李文青+鄭新梅+謝放尖+楊峰

摘 要：該研究以2014年為基準(zhǔn)年，使用排放系數(shù)法對(duì)南京市電廠開展SO2、NOx、PM2.5、PM10等大氣污染物排放情況進(jìn)行了定量研究，建立了電廠大氣重點(diǎn)污染物排放源清單數(shù)據(jù)庫。結(jié)果表明：排放系數(shù)法計(jì)算得到的SO2和NOx排放量均與環(huán)境統(tǒng)計(jì)資料中的數(shù)值較一致，PM10的排放量可能存在較大偏差，這可能與企業(yè)除塵效率使用的數(shù)值有關(guān)。因此未來南京市分粒徑顆粒物排放系數(shù)實(shí)現(xiàn)本地化是清單編制工作的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：南京 電廠 大氣污染物 排放清單

中圖分類號(hào)：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）05（b）-0092-02

大氣污染物排放清單是通過科學(xué)的技術(shù)方法對(duì)某一地區(qū)一種或幾種大氣污染物排放源的排放量進(jìn)行估算，用于環(huán)境管理部門制定減排措施和改善大氣環(huán)境質(zhì)量，特別是對(duì)于二次污染物的模擬，深入對(duì)某一地區(qū)的空氣污染狀況了解，以及確立合適的減排方案具有基礎(chǔ)性作用。

近幾年，南京市在大氣污染物排放清單編制方面具有扎實(shí)的基礎(chǔ)。從2013年開始，南京市在大氣污染物清單編制工作上逐步深化。根據(jù)研究得到的2010—2013年污染物排放清單結(jié)果，南京市燃煤電廠的大氣污染物排放占總量的比重最大，因此對(duì)于燃煤電廠大氣污染物排放清單進(jìn)行科學(xué)估算和相關(guān)校驗(yàn)，對(duì)整個(gè)城市大氣污染物清單的準(zhǔn)確性的建立具有重要意義，直接影響到南京市節(jié)能減排措施的制定和實(shí)施。

該研究以南京市燃煤電廠為研究對(duì)象，選定2014年為基準(zhǔn)年， 結(jié)合調(diào)查問卷和環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，獲取各電廠活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)部規(guī)定的《清單編制指南》對(duì)燃煤電廠排放的SO2、NOx、PM2.5、PM10等大氣污染物進(jìn)行排放量測算。通過與環(huán)統(tǒng)數(shù)據(jù)的比對(duì)，對(duì)相關(guān)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。該研究對(duì)南京市未來電力行業(yè)污染物排放清單編制工作具有較好的指導(dǎo)和校驗(yàn)作用，也會(huì)在城市污染物減排措施的制定方面起到技術(shù)支持作用。

1 國內(nèi)外大氣污染物排放清單研究進(jìn)展

1993年，美國國家環(huán)保署（EPA）建立排放清單改進(jìn)計(jì)劃（EIIP）。目前美國污染物排放清單已發(fā)展到NEI2002。EPA還發(fā)展了一套比較完整的排放系數(shù)AP-42，主要定義了美國國家環(huán)保署所確定的需要優(yōu)先考慮的污染物，其中包括臭氧前體物總揮發(fā)性有機(jī)物和氮氧化物，并要求其他基本污染物也應(yīng)在清單中給出，如硫氧化物、顆粒物以及一氧化碳。

歐洲的英、法、德等國家分別建立了國家尺度的大氣污染物排放清單，進(jìn)而歐洲環(huán)保署（EEA）在眾多成員國參與項(xiàng)目研究的基礎(chǔ)上，建立了包括30個(gè)國家和地區(qū)在內(nèi)的大氣污染物排放清單CORINAIR90，其主要包括8種污染物，分別是SO2、NOx、NMVOC、NH3、CO、CH4、N2O、CO2。

亞洲地區(qū)的源排放清單研究相對(duì)起步較晚。目前，印度、韓國、日本等國的許多城市都建立了相應(yīng)的大氣污染物排放清單。在中國，污染物排放清單主要關(guān)注影響城市空氣質(zhì)量的常規(guī)污染物，如SO2、NOx以及顆粒物等，大多基于排放系數(shù)和污染源調(diào)研相結(jié)合的方法獲得。目前局地清單的研究主要集中在京津冀、長三角以及珠三角地區(qū)，北京、上海以及中國香港等中國特大城市均已建立高精度的城市排放清單。較之國外，我國學(xué)者在污染物排放系數(shù)方面做的工作還相對(duì)較少，大量關(guān)于排放源清單方面的文獻(xiàn)以借鑒國外的排放系數(shù)為主，但問題在于其他國家或地區(qū)建立的排放系數(shù)是根據(jù)當(dāng)?shù)?、?dāng)時(shí)的具體狀況通過測定或計(jì)算而取得，與我國的實(shí)際情況會(huì)有較大的出入。至2014年，環(huán)保部未出臺(tái)具有技術(shù)指南性質(zhì)的大氣污染物排放清單編制技術(shù)方法。隨著各個(gè)城市清單工作的開展以及相關(guān)學(xué)者在清單研究方面取得突破性成果，2014年起，環(huán)保部發(fā)布了系列單項(xiàng)污染物排放清單編制指南技術(shù)規(guī)范，對(duì)全國各地編制大氣污染源清單起到了推動(dòng)作用。

2 2014年南京燃煤電廠污染物排放清單編制方法

2.1 數(shù)據(jù)獲取

該研究選取2014年南京市域內(nèi)所有14家燃煤電廠作為研究對(duì)象?；顒?dòng)水平數(shù)據(jù)獲取主要基于問卷調(diào)查、環(huán)境統(tǒng)計(jì)資料和總量核查信息。根據(jù)電廠排污特點(diǎn)，該研究設(shè)計(jì)了問卷調(diào)查表并由市、區(qū)環(huán)保部門向電廠發(fā)放，調(diào)查表內(nèi)容包括南京市電力行業(yè)各電廠排放口高度、脫硫、脫硝、除塵裝置及處理效率、鍋爐類型、裝機(jī)容量、年運(yùn)行時(shí)間、發(fā)電量、供電煤耗、煤炭年消耗量、煙氣產(chǎn)生量、油品及天然氣消耗量、煤種、煤炭硫分、灰分等，然后技術(shù)人員組成核查小組對(duì)企業(yè)所填報(bào)的調(diào)查問卷進(jìn)行逐一核查。

2.2 計(jì)算方法

電廠污染物排放量按排放系數(shù)法計(jì)算，其計(jì)算公式如下：

E =A×EF×（1-η）

式中，A為鍋爐燃料量；EF為污染物產(chǎn)生系數(shù)；η為污染控制措施對(duì)污染物的去除效率。

（1）NOx計(jì)算。

NOx排放系數(shù)如表1所示。

（2）SO2與顆粒物的計(jì)算。

燃煤源SO2和顆粒物產(chǎn)生系數(shù)采用物料衡算法，PM10產(chǎn)生量以PM2.5和PM2.5-10排放量之和計(jì)算。

各污染物排放系數(shù)計(jì)算公式如下：

EF SO2=2×S×（1-sr）

EFPM=Aar×（1-ar）×f PM

EFBC=EFPM2.5×0.002

式中：S為平均燃煤收到的基硫分；sr為硫分進(jìn)入底灰的比例；Aar為平均燃煤收到的基灰分；fPM為排放源產(chǎn)生的某顆粒范圍顆粒物（如PM2.5、PM2.5-10）占總顆粒物比例，fBC為BC占PM2.5的比例。

根據(jù)環(huán)保部發(fā)布的《大氣可吸入顆粒物一次源排放清單編制技術(shù)指南》，sr取0.15，ar與f 的參數(shù)值如表2所示。

對(duì)于燃油、天然氣和其他氣體燃燒產(chǎn)生的SO2和顆粒物污染物排放系數(shù)，如表3所示。

由于電廠污染物排放基本屬于有組織排放，目前南京市燃煤電廠設(shè)有脫硫除塵設(shè)施，該研究脫硫效率取自環(huán)境統(tǒng)計(jì)資料中相應(yīng)的數(shù)值，除塵效率則根據(jù)除塵設(shè)施的種類，使用環(huán)保部推薦的分粒徑顆粒物去除效率（見表4）。

3 研究結(jié)果

2014年，南京市14家燃煤電廠全年燃煤量為2 104.87萬t。燃?xì)怆姀S5家，全年天然氣消耗量96 973.64萬m3，焦?fàn)t煤氣與高爐煤氣消耗量為1 232 233.19萬m3。根據(jù)調(diào)研，南京市電廠發(fā)電不受月份影響，全年發(fā)電量穩(wěn)定。運(yùn)用環(huán)保部推薦的排放系數(shù)法計(jì)算得到19家電廠的污染物排放總量分別為：SO2-28 661 t、NOx-89 338 t、PM10-13 510 t、PM2.5-7 711 t、BC-15 t。

經(jīng)比較，各電廠SO2估算值與環(huán)境統(tǒng)計(jì)值之間基本相當(dāng)。有3家電廠存在50%以上差異，其估算結(jié)果均小于環(huán)統(tǒng)值，比值范圍為1.62～2.03。

燃煤電廠中有2家電廠的NOx估算值和環(huán)統(tǒng)值存在50%以上差異，其NOx估算值均小于環(huán)統(tǒng)值，比值范圍為1.63～2.28。有2家燃?xì)怆姀SNOx估算值與環(huán)統(tǒng)值存在50%以上差異，其估算值大于環(huán)統(tǒng)值。

PM10排放量理論上應(yīng)小于環(huán)統(tǒng)中煙粉塵排放量，但目前該結(jié)果差異較大。從總量來看，估算PM10排放量大于煙粉塵排放量，有4家電廠PM10估算值大于煙粉塵排放量，這可能與該研究中所取的煙粉塵除塵效率有關(guān)，實(shí)際的除塵效率可能大于環(huán)保部推薦數(shù)值。

由于南京市目前分粒徑顆粒物的除塵效率尚未進(jìn)行測定，使用環(huán)保部推薦的除塵效率明顯與南京市當(dāng)?shù)厍闆r不符，因此進(jìn)一步加強(qiáng)電廠分粒徑顆粒物去除效率的研究，本地化分粒徑顆粒物排放系數(shù)是未來南京市大氣污染物排放清單研究重要的方面。

參考文獻(xiàn)

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