我國非道路移動源排放管理現(xiàn)狀及展望

馬 冬 尹 航 黃志輝肖 寒 王宏麗

(1.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012；2.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100084)

引言

我國非道路移動源排放管理現(xiàn)狀及展望

馬 冬1，2尹 航1黃志輝1肖 寒1王宏麗1

(1.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012；2.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100084)

非道路移動源作為重要的生產(chǎn)和生活工具，對我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。與道路機(jī)動車相比，由于長期以來我國對非道路移動源排放缺乏有效的監(jiān)督管理，普遍存在技術(shù)水平低、使用年限長、維護(hù)保養(yǎng)差、燃油消耗高、燃油質(zhì)量差、排放污染大等特點，正逐漸成為影響我國城市和區(qū)域空氣質(zhì)量的另一重要來源。本文通過對我國非道路移動源排放管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合國內(nèi)外非道路移動源排放管理經(jīng)驗，提出未來我國非道路移動源管理的思路。

非道路；工程機(jī)械；船舶；排放

引言

當(dāng)前我國大氣環(huán)境污染形勢嚴(yán)峻。2016年6月，環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《2015中國環(huán)境狀況公報》顯示，全國338個地級以上城市中有265個城市環(huán)境空氣質(zhì)量超標(biāo)，占78.4%。其中顆粒物濃度超標(biāo)嚴(yán)重，成為首要污染物[1]?！吨袊鴻C(jī)動車環(huán)境管理年報2016》指出，2015年全國機(jī)動車保有量達(dá)到2.79億輛，機(jī)動車尾氣排放已成為我國空氣污染的主要來源，是造成灰霾、光化學(xué)煙霧污染的重要原因[2]。

除大量的機(jī)動車排放外，我國還存在為數(shù)眾多的非道路移動源排放，但相比機(jī)動車排放，由于長期以來我國對非道路移動源排放缺乏有效的監(jiān)督管理，普遍存在技術(shù)水平低、使用年限長、維護(hù)保養(yǎng)差、燃油消耗高、燃油質(zhì)量差、排放污染大等特點。非道路移動源主要以柴油機(jī)為動力源，排放以氮氧化物和顆粒物為主。國內(nèi)外研究表明，非道路移動源氮氧化物和顆粒物排放與機(jī)動車排放相當(dāng)，甚至更多。非道路移動源正逐漸成為影響我國城市和區(qū)域空氣質(zhì)量的另一重要來源。由于非道路移動源點多面廣，流動性強(qiáng)，監(jiān)管困難，排放控制面臨諸多挑戰(zhàn)。

國務(wù)院及相關(guān)部門正逐步重視非道路移動源污染防治工作，對非道路移動源污染防治工作提出了一系列的要求。環(huán)境保護(hù)部、發(fā)改委、財政部聯(lián)合發(fā)布的《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》(環(huán)發(fā)〔2012〕130號)中提出“開展非道路移動源排放調(diào)查，掌握工程機(jī)械、火車機(jī)車、船舶、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工業(yè)機(jī)械和飛機(jī)等非道路移動源的污染狀況，建立移動源大氣污染控制管理臺賬”。2013年9月12日國務(wù)院發(fā)布的《大氣污染防治行動計劃》(國發(fā)〔2013〕37號)中也提出“開展工程機(jī)械等非道路移動機(jī)械和船舶的污染控制”[3]。2016年1月新修的《大氣污染防治法》正式實施，對機(jī)動車、非道路移動機(jī)械、船舶污染防治提出了新的要求。隨著道路移動源污染防治工作的有效開展，非道路移動源污染防治工作正逐步提上日程，成為未來工作的重點。

本文通過對我國非道路移動源排放管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合國內(nèi)外非道路移動源排放管理經(jīng)驗，提出未來我國非道路移動源管理的思路。

1 非道路移動源發(fā)展及排放現(xiàn)狀

1.1 非道路移動源發(fā)展現(xiàn)狀

非道路移動源按用途可分為工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型通用機(jī)械、柴油發(fā)電機(jī)組、鐵路內(nèi)燃機(jī)車、船舶、飛機(jī)等。由于非道路移動源種類繁多，數(shù)量龐大，目前我國尚無非道路移動源保有量的準(zhǔn)確統(tǒng)計數(shù)字。從發(fā)動機(jī)保有量來看，據(jù)不完全統(tǒng)計，2011年我國各類用途的非道路發(fā)動機(jī)保有量達(dá)到5000余萬臺，分布情況如圖1所示。

圖1 我國非道路發(fā)動機(jī)保有量分布

可以看出，農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械和船舶用發(fā)動機(jī)保有量4166.62萬臺，占非道路發(fā)動機(jī)總保有量的83%，以中大型柴油機(jī)為主。其中，船舶柴油機(jī)和鐵路機(jī)車內(nèi)燃機(jī)保有量相對較少，但單機(jī)功率很大。一般非道路柴油機(jī)最大功率不超過560kW，而內(nèi)河船用柴油機(jī)最高功率可達(dá)上千kW，鐵路機(jī)車內(nèi)燃機(jī)的功率則在幾千kW。小通機(jī)用發(fā)動機(jī)保有量880萬臺，占非道路發(fā)動機(jī)總保有量的17%，以小型汽油機(jī)為主。

非道路移動源不僅數(shù)量巨大，而且排放標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)低于道路移動源，整體技術(shù)水平僅相當(dāng)于機(jī)動車國Ⅰ、國Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)，普遍具有技術(shù)水平低、使用年限長、維護(hù)保養(yǎng)差、燃油消耗高、排放污染大等特點。

1.2 非道路移動源排放現(xiàn)狀

目前，國外已經(jīng)開展非道路移動源排放清單的研究工作，我國非道路移動源排放清單研究工作起步較晚，尚未建立完整的非道路移動源排放清單。環(huán)境保護(hù)部機(jī)動車排污監(jiān)控中心與北京理工大學(xué)開展了相關(guān)研究，利用PEMS 測試系統(tǒng)對典型的非道路機(jī)械(包括船舶)進(jìn)行實際工況排放測試，獲得基礎(chǔ)排放數(shù)據(jù)[4]。通過調(diào)研，獲得相關(guān)非道路機(jī)械的保有量、種類、技術(shù)分布和油品使用等情況?；诨顒铀胶团欧乓蜃咏⒘朔堑缆芬苿釉磁欧徘鍐文Ｐ?，得到我國非道路移動源排放清單。

2011年，我國非道路移動源污染物排放1243.9萬噸，比2005年增加一倍多，其中CO排放431萬噸，HC排放99.1萬噸，NOx排放661.4萬噸，PM排放52.4萬噸，如圖2所示。

圖2 非道路移動源排放變化趨勢

不同的非道路移動源由于保有數(shù)量、功率分布以及燃料類型的不同，對各種污染物的排放分擔(dān)率也不同，2011年非道路移動源不同污染物排放分擔(dān)率如圖3-圖6所示。

圖3 非道路移動源CO排放分擔(dān)率

圖4 非道路移動源HC排放分擔(dān)率

圖5 非道路移動源NOx排放分擔(dān)率

圖6 非道路移動源PM排放分擔(dān)率

可以看出，非道路移動源中，工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械與船舶分別貢獻(xiàn)了非道路移動源CO、HC、NOx和PM排放總量的46.3%、90.9%、94.2%和97.8%，是非道路排放源HC、NOx和PM排放的主要來源，其中農(nóng)業(yè)機(jī)械排放分擔(dān)率最大，其次是船舶排放。內(nèi)燃機(jī)車和飛機(jī)4種常規(guī)污染物排放分擔(dān)率相對較小。小通機(jī)CO排放分擔(dān)率達(dá)到了52%，是CO排放的重要來源。

2011年移動源不同污染物排放分擔(dān)率，如圖7-圖10所示。

圖7 移動源CO排放分擔(dān)率

圖8 移動源HC排放分擔(dān)率

圖9 移動源NOx排放分擔(dān)率

圖10 移動源PM排放分擔(dān)率

可以看出，非道路移動源CO和HC排放相對較低，而NOx和PM排放基本與道路移動源排放相當(dāng)。非道路移動源除小通機(jī)和飛機(jī)外，其它基本以柴油機(jī)為主要動力，而柴油機(jī)的主要排放污染物為NOx和PM。

2 我國非道路移動源排放標(biāo)準(zhǔn)及管理現(xiàn)狀

2.1 非道路移動源排放標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

目前，我國已制定實施非道路移動機(jī)械排放相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型通用機(jī)械、柴油發(fā)電機(jī)組、船用發(fā)動機(jī)等，如表1所示。遠(yuǎn)洋船舶及飛機(jī)排放主要執(zhí)行國際公約相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 非道路移動源排放標(biāo)準(zhǔn)

2016年1月，環(huán)境保護(hù)部發(fā)布《關(guān)于實施國家第三階段非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的公告》(公告 2016年 第5號)，提出分步實施《非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法(中國第三、四階段)》(GB20891-2014)第三階段標(biāo)準(zhǔn)[5]。自2015年10月1日起，所有制造和銷售的非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)，其排氣污染物排放必須符合第三階段要求；自2016年4月1日起，所有制造、進(jìn)口和銷售的非道路移動機(jī)械不得裝用不符合第三階段要求的柴油機(jī)(農(nóng)用機(jī)械除外)；自2016年12月1日起，所有制造、進(jìn)口和銷售的農(nóng)用機(jī)械不得裝用不符合第三階段要求的柴油機(jī)。同時要求非道路移動機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)按照《中華人民共和國大氣污染防治法》將相關(guān)環(huán)保信息進(jìn)行公開。

2016年8月，環(huán)境保護(hù)部發(fā)布《船舶發(fā)動機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法(中國第一、二階段)》(GB 15097-2016)。自2018年7月1日起實施第一階段限值標(biāo)準(zhǔn)；自2021年7月1日起實施第二階段限值標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)對船用發(fā)動機(jī)顆粒物(PM)、氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔?HC)和一氧化碳(CO)等污染物排放提出了限值要求，對二氧化硫(SO2)的控制是通過控制船舶使用的燃料來實現(xiàn)的[6]。

2.2 非道路移動源排放管理現(xiàn)狀

非道路移動機(jī)械種類很多，主要包括農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械和園林機(jī)械等，環(huán)境保護(hù)部主要對非道路移動機(jī)械及發(fā)動機(jī)排放進(jìn)行監(jiān)管，國家質(zhì)監(jiān)部門對內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督管理，各類機(jī)械所在行業(yè)也分別由各自的主管部門進(jìn)行管理(如農(nóng)業(yè)機(jī)械主要由農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理司進(jìn)行管理)。同時，各類機(jī)械行業(yè)都分別成立了行業(yè)協(xié)會，協(xié)助主管部門開展工作如(如工程機(jī)械行業(yè)的中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會、小型點燃式發(fā)動機(jī)行業(yè)的中國內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會下屬的小汽油機(jī)分會等)。

2016年8月，環(huán)境保護(hù)部發(fā)布《關(guān)于開展機(jī)動車和非道路移動機(jī)械環(huán)保信息公開工作的公告》(國環(huán)規(guī)大氣[2016]3號)，依法開展新生產(chǎn)機(jī)動車和非道路移動機(jī)械環(huán)保信息公開工作。目前，我國僅對新生產(chǎn)非道路移動機(jī)械用發(fā)動機(jī)進(jìn)行了管理，尚未對在用非道路移動機(jī)械、船舶、鐵路內(nèi)燃機(jī)車等進(jìn)行有效管理。遠(yuǎn)洋船舶及飛機(jī)排放應(yīng)遵守相關(guān)國際公約，國內(nèi)尚未管理。

我國民用船舶從使用性質(zhì)來看，主要包括運輸船舶及漁業(yè)船舶兩大類。其中，運輸船舶主要由交通運輸部海事、船檢等部門管理，負(fù)責(zé)船舶的檢驗、發(fā)證、監(jiān)督和管理等工作。漁業(yè)船舶主要由農(nóng)業(yè)部漁政、船檢等部門管理，負(fù)責(zé)漁船的檢驗、發(fā)證、監(jiān)督和管理等工作。

為全面推進(jìn)船舶與港口污染防治工作，積極推進(jìn)綠色水路交通發(fā)展，2015年8月，交通運輸部印發(fā)《船舶與港口污染防治專項行動實施方案(2015-2020年)》，對船舶港口污染防治提出了重點任務(wù)和目標(biāo)。2015年12月，交通運輸部發(fā)布《珠三角、長三角、環(huán)渤海(京津冀)水域船舶排放控制區(qū)實施方案》，劃定珠三角、長三角、環(huán)渤海(京津冀)水域基線外延12海里以內(nèi)為船舶大氣污染物排放控制區(qū)，重點控制船舶硫氧化物、氮氧化物和顆粒物排放，涵蓋深圳、廣州、珠海、上海、寧波-舟山、蘇州、南通、天津、秦皇島、唐山、黃驊等核心港口，自2016年1月1日起逐步實施[7]。

2.3 非道路移動源油品管理

非道路移動機(jī)械及內(nèi)河船舶燃料主要以普通柴油為主，普通柴油與車用柴油相比硫含量水平較高。隨著我國排放標(biāo)準(zhǔn)的逐步加嚴(yán)，普通柴油低硫化進(jìn)程逐漸加快。2013年7月1日起，普通柴油硫含量水平由2000mg/kg 下降到350mg/kg。2015年5月，發(fā)改委等七部委專門印發(fā)《加快成品油質(zhì)量升級工作方案》為各地加快油品升級提出明確要求。對于普通柴油，《方案》指出，2016年1月1日起，開始在東部地區(qū)重點城市供應(yīng)國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)普通柴油(硫含量水平50mg/kg以下)；2017年7月1日起，全國全面供應(yīng)國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)普通柴油；2018年1月1日起，全國供應(yīng)國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)普通柴油(硫含量水平10mg/kg以下)。

沿海及遠(yuǎn)洋船舶主要使用船用燃料油。船用燃料油一般分為三類：一類為船用餾分燃油，另一類為船用殘渣油，再一類為混合油(混合油由輕質(zhì)油和重質(zhì)油按一定的比例混合而成)。為適應(yīng)我國船舶柴油機(jī)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范管理我國船用燃料油的生產(chǎn)、銷售和使用，2015年12月發(fā)布了《船用燃料油》(GB 17411-2015)國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，并于2016年7月1日正式實施，適用于海[洋]船用柴油機(jī)及其鍋爐用燃料油，不包括內(nèi)河船舶。新標(biāo)準(zhǔn)中對硫含量的規(guī)定更加明確，餾分型燃料按硫含量分為0.1%、0.5%、1.0～1.5%三個等級。殘渣型燃料RMA10和RMB30分0.1%、0.5%、3.5%三個等級，其他型號分0.5%、3.5%兩個等級[8]。

與車用燃料相比，非道路用燃料硫含量普遍較高，同時缺乏有效監(jiān)管，品質(zhì)無法保證，直接影響二氧化硫及顆粒物排放水平[9]。

3 總結(jié)及建議

當(dāng)前，我國大氣環(huán)境污染形勢嚴(yán)峻，空氣氮氧化物和顆粒物濃度超標(biāo)嚴(yán)重。由于長期以來我國對非道路移動源排放缺乏有效的監(jiān)督管理，普遍存在技術(shù)水平低、使用年限長、維護(hù)保養(yǎng)差、燃油消耗高、燃油質(zhì)量差、排放污染大等特點。非道路移動源正逐漸成為影響我國城市和區(qū)域空氣質(zhì)量的另一重要來源。由于非道路移動源點多面廣，監(jiān)管困難，排放控制面臨諸多挑戰(zhàn)。結(jié)合國外非道路移動源排放管理經(jīng)驗，對未來我國非道路移動源管理提出以下建議：

3.1 加強(qiáng)非道路移動源排放信息公開

建立非道路移動源發(fā)動機(jī)排放信息公開制度，加強(qiáng)新生產(chǎn)發(fā)動機(jī)環(huán)保生產(chǎn)一致性、在用符合性管理，從源頭上控制非道路移動源污染物排放。目前我國已對非道路移動機(jī)械用發(fā)動機(jī)及額定凈功率小于37kW的船用發(fā)動機(jī)進(jìn)行了信息公開管理，未來應(yīng)將額定凈功率37kW以上的船舶用發(fā)動機(jī)、鐵路內(nèi)燃機(jī)車等新生產(chǎn)發(fā)動機(jī)納入環(huán)保信息公開管理。

3.2 開展非道路移動源環(huán)保檢驗管理

在機(jī)動車環(huán)保檢驗管理的基礎(chǔ)上，研究開展在用非道路移動機(jī)械、船舶等環(huán)保檢驗管理，逐步將非道路移動機(jī)械、船舶等納入到環(huán)保檢驗管理系統(tǒng)中。研究制定在用非道路移動機(jī)械、船舶等環(huán)保檢驗方法及限值標(biāo)準(zhǔn)，完善非道路移動源I/M(檢測/維修)制度相關(guān)管理規(guī)定，建立非道路移動源環(huán)保檢驗信息監(jiān)管平臺，加強(qiáng)在用非道路移動源排放控制。

3.3 實施《國家清潔柴油機(jī)行動計劃》

非道路移動源管理涉及多個部門，應(yīng)明確部門責(zé)任，加強(qiáng)部門間協(xié)調(diào)合作。借鑒美國在非道路移動源污染防治領(lǐng)域的成功經(jīng)驗，結(jié)合我國“一帶一路”和“中國制造2025”國家戰(zhàn)略，在“十三五”期間盡快組織實施“國家清潔柴油機(jī)行動計劃”，由國務(wù)院牽頭，環(huán)境保護(hù)部、交通運輸部、住建部、農(nóng)業(yè)部、發(fā)改委、工信部、財政部等部門參加，重點開展道路柴油車、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶等關(guān)鍵柴油機(jī)領(lǐng)域的清潔化專項工程。進(jìn)一步加快老舊柴油機(jī)淘汰進(jìn)程，出臺高排放柴油機(jī)限期強(qiáng)制淘汰制度，采取財政支持和市場扶持相結(jié)合的手段鼓勵提前淘汰老舊柴油機(jī)，推動非道路移動源清潔化發(fā)展。加快船舶岸電設(shè)施建設(shè)與使用力度，在港作船、公務(wù)船、短途固定航線船舶中推廣天然氣等清潔能源船舶應(yīng)用。

3.4 加強(qiáng)油品監(jiān)管，提升燃油品質(zhì)

嚴(yán)格實施普通柴油、船用燃料油標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)生產(chǎn)、進(jìn)口環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)管，強(qiáng)化源頭控制，確保燃油品質(zhì)。未來應(yīng)逐步取消普通柴油，實現(xiàn)車用柴油與普通柴油并軌，實現(xiàn)油品低硫化，有效降低二氧化硫及顆粒物排放。加快推進(jìn)我國船舶排放控制區(qū)建設(shè)，通過分析全球排放控制區(qū)設(shè)立的現(xiàn)狀及趨勢，研究我國設(shè)立國際排放控制區(qū)的方案及可行性，推動船用燃油低硫化。

3.5 開展國際經(jīng)驗交流與合作

組織國內(nèi)外政府管理部門、科研機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會、生產(chǎn)企業(yè)等通過技術(shù)交流、會議座談、培訓(xùn)等方式開展國際交流與合作，重點圍繞非道路移動源標(biāo)準(zhǔn)制定與實施、船舶排放控制區(qū)設(shè)定與實施、非道路移動源排放清單編制及污染控制政策法規(guī)等內(nèi)容開展合作，進(jìn)一步加強(qiáng)我國非道路移動源污染防治能力建設(shè)。

[1]環(huán)境保護(hù)部.2015中國環(huán)境狀況公報，2016年6月.

[2]環(huán)境保護(hù)部.2016年中國機(jī)動車環(huán)境管理年報，2016年6月.

[3]國務(wù)院.國務(wù)院關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動計劃的通知(國發(fā)〔2013〕37號)，2013年9月.

[4]尹航.中國非道路移動源排放清單研究[D].北京：北京理工大學(xué)，2014.

[5]環(huán)境保護(hù)部.關(guān)于實施國家第三階段非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的公告(公告 2016年第5號)，2016年1月.

[6]GB 15097-2016，船舶發(fā)動機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法(中國第一、二階段)[S].

[7]交通運輸部.珠三角、長三角、環(huán)渤海(京津冀)水域船舶排放控制區(qū)實施方案，2015年12月.

[8]GB 17411-2015，船用燃料油[S].

[9]馬冬等.我國船舶港口空氣污染防治現(xiàn)狀及展望[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2014，39(6)：40-44.

The Outlook and Status of Non-Road Mobile Source Emission Management in China

MA Dong1，2YIN Hang1HUANG Zhihui1XIAO Han1WANG Hongli1

(1.Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012； 2. School of Environment，Tsinghua University，Beijing 100084)

As an important tool for production and life，the non-road mobile source plays an important role in China's economic and social development. Compared with the motor vehicles，the non-road mobile source has some characteristics，such as low technical level，long service life，poor maintenance，high fuel consumption，poor fuel quality，high emission pollution etc.，due to lack of effective supervision and management in China for a long time. The non-road mobile source emission is becoming another important source to the urban and regional air quality. The article analyzed the present situation of the non-road mobile source emissions management in China. Combining with the experiences of non-road mobile source emissions management in China and abroad，put forward the suggestions of non-road mobile source management of China in the future.

Non- road；Engineering machinery；Ships；Emission

項目資助：科技部國家重點研發(fā)計劃項目 “移動源排放標(biāo)準(zhǔn)評估及制修訂方法體系研究”(2016YFC0208000)

馬冬，碩士，高級工程師，主要從事機(jī)動車污染防治研究

尹航，博士，高級工程師，主要從事機(jī)動車污染防治研究

X32

A

1673-288X(2017)02-0036-05

引用文獻(xiàn)格式：馬 冬 等.我國非道路移動源排放管理現(xiàn)狀及展望[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(2)：36-40.