大數據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，但此類機械設備造成的污染要嚴重很多，可能會引發比較大的光化學煙霧，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狀，探討了大數據背景下移動機械排放污染的控制方法和治理方法，提出了相關建議。

關鍵詞：非道路移動機械；排放；污染；控制；治理

一、前言

城市化建設的進程正在快速推進，各類工程項目迅猛發展，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。本文根據移動機械污染伴隨的現狀提出治理對策，旨在最大限度控制移動機械運行期間對環境造成的不良影響。

二、移動機械簡析

（一）移動機械內涵

移動機械的功能主要體現在動能操作、自驅動兩方面，主要涉及工業器具、林業機械、農業設備以及鉆探機等。目前移動機械的類型非常豐富，應用范圍也很廣。這種情況下必須不斷完善和優化管理措施。從移動機械污染排放上來說，也應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%。經過專業測算可知，由國Ⅲ及以上越野移動設施產生的污染物，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，此類設備產生的廢氣中伴隨著大量有害物質，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。以上物質對空氣造成嚴重的污染，長期吸入此類物質，將會對人體造成極大的危害[2]。

三、移動機械排放污染現狀

（一）使用情況

進入新時代，我國各地區的移動機械保有量隨之提升，尤其是在城市化建設的大背景下，各地區都在購入移動機械，移動機械的使用率在75%～95%之間，都在流動、交叉使用。這些機械設備以裝載機、壓路機、挖掘機、拖拉機等為主。相關研究顯示，2018年我國移動機械保有量為700多萬臺，機動車數量達3.1億臺。從數字上看，移動機械的數量雖然與機動車數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重視。從2016年開始，環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。在以上規范與要求的指導下，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，這些物質會對空氣造成嚴重污染。而對廢氣進行循環處理后，可以使其進入發動機氣缸內，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，在氧化物發生反應時充分發揮催化劑的作用，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量，延長發動機、設備的使用壽命[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為催化劑，可以對聚集表面的氣態污染物、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。氧化催化轉化器也是流過式結構，無背壓，轉化器內使用蜂窩狀材料，會在表面上涂鉑靶等物質作為催化劑，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，通常需要用鉑靶等物質起到催化氧化的作用。同時可以將表面附著的氣態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

在對移動機械的數量進行調查時，我國環保部門以專項調查為主要方式，緊抓排污工作的重點，引導有關部門對移動機械的使用情況進行摸底排查，同時對管理、養護方式進行分析[6]。在具體工作中，可以結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定相結合，提出移動機械不可以超標排放。從生產單位的角度來說，應實施強化排查工作，并加大對移動機械的檢驗力度，只有檢驗結果顯示無誤以后才可以銷售，同時有關部門還要明確移動機械的市場準入標準，設備排放必須通過尾氣檢測，否則應加裝環保裝置。

（二）解決工作難點，實施深化治理

各地區環保部門應該開展深入調研，以便及時了解企業在設備污染物控制中的難點，為企業提供便捷化、權威性的檢測手段。對于城市中重點區域的移動機械，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則，以加大對污染控制的監督力度，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，設備所有者都會強烈抵制。由于此類設備的使用都比較隱蔽，不利于落實各項控制措施。因此，市場監督管理、環保等部門應該從源頭上把控，從移動機械的生產與銷售等環節著手，加強監督檢查，加大整治力度，通過公布設備清單的方式，對不合格產品進行打壓[7]。對于污染物排放合格的機械設備廠商，應該鼓勵其開發一些高標準、高水平的產品，對污染物排放不合格移動機械的銷售市場進行打壓，擠壓產品的生存空間。

（三）運用清潔能源，實現改造升級

施工企業應對以清潔能源為主要燃料的移動設備生產技術引起重視，并且優先收購這些技術。雖然初期需要較大投資，但在使用過程中這些綠色能源產品的控制比較少，同時工作時間更長，回報率較高，勢必會成為施工企業的最佳選擇。但是，現階段市場上，很多型號的機械設備都是以柴油、機油為能源燃料的。以土木工程中經常用到的攤鋪機、壓路機為例，從市場研究來看，基本上無法用清潔能源產品替代原來的能源燃料，雖然一些廠商可以生產出這樣的設備，但這些廠商也只是接受定制，這種情況下，施工企業必須運用目前比較成熟的DPF技術對現有設備進行升級改造。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，減少污染物排放

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

六、有關移動機械排放污染物管控的思考

（一）明確實際情況，實施綜合監管

政府相關部門應將移動機械的登記情況調查清楚，同時為移動機械搭建監控平臺，建立數據庫。針對移動機械劃定排放禁用區，在入場之前做好系統化報備處理，在投運過程中加強抽測，提升監管規范性，并且嚴厲懲處車場超標等情況，實施一整套的閉環管理。隨著科學技術的快速發展，當前互聯網技術、大數據技術已廣泛應用于管理工作中，在移動機械的監管過程中，可以運用這些現代化技術監控其排放情況，與生態環保部門聯合，通過遠程監控平臺對這些機械的使用情況實施聯網作業。除此之外，還要依法采用環保措施對廢舊機械設備進行召回，及時淘汰排放高的移動機械，或者對機械設備進行科學改造，以發揮其最大效用[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，政府相關部門應對其實施有效管理，從租賃市場監督、機械生產及銷售等環節著手加強控制，建立健全管理制度，并且制定設備維修、保養方法，嚴格落實排放標準。同時，政府有關部門還應與大型施工企業結合，針對重點工程實施針對性管理，確保在租賃移動機械時，明確設備排放污染物的情況，以便于對機械設備實施有效控制。對于那些不符合標準的機械設備，堅決不可以進入施工現場，這樣施工企業才能選擇滿足標準的移動機械。另外，一些機械設備是不符合標準的，要最大限度擠壓這些設備在市場上的生存空間。在對移動機械進行租賃時，應該向有關部門進行申報，并且由政府相關部門牽頭，強調行業自律性，組織相關機構對這些機械設備的污染治理工作提出嚴格要求，最大限度保證治理效果。對于引導性文件和相關標準應該引起重視，在資金上為符合要求的企業提供支持，這樣才能不斷推動那些環保型機械設備的發展。

（三）加強科技研發，加強源頭控制

為了減輕移動機械的污染程度，應該加大科技研發的力度，從源頭上嚴格控制污染現象。從發動機上來看，應對關鍵零部件實施專業化環保技術研究，嚴格把控好核心技術應用，并將其成果推廣開來。應加大對高效電池技術、能量管理技術、電機驅動技術等研究力度，引入清潔能源體系技術。從移動機械領域來說，應加快對污染能耗的推廣力度，積極開展高度智能化機械產品的設計，加大市場開發力度，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、結語

綜上，移動機械是影響空氣質量的重要污染源之一，其防治工作應該將重點放在改善環境質量上，同時加強對機械、燃料、檢測方法等統籌管理，采取技術、經濟、行政以及法律等綜合措施，積極淘汰高排放機械設備，加快排放標準的升級，實施環保召回等相關措施，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，當下的任務就是要提升機械設備使用的規范性，在監管、執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。

參考文獻

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[6]王啟虎，王勇，井啟明，等.高原地區利用林格曼法對非道路移動機械排氣煙度檢驗評價的技術研究[J].青海科技，2020，27（06）：66-71.

[7]張璘，王海林，尤斌，等.機動車排氣污染督查監測技術要點研究——以江蘇省秋冬季大氣強化督查為例[J].干旱環境監測，2020，34（04）：193-198.

[8]德州市人民政府.德州市人民政府關于加強大氣污染防治劃定禁止使用高排放非道路移動機械區域的通告[J].德州市人民政府公報，2023（Z1）：39-44.

[9]姜歡歡，黃新皓，劉金淼，等.我國城市尺度實施非道路移動機械低排放控制區管理體系研究[J].環境與可持續發展，2019，44（06）：80-84.

作者單位：天津市濱海新區生態環境監測中心

責任編輯：王穎振、周航