劉 浩，黃 宇，周君蕊，邱培培，段元秀

(武漢市生態(tài)環(huán)境科技中心，湖北 武漢 430015)

1 “十三五”期間武漢市環(huán)境空氣質(zhì)量變化情況

武漢市委、市政府高度重視改善空氣質(zhì)量工作，把打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)作為污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的重中之重予以推進(jìn)?！笆濉逼陂g編制并實(shí)施《武漢市“十三五”擁抱藍(lán)天專項(xiàng)規(guī)劃》(武政辦〔2017〕20號(hào))，通過(guò)系統(tǒng)推進(jìn)“一升級(jí)、二優(yōu)化、三提升、四壓減、五強(qiáng)化”的工作任務(wù)，大氣污染治理取得階段性成效，全面完成“十三五”目標(biāo)[1]。

1.1 空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)與重度污染天數(shù)變化情況

(1)優(yōu)良天數(shù)變化情況。2016～2020年，武漢市空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)分別為237、255、249、245、309 d，優(yōu)良天數(shù)增加72 d；優(yōu)良率分別為64.8%、70.4%、70.1%、67.1%、84.4%，優(yōu)良率提高19.6%，完成“十三五”規(guī)劃目標(biāo)(2020年空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率達(dá)到71%〈力爭(zhēng)達(dá)到80%〉)。

(2)重度及以上污染天數(shù)變化情況。2016～2020年，武漢市重度污染天數(shù)分別為6、6、4、2、2 d，重度污染天氣減少4 d，沒(méi)有出現(xiàn)嚴(yán)重污染天氣，且自2016年起消除了內(nèi)生型重污染天氣[2]。2016～2020年空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)情況見圖1。

圖1 2016～2020年武漢市空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)情況

1.2 空氣污染物6項(xiàng)指標(biāo)濃度與超標(biāo)天數(shù)變化情況

2016～2020年，PM10與PM2.5年均濃度和超標(biāo)天數(shù)均呈逐年下降趨勢(shì)，完成“十三五”規(guī)劃目標(biāo)(2020年P(guān)M2.5濃度降至49 μg/m3〈力爭(zhēng)達(dá)到42 μg/m3〉，PM10濃度降至73 μg/m3〈力爭(zhēng)達(dá)到63 μg/m3〉)。其中PM10年均濃度從92 μg/m3下降至58 μg/m3，下降37.0%，超標(biāo)天數(shù)從49 d減少至3 d，下降93.9%；PM2.5年均濃度從57 μg/m3下降至37 μg/m3，下降35.1%，超標(biāo)天數(shù)從91 d減少至28 d，下降69.2%；NO2年均濃度整體呈波動(dòng)下降態(tài)勢(shì)，2020年NO2年均濃度降至36 μg/m3，首次達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；除2020年外，O3年均濃度和超標(biāo)天數(shù)呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，自2018年起O3逐步取代PM2.5成為武漢首要污染物；SO2和CO未出現(xiàn)超標(biāo)情況?！笆濉逼陂g武漢市環(huán)境空氣質(zhì)量整體改善顯著[3]。武漢市空氣污染物6項(xiàng)指標(biāo)年均濃度與超標(biāo)天數(shù)變化情況見表1。

表1 武漢市空氣污染物6項(xiàng)指標(biāo)年均濃度與超標(biāo)天數(shù)變化情況

1.3 空氣質(zhì)量綜合指數(shù)排名情況

在全省17個(gè)城市綜合指數(shù)排名中，武漢市整體排名靠后，“十三五”期間有所提升；與全國(guó)19個(gè)副省級(jí)及以上城市和168個(gè)主要城市相比，空氣質(zhì)量綜合指數(shù)排名總體處于中下游水平，除2019年外，“十三五”期間綜合指數(shù)排名逐年提升。武漢市空氣質(zhì)量綜合指數(shù)排名情況見表2。

表2 武漢市空氣質(zhì)量綜合指數(shù)排名情況

2 “十四五”大氣污染防治面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)

武漢市雖全面完成“十三五”空氣質(zhì)量改善目標(biāo)，但仍不能放松空氣污染的防控力度。2020年全市空氣質(zhì)量改善取得的成績(jī)一方面是大氣污染防控工作的體現(xiàn)；另一方面也是受有利氣象條件等客觀因素影響。而有利氣象條件帶來(lái)的空氣質(zhì)量改善成效不可持續(xù)，“十四五”空氣質(zhì)量改善面臨的形勢(shì)不容樂(lè)觀。

2.1 空氣質(zhì)量改善成效還不穩(wěn)定，邊際效應(yīng)降低

“十三五”期間武漢市大氣污染治理取得階段性成效，環(huán)境空氣質(zhì)量整體延續(xù)逐步改善勢(shì)頭，但幅度明顯減小(2020年除外)，改善成效還不穩(wěn)定，綜合指數(shù)排名不高。2016年P(guān)M2.5年均濃度同比下降19.4%，但到2019年僅同比下降2.2%；2018～2019年，臭氧濃度和超標(biāo)天數(shù)出現(xiàn)大幅反彈，優(yōu)良率分別同比下降0.3%和3%。2020年該市空氣質(zhì)量改善取得的成績(jī)很大程度上有利氣象條件等客觀因素影響但不可持續(xù)，低濃度水平下要進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量的邊際效應(yīng)會(huì)越來(lái)越小，需要付出更多的努力。

2.2 地形和氣象條件不佳，易發(fā)輸入型重污染天氣

從市地形方面來(lái)看，武漢市三面環(huán)山、北有缺口，向南敞開，地勢(shì)剖面呈盆狀，容易形成氣流停滯區(qū)。從氣象條件看，全年靜風(fēng)頻率高，約占14.1%，2013～2019年，秋冬季風(fēng)速小于2.5 m/s的情況超過(guò)65%，年相對(duì)濕度大于60%的情況超過(guò)75%(圖2)；秋季的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镹NE(北北東)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镹E(東北)[4]，而秋冬季東北風(fēng)方向正是我國(guó)重污染多發(fā)區(qū)域；秋冬季節(jié)易處于弱氣壓場(chǎng)控制，污染物和水汽容易聚集，靜穩(wěn)天氣頻繁出現(xiàn)，靜弱風(fēng)無(wú)法使氣流橫向擴(kuò)散，導(dǎo)致污染累積(圖3)，環(huán)境空氣容量被進(jìn)一步壓縮，當(dāng)遇上來(lái)自東北方向的傳輸污染和本地污染相疊加，極易發(fā)生重度污染天氣。

圖2 武漢市歷年相對(duì)濕度情況

圖3 武漢市歷年風(fēng)速情況

2.3 主導(dǎo)上風(fēng)向區(qū)域大氣污染排放量大，對(duì)空氣質(zhì)量持續(xù)改善影響明顯

從武漢市本地排放看，武漢市電力、鋼鐵、焦化、石化、水泥等大氣污染排放重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)集中布局在城市東北主導(dǎo)上風(fēng)向區(qū)域[5](主要是青山區(qū)、新洲區(qū))，這些產(chǎn)業(yè)也集中了全市80%以上的煤炭消耗(2020年武漢市煤炭消耗量約為2400萬(wàn)t，明顯高于北京150萬(wàn)t、廣州1500萬(wàn)t、濟(jì)南1700萬(wàn)t、鄭州2000萬(wàn)t)，其大氣污染物排放占全市工業(yè)排放比例達(dá)到80%以上。集中排放的二氧化硫、氮氧化物及揮發(fā)性有機(jī)物等一次污染物，在同一區(qū)域內(nèi)極易發(fā)生二次反應(yīng)，一旦遇到不利氣象條件就會(huì)形成PM2.5及O3污染。主導(dǎo)上風(fēng)向區(qū)域重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)的大氣污染排放對(duì)全市空氣質(zhì)量形成持續(xù)性、大范圍影響，給全市空氣質(zhì)量持續(xù)改善帶來(lái)巨大壓力。

2.4 移動(dòng)源污染占比逐年增大，運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整難度大

運(yùn)輸結(jié)構(gòu)方面，近年來(lái)全市貨物運(yùn)輸總量持續(xù)增加，年增長(zhǎng)率約10%，公路運(yùn)輸占比在61%左右，鐵路、水路等低排放的運(yùn)輸方式分擔(dān)率還不足，玻璃、水泥、整車制造、食品生產(chǎn)等運(yùn)輸量大的企業(yè)均分布于各區(qū)域中心，公轉(zhuǎn)鐵、公轉(zhuǎn)水等措施難以實(shí)施，區(qū)域內(nèi)公路貨運(yùn)多以高污染的重型柴油車為主，不足8%的柴油車貢獻(xiàn)了80%以上的機(jī)動(dòng)車氮氧化物排放[6]。新能源車占比低，新能源車占機(jī)動(dòng)車保有量的比例僅為2%，特別是公共交通領(lǐng)域，公交車中電動(dòng)化占比僅37%，巡游出租車中電動(dòng)化占比僅6.5%，另外在環(huán)衛(wèi)、郵政配送等領(lǐng)域車輛新能源車比例也較低。機(jī)動(dòng)車保有量方面，目前武漢市機(jī)動(dòng)車保有量已突破400萬(wàn)輛，且仍然保持較快增長(zhǎng)速度。此外，“十四五”期間，武漢市將全力打造國(guó)家商貿(mào)物流中心[7]，交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)在一段時(shí)間內(nèi)難以改變，氮氧化物排放高仍是當(dāng)前及今后一段時(shí)期的主要特征。

2.5 復(fù)合型污染問(wèn)題突出，多污染物協(xié)同控制難度較大

“十三五”期間空氣復(fù)合型污染凸顯，并呈現(xiàn)出由顆粒物污染逐漸向氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)變[8]。一是PM2.5超標(biāo)情況仍十分突出,在大面積停工停產(chǎn)的背景下，2020年P(guān)M2.5年均濃度仍超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)2μg/m3，秋冬季輸入性的顆粒物重污染依然存在；二是O3污染問(wèn)題日益突出[9]，與2015年相比，2019年O3濃度上升17%，O3超標(biāo)天數(shù)從29 d上升至61 d，首次超過(guò)PM2.5超標(biāo)天數(shù)，成為影響優(yōu)良天數(shù)比例的第一因素；三是氮氧化物污染不容忽視，NO2污染程度對(duì)比國(guó)內(nèi)其他城市相對(duì)較重，特別是在夜間上升非常明顯，冬春季靜穩(wěn)天氣時(shí)尤為嚴(yán)重，可達(dá)到白天污染程度的2～3倍，2019年NO2平均濃度在全國(guó)168個(gè)重點(diǎn)城市中(從好到差)排第157位。武漢市空氣質(zhì)量管理進(jìn)入PM2.5、O3和NO2協(xié)同控制的“深水區(qū)”，至今尚沒(méi)有明確的臭氧污染控制的有效路徑，臭氧生成機(jī)理和傳輸特征還需深入研究和完善，但隨著治理工作縱深推進(jìn)，大氣污染治理的邊際效益遞減，各領(lǐng)域減排的難度不斷增大，空氣質(zhì)量持續(xù)改善面臨巨大挑戰(zhàn)。

2.6 復(fù)工復(fù)產(chǎn)勢(shì)頭強(qiáng)勁，減排壓力大

“十四五”時(shí)期面臨著補(bǔ)短板及推動(dòng)鋼鐵、石化、汽車等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展助推經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的嚴(yán)峻形勢(shì)。部分工業(yè)企業(yè)在停工期間遭受重創(chuàng)，復(fù)工復(fù)產(chǎn)后又面臨訂單不足的局面，減排項(xiàng)目主體在后續(xù)推進(jìn)污染深度治理的過(guò)程中面臨較大資金壓力，減排項(xiàng)目建設(shè)易受影響。同時(shí)，受疫情影響，市民出行方式發(fā)生一定程度轉(zhuǎn)變，私家車出行量有所提升，也將帶來(lái)機(jī)動(dòng)車排放的快速增加。

3 “十四五”期間大氣污染防治工作建議

3.1 做好統(tǒng)籌謀劃工作

以習(xí)近平生態(tài)文明思想為指導(dǎo)，面向美麗中國(guó)建設(shè)目標(biāo)，以持續(xù)改善大氣環(huán)境質(zhì)量為核心，突出“精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治污”，實(shí)施“三大結(jié)構(gòu)調(diào)整”(能源、產(chǎn)業(yè)、交通)，落實(shí)“三項(xiàng)協(xié)同”(PM2.5與O3污染治理、長(zhǎng)效減排與應(yīng)急減排、空氣質(zhì)量改善與氣候變化應(yīng)對(duì))，推進(jìn)“兩個(gè)現(xiàn)代化”(大氣環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化)，助推武漢市環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，為打造5個(gè)中心、建設(shè)現(xiàn)代化大武漢提供良好的環(huán)境空氣質(zhì)量保障。

3.2 實(shí)施“三大結(jié)構(gòu)”優(yōu)化調(diào)整

(1)促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。嚴(yán)格控制發(fā)電用煤，逐年增加“外電入漢”比例，提高天然氣等清潔能源供應(yīng)占比；禁止新建燃煤設(shè)施，改燃或淘汰35蒸t以下燃煤鍋；削減非電行業(yè)用煤，爐降低鋼鐵行業(yè)焦鐵比，水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)可比水泥綜合能耗達(dá)到先進(jìn)值(0.088 t標(biāo)煤/t水泥)，“十四五”期間進(jìn)一步壓減煤炭消費(fèi)總量，除鋼鐵、電力、石化行業(yè)及水泥熟料企業(yè)以外，其他行業(yè)用煤?jiǎn)挝蝗壳辶恪?/p>

(2)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。嚴(yán)禁鋼鐵、焦化、鑄造、水泥和平板玻璃等“兩高”行業(yè)新增產(chǎn)能；嚴(yán)格落實(shí)新增大氣污染物等(倍)量替代政策，控制污染物排放新增量；開展工業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群綜合整治，完成省下達(dá)的沿江化工企業(yè)關(guān)停、改造、搬遷或者轉(zhuǎn)產(chǎn)任務(wù)；通過(guò)鋼鐵、水泥行業(yè)超低排放改造、垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)脫硝提標(biāo)改造、工業(yè)爐窯綜合治理、燃?xì)忮仩t低氮燃燒改造、VOCs污染治理等專項(xiàng)治理工作，提升重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)水平，倒逼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)。

(3)優(yōu)化交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)。提升鐵路、水路運(yùn)輸占比，推進(jìn)大宗貨物“散改集”、集裝箱鐵水聯(lián)運(yùn)；加強(qiáng)新車源頭排放管控，按國(guó)家要求實(shí)施國(guó)六b排放標(biāo)準(zhǔn)；加大新能源城市配送車輛推廣應(yīng)用力度，全市新增出租車、通勤車、郵政快遞車、輕型物流配送車、園林作業(yè)車、環(huán)衛(wèi)車、渣土車等總質(zhì)量8 t(含)以內(nèi)的全部使用新能源汽車，加快實(shí)施現(xiàn)有3000余輛柴油公交車的新能源化；全面淘汰國(guó)三排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油貨車和燃?xì)庳涇?，制定全市三環(huán)線(含)內(nèi)區(qū)域國(guó)三柴油貨車及超標(biāo)排放禁限行交通管制措施；強(qiáng)化非道路移動(dòng)機(jī)械監(jiān)管，禁止使用超標(biāo)排放的非道路移動(dòng)機(jī)械，鼓勵(lì)使用國(guó)三或新能源非道路移動(dòng)機(jī)械；推動(dòng)內(nèi)河船舶污染治理，提高靠港船舶岸電使用率，基本淘汰使用20年以上的內(nèi)河航運(yùn)船舶，依法強(qiáng)制報(bào)廢超過(guò)使用年限的航運(yùn)船舶。

3.3 落實(shí)“三項(xiàng)協(xié)同”治理

(1)PM2.5與O3污染協(xié)同治理。PM2.5與O3生成有著共同的前提物NOX和VOCs[10,11]，“十四五”期間大氣污染物削減以VOCs和NOx為重點(diǎn)。其中NOx控制措施包括工業(yè)源和移動(dòng)源兩方面，工業(yè)源減排措施包括持續(xù)推進(jìn)鋼鐵行業(yè)超低排放改造、水泥行業(yè)提標(biāo)改造、垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)煙氣脫硝提標(biāo)改造、工業(yè)爐窯綜合治理、燃?xì)忮仩t低氮燃燒改造等，移動(dòng)源減排措施包括高排放老舊車輛和船舶淘汰以及新能源車輛推廣等；VOCs深度治理措施包括揮發(fā)性有機(jī)物“一企一策”“一園一策”治理、儲(chǔ)罐揮發(fā)性有機(jī)物排放治理、低揮發(fā)性有機(jī)物原輔材料替代、開展揮發(fā)性有機(jī)物治理幫扶執(zhí)法行動(dòng)等專項(xiàng)治理工作。

(2)長(zhǎng)效減排與應(yīng)急減排協(xié)同。加強(qiáng)空氣質(zhì)量和氣象條件會(huì)商，及時(shí)做好空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。進(jìn)一步完善重污染天氣應(yīng)急減排項(xiàng)目清單，細(xì)化“一廠一策”應(yīng)急減排實(shí)施方案，建立用車大戶重污染天氣錯(cuò)峰運(yùn)輸方案，積極做好重污染天氣應(yīng)對(duì)工作；同時(shí)持續(xù)開展重點(diǎn)行業(yè)績(jī)效提級(jí)工作，以“績(jī)效分級(jí)、差異管控”為抓手，創(chuàng)建一批A級(jí)企業(yè)、績(jī)效引領(lǐng)性企業(yè)，從而鼓勵(lì)先進(jìn)鞭策后進(jìn)，不斷提高企業(yè)環(huán)境管理水平，實(shí)現(xiàn)污染減排和高質(zhì)量發(fā)展雙贏。

(3)空氣質(zhì)量改善與氣候變化應(yīng)對(duì)協(xié)同。溫室氣體和污染物排放的同根同源性[12]，均主要來(lái)自煤炭、石油、天然氣等化石能源的燃燒，碳減排和大氣治污的末端治理手段有別，但源頭治理高度一致、協(xié)同性很強(qiáng)。要通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步、資源利用等手段推進(jìn)產(chǎn)業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域節(jié)能提效，并以提高終端能源電力消費(fèi)比例、減少一次能源中煤炭消費(fèi)、發(fā)展可再生能源和儲(chǔ)能技術(shù)等措施為重點(diǎn)大力推進(jìn)能源領(lǐng)域清潔化、低碳化發(fā)展，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)[13]。

3.4 推進(jìn)“兩個(gè)現(xiàn)代化”

“十四五”期間要進(jìn)一步推動(dòng)大氣環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化，落實(shí)街道(鄉(xiāng)鎮(zhèn))網(wǎng)格化管理，完善以街道(鄉(xiāng)鎮(zhèn))為單元的“一點(diǎn)一策”大氣污染防治網(wǎng)格化管理機(jī)制，探索建立分時(shí)、分級(jí)、分區(qū)的污染天氣應(yīng)對(duì)機(jī)制；擴(kuò)大工業(yè)源自動(dòng)監(jiān)控范圍，重點(diǎn)排污單位依法安裝大氣污染物自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備并與國(guó)家聯(lián)網(wǎng)；加強(qiáng)監(jiān)測(cè)監(jiān)管能力建設(shè)，充分利用衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)、走航監(jiān)測(cè)等手段，進(jìn)一步完善重點(diǎn)地區(qū)、工業(yè)園區(qū)、重點(diǎn)企業(yè)及交通干道的污染物網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，推動(dòng)污染源監(jiān)控與環(huán)境質(zhì)量變化溯源深度融合；組織國(guó)內(nèi)高水平專家團(tuán)隊(duì)開展以細(xì)顆粒物和臭氧為主的大氣污染協(xié)同防控“一市一策”駐市跟蹤幫扶研究，構(gòu)建“邊幫扶、邊研究、邊產(chǎn)出、邊應(yīng)用、邊反饋、邊完善”工作模式，將駐點(diǎn)跟蹤幫扶研究成果及時(shí)應(yīng)用于大氣污染治理，為精準(zhǔn)治理提供技術(shù)支撐。