在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)焦化行業(yè)減排政策的影響研究

馬婧怡

（長(zhǎng)治市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心，山西 長(zhǎng)治 046000）

焦化行業(yè)在鋼鐵、化工等行業(yè)的發(fā)展推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了迅速發(fā)展。山西省是鋼鐵焦化大省，焦炭產(chǎn)能和產(chǎn)量位居全國前列。焦炭是連接上游煤炭和下游煤化工產(chǎn)品的重要物質(zhì)，作為還原劑應(yīng)用于高爐煉鐵、有色金屬冶煉過程中，同時(shí)也在合成化學(xué)、電石生產(chǎn)等方面得到廣泛應(yīng)用，焦炭產(chǎn)業(yè)鏈的下游需求中，在鋼鐵行業(yè)應(yīng)用最多[1]。因此，對(duì)焦化行業(yè)廢氣污染源排放總量、排放濃度等進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)管控非常有必要。董艷萍等人主要利用南京市廢氣重點(diǎn)污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)南京市管控廢氣重點(diǎn)污染源的二氧化硫和氮氧化物排放量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)2014 年南京青奧會(huì)期間臨時(shí)管控效果的評(píng)估[2]。任培兵等人認(rèn)為焦化行業(yè)應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t大型化和焦炭干熄化，通過節(jié)能減排、精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)[1]。目前，很少有人基于廢氣污染源在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（CEMS）對(duì)焦化行業(yè)排放量進(jìn)行量化分析，以及研究其對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的影響。因此，本文旨在基于長(zhǎng)治市焦化行業(yè)2021 年和2020 年每月廢氣污染物排放量，研究其顆粒物、二氧化硫及氮氧化物排放量的年度、月度變化規(guī)律，分析其對(duì)環(huán)保減排政策的響應(yīng)情況。

1 數(shù)據(jù)來源與處理

煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)端廢氣監(jiān)測(cè)站房的煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）和在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)兩大部分組成[3]。煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）由污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，煙氣參數(shù)子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理子系統(tǒng)等組成，主要測(cè)定煙氣中顆粒物濃度、氣態(tài)污染物濃度及煙氣中溫度、壓力、流速、流量、濕度、含氧量等煙氣參數(shù)[4]。在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)是用于環(huán)保部門的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析的軟件平臺(tái)系統(tǒng)。山西省長(zhǎng)治市煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）的配套建設(shè)使用和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸聯(lián)網(wǎng)在2009 年完成。目前，長(zhǎng)治市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心采用西安交大長(zhǎng)天軟件股份有限公司開發(fā)的重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)3.1，截至目前全市共安裝在線監(jiān)控設(shè)施的企業(yè)共計(jì)177 家，其中廢氣企業(yè)共計(jì)77 家，焦化行業(yè)共計(jì)16 家。煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)從“十一五”期間作為環(huán)?？偭繙p排核查、核算依據(jù)以來，逐步應(yīng)用發(fā)展至當(dāng)前環(huán)保排污收費(fèi)、環(huán)保監(jiān)測(cè)的核定依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了從定性應(yīng)用到定量應(yīng)用的飛躍，數(shù)據(jù)可靠性高[5]。本文研究的數(shù)據(jù)取自山西省長(zhǎng)治市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心2020—2021 年焦化行業(yè)重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）的小時(shí)級(jí)歷史數(shù)據(jù)。

2 焦化行業(yè)大氣污染物排放監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)分析

2.1 焦化行業(yè)排放量數(shù)據(jù)特征分析

長(zhǎng)治市焦化行業(yè)廢氣污染物排放量在全市排放總量中所占比重較高，尤其氮氧化物排放量占比最高，顆粒物、二氧化硫次之。如下頁表1 所示，2020 年長(zhǎng)治市焦化行業(yè)廢氣污染源在線監(jiān)測(cè)因子中，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量分別占全市總量的28.1%、18.9%、36.1%；2021 年焦化行業(yè)監(jiān)測(cè)因子中，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量分別占全市總量的26.7%、19.1%、35.1%，2020 年和2021 年焦化行業(yè)所占比重相差不大。由此可見，焦化行業(yè)是全市節(jié)能減排環(huán)保任務(wù)的重點(diǎn)行業(yè)，在推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

表1 2020—2021 年焦化行業(yè)和長(zhǎng)治市在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

2.2 焦化行業(yè)大氣污染物年度排放變化趨勢(shì)分析

從下頁圖1、表2、表3 的2020—2021 年焦化行業(yè)的“獨(dú)立樣本檢驗(yàn)”表格的方差齊性Levene 檢驗(yàn)和關(guān)于均值相等的t 檢驗(yàn)結(jié)果來看，2021 年長(zhǎng)治市焦化行業(yè)氮氧化物排放量相比2020 年呈顯著性降低趨勢(shì)，顆粒物、二氧化硫排放量有所減少。其中，2021 年顆粒物排放量月均值為19.501 t，2020 年排放量月均值為21.276 t，t 檢驗(yàn)的雙側(cè)Sig 值0.193＞0.05，即在0.05 的顯著性水平上，顆粒物排放量在2021 年和2020 年之間不存在顯著的差異，但有所減少，由21.276 t 減少到19.501 t；2021 年二氧化硫排放量月均值為50.318 t，在2020 年排放量月均值為55.993 t，t 檢驗(yàn)的雙側(cè)Sig 值0.140＞0.05，即在0.05 的顯著性水平上，二氧化硫排放量在2021 年和2020 年之間不存在顯著的差異，但有所減少，由55.993 t 減少到50.318 t；2021 年氮氧化物排放量月均值為295.570 t，2020 年排放量月均值為349.729 t，t 檢驗(yàn)的雙側(cè)Sig值0.021＜0.05，即在0.05 的顯著性水平上，氮氧化物排放量在2021 年和2020 年之間存在顯著性差異，且顯著減少54.159 t。

表2 2020—2021 年長(zhǎng)治市焦化行業(yè)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量組統(tǒng)計(jì)

表3 2020—2021 年長(zhǎng)治市焦化行業(yè)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量獨(dú)立樣本檢驗(yàn)

圖1 2020—2021 年長(zhǎng)治市焦化行業(yè)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物月排放量

3 焦化行業(yè)環(huán)保政策對(duì)大氣污染物排放量變化趨勢(shì)的影響

長(zhǎng)治市焦化行業(yè)2021 年氮氧化物排放量與2020 年相比顯著減少，顆粒物、二氧化硫排放量也有所減少，這與環(huán)保減排政策緊密相關(guān)。如下頁表4 所示，自2015 年1 月1 日起，長(zhǎng)治市焦化行業(yè)現(xiàn)有企業(yè)焦?fàn)t煙囪、推焦、裝煤、干熄焦執(zhí)行GB 16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，2019 年10 月1 日至今，執(zhí)行GB 16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中大氣污染物特別排放限值。根據(jù)山西省生態(tài)環(huán)境廳印發(fā)的《山西省焦化行業(yè)超低排放改造實(shí)施方案》，要求到2023 年10 月底前，全省焦化企業(yè)全面完成超低排放改造，長(zhǎng)治市作為主要產(chǎn)焦市之一，要力爭(zhēng)1～2 家焦化企業(yè)在2021 年10 月底前完成超低排放改造，樹立行業(yè)標(biāo)桿，從2020 年—2021 年全市焦化企業(yè)已陸續(xù)在完成超低排放改造任務(wù)，并且成效顯著。另外，《山西省焦化產(chǎn)業(yè)打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)推動(dòng)轉(zhuǎn)型升級(jí)實(shí)施方案》中提出，未通過國家行業(yè)準(zhǔn)入的炭化室高度為4.3 m 的焦?fàn)t要全部淘汰，到2021年底，已關(guān)停10 家焦化廠。由此可見，省、市級(jí)對(duì)焦化行業(yè)嚴(yán)格管理，努力推進(jìn)焦化行業(yè)全流程、系統(tǒng)化環(huán)境治理，以此推動(dòng)企業(yè)完成超低排放改造，促進(jìn)環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善。

表4 焦化行業(yè)現(xiàn)有企業(yè)大氣污染物排放質(zhì)量濃度限值 mg/m3

4 結(jié)論和建議

1）通過統(tǒng)計(jì)分析，總體來看2020—2021 年焦化行業(yè)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子在全市排放總量中占比較高。2021年長(zhǎng)治市焦化行業(yè)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量與2020 年相比呈下降趨勢(shì)，其中氮氧化物排放量顯著減少；顆粒物、二氧化硫排放量年度差異不顯著，但總體來看有所降低。

2）建議焦化企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行大氣污染物特別排放限值政策[6]，繼續(xù)推進(jìn)焦化企業(yè)實(shí)行超低排放改造[7]，對(duì)所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)如備煤、煉焦、熄焦、焦炭處理、煤氣凈化或余熱回收等工段，以及大宗物料產(chǎn)品儲(chǔ)存運(yùn)輸產(chǎn)生的大氣污染物進(jìn)行有組織排放、無組織排放、清潔運(yùn)輸，實(shí)施全流程升級(jí)改造，同步建設(shè)監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)施，系統(tǒng)加強(qiáng)環(huán)境管理[8]。