基于多源数据融合的河南省建材行业排放清单_刘晓.pdf

Eco-EnvironmentalKnowledge Web环 境 科 学Environmental Science第44卷第4期 2023年4月Vol44，No4 Apr，2023基于多源数据融合的河南省建材行业排放清单刘晓，胡京南*，王红梅，杨丽，张皓(中国环境科学研究院，北京100012)摘要:建材行业是典型的资源和能源消耗型产业，也是大气污染的主要排放源之一 中国作为全球最大的建材产品生产国和消费国，目前针对建材行业排放特征的研究总体较少，数据来源较为单一 以河南省建材行业为研究对象，首次将应急减排清单应用到排放清单构建中，通过对应急减排清单、排污许可和环境统计等多源数据的融合研究，完善和细化了建材行业活动水平数据，建立了更为精准的河南省建材行业排放清单 结果表明，2020 年河南省建材行业的 SO2、NOx、一次 PM2 5和 PM10的排放量分别为21 788、51 427、10 107和14 471 t 其中，水泥和砖瓦是河南省建材行业大气污染物排放占比最高的 2 个行业，合计超过 50%，水泥行业 NOx排放问题较为突出，砖瓦行业整体治理水平比较落后 豫中和豫北是河南省建材行业排放贡献最高的地区，合计超过全省的 60%建议加快推进水泥行业超低排放改造，针对砖瓦等行业完善地方排放标准，持续提升建材行业大气污染治理水平关键词:建材行业;大气污染;排放清单;污染应急;绩效分级中图分类号:X51文献标识码:A文章编号:0250-3301(2023)04-1924-09DOI:1013227/j hjkx202204092收稿日期:2022-04-08;修订日期:2022-07-04基金项目:大气重污染成因与治理攻关项目(DQGG2021301);河南省大气污染成因分析和污染防治科技支撑项目作者简介:刘晓(1998 )，男，硕士研究生，主要研究方向为大气污染源排放清单，E-mail:liuxiao613613163 com*通信作者，E-mail:hujn craes org cnEmission Inventory of Building Material Industry in Henan Province Based on Multi-source Data IntegrationLIU Xiao，HU Jing-nan*，WANG Hong-mei，YANG Li，ZHANG Hao(Chinese esearch Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012，China)Abstract:The building materials industry is a typical resource and energy-consuming industry，as well as one of the major sources of air pollution As the worlds largestproducer and consumer of building material products，China thus far has insufficient research on the emissions of the building materials industry，and the data sources are shortof multiplicity In this study，the building materials industry in Henan Province was chosen，and the control measures inventory for pollution emergency response(CMIPE)was applied to the development of the emission inventory for the first time Through the integration of multi-source data such as CMIPE，a pollution discharge permit，andenvironmental statistics，the activity data of the building materials industry was refined，and a more accurate emission inventory of the building materials industry in HenanProvince was established The results showed that the SO2，NOx，primary PM2.5，and PM10emissions of the building materials industry in Henan Province in 2020 were21 788，51 427，10 107，and 14 471 t，respectively Cement and bricks and tiles were the two categories with the highest contribution of emissions from the building materialsindustry in Henan Province，accounting for more than 50%in total TheNOxemission of the cement industry was a key issue，and the overall emission control level of thebrick and tile industry was relatively unadvanced The central and northern parts of Henan Province contributed the most emissions in the building materials industry，accounting for more than 60%It is recommended to further implement ultra-low emission retrofit in the cement industry，and for other industries such as the bricks and tiles，the improvement of local emission standards is encouraged to persistently promote the emission control of the building materials industryKey words:building materials industry;air pollution;emission inventory;pollution emergency response;performance rating我国建材行业企业数量多，能耗占全国能耗总量的 7%8%，占工业部门总量的 12.8%，废气排放量约占工业废气排放量的 18%1 2013 年，中国成为全球最大的建筑材料生产国和消费国，主要建材产品产量持续增长，2020 年水泥产量达 23.8 亿 t，平板玻璃产量达 9.5 亿重量箱2 河南省是我国建材行业分布的典型地区，2020 年全省砖瓦、耐火材料和卫生陶瓷产量均为全国第一3 5，建材行业已成为当地重要的工业污染源之一 近年来，为了控制建材行业大气污染物排放，河南省针对水泥和平板玻璃行业开展了超低排放改造，对水泥、砖瓦窑、陶瓷和耐火材料等行业实施重点时段错峰生产6，陆续制定和颁布了一系列地方标准4，7 9，建材行业污染控制水平显著提升，因此需要对河南省建材行业的排放特征开展更深入的研究分析目前我国建材行业排放研究主要针对水泥和平板玻璃行业，建立了 1990 2018 年全国尺度的水泥行业排放清单10 15，重点区域和城市如京津冀、陕西省、四川省和重庆市等地的水泥行业排放清单16 22，以及 2013 2015 年全国平板玻璃行业大气污染物排放清单23 对于砖瓦窑、陶瓷和耐火材料等其他建材行业，大气污染物排放清单研究相对较少 现有清单研究的数据主要通过环境统计、排污许可、污染源普查或者企业填报等方式获取，由于不同数据来源的统计方法和口径不同，存在企业缺失、信息不准确、漏报和错报等问题，有可能导致计算得到的排放结果偏离实际情况，进一步影响4 期刘晓等:基于多源数据融合的河南省建材行业排放清单精准化的空气质量管理 以往研究采用的建材行业排放因子主要来自文献 24，25，虽然在不断完善，但大多仍为全国统一的系数，只有水泥和平板玻璃行业的排放因子包含了工艺技术特点，其他行业的排放因子不能反映产品类型、燃料类型和工艺技术等特征的差异性本文以河南省主要建材行业(水泥、砖瓦、陶瓷、耐火材料、石灰和平板玻璃)为研究对象，首次将应急减排清单应用到区域排放清单构建中 应急减排清单相较以往的清单基础数据具有覆盖企业广、生产工序详细和产品信息准确等优点，通过对统计数据、排污许可和应急减排清单等多源数据的融合分析，减小了单一来源数据的局限性，提高了基础数据质量，获得了更为完善的河南省建材行业活动水平信息 同时，根据文献 26，结合应急减排清单中的绩效分级企业信息选取了建材行业分类分级的排放因子，进一步建立了 2020 年河南省建材行业大气污染物精细化排放清单 本研究有助于深化对我国建材行业排放现状和污染特征的认识，以期为下一步建材行业的污染深度治理提供技术支撑1材料与方法1.1活动水平本研究对河南省应急减排清单、排污许可和环境统计等多源数据进行融合分析，统计上述数据源中的企业基本信息、生产线/工序、产品类型和产量等并进行比对，在融合多类数据时，结合河南省统计年鉴28 和相关行业标准4，9 等信息，针对不一致的数据进行了修正和完善，获得了更加精准的河南省建材企业活动水平数据 2020 年河南省建材行业基本信息统计见表 1表 12020 年河南省建材行业基本信息统计Table 1Basic information statistics of building materials industry in Henan Province in 2020行业规模等级企业数量产品产量1)/万 t水泥(熟料)新型干法(以熟料计)4 000 t d1465 321新型干法(以熟料计)4 000 t d126646水泥(粉磨)粉磨站(以水泥计)60 万 t a118911 112粉磨站(以水泥计)60 万 t a135609砖瓦砖瓦窑(以标砖计)5 000 万块 a133210 727砖瓦窑(以标砖计)5 000 万块 a17442 188陶瓷5015 049耐火材料1 3411 071石灰113567平板玻璃5951)砖瓦、陶瓷、耐火材料、石灰和平板玻璃行业产品产量为折算后数据1.2排放因子数据来源以往建材行业排放清单采用的排放因子主要来自文献 25，该手册针对我国大气污染源进行了四级分类，提供了覆盖行业较全的排放因子 其中，建材行业只有熟料和平板玻璃行业的排放因子包含了工艺技术信息，其他行业则不区分工艺技术，只提供一套排放因子，因此在建材行业排放清单的测算过程中存在较大的不确定性本研究中，建材行业 SO2和 NOx排放因子来自文献 26，其他污染物排放因子来自文献 27 建材行业排放因子根据建材企业的产品类型、燃料类型、工艺技术和规模等级等信息进行选择，相较以往的排放因子更加精准 建材行业主要排放系数见图 1，平板玻璃和耐火材料行业的 SO2排放因子较高，均大于 2.50 kg t1，水泥行业的 SO2排放因子较低;平板玻璃行业 NO