大數(shù)據(jù)背景下非道路移動機械排放污染的控制和治理分析

許文博

摘要：隨著城市建設(shè)的不斷推進，對移動機械的使用越來越頻繁，相比運輸汽車和家用汽車，移動機械的管控并不嚴格，但此類機械設(shè)備造成的污染要嚴重很多，可能會引發(fā)比較大的光化學(xué)煙霧，成為霧霾天氣形成的一項重要原因。簡析了移動機械的概念，分析了移動機械排放污染現(xiàn)狀，探討了大數(shù)據(jù)背景下移動機械排放污染的控制方法和治理方法，提出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：非道路移動機械；排放；污染；控制；治理

一、前言

城市化建設(shè)的進程正在快速推進，各類工程項目迅猛發(fā)展，對非道路移動機械（下文稱移動機械）的使用也隨之增多，比如推土機、挖掘機以及攤鋪機等，機械設(shè)備在使用中不僅會排放大量尾氣，同時運行中還伴隨著巨大噪音，對周圍環(huán)境造成了嚴重的污染。因此，有必要加大對移動機械的治理力度。現(xiàn)階段，我國已專門針對移動機械污染物的排放提出嚴格標準。本文根據(jù)移動機械污染伴隨的現(xiàn)狀提出治理對策，旨在最大限度控制移動機械運行期間對環(huán)境造成的不良影響。

二、移動機械簡析

（一）移動機械內(nèi)涵

移動機械的功能主要體現(xiàn)在動能操作、自驅(qū)動兩方面，主要涉及工業(yè)器具、林業(yè)機械、農(nóng)業(yè)設(shè)備以及鉆探機等。目前移動機械的類型非常豐富，應(yīng)用范圍也很廣。這種情況下必須不斷完善和優(yōu)化管理措施。從移動機械污染排放上來說，也應(yīng)著力加大對此類機械的管理力度[1]。

（二）移動機械尾氣污染分析

我國汽車尾氣中90%的排放量來自柴油車輛，由柴油車輛排放出的氮氧化物，在汽車排放的總量中約占70%。經(jīng)過專業(yè)測算可知，由國Ⅲ及以上越野移動設(shè)施產(chǎn)生的污染物，基本上可以等同于30～50輛小汽車的污染物。大部分移動機械都是以柴油為主要燃料的，此類設(shè)備產(chǎn)生的廢氣中伴隨著大量有害物質(zhì)，比如一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物等，這些可吸入有害物還可以劃分為固體與可溶性有機物、硫酸鹽類物質(zhì)。以上物質(zhì)對空氣造成嚴重的污染，長期吸入此類物質(zhì)，將會對人體造成極大的危害[2]。

三、移動機械排放污染現(xiàn)狀

（一）使用情況

進入新時代，我國各地區(qū)的移動機械保有量隨之提升，尤其是在城市化建設(shè)的大背景下，各地區(qū)都在購入移動機械，移動機械的使用率在75%～95%之間，都在流動、交叉使用。這些機械設(shè)備以裝載機、壓路機、挖掘機、拖拉機等為主。相關(guān)研究顯示，2018年我國移動機械保有量為700多萬臺，機動車數(shù)量達3.1億臺。從數(shù)字上看，移動機械的數(shù)量雖然與機動車數(shù)量存在著明顯的差距，但是其排放出的氮氧化物和顆粒排放物在普通機動車之上[3]。

（二）污染管理情況

近年來，我國對移動機械污染的管理愈發(fā)重視。從2016年開始，環(huán)境保護部門專門針對移動機械出臺了控制污染物排放的標準，從移動機械排放方面提出了限制要求。同時，2018年有關(guān)部門公布了專門針對移動機械柴油機污染物排放的控制標準與要求，明確提出了第四階段移動機械及柴油機污染物的控制要求。在以上規(guī)范與要求的指導(dǎo)下，全國各地開始逐步推行對移動機械的上牌與摸底清查。從整個移動機械污染管理體系中可以看出，目前對移動機械污染的管理僅停留在了“限制”上，依然缺少具體的管理措施和手段。目前，拖拉機、叉車等移動機械都在各行各業(yè)中使用，其流動性非常強。此外，專門針對移動機械實際使用情況的摸底排查工作很難深入展開，相當一部分移動機械存在故障或年久失修，因此污染物排放量逐年增加。

四、移動機械排放污染的控制分析

（一）控制氮氧化物的排放

移動機械在使用過程中會排放出大量氮氧化物，這些物質(zhì)會對空氣造成嚴重污染。而對廢氣進行循環(huán)處理后，可以使其進入發(fā)動機氣缸內(nèi)，使燃燒問題得到改善，從而降低移動機械的氮氧化物排放量。除了這種方法，還可以利用催化還原法處理尾氣。使用這種方法時，一般會用到分解尿素得到的氮，在氧化物發(fā)生反應(yīng)時充分發(fā)揮催化劑的作用，從而降低移動機械的氮氧化物排放量。利用這種方法可以很快去除氮氧化物。高溫燃燒下，發(fā)動機的運行效率將會得到明顯提升，可有效減少顆粒過濾器再生的數(shù)量，延長發(fā)動機、設(shè)備的使用壽命[4]。

（二）控制顆粒污染物的排放

顆粒氧化催化器是控制顆粒污染物時使用的一項重要設(shè)備，它是一種流過式體系，其背壓較低，屬于一種金屬纖維載體。目前，在控制顆粒氧化催化劑時，一般會以鉑靶等物質(zhì)為催化劑，可以對聚集表面的氣態(tài)污染物、顆粒等起到氧化作用，從而降低移動機械排放的一氧化碳和碳氫化合物，減少顆粒物的排放量。氧化催化轉(zhuǎn)化器也是流過式結(jié)構(gòu)，無背壓，轉(zhuǎn)化器內(nèi)使用蜂窩狀材料，會在表面上涂鉑靶等物質(zhì)作為催化劑，以降低一氧化碳和碳氫化合物的排放量，使移動機械的顆粒物排放量得到降低。壁流式柴油機中的顆粒過濾器也是壁流式體系，其背壓很高，可以定時再生。它以陶瓷為載體材質(zhì)，通常需要用鉑靶等物質(zhì)起到催化氧化的作用。同時可以將表面附著的氣態(tài)污染物和顆粒物收集起來，從而降低移動機械對一氧化碳和碳氫化合物的排放量，從而顯著減少對顆粒污染物的排放量[5]。

五、移動機械排放污染物的治理分析

（一）緊抓排污重點，摸清底數(shù)

在對移動機械的數(shù)量進行調(diào)查時，我國環(huán)保部門以專項調(diào)查為主要方式，緊抓排污工作的重點，引導(dǎo)有關(guān)部門對移動機械的使用情況進行摸底排查，同時對管理、養(yǎng)護方式進行分析[6]。在具體工作中，可以結(jié)合黃標車淘汰的標準要求，加大對移動機械淘汰力度，并且建立健全管理機制，與我國大氣污染防治規(guī)定相結(jié)合，提出移動機械不可以超標排放。從生產(chǎn)單位的角度來說，應(yīng)實施強化排查工作，并加大對移動機械的檢驗力度，只有檢驗結(jié)果顯示無誤以后才可以銷售，同時有關(guān)部門還要明確移動機械的市場準入標準，設(shè)備排放必須通過尾氣檢測，否則應(yīng)加裝環(huán)保裝置。

（二）解決工作難點，實施深化治理

各地區(qū)環(huán)保部門應(yīng)該開展深入調(diào)研，以便及時了解企業(yè)在設(shè)備污染物控制中的難點，為企業(yè)提供便捷化、權(quán)威性的檢測手段。對于城市中重點區(qū)域的移動機械，可以按照時間進行劃分，實施分類控制，同時在駕駛方面提出處罰規(guī)則，以加大對污染控制的監(jiān)督力度，進一步深化治理工作，以達到永久降低排放強度的目的。但是，移動機械的成本投入一般都比較高，不管是重罰還是強制處置，設(shè)備所有者都會強烈抵制。由于此類設(shè)備的使用都比較隱蔽，不利于落實各項控制措施。因此，市場監(jiān)督管理、環(huán)保等部門應(yīng)該從源頭上把控，從移動機械的生產(chǎn)與銷售等環(huán)節(jié)著手，加強監(jiān)督檢查，加大整治力度，通過公布設(shè)備清單的方式，對不合格產(chǎn)品進行打壓[7]。對于污染物排放合格的機械設(shè)備廠商，應(yīng)該鼓勵其開發(fā)一些高標準、高水平的產(chǎn)品，對污染物排放不合格移動機械的銷售市場進行打壓，擠壓產(chǎn)品的生存空間。

（三）運用清潔能源，實現(xiàn)改造升級

施工企業(yè)應(yīng)對以清潔能源為主要燃料的移動設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)引起重視，并且優(yōu)先收購這些技術(shù)。雖然初期需要較大投資，但在使用過程中這些綠色能源產(chǎn)品的控制比較少，同時工作時間更長，回報率較高，勢必會成為施工企業(yè)的最佳選擇。但是，現(xiàn)階段市場上，很多型號的機械設(shè)備都是以柴油、機油為能源燃料的。以土木工程中經(jīng)常用到的攤鋪機、壓路機為例，從市場研究來看，基本上無法用清潔能源產(chǎn)品替代原來的能源燃料，雖然一些廠商可以生產(chǎn)出這樣的設(shè)備，但這些廠商也只是接受定制，這種情況下，施工企業(yè)必須運用目前比較成熟的DPF技術(shù)對現(xiàn)有設(shè)備進行升級改造。所謂DPF即微粒捕集器，其操作原理在于運用物理方法對顆粒物質(zhì)進行收集，通過這種方式減少對顆粒污染物的排放[8]。

（四）提升燃料品質(zhì)，減少污染物排放

在對移動機械排污情況進行治理時，應(yīng)該將燃料品質(zhì)、移動機械污染治理工作充分結(jié)合起來，同時還應(yīng)對業(yè)界的燃料標準規(guī)范進行修訂，以全面監(jiān)管油品質(zhì)量，嚴禁不符合標準的燃料投入應(yīng)用，對“最后一公里”的機械油品質(zhì)量引起重視，妥善處理好其質(zhì)量問題。在移動機械領(lǐng)域的管理工作中，應(yīng)該將普通柴油、車用柴油并軌，并且鼓勵煉油廠加大燃料清潔技術(shù)研發(fā)，實現(xiàn)改造升級，最大限程度提升代替燃料投入應(yīng)用時的安全性與規(guī)范性。另外，還要針對移動機械氮氧化物還原劑提供系統(tǒng)進行創(chuàng)建，使得加注操作的開展更加便利。

六、有關(guān)移動機械排放污染物管控的思考

（一）明確實際情況，實施綜合監(jiān)管

政府相關(guān)部門應(yīng)將移動機械的登記情況調(diào)查清楚，同時為移動機械搭建監(jiān)控平臺，建立數(shù)據(jù)庫。針對移動機械劃定排放禁用區(qū)，在入場之前做好系統(tǒng)化報備處理，在投運過程中加強抽測，提升監(jiān)管規(guī)范性，并且嚴厲懲處車場超標等情況，實施一整套的閉環(huán)管理。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，當前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于管理工作中，在移動機械的監(jiān)管過程中，可以運用這些現(xiàn)代化技術(shù)監(jiān)控其排放情況，與生態(tài)環(huán)保部門聯(lián)合，通過遠程監(jiān)控平臺對這些機械的使用情況實施聯(lián)網(wǎng)作業(yè)。除此之外，還要依法采用環(huán)保措施對廢舊機械設(shè)備進行召回，及時淘汰排放高的移動機械，或者對機械設(shè)備進行科學(xué)改造，以發(fā)揮其最大效用[9]。

（二）強化管理手段，建立制約機制

為了確保移動機械在污染物排放方面的控制效果，政府相關(guān)部門應(yīng)對其實施有效管理，從租賃市場監(jiān)督、機械生產(chǎn)及銷售等環(huán)節(jié)著手加強控制，建立健全管理制度，并且制定設(shè)備維修、保養(yǎng)方法，嚴格落實排放標準。同時，政府有關(guān)部門還應(yīng)與大型施工企業(yè)結(jié)合，針對重點工程實施針對性管理，確保在租賃移動機械時，明確設(shè)備排放污染物的情況，以便于對機械設(shè)備實施有效控制。對于那些不符合標準的機械設(shè)備，堅決不可以進入施工現(xiàn)場，這樣施工企業(yè)才能選擇滿足標準的移動機械。另外，一些機械設(shè)備是不符合標準的，要最大限度擠壓這些設(shè)備在市場上的生存空間。在對移動機械進行租賃時，應(yīng)該向有關(guān)部門進行申報，并且由政府相關(guān)部門牽頭，強調(diào)行業(yè)自律性，組織相關(guān)機構(gòu)對這些機械設(shè)備的污染治理工作提出嚴格要求，最大限度保證治理效果。對于引導(dǎo)性文件和相關(guān)標準應(yīng)該引起重視，在資金上為符合要求的企業(yè)提供支持，這樣才能不斷推動那些環(huán)保型機械設(shè)備的發(fā)展。

（三）加強科技研發(fā)，加強源頭控制

為了減輕移動機械的污染程度，應(yīng)該加大科技研發(fā)的力度，從源頭上嚴格控制污染現(xiàn)象。從發(fā)動機上來看，應(yīng)對關(guān)鍵零部件實施專業(yè)化環(huán)保技術(shù)研究，嚴格把控好核心技術(shù)應(yīng)用，并將其成果推廣開來。應(yīng)加大對高效電池技術(shù)、能量管理技術(shù)、電機驅(qū)動技術(shù)等研究力度，引入清潔能源體系技術(shù)。從移動機械領(lǐng)域來說，應(yīng)加快對污染能耗的推廣力度，積極開展高度智能化機械產(chǎn)品的設(shè)計，加大市場開發(fā)力度，在移動機械出廠之前，確保其滿足國家在污染物排放方面的要求。

七、結(jié)語

綜上，移動機械是影響空氣質(zhì)量的重要污染源之一，其防治工作應(yīng)該將重點放在改善環(huán)境質(zhì)量上，同時加強對機械、燃料、檢測方法等統(tǒng)籌管理，采取技術(shù)、經(jīng)濟、行政以及法律等綜合措施，積極淘汰高排放機械設(shè)備，加快排放標準的升級，實施環(huán)保召回等相關(guān)措施，從而不斷推動我國移動機械污染防治工作的順利開展。總之，當下的任務(wù)就是要提升機械設(shè)備使用的規(guī)范性，在監(jiān)管、執(zhí)法等方面采取有效措施，從而建立健全移動機械污染的防治體系。

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作者單位：天津市濱海新區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心

責(zé)任編輯：王穎振、周航