李春燕,韓軍贊
(1.江蘇省環境科學研究院 江蘇省環境工程重點實驗室,江蘇 南京 210036;2.江蘇省環科院環境科技有限責任公司,江蘇 南京 210036)
無錫市位于江蘇省南部,地處長江三角洲平原、江南腹地,太湖流域。北倚長江,南濱太湖,東接蘇州,西連常州,構成蘇錫常都市圈,是長江經濟帶、長江三角洲城市群的重要城市。2013年以來,無錫市在完成國家和省的大氣污染防治工作基礎上,根據地方特色積極探索新的防治途徑,從產業結構優化調整、煤耗削減、油品提升、深度治理、環境經濟政策和法律法規體系完善、監管力度加強、應急管控等方面全面推進大氣污染防治工作,全市大氣環境質量不斷改善,空氣質量優良率不斷提升,極大的提升了居民的生活幸福感。但由于無錫市人口密集,工業經濟體量大,隨著經濟、人口增長和城市化水平的進一步提高,無錫市以PM10、PM2.5、NO2和O3為主導的復合污染特征越發顯著,在持續改善大氣環境質量方面依然面臨著諸多挑戰。
本研究基于2013~2017年無錫市設區市的8個國控大氣觀測站點(榮巷、曹張、旺莊、東亭、漆塘、堰橋、黃巷和雪浪)以及分布在江陰市 (虹橋郵政、五星公園、第二實驗小學)、宜興市(宜興環保局、宜園)的大氣觀測站點的PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO和O36種主要污染物的監測數據,依據《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)[1]和《環境空氣質量評價技術規范(試行)》(HJ663-2013)[2],對無錫各站點的大氣環境質量現狀及演變趨勢進行評價。常規大氣污染物濃度數據來源于國家生態環境部網站[3]。同時,結合無錫市大氣污染重點行業現場調研工作,提出重點行業面臨的主要問題,從能源、產業結構調整、全行業全要素達標排放以及交通行業整治等方面提出持續改善無錫市大氣環境質量的對策及建議。
2013~2017年無錫市區PM10、PM2.5、SO2年均濃度及CO日均濃度第95百分位數(CO-95%)呈逐年下降趨勢,分別從2013年的110 μg/m3、75 μg/m3、40 μg/m3、2.5 mg/m3,下降至2017年的77 μg/m3、44 μg/m3、13 μg/m3、1.6 mg/m3。與這4種污染物的年變化情況相反,無錫市區的O3濃度呈上升趨勢,O3日最大8 h平均濃度的第90百分位數(O3-8h-90%)從2013年的140 μg/m3(低于國家二級標準限值160 μg/m3),上升到2017年的184 μg/m3,超標15.3%。NO2濃度呈下降后反彈上升趨勢,2017年的濃度為46 μg/m3,超標15%。
江陰市PM10、PM2.5、SO2年均濃度及CO-95%亦呈逐年下降趨勢,分別從2013年的(PM2.5和CO為2014年數據)96 μg/m3、72 μg/m3、55 μg/m3、1.7 mg/m3,下降至2017年的86 μg/m3、56 μg/m3、17 μg/m3、1.4 mg/m3。江陰市的O3濃度也整體呈上升趨勢,2017年的O3-8h-90%為179 μg/m3,超標11.9%。NO2濃度同樣呈下降后反彈上升趨勢,2017年的濃度為48 μg/m3,超標20%。
宜興市PM10、PM2.5、SO2年均濃度及CO-95%分別從2013年的(PM2.5和CO為2014年數據)92 μg/m3、59 μg/m3、47 μg/m3、2.2 mg/m3,下降至2017年的62 μg/m3、43 μg/m3、16 μg/m3、1.6 mg/m3。O3濃度也整體呈上升趨勢,2017年的O3-8h-90%為192 μg/m3,超標20%。NO2濃度也呈下降后反彈上升趨勢,2017年的濃度為38 μg/m3,較2016年反彈上升13.6%。
2013~2017年,無錫市區內黃巷、東亭、堰橋、旺莊4個國控站點各項污染物濃度相對較高,濱湖區雪浪站和梁溪區黃巷站PM2.5濃度降幅最大,惠山區堰橋站和錫山區東亭站PM2.5濃度降幅最小,其中惠山區堰橋站2017年PM2.5濃度為市區最高,超標46.9%。錫山區東亭站和濱湖區漆塘站臭氧問題較為突出。除濱湖區的榮巷、漆塘、雪浪3個站點以外,其他各區站點NO2年均值均超標,其中新吳區旺莊超標38.5%。梁溪區PM10污染最重,區內曹張站點PM10濃度不降反升。
江陰市PM10、PM2.5、SO2濃度均高于市區及宜興市,2014~2017年PM2.5濃度較無錫市區分別高3、7、9.1和11.3 μg/m3,差距逐年拉大。其中江陰市第二實驗小學站PM2.5和NO2濃度最高,2017年分別超標65.7%和34%;五星公園站PM10濃度最高,2017年超標25.1%。宜興市O3-8h-90%濃度一直遠高于市區及江陰市,2017年宜興環保局站點O3-8h-90%濃度最高,超標25.6%。
全市每年秋季11月份及冬季(12、1、2月份)PM2.5超標污染最為嚴重,7~9月份PM2.5超標污染最輕。2017年1~3月份及11~12月份PM2.5月均濃度范圍為52~70 μg/m3,是國家二級標準年均濃度的1.5~2倍。與2013年相比,2017年4~6月份和9~10月份的優良天數明顯增加。2015以來,出現O3超標污染的月份逐漸提前,4~6月份出現O3超標的天數顯著增加,且該時段污染程度高于8~9月份。全市3~4月份NO2超標天數顯著增加,市區尤為顯著。O3日變化呈顯著單峰特征,周末效應明顯。江陰市除11月份至次年2月外,3~6月份PM2.5超標天數也較多,約占全年超標天數的40%;NO2僅8月基本達標。
盡管近年來無錫市產業結構不斷升級優化,但第二產業比重仍相對偏高。2017年無錫市第二產業比重位居全省第五位,遠高于江蘇平均水平。源解析結果表明,本地來源中,工業占27.6%、燃煤源占25.0%,工業和燃煤的貢獻之和超過了50%,重污染過程中,這一比例甚至接近60%。全市經濟結構以工業為主,工業結構以重工業為主,重工業中原料工業增長較快的產業現狀,決定了當前大氣污染防治工作的壓力依然十分巨大。
全市工業源排放中,江陰市企業數量以及各污染物排放占比均最大,企業數量約占全市的26%,排放量平均約占全市的66%。其中PM2.5和PM10分別占77.8%和75.1%,以鋼鐵行業的排放貢獻為主;SO2和NOx分別占68%和69%,以電力行業的排放貢獻為主;VOCs占比41%,主要來自半導體及電子、化工和涂裝行業。江陰市位于主城區主導風向的上風向,企業種類多、數量大,分布密集,治理難度大。
無錫市PM2.5年均濃度從2013年的75 μg/m3下降到2017年的44 μg/m3,但距離35 μg/m3還有很大差距。根據發達國家經驗,隨著空氣質量不斷改善,降低單位PM2.5濃度所需減排量也將隨之上升。在實施了特別排放限值,完成了電力行業超低排放改造、燃煤鍋爐整治等有力措施,特別是提前開展了熱電整合、工業爐窯排查與治理等工作后,下階段無錫市PM2.5污染防治將進入攻堅期,需要開展精細化管理,進一步挖掘減排潛力。
2017年無錫市NO2超標率僅次于蘇州和南京,位于江蘇省第三位。電力和移動源和是無錫市氮氧化物的重要排放源,排放占比分別達到46.6%和17.5%。近年來,隨著機動車保有量不斷攀升,氮氧化物排放量將明顯增加。無錫市雖落實了船舶的岸電、油品等控制要求,但對量大面廣的非道路移動源尚缺乏有效的監管和治理措施。隨著電廠和工業鍋爐脫硝的不斷深入,重點行業超低排放改造以及移動源的氮氧化物減排,對NO2能否按期達標至關重要。
O3是具有遠距離傳輸特點的典型區域性污染物[4],需要在長三角范圍內聯合開展多污染物的協同治理[5]。此外,O3與其前體物NOx和揮發性有機物(VOCs)的關系并非線性[6], O3濃度存在顯著的地區差異和時間差異[7],是當前科研的熱點和前沿問題。國內在O3應急管控方面,除93閱兵外尚無其他成功案例。當前開展PM2.5和O3的協同控制需要在有效管控PM2.5的同時,抑制O3增長,并逐步尋找降低O3濃度的有效途徑[8,9]。
嚴禁新增鋼鐵、焦化、電解鋁、鑄造、水泥和平板玻璃等產能。嚴格執行鋼鐵、水泥等行業產能置換實施辦法。除公用燃煤背壓機組外不再新建燃煤發電、供熱項目。禁止新建35蒸t/h及以下的燃煤鍋爐。除替代江陰熱電2臺220蒸t/h的燃煤鍋爐的新建燃氣項目以外,不再新建天然氣熱電聯產和天然氣化工項目。對現有天然氣熱電聯產企業列出清單,秋冬季嚴格實施以熱定電,納入“壓非保民”清單。對新增“煤改氣”項目,要堅持增氣減煤同步,以氣定改,在簽訂供氣合同的前提下,有序實施。新建天然氣項目必須建設低氮燃燒與燃氣機組實施深度脫氮。嚴格審批新建煤氣發生爐項目,實施減量置換。新建高耗能項目單位產品(產值)能耗要達到國際先進水平。布局敏感高值區內嚴禁布局新污染項目。
加大淘汰力度,排查建成區范圍內鋼鐵、水泥、石化、化工等重污染企業。各地已明確的退城企業,要明確時間表,逾期不退城的堅決予以停產。淘汰不能按期完成國家和省污染物排放提標改造要求且在規定期限內整改未完成的鋼鐵、水泥企業。建立“散亂污”企業動態管理機制,對散亂污企業集群制定統一的整改方案,向社會公開,對標先進企業,明確整改標準,企業升級改造完成后,經過相關部門會簽同意后方可投入生產。
全面提標,加大超標懲戒力度。建立覆蓋所有固定污染源的企業排放許可制度,全市范圍內二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、VOCs全面執行大氣污染物特別排放限值。開展鋼鐵、水泥等非電行業超低排放改造。鑄造行業燒結、高爐工序污染排放控制,參照鋼鐵行業相關標準要求執行。持續推進工業污染源全面達標排放,加大超標處罰和聯合懲戒力度,未達標排放的企業一律依法停產整治。實施重點行業無組織排放深度治理,強化鋼鐵行業無組織排放管控。廠內所有散狀物料儲存、輸送及主要生產車間應密閉或封閉;實施清潔運輸,大宗物料和產品主要通過鐵路、水路、管道、新能源汽車或達到國六排放標準汽車等方式運輸。
著力加強VOCs污染治理,涉VOCs排放企業按照《揮發性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822-2019)要求,以VOCs物料儲存、轉移輸送、工藝過程、設備與管線組件及敞開液面五大環節為重點,有效控制無組織排放,定期對重點行業及化工園區的無組織控制情況開展專項執法檢查,對未達到標準要求的,依法處罰并限期整改。對涉及噴涂、溶劑使用、自制膠等的電子企業加強監管,完成溶劑清洗、光刻、涂膠、涂裝等工序VOCs治理。自制膠工序的廢氣濃度需達到江蘇省《化學工業揮發性有機物排放標準》中的排放限值。
到2020年,全市一次能源消費總量力爭控制在4200萬t標準煤,年均增長2%左右。新上耗煤項目實施煤炭減量或等量替代,非電行業新增耗煤實施減量替代。煤炭消費總量比2015年下降15%,煤炭占能源消費總量比重在2015年基礎上下降10%。電煤占煤炭消費比重保持在65%以上。繼續推進電能替代燃煤和燃油,到2020年電力消費(按供電標煤計算)占全社會能源消費總量達到省定目標。推進熱電整合,加大江陰和市區的熱電整合力度,關停整合部分30萬kW及以上熱電聯產電廠供熱半徑30 km范圍內的燃煤鍋爐。加強園區循環化改造。完善園區集中供熱配套。
開展船舶和港口大氣污染防治,推進港口碼頭和船舶的供受電建設。鼓勵新建船舶配備受電系統,在用船舶逐步開展受電系統改造。全面實施新生產船舶發動機第一階段排放標準。加大船舶更新升級改造和污染防治力度。
優化調整貨物運輸結構, 減少公路運輸比例,大幅提升鐵路運輸比例。新、改、擴建涉及大宗物料運輸的建設項目,原則上不得采用公路運輸。
持續加強機動車污染防治, 堅持“油路車企”統籌,推進老舊柴油貨車淘汰和高污染車輛治理,建立完善公安交管、環保、交通運輸、質監、住房城鄉建設等部門聯合執法的常態化工作機制,大力實施清潔柴油車、清潔柴油機、清潔運輸、清潔油品專項行動。
加強非道路移動機械污染防治, 嚴格執行《關于劃定市區禁止使用高排放非道路移動機械區域的通告》(錫政告〔2017〕7號)。推進排放不達標工程機械清潔化改造,鼓勵淘汰老舊工程機械。鼓勵淘汰老舊農業機械,推進排放不達標農業機械改造和淘汰。嚴格執行長三角水域船舶排放控制區管理政策。