徐州市區(qū)取暖季節(jié)主要大氣污染企業(yè)的污染物種類與控制措施探討

黃超 賀曉蕾

摘要：本文針對(duì)徐州市區(qū)取暖季節(jié)大氣污染防治面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)，簡(jiǎn)要敘述徐州市氣候與地形，徐州市區(qū)的大氣重污染企業(yè)火電、鋼鐵、焦化、水泥、鑄造等行業(yè)的企業(yè)分布、污染物主要特征及該市空氣質(zhì)量考核的主要指標(biāo)。根據(jù)徐州的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、煤的使用量、徐州的地形與取暖季節(jié)的氣候特征、大氣重污染企業(yè)的分布特點(diǎn)綜合分析取暖季節(jié)的大氣污染原因、并對(duì)徐州市區(qū)取暖季節(jié)提出減輕大氣污染的建議與對(duì)策，為改善徐州市區(qū)取暖季節(jié)空氣環(huán)境質(zhì)量出謀劃策。

關(guān)鍵詞：大氣重污染企業(yè)污染物種類;主要指標(biāo)取暖季節(jié)與全年比較;污染原因分析;建議與對(duì)策

中圖分類號(hào)：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）07-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.07.035

Abstract： This paper is aimed at the severe situation of air pollution prevention and control in the heating season in Xuzhou City. It briefly describes the climate and topography of Xuzhou City. The distribution of enterprises and the main characteristics of pollutants in thermal power， steel， coking， cement and foundry industries in Xuzhou City And the main indicators of the citys air quality assessment. According to the industrial structure of Xuzhou， the amount of coal used， the climatic characteristics of Xuzhous topography and heating season， and the distribution characteristics of heavy polluting enterprises， the causes of air pollution in the heating season are comprehensively analyzed， and suggestions for reducing air pollution are proposed for the heating season in Xuzhou City. And countermeasures， to improve the air quality of the heating season in Xuzhou City.

Key words： Atmospheric heavy pollution;Main indicator heating season compared with the whole year;Analysis of pollution causes; Recommendations and countermeasures

2018年徐州市污染防治沒有全面完成“雙60”目標(biāo)，即PM2.5年均濃度下降到60? μg/m?以下，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)比率上升至60%以上。雖然離“雙60”目標(biāo)只有一步之遙，但是徐州市大氣污染防治面臨的形勢(shì)依然嚴(yán)峻，大氣污染問題成為制約我市環(huán)境質(zhì)量改善最為突出的短板。每年進(jìn)入供暖季，受大氣擴(kuò)散不利的氣象因素，大氣污染防治更加嚴(yán)峻。

1徐州市氣候與地形

徐州位于華北平原的東南部，介于116°22′～118°40′E、33°43′～34°58′N之間。東西長(zhǎng)約210km，南北寬約140km。徐州市區(qū)周圍群山環(huán)繞，市區(qū)北部三環(huán)路以內(nèi)主要分布著九里山，九里山綿延近十公里，位于徐州市西北部北三環(huán)南側(cè)，又名九凝山，海拔134m，面積百余公頃。市區(qū)南部分布著云龍山海拔142m，長(zhǎng)達(dá)3km，占地520422㎡。徐州市區(qū)西部坐落著臥牛山，臥牛山海拔46m，綿延 2km。獅子山位于江蘇省徐州市市區(qū)東郊，是一座海拔61m的小山峰。徐州市區(qū)屬于溫帶季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，全年以東方為主，冬季以東北風(fēng)為主。

2 徐州市區(qū)的大氣重污染企業(yè)分布、污染物種類與特點(diǎn)

徐州市區(qū)北面分布著華美電廠、垞城電廠、彭城電廠、茅村電廠等大型火電和熱電廠，產(chǎn)生的廢氣主要來源于鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣，氣力輸灰系統(tǒng)中間灰?guī)炫艢夂兔簣?chǎng)產(chǎn)生的含塵廢氣以及原煤破碎、煤的輸送產(chǎn)生的煤塵。鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量與其產(chǎn)生的污染物含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他廢氣，鍋爐燃燒產(chǎn)生煙氣含有的污染物主要有：飛灰、SO2、NOx、CO、CO2及少量的氟化物與氯化物等，其中主要污染物是飛灰、煤塵、SO2與NOx。每年供暖季110天，24小時(shí)不間斷生產(chǎn)。 徐州市區(qū)東北部分布著徐州博豐鋼鐵有限公司、徐州寶豐特鋼有限公司、徐州東南鋼鐵工業(yè)有限公司、徐州榮陽鋼鐵有限公司、江蘇興達(dá)鋼鐵集團(tuán)有限公司、江蘇彭鋼鋼鐵控股集團(tuán)有限公司、銅山縣利國(guó)鋼鐵有限公司等鋼鐵廠，鋼鐵冶煉中燒結(jié)煙氣會(huì)產(chǎn)生SO2、NO、Hg、重金屬及二噁英等有機(jī)污染物，每生產(chǎn)1t燒結(jié)大約產(chǎn)生4000～6000mL的煙氣，一般含塵0.5～15g/m?，且含有：SOx、NOx等酸性氣態(tài)污染物。燒結(jié)煙氣產(chǎn)生量大且分布不均勻、SO2濃度變化大，燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜。徐州市區(qū)東北部分布著焦化企業(yè)的大氣污染物。焦化主要工藝：高溫干餾煤---回收煤焦油、氨氣、粗苯，對(duì)煤炭的熱解與化產(chǎn)品的回收。主要廢氣污染為：粉塵、煙氣與化學(xué)廢氣，其中化學(xué)廢氣的主要成分是含硫化合物與氨氮化合物，以及少量的氰化物和芳香族化合物。徐州中聯(lián)水泥有限公司、徐州市龍山水泥有限公司、淮海中聯(lián)水泥有限公司、江蘇久久水泥有限公司分別位于徐州市區(qū)東北部與東部。水泥熟料生產(chǎn)行業(yè)的主要大氣污染物為：顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物等四種，如果水泥廠要處置廢棄物，還可能包括二惡英、重金屬等。水泥的生產(chǎn)過程中排污節(jié)點(diǎn)較多，從原料準(zhǔn)備、煤粉制備、生料制備、熟料煅燒、熟料粉碎到水泥包裝，均有粉塵產(chǎn)生。另外徐州牛頭山鑄業(yè)有限公司、徐州聚成鑄造科技有限公司也分布在徐州市區(qū)東北部，鑄造行業(yè)的主要大氣污染物為：懸浮的氣溶膠（PM2.5及更細(xì)小的顆粒污染物）和氣態(tài)的有機(jī)污染物。鑄造企業(yè)內(nèi)部主要的大氣污染：翻砂導(dǎo)致的揚(yáng)塵 ; 熔煉設(shè)備等燃燒產(chǎn)生廢氣：尤其沖天爐燃燒廢氣排放較為嚴(yán)重，煙氣中粉塵的主要組成是冶金煙塵、碳素?zé)焿m和灰塵，此外還含有二氧化硫、氮氧化物等多種氣體大氣污染物;鑄件澆注產(chǎn)生的廢氣; 涂料噴涂產(chǎn)生的廢氣;其他廠內(nèi)無組織排放，如原料在粉碎、篩分、輸運(yùn)加工過程中產(chǎn)生的少量粉塵，有機(jī)粘結(jié)劑使用中的少量逸散等。綜上所述：徐州市區(qū)存在的大氣重點(diǎn)污染企業(yè)都含有顆粒物、SO2、NOx、這幾種空氣環(huán)境質(zhì)量考核指標(biāo)。

3 徐州市區(qū)取暖季節(jié)大氣污染實(shí)際情況與原因分析

3.1 徐州市區(qū)主要污染物指標(biāo)SO2、NO2、PM2.5年度與采暖季節(jié)均值比較

由以上圖可以看出，2016年SO2全年平均濃度24.9mg/m?，1月、2月、12月三個(gè)月均值為45 mg/m?，比全年均值高出80.7%;NO2全年平均濃度40.4mg/m?，1月、2月、12月三個(gè)月均值為54.1 mg/m?，比全年均值高出33.9%;PM2.5全年平均濃度53.8mg/m?，1月、2月、12月三個(gè)月均值為81.4 mg/m?，比全年均值高出51.3%。2017年SO2全年平均濃度20.9mg/m?，1月、2月、12月三個(gè)月均值為29.5mg/m?，比全年均值高出41.1%;NO2全年平均濃度40.0mg/m?，1月、2月、12月三個(gè)月均值為41.1mg/m?，比全年均值高出2.75%;PM2.5全年平均濃度61.4mg/m?，1月、2月、12月三個(gè)月均值為90.9 mg/m?，比全年均值高出48.0%。

3.2 取暖季節(jié)大氣污染原因分析

徐州市是江蘇省為數(shù)不多的冬季集中供暖的省轄市，徐州市供暖人口多供暖面積大，供暖時(shí)間長(zhǎng)，每年11月20日到3月10日近110天集中供暖。由以上圖表可以看出每年的1月、2月、12月是大氣污染最重的月份。冬季天氣寒冷，晝夜溫差較大，降水較少，氣候干燥， 日照時(shí)間短。污染氣體以下沉氣流為主，污染物不易擴(kuò)散。市區(qū)大氣主要污染物顆粒物、SO2、NOx濃度與氣象因素的關(guān)系較為復(fù)雜， 其中與氣溫存在明顯的負(fù)相關(guān)性，與氣壓存在較明顯的正相關(guān)性，與降水量的關(guān)系和降雨量等級(jí)有關(guān)，與風(fēng)速的關(guān)系和研究區(qū)域的地理位置有關(guān)。這個(gè)時(shí)期大氣擴(kuò)散減弱，邊界層高度壓得很低，從夏天的一兩公里降至300-500m，污染物的容納空間變小，就像一個(gè)“大鍋蓋”把污染物壓縮到很小的空間。 徐州市區(qū)四面環(huán)山的特定地理?xiàng)l件，冬季更易形成逆溫層，大氣對(duì)流不活躍等不利于空氣中污染物質(zhì)擴(kuò)散的因素較多。同時(shí)徐州市重工業(yè)占工業(yè)比重達(dá)67%，電力、鋼鐵、焦化、水泥、鑄造產(chǎn)能仍然偏高，去年全市煤炭消耗量4229萬t，約占全省五分之一。大氣重點(diǎn)污染企業(yè)排放的大氣污染物主要含有顆粒物、SO2、NOx，這些重污染企業(yè)大部分分布在徐州市區(qū)的上風(fēng)向，市區(qū)北部、東北部和東部，分布集中，大氣污染物排放量大、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，徐州冬季的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，多種因素疊加造成徐州市區(qū)采暖季節(jié)大氣污染嚴(yán)重。

4 徐州市區(qū)取暖季節(jié)減輕大氣污染的建議與對(duì)策

（1）徐州市區(qū)近年來城市的發(fā)展，高層建筑的建設(shè)，高架快速路的修建，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，工廠的外遷，工業(yè)布局的改變，導(dǎo)致大氣污染物的排放、稀釋與擴(kuò)散條件發(fā)生重大改變，應(yīng)重新核算大氣環(huán)境容量。AERMOD模式在我國(guó)已使用很多年，經(jīng)過完善，較為成熟。徐州市區(qū)建成區(qū)面積較大，分散較廣，計(jì)算過程中模擬地區(qū)的流場(chǎng)復(fù)雜，AERMOD模式的精度能到達(dá)要求?？諝赓|(zhì)量模式計(jì)算結(jié)果的誤差主要來源于模式輸入的參數(shù)，AERMOD模式中對(duì)氣象數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)的處理非常精細(xì)。用AERMOD模式計(jì)算濃度約束條件時(shí)具有運(yùn)算量小又能達(dá)到精度的特點(diǎn)。根據(jù)徐州市的地形、地貌、氣候特點(diǎn)，結(jié)合容量測(cè)算的實(shí)際需要與徐州市的城市規(guī)劃與環(huán)境現(xiàn)狀，建議選用AERMOD模式對(duì)徐州市大氣環(huán)境容量重新估算。

（2）采暖季節(jié)嚴(yán)格執(zhí)行火電、鋼鐵、焦化、水泥行業(yè)以及工業(yè)鍋爐大氣污染物特別排放限值，推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)大氣污染深度治理。盡快實(shí)施鋼鐵超低排放改造，燒結(jié)煙氣顆粒物、二氧化硫、氮氧化物超低排放。加強(qiáng)其他企業(yè)脫硫、脫硝、除塵設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)和管理，確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。實(shí)施鑄造企業(yè)治理改造，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物達(dá)標(biāo)排放。電力、焦化、鋼鐵、水泥（含粉磨站）、鑄造等企業(yè)物料（含廢渣）運(yùn)輸、裝卸、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移、輸送以及生產(chǎn)工藝過程無組織排放整治。淘汰鋼鐵、焦化、建材等過剩產(chǎn)能，加快燃煤和生物質(zhì)鍋爐淘汰整治，嚴(yán)格控制煤炭消費(fèi)總量，推進(jìn)城市建成區(qū)散煤清零，持續(xù)開展工業(yè)企業(yè)治污設(shè)施提標(biāo)改造。加強(qiáng)煤質(zhì)監(jiān)管，明確散煤煤質(zhì)管理要求，加強(qiáng)部門聯(lián)動(dòng)，嚴(yán)厲打擊劣質(zhì)煤流通、銷售和使用，高污染燃料禁燃區(qū)內(nèi)禁止銷售和燃燒煤炭及其制品等。

（3）加強(qiáng)對(duì)以上重點(diǎn)排污單位的監(jiān)督管理。環(huán)境監(jiān)察部門在采暖期間應(yīng)加強(qiáng)大氣重點(diǎn)排污單位的巡查，要提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，做好現(xiàn)場(chǎng)巡查筆錄，遇到環(huán)境違法行為及時(shí)處理。要求重點(diǎn)排污單位按照規(guī)范安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，并與生態(tài)環(huán)境部門聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)行與維護(hù)進(jìn)行監(jiān)管，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性與合理性，嚴(yán)防監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造假。

（4）制定地方法規(guī)，規(guī)定以上大氣重污染行業(yè)取暖季節(jié)限產(chǎn)、錯(cuò)峰生產(chǎn)制度。以能耗高、污染物種類與考核指標(biāo)一致的而且排放量大的熱電（除外）、鋼鐵、焦化、水泥、鑄造等行業(yè)為重點(diǎn)，制定限產(chǎn)、錯(cuò)峰生產(chǎn)方案。生產(chǎn)方案不應(yīng)一成不變，生產(chǎn)方案的制定應(yīng)結(jié)合天氣預(yù)報(bào)與環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)的情況及時(shí)調(diào)整。制定地方法規(guī)，規(guī)定取暖季節(jié)對(duì)大氣重點(diǎn)污染企業(yè)的環(huán)境違法行為處理嚴(yán)于其他時(shí)期，造成高壓態(tài)勢(shì)，增強(qiáng)威懾力。

5 結(jié)論

每年供暖季是徐州市區(qū)大氣污染污染最嚴(yán)重的季節(jié)，提高徐州市區(qū)供暖季節(jié)的大氣環(huán)境質(zhì)量市徐州市區(qū)大氣污染攻堅(jiān)重中之重。通過分析重點(diǎn)大氣污染企業(yè)的污染物種類，大氣主要污染指標(biāo)取暖季節(jié)與全年均值的比較，分析造成大氣污染的原因并提出解決建議與方法，為改善徐州市區(qū)取暖季節(jié)空氣環(huán)境質(zhì)量出謀劃策。

參考文獻(xiàn)

[1]李麗珍，劉輝，曹露.太原采暖季霾和良天氣下大氣污染物的污染特征分析.環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2014，5.

[2]張志偉，鄧海華，陳永飛.工業(yè)廢氣排放對(duì)城市霧霾天氣的影響與對(duì)策.節(jié)能環(huán)保，2004（4），21.

收稿日期：2019-04-19

作者簡(jiǎn)介：黃超（1973-），男，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境管理。