安徽省非金屬礦物制品業大氣污染物分布特點

孫亞敏

(安徽省生態環境監測中心，安徽 合肥 230061)

工業污染是大氣污染的主要來源[1-2]。2017年，安徽省工業大氣污染物SO2、NOx、顆粒物排放量分別占全省所有源同類污染物排放量的86.9%、37.6%、80.9%，其中非金屬礦物制品業SO2、NOx、顆粒物排放量分別占全省工業企業SO2、NOx、顆粒物排放總量的46.5%、50.9%、51.1%[3]51。

非金屬礦物制品產品種類多、廣泛應用于國民經濟和社會生活的方方面面。非金屬礦物制品業按不同的特征一般分為6大類：水泥及水泥制品業；磚瓦、石材等建筑材料制造業；玻璃制造及其制品業；陶瓷制品制造業；耐火材料制品制造業；石墨及其他非金屬礦物制品制造業。安徽省非金屬礦產資源豐富，非金屬礦物制品企業也較多[4]。2017年，全省共9 796家非金屬礦物制品企業，占全省工業企業總數的11.7%[3]78。非金屬礦物制品業是工業大氣污染物控制的主要行業之一，研究非金屬礦物制品業大氣污染物的空間、類型分布情況對識別重點排放源、重點排放區域及下一步的區域環境空氣質量模擬有重要意義。目前，關于非金屬礦物制品業大氣污染物排放的研究多集中于水泥行業排放源[5-6]，關于玻璃、陶瓷、磚瓦和其他非金屬礦物制品領域的研究很少。

本研究以安徽省第二次全國污染源普查數據為基礎，通過統計調查等方式獲得2017年全省水泥、玻璃、陶瓷、磚瓦等多領域非金屬礦物制品業活動水平信息及排放因子，采用產排污系數法計算不同區域、類型非金屬礦物制品業污染物產生、排放量，詳細分析非金屬礦物制品業主要大氣污染物的空間、類型分布特征及工業污染排放強度，以期為大氣污染防治環境管理提供有效支撐。

1 分析范圍與方法

1.1 分析范圍

以2017年安徽省非金屬礦物制品業主要污染排放源為研究對象，對3種主要大氣污染物(SO2、NOx、顆粒物)的空間和類型分布進行研究分析。安徽省非金屬礦物制品企業數量見表1。從空間分布來看，合肥市、滁州市、宣城市、安慶市、阜陽市非金屬礦物制品企業共5 068家，占全省非金屬礦物制品企業總數的51.7%。從類型分布來看，水泥及水泥制品企業數量占全省非金屬礦物制品企業總數的47.0%；其次為磚瓦、石材等建筑材料制造企業，占33.0%。

表1 安徽省非金屬礦物制品企業數量Table 1 Number of enterprises of non-metallic mineral products in Anhui

1.2 分析方法

1972年，美國環境保護署首次公開出版了《空氣污染物排放系數匯編》。隨后，聯合國、歐盟等組織機構及其他發達國家也發布了很多系統化的排污系數手冊。產排污系數目前已成為多個國家和地區、行業和機構估算和預測污染物排放量，制定污染物排放清單的重要基礎性工具。目前，我國環境統計中工業污染源排放量主要通過監測法、產排污系數法和物料衡算法獲得。其中，產排污系數法具有直觀、便捷、適用范圍廣等優點，在源強核算、污染排放清單編制、區域污染物排放量核算等方面研究中起到了重要支撐作用[7]。

本研究污染物排放量核算采用產排污系數法。產排污系數是在一定樣本量數據測算的基礎上得到的污染源平均產排污水平，能較客觀地反映某一行業或區域的總體排污情況，在環境規劃與管理等科學決策研究中有著廣泛應用。本次核算根據不同企業活動水平信息和末端治理技術，選取不同工段對應的產污系數和污染物去除效率，計算污染物產生量及排放量。企業活動水平信息來自安徽省第二次全國污染源普查數據實際入戶調查結果，具體內容包括企業基本情況，原輔材料和燃料消耗，產品生產情況，產生污染的設施情況，各類污染物產生、治理、排放和綜合利用情況，各類污染防治設施建設、運行情況等。

計算公式如下：

E=∑[Pi×Mi(100%-ηi×ki)]

(1)

式中：E為污染物年排放量，kg；Pi為i工段污染物單位產品對應的產污系數，kg/t(或kg/萬塊)；Mi為i工段年產品總量，t(或萬塊)；ηi為i工段污染物采用的末端治理技術的處理效率，%；ki為i工段污染物采用的末端治理設施的實際運行率，%。

部分非金屬礦物制品業大氣污染物產污系數及末端治理技術處理效率見表2。

表2 部分非金屬礦物制品業大氣污染物產污系數及末端治理技術處理效率Table 2 Atmospheric pollutants generation coefficient and terminal treatment technology efficiency of several types of non-metallic mineral products industry

2 結果與分析

2.1 大氣污染物空間分布特征

研究識別非金屬礦物制品業大氣污染物重點排放區域對“精準治污、科學治污、依法治污”等環境管理及環境空氣質量模擬均有重要作用。2017年安徽省16個城市非金屬礦物制品業主要大氣污染物空間分布情況見圖1。非金屬礦物制品業SO2、NOx、顆粒物排放量分別約為8.5萬、13.5萬、29.4萬t，占全省工業企業SO2、NOx、顆粒物排放總量的46.5%、50.9%、51.1%。非金屬礦物制品業是工業大氣污染物控制的主要行業之一。非金屬礦物制品業SO2排放量前3位的城市分別為淮南市、阜陽市、合肥市，其貢獻率分別為20.1%、9.1%、7.8%；NOx排放量前3位的城市分別為蕪湖市、銅陵市、宣城市，其貢獻率分別為16.4%、14.8%、11.4%；顆粒物排放量前3位的城市分別為宿州市、合肥市、淮南市，其貢獻率分別為17.6%、17.2%、10.9%。

圖1 非金屬礦物制品業大氣污染物空間分布情況Fig.1 Spatial distribution situation of atmospheric pollutants of non-metallic mineral products industry

2.2 大氣污染物類型分布特征

研究識別非金屬礦物制品業大氣污染物的重點排放行業對下一步環境管理精準施策具有積極意義。2017年安徽省不同類型非金屬礦物制品業對大氣污染物排放的貢獻率見表3。非金屬礦物制品業中磚瓦、石材等建筑材料制造業對SO2排放的貢獻率(55.6%)最大，其次為水泥及水泥制品業(31.2%)。水泥及水泥制品業對NOx排放的貢獻率(67.2%)最大，其次為玻璃制造及其制品業(16.5%)。水泥及水泥制品業對顆粒物排放的貢獻率(84.6%)最大，其次為磚瓦、石材等建筑材料制造業(9.2%)。

表3 不同類型非金屬礦物制品業的大氣污染物排放情況Table 3 Atmospheric pollutant emission of different types of non-metallic mineral products industry

2.3 爐窯數量及爐窯大氣污染物產生、排放情況

2017年安徽省不同類型非金屬礦物制品業爐窯大氣污染物產生、排放情況見表4。全省非金屬礦物制品企業共有1 744座爐窯，其中爐窯SO2、NOx、顆粒物排放量分別約7.2萬、12.1萬、17.9萬t，分別占非金屬礦物制品業SO2、NOx、顆粒物排放總量的84.8%、89.3%和60.9%。爐窯大氣污染治理是非金屬礦物制品業廢氣治理的重中之重。

表4 不同類型非金屬礦物制品業爐窯大氣污染物產生、排放情況Table 4 Atmospheric pollutant generation and emission situation of different types of non-metallic mineral products industry

安徽省非金屬礦物制品業爐窯廢氣SO2、NOx去除率較低，分別為35.4%～79.3%、1.5%～62.2%；顆粒物去除率相對較高，可達74.9%～99.2%。由此可見，下一步應重點加強各類非金屬礦物業爐窯廢氣脫硫脫硝措施。

經計算，不同類型非金屬礦物制品業SO2、NOx、顆粒物排放量與爐窯數量的Pearson相關系數分別為0.96、0.27和0.21。SO2排放量與爐窯數量相關性較高，NOx、顆粒物排放量與爐窯數量相關性較小。

2.4 工業污染排放強度

影響工業污染排放的因素主要有經濟規模、國家環保政策、產業結構、技術進步及對外貿易等[8-9]。除經濟規模外，工業污染排放的諸多影響因素可歸納為各行業污染治理效率和產業結構變化兩個因素。如果僅用排污總量來衡量工業排污水平有失偏頗，采用工業污染排放強度衡量更合理。

工業污染排放強度是反映工業發展環境負荷的一項重要指標[10-13]，通過統計2017年安徽省不同類型非金屬礦物制品業工業增加值數據，計算工業活動中主要污染物排放強度，用于表征每萬元工業增加值的工業污染物排放量。

2017年安徽省不同類型非金屬礦物制品業工業污染排放強度見表5。磚瓦、石材等建筑材料制造業SO2排放強度最大，達39.5 kg/萬元；水泥及水泥制品業，磚瓦、石材等建筑材料制造業，陶瓷制品制造業NOx排放強度較大，分別為1.6、1.4、1.1 kg/萬元；水泥及水泥制品業，石墨及其他非金屬礦物制品制造業，磚瓦、石材等建筑材料制造業顆粒物排放強度較大，分別為44.3、40.6、18.1 kg/萬元。

表5 不同類型非金屬礦物制品業工業污染排放強度Table 5 Industrial pollutants emission intensity of different types of non-metallic mineral products industry kg/萬元

3 結論與建議

(1) 2017年安徽省非金屬礦物制品業SO2、NOx、顆粒物排放量分別約為8.5萬、13.5萬、29.4萬t，占全省工業企業SO2、NOx、顆粒物排放總量的46.5%、50.9%、51.1%。非金屬礦物制品業是工業大氣污染物控制的主要行業之一。

(2) 從空間分布來看，SO2排放量前3位的城市分別為淮南市、阜陽市、合肥市，其貢獻率分別為20.1%、9.1%、7.8%；NOx排放量前3位的城市分別為蕪湖市、銅陵市、宣城市，其貢獻率分別為16.4%、14.8%、11.4%；顆粒物排放量前3位的城市分別為宿州市、合肥市、淮南市，其貢獻率分別為17.6%、17.2%、10.9%。今后可加強對這些城市非金屬礦物制品業的廢氣污染管理。

(3) 從類型分布來看，磚瓦、石材等建筑材料制造業的SO2排放量和排放強度，水泥及水泥制品業的NOx、顆粒物排放量和排放強度均最大。下一步應重點加強磚瓦、石材等建筑材料制造業，水泥及水泥制品業的污染控制和環境管理措施。

(4) 非金屬礦物制品業爐窯SO2、NOx、顆粒物排放量分別占非金屬礦物制品業SO2、NOx、顆粒物排放總量的84.8%、89.3%和60.9%。爐窯大氣污染物治理是非金屬礦物制品業廢氣治理的重中之重。爐窯SO2、NOx去除率較低，分別為35.4%～79.3%、1.5%～62.2%。為解決非金屬礦物制品業廢氣污染，下一步應重點加強各類非金屬礦物制品業爐窯廢氣脫硫脫硝措施。