陳琳 韓軍贊 羅明 楊振亞 姚宇坤 荀志萌 王恪非
(1. 蘇州市昆山生態環境局,江蘇昆山 215300;2. 江蘇省環科院環境科技有限責任公司,江蘇南京 210036)
2013 年,《大氣污染防治行動計劃》(簡稱“大氣十條”)發布和實施,國家和地方開始加大污染防治力度,從科研攻關入手,探究PM2.5污染的形成機制、主要來源及影響因素,進而采取針對性的控制措施。經過幾年的不懈努力,我國的大氣污染防治制度、法律法規體系、排放標準體系及管理機制等不斷健全,大氣污染治理取得顯著成效,空氣質量持續改善,PM2.5濃度逐年下降,城市大氣污染防治逐步向精細化管控邁進[1]。
隨著以電力、鋼鐵等行業為重點的工業污染源逐步得到有效治理,交通源、生活源、揚塵源等其他污染源[2]的精細化管控逐步成為城市環境管理者面臨的棘手問題。城市的快速發展,使得以公路為主的城市交通體系已不能滿足運輸需求,以地鐵為主的軌道交通逐漸成為多數大城市優化交通運輸結構的首選,但地鐵在建設施工期帶來的大氣污染問題也成為影響城市空氣質量的重要因素[3-5]。
蘇州軌道交通S1 線(以下簡稱“蘇州S1 號線”)西起蘇州工業園區唯亭鎮,東邊終點與上海軌道交通11 號線花橋站實現換乘,建成運營后,將有利于推動構建長三角區域交通一體化[6]。蘇州S1 號線線路總長約41 km,全部為地下線,設車站28 座,除唯亭站和陽澄湖南站外,其余26 個站點全部位于昆山轄區內。昆山現有3 個空氣質量自動監測站點,均位于地鐵沿線兩側1.5 km 范圍內,最近的甚至不足500 m。地鐵施工帶來的大氣污染將對昆山空氣質量產生顯著影響。本研究以蘇州S1 號線為例,通過分析地鐵施工期的大氣污染問題及其對城市空氣質量的影響,提出針對性的污染防治對策建議,為實施城市大氣環境精準管控、實現空氣質量持續改善提供參考。
與地鐵施工相關的主要大氣污染包括地鐵施工過程中的建筑拆遷、土方開挖、回填、裝卸、堆放等各個工序產生的揚塵[3],使用柴油為燃料的非道路移動機械[7]、渣土運輸車、混凝土運輸車等車輛排放的尾氣[8],以及車站構筑物的室內外裝修、路面恢復等排放的VOCs 等。不同施工環節所排放的大氣污染物 主 要 包 括 一 次PM2.5,PM10,TSP,NOX,SO2,VOCs,CO 等,各污染物在大氣環境中經過一系列復雜的物理、化學反應,同時伴隨著氣象條件的變化,對城市空氣質量產生不同程度的影響,各相關問題匯總見表1。

表1 地鐵施工期主要大氣污染問題匯總
與地鐵施工相關的各類污染排放中,施工過程和非道路移動機械的污染排放占主導地位。本研究參照《揚塵源顆粒物排放清單編制技術指南(試行)》和《非道路移動源大氣污染物排放清單編制技術指南(試行)》中的方法,估算蘇州S1 號線施工期的大氣污染物排放量[7,9],并利用CALPUFF 模式系統分析其對周邊空氣質量站點的影響。蘇州S1 號線沿線共設28 個站點,每個站點的施工面積按1 萬—1.25 萬m2來估算施工揚塵排放量,每個站點的施工按同時擁有2 臺挖掘機和2 臺裝載機來估算非道路移動機械污染物排放量,平均額定功率分別為110 kW和139 kW,平均每日工作6 h,其余參數參照各排放清單編制指南進行選取。
依據上述方法估算出各施工站點的施工過程和非道路移動機械的污染物平均排放量依次為:PM2.5為5.9 kg/d、PM10為14.7 kg/d、SO2為6.3 kg/d、NOX為16.5 kg/d、CO 為10.0 kg/d、VOCs 為2.8 kg/d。運用CALPUFF 模式系統同時結合典型年份氣象場進行模擬計算,結果顯示,蘇州S1 號線地鐵施工期的大氣污染排放對周邊區域的PM2.5濃度影響顯著(見圖1),距地鐵站點0.3~0.5,0.5~1.0,1.0~1.5 km 區域內PM2.5平均落地濃度依次為0.36,0.32,0.27 μg/m3。從不同季節來看,距地鐵站點0.3~0.5 km 和0.5~1.0 km 的區域在夏季受影響相對顯著,春季和秋季次之,冬季相對略小,1.0~1.5 km 的區域在不同季節的PM2.5濃度受影響程度相對波動不大。

圖1 地鐵施工期污染排放對周邊區域PM2.5 濃度的影響
我國大氣污染治理工作早已進入攻堅期,各類污染防治技術趨于成熟,但部分城市空氣環境質量未得到實質性改善,這與逐漸暴露出的環境管理機制問題存在極大關聯。針對城市地鐵施工期各類大氣污染問題的特點,建議采取以下防治對策:
(1)切實加強施工揚塵監管力度。城市環境空氣質量的被考核部門是生態環境部門,但地鐵的施工過程管理涉及住建、交通、城管、公安等多個部門,因此生態環境部門應主動聯合各相關部門,建立聯合管控機制。在地鐵項目開工前,應對建設方、監理方、施工方等提出嚴格要求,必須建立完善的施工揚塵防治制度、明確各施工主體責任分工、嚴格施工揚塵防治規范要求、建立施工揚塵在線監測系統。
(2)強化渣土運輸車輛管理。渣土運輸車的管理涉及公安、交通、城管、環保等部門,各部門應加強聯合執法,嚴查運輸車輛資質是否齊全,物料密閉、車身清洗工作是否到位,運輸過程中是否出現“拋撒滴漏”等污染路面的行為,車輛使用的油品、尾氣排放是否達標等,對違法違規車輛嚴懲不貸。
(3)加強非道路移動機械污染防治。地鐵施工使用的非道路移動機械種類較多,管理難度較大,城市相關主管部門應制定相關政策,提高準入門檻,嚴控高排放非道路移動機械,禁止排放不達標的非道路移動機械進入當地作業。環保部門應聯合公安、交通、住建、市場監管等部門,加大聯合執法,對非道路移動機械尾氣排放和使用油品進行檢測,嚴厲查處尾氣排放超標、油品不合格的違法違規行為,并責令其限期整改,將拒不整改或限期整改不合格的責任主體單位納入企業信用評價管理。
(4)嚴控城市道路揚塵。地鐵施工沿線交通擁堵,道路揚塵污染嚴重,相關部門應優化道路保潔作業方式,提高機械化水平,合理規劃作業時段,強化地鐵施工周邊道路加密作業頻次,強化“人機結合”清洗力度,提升精細化深度清潔水平。
(5)涉VOCs 排放工程實施錯峰作業。涉及地鐵車站構筑物的室內外裝修、使用瀝青恢復路面等涉VOCs 排放工程嚴格執行建筑涂料VOCs 限量要求,夏季應當合理安排時間,實施錯峰作業,在臭氧高污染時段(4—9 月的10:00—18:00)涉VOCs 高排放工序盡量暫停作業。
(6)金屬焊接廢氣實施收集處理。地鐵施工現場的小型金屬構件應置于密閉廠房內進行焊接,廠房內應安裝焊接煙氣收集處理裝置。大型金屬構件可進行現場露天焊接,焊接時需采用移動式焊接煙塵凈化器進行點對點收集,將焊接工序排放的污染物盡可能地進行收集處理,減少對環境的影響。
城市地鐵施工期帶來的大氣污染對空氣質量影響顯著,由于建設周期長、涉及管理部門多,給環境管理工作帶來一定挑戰,各部門間應建立聯合管控機制,統一領導,細化分工,切實把保障城市環境質量和人民群眾健康擺在重要位置,確保防控、監管工作到位,將地鐵施工期的污染排放影響降至最低。
同時,管理者應認識到大氣污染防治工作沒有捷徑,必須堅持預防為主、防治結合的原則,從根源上減少污染排放,才能實現空氣質量的持續改善。應充分運用法律手段解決污染問題,嚴懲違法、違規、超標排放行為,實現依法治理污染。