南京市电力行业大气污染物排放清单建立及校验分析

李文青+郑新梅+谢放尖+杨峰

摘 要：该研究以2014年为基准年，使用排放系数法对南京市电厂开展SO2、NOx、PM2.5、PM10等大气污染物排放情况进行了定量研究，建立了电厂大气重点污染物排放源清单数据库。结果表明：排放系数法计算得到的SO2和NOx排放量均与环境统计资料中的数值较一致，PM10的排放量可能存在较大偏差，这可能与企业除尘效率使用的数值有关。因此未来南京市分粒径颗粒物排放系数实现本地化是清单编制工作的重点。

关键词：南京 电厂 大气污染物 排放清单

中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（b）-0092-02

大气污染物排放清单是通过科学的技术方法对某一地区一种或几种大气污染物排放源的排放量进行估算，用于环境管理部门制定减排措施和改善大气环境质量，特别是对于二次污染物的模拟，深入对某一地区的空气污染状况了解，以及确立合适的减排方案具有基础性作用。

近几年，南京市在大气污染物排放清单编制方面具有扎实的基础。从2013年开始，南京市在大气污染物清单编制工作上逐步深化。根据研究得到的2010—2013年污染物排放清单结果，南京市燃煤电厂的大气污染物排放占总量的比重最大，因此对于燃煤电厂大气污染物排放清单进行科学估算和相关校验，对整个城市大气污染物清单的准确性的建立具有重要意义，直接影响到南京市节能减排措施的制定和实施。

该研究以南京市燃煤电厂为研究对象，选定2014年为基准年， 结合调查问卷和环境统计数据，获取各电厂活动水平数据，根据国家环境保护部规定的《清单编制指南》对燃煤电厂排放的SO2、NOx、PM2.5、PM10等大气污染物进行排放量测算。通过与环统数据的比对，对相关结果进行评价。该研究对南京市未来电力行业污染物排放清单编制工作具有较好的指导和校验作用，也会在城市污染物减排措施的制定方面起到技术支持作用。

1 国内外大气污染物排放清单研究进展

1993年，美国国家环保署（EPA）建立排放清单改进计划（EIIP）。目前美国污染物排放清单已发展到NEI2002。EPA还发展了一套比较完整的排放系数AP-42，主要定义了美国国家环保署所确定的需要优先考虑的污染物，其中包括臭氧前体物总挥发性有机物和氮氧化物，并要求其他基本污染物也应在清单中给出，如硫氧化物、颗粒物以及一氧化碳。

欧洲的英、法、德等国家分别建立了国家尺度的大气污染物排放清单，进而欧洲环保署（EEA）在众多成员国参与项目研究的基础上，建立了包括30个国家和地区在内的大气污染物排放清单CORINAIR90，其主要包括8种污染物，分别是SO2、NOx、NMVOC、NH3、CO、CH4、N2O、CO2。

亚洲地区的源排放清单研究相对起步较晚。目前，印度、韩国、日本等国的许多城市都建立了相应的大气污染物排放清单。在中国，污染物排放清单主要关注影响城市空气质量的常规污染物，如SO2、NOx以及颗粒物等，大多基于排放系数和污染源调研相结合的方法获得。目前局地清单的研究主要集中在京津冀、长三角以及珠三角地区，北京、上海以及中国香港等中国特大城市均已建立高精度的城市排放清单。较之国外，我国学者在污染物排放系数方面做的工作还相对较少，大量关于排放源清单方面的文献以借鉴国外的排放系数为主，但问题在于其他国家或地区建立的排放系数是根据当地、当时的具体状况通过测定或计算而取得，与我国的实际情况会有较大的出入。至2014年，环保部未出台具有技术指南性质的大气污染物排放清单编制技术方法。随着各个城市清单工作的开展以及相关学者在清单研究方面取得突破性成果，2014年起，环保部发布了系列单项污染物排放清单编制指南技术规范，对全国各地编制大气污染源清单起到了推动作用。

2 2014年南京燃煤电厂污染物排放清单编制方法

2.1 数据获取

该研究选取2014年南京市域内所有14家燃煤电厂作为研究对象。活动水平数据获取主要基于问卷调查、环境统计资料和总量核查信息。根据电厂排污特点，该研究设计了问卷调查表并由市、区环保部门向电厂发放，调查表内容包括南京市电力行业各电厂排放口高度、脱硫、脱硝、除尘装置及处理效率、锅炉类型、装机容量、年运行时间、发电量、供电煤耗、煤炭年消耗量、烟气产生量、油品及天然气消耗量、煤种、煤炭硫分、灰分等，然后技术人员组成核查小组对企业所填报的调查问卷进行逐一核查。

2.2 计算方法

电厂污染物排放量按排放系数法计算，其计算公式如下：

E =A×EF×（1-η）

式中，A为锅炉燃料量；EF为污染物产生系数；η为污染控制措施对污染物的去除效率。

（1）NOx计算。

NOx排放系数如表1所示。

（2）SO2与颗粒物的计算。

燃煤源SO2和颗粒物产生系数采用物料衡算法，PM10产生量以PM2.5和PM2.5-10排放量之和计算。

各污染物排放系数计算公式如下：

EF SO2=2×S×（1-sr）

EFPM=Aar×（1-ar）×f PM

EFBC=EFPM2.5×0.002

式中：S为平均燃煤收到的基硫分；sr为硫分进入底灰的比例；Aar为平均燃煤收到的基灰分；fPM為排放源产生的某颗粒范围颗粒物（如PM2.5、PM2.5-10）占总颗粒物比例，fBC为BC占PM2.5的比例。

根据环保部发布的《大气可吸入颗粒物一次源排放清单编制技术指南》，sr取0.15，ar与f 的参数值如表2所示。

对于燃油、天然气和其他气体燃烧产生的SO2和颗粒物污染物排放系数，如表3所示。

由于电厂污染物排放基本属于有组织排放，目前南京市燃煤电厂设有脱硫除尘设施，该研究脱硫效率取自环境统计资料中相应的数值，除尘效率则根据除尘设施的种类，使用环保部推荐的分粒径颗粒物去除效率（见表4）。

3 研究结果

2014年，南京市14家燃煤电厂全年燃煤量为2 104.87万t。燃气电厂5家，全年天然气消耗量96 973.64万m3，焦炉煤气与高炉煤气消耗量为1 232 233.19万m3。根据调研，南京市电厂发电不受月份影响，全年发电量稳定。运用环保部推荐的排放系数法计算得到19家电厂的污染物排放总量分别为：SO2-28 661 t、NOx-89 338 t、PM10-13 510 t、PM2.5-7 711 t、BC-15 t。

经比较，各电厂SO2估算值与环境统计值之间基本相当。有3家电厂存在50%以上差异，其估算结果均小于环统值，比值范围为1.62～2.03。

燃煤电厂中有2家电厂的NOx估算值和环统值存在50%以上差异，其NOx估算值均小于环统值，比值范围为1.63～2.28。有2家燃气电厂NOx估算值与环统值存在50%以上差异，其估算值大于环统值。

PM10排放量理论上应小于环统中烟粉尘排放量，但目前该结果差异较大。从总量来看，估算PM10排放量大于烟粉尘排放量，有4家电厂PM10估算值大于烟粉尘排放量，这可能与该研究中所取的烟粉尘除尘效率有关，实际的除尘效率可能大于环保部推荐数值。

由于南京市目前分粒径颗粒物的除尘效率尚未进行测定，使用环保部推荐的除尘效率明显与南京市当地情况不符，因此进一步加强电厂分粒径颗粒物去除效率的研究，本地化分粒径颗粒物排放系数是未来南京市大气污染物排放清单研究重要的方面。

参考文献

[1] 赵斌，马建中.天津市大气污染源排放清单的建立[J].环境科学学报，2008，28（2）：368-375.

[2] 张英杰，孔少飞，汤丽丽，等.基于在线监测的江苏省大型固定燃烧源排放清单及其时空分布特征[J].环境科学，2015，36（8）：2775-2783.