合格率中：民用型煤合格率69%，民用散煤合格率96%，商品煤合格率95%。

2020年，张掖市大气污染防治燃煤监督抽查277批次，其中民用散煤182批次、民用型煤8批次、商品煤87批次；合格274批次，不合格3批次，合格率99%。燃煤合格率中：民用型煤合格率63%，民用散煤、商品煤合格率100%。

2021年，张掖市大气污染防治燃煤监督抽查260批次，其中民用散煤174批次、民用型煤3批次、商品煤83批次；合格254批次，不合格6批次，合格率98%。燃煤合格率中：民用散煤合格率98%、商品煤合格率96%、民用型煤合格率100%。

从以上数据可以看出，2019—2020年张掖市燃煤质量合格率从93%提高至99%，提高6个百分点可以证明，几年来张掖市地方政府积极响应国家关于保护祁连山生态屏障的重要战略格局，体现大力保障生态环境的新发展理念，祁连山生态环境保护由乱到治，守护蓝天白云，大气污染防治大见成效，尤其作为大气污染治理的重点产品商品煤质量也有很大的提升，仅2018年合格率比上一年度提升22.5个百分点，2020年、2021年整体产品质量比较平稳，但还是存在少数不合格项目。不合格项目主要分布指标有挥发分、全硫、灰分、磷含量、氯含量、氟含量等，尤其是在检验检测过程中，挥发分不合格产品较多，严重影响商品煤产品整体质量。不合格项目主要原因分析：2020年以来受疫情影响，煤炭运输、口岸进口时因运距较长、人工费用较高导致的成本增高，在煤炭制售过程中，销售企业为降低成本负债，以次充好或好坏参半进行售卖现象比较严重，从而导致商品煤质量不合格现象。另外，从2019年、2020年数据可看出，作为新型能源的洁净型煤产品质量不合格现象较为严重，民用型煤合格率低于70%，此不合格现象与加工使用的原煤有直接关系，因洁净型煤属新型节能产品，涉及成本高、链条长、环节多等因素，在加工过程中要加入黏结、助燃、固硫等多种添加剂[3]，因加工工艺相对方繁琐，在目前疫情打压下，添加剂价格、人力工资上升，导致企业成本高，产品质量参差不齐，还有待相关部门加大监管力度，多方举措进行煤质管控。

3 大气污染防治燃煤主要质量检测指标不合格项目分析

国家强制性标准《商品煤质量 民用散煤》（GB 34169—2017）《商品煤质量 民用型煤》（GB 34170—2017）于2017年9月7日发布，2018年1月1日实施，标准中对各类污染大气成分：挥发分、全硫、灰分、发热量、煤粉含量、冷压强度、磷、氯、砷、汞、氟元素11项质量标准进行要求和控制，民用散煤分为无烟1号、无烟2号、烟煤1号、烟煤2号4类产品，民用型煤分为蜂窝煤1号、蜂窝煤2号、型煤1号、型煤2号4类产品。不同产品检验项目有所不同，如表1所示。

表1 民用散煤和民用型煤检测产品及检测项目分类

从2019—2021年数据可以得出，燃煤质量不合格项目主要分布指标有挥发分、全硫、灰分、磷含量、氯含量、氟含量等项目，下面对常见不合格项目进行分析：

（1）挥发分。挥发分主要是由水分、碳氢的氧化物和碳氢化合物组成，其中，除含有氮、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢等气体外，还有一些复杂的有机化合物。它也是反映煤化程度的重要指标，煤化程度越低，挥发分产率越高；煤化程度越高，挥发分产率越低，它们成反比关系。在检验检测中，挥发分试验规范性很强，试验条件较为严格，从煤化角度来说，挥发分越低，点火时需要的温度就高；挥发分越高，造成燃烧过程中形成的副产品产率提高，碳损失大，生成的有害气体越多，越不利于大气污染防治。

（2）全硫。全硫是煤中的有害元素，煤燃烧后排入大气中的二氧化硫（少量为三氧化硫）会产生酸雨，形成pH很低的硫酸，对土壤和植物的破坏性很大，尤其是对一些多雨地区，植物的生长环境遭到严重破坏，正常生长受到严重威胁，植物的减少导致地球的年均释氧量大大减少，进而导致温室效应等一系列环境问题，同时如果煤炭中的硫含量过高，燃烧释放的二氧化硫气体会大大增加，加大人们患心脑血管疾病的风险。在检验检测中，商品煤检验标准全硫含量要求≤1.00%，是大气污染防治的重要指标。

（3）灰分。灰分是煤质的计价指标之一，也是煤中的有害物质。通常状况下，灰分越高，煤中可燃物质含量相对减少，矿物质燃烧灰化时要吸收热量，导致发热量降低。在检验检测中，煤中的黏土、碳酸盐、石膏等矿物质在燃烧过程中经过分解和化合作用，有一部分变成气体逸出，留下的残渣就是灰分，商品煤灰分指标要求≤30.00%，灰分增加，排渣量高，影响锅炉及炼焦操作，降低利用系数，增加无效运输成本。

（4）磷含量。磷是煤中的有害元素之一，煤炭燃烧时其中的含磷化合物在高温下挥发，胶结一些飞灰微粒形成沉积物，严重影响锅炉效率，使钢铁制品脆裂影响炼钢质量，再者煤燃烧产生的磷进入土壤后会使土壤板结、碱化；进入水体中会造成水体富氧化，导致藻类迅速繁殖而使水中缺氧造成鱼类死亡。在检验检测中，商品煤标准中磷含量要求最高不超过0.1%，以微量的形式存在于煤炭中，国家标准中商品煤按磷的含量分为特低磷煤（P-1）、低磷煤（P-2）、中磷煤（P-3）、高磷煤（P-4）。

（5）氯含量。氯是煤炭中一种活跃的非金属元素，它是煤炭在形成过程中含氯的盐矿物，通常情况下氯离子在煤炭孔隙水中以类质同象形式赋存于其他多种盐矿石中[4]。它是大气污染中最大的潜在污染源。经调查统计，大气中排放的HCl气体75%来源于煤燃烧，氯的危害主要是对锅炉设备和管道的腐蚀和污损较为明显，是大气污染治理控制的关键指标。在检验检测中，商品煤中氯含量限值≤0.15%，也是煤炭中的有害微量元素之一。

（6）氟含量。氟是煤中有害微量元素之一，煤在高温燃烧时产生的氟以氟化物形式随烟尘排放到大气中，并通过雨淋等环境因素进入土壤或水源中，氟是一种原生质的毒物，直接或间接地影响人体健康，氟含量严重超标会对环境和人类健康造成不可修复的伤害，主要表现为血管钙化、使人牙齿变黄、骨骼变形等。在检验检测中，商品煤氟含量限值≤200 μg/g，燃煤引起的氟的排放已经成为大气防治的主要污染源之一。

综上所述，为进一步打赢蓝天保卫战，促进祁连山生态环境保护，做好大气污染防治工作，商品煤管控环节显得尤为重要，尤其是张掖市地处河西走廊中部，是古丝绸之路咽喉要道，地理矿产资源丰富，全市范围内有九条岭煤矿、花草滩煤矿、山丹煤矿、民乐大河煤矿等多处矿区，毗邻内蒙古额济纳旗策克口岸，是原煤中转和制售的重点地域，笔者认为，做好当下阶段的大气污染防治工作主要是要做好以下几点：一是加大煤质管理力度，强化源头煤质管控是现阶段生态环境部门和市场监管部门的重中之重，加大各部门执法力度，通过采取抽查、抽检、畅通投诉举报等方式加强对煤炭质量的监管；二是完善商品煤监督管理制度，坚守生态红线，制订大气污染防治地方标准，进一步巩固生态环保成效；三是强化部门联合执法，继续加大整改工作力度，确保生态管控良性发展，做为河西地区煤炭检验全项唯一的检验检测机构，应科学、公正、高效提供准确的检测数据，为市场监管和生态环境保护提供强有力的数据支撑，为推动地方生态高质量发展贡献力量。