柯文灿

(福建省环境科学研究院(福建省排污权储备和技术中心),福建 福州 350001)

0 引言

污染物总量控制是落实可持续发展战略的重大举措，也是排污权政策体系的基石。区域总量的确定直接影响到区域经济的发展及排污权市场的运行。

国家现行总量控制制度要求各省以特定时间节点为基数，定期内实现一定比例总量减排，而对于不同环境质量水平、工业发展水平的地区允许排放污染物总量控制要求未进行合理的区分。对于环境质量相对优异的地区，一方面总量减排对于环境质量提升作用有限，另一方面由于可减排空间有限，新建、扩建项目缺少替代指标，亦束缚地方发展，然而完全放开总量控制又存在超环境容量风险。支海宇等[1]认为，区域允许排放污染物总量的确定应同时考虑到经济增长及社会发展的需求，污染物排放量应该有一个最佳数值，既保证环境质量，同时又能确保经济增长。本文通过分析福州市2015—2021年大气环境相关数据，探讨在保证环境质量前提下该目标区域大气污染物的总量限值。

1 污染物总量控制

污染物总量控制，是将管理的地域或空间作为一个整体，根据要实现的环境质量目标，确定该地域或空间一定时间内可容纳的污染物总量，通过对区域内各种污染物的排放总量实施控制，使得排入这一地域或空间内的污染物总量不超过可容纳的污染物总量，以保证实现环境质量目标的一种管理制度[2]。目前总量主要可分为目标总量、容量总量两种类型。

1.1 目标总量

目标总量是依据区域污染物排放总量目标或区域污染物排放总量削减目标，从当前排放水平出发，依据历史统计资料等方式确定的区域总量，通过排污单位之间优化分配污染物排放量或削减量，实现区域污染物排放总量目标和区域污染物排放削减总量目标。

1.2 容量总量

容量总量是指环境容量所允许的污染物排放总量控制，它是从环境质量要求出发，在充分考虑环境自净能力的基础上，运用大气环境理论和环境质量模型，计算环境允许的纳污量，并据此确定污染物的允许排放量。容量总量控制的特点是将区域总量与环境质量直接联系。

1.3 现行总量控制要求及环境质量

目前福州市区域总量的确定，主要采用目标总量控制，即以福州市2020年为基准年，区域总量以一定比例逐年减低。

“十三五”节能减排综合工作方案要求到2020年，大气中二氧化硫、氮氧化物排放总量比2015年分别下降15%。“十四五”节能减排综合工作方案则延续了“十三五”方案总量控制方式，即要求到2025年，氮氧化物排放总量比2020年下降10%以上。

根据2016年及2021年中国环境统计年鉴[3-4](见表1)，全国二氧化硫、氮氧化物年均浓度下降明显，其中二氧化硫浓度低于一级标准(20mg/m3)，多城市氮氧化物也达到一级标准(40mg/m3)。福州市大气两项污染物环境浓度均远低于一级标准，占标率仅为8.3%、52.5%。

表1 环境质量 单位:mg/m3

2 区域大气环境容量计算

2.1 计算方法

大气环境容量计算的方法很多，其中应用最为广泛的是A-P值法。A-P值法是《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/T 3840-91)提出的总量控制区排放总量限值计算模型，其基本原理是将总量控制区上空的空气混合层视为承纳地面排放污染物的一个箱体。通过查阅文献，与福州市行政区面积类似的区域，如兰州市、西安市、成都市、渭南市等[5-8]均采用该办法进行计算。本研究选用此模型对福州市各控制单元的大气环境容量进行计算，公式如下：

(1)

(2)

(3)

式(1)中，Qak为总量控制区k污染物年允许排放总量，104t；Qaki为第i控制单元内k污染物年允许排放总量，104t；n为控制单元总数；i为总量控制区内各控制单元的编号；a为总量下标；k为某种污染物下标。

式(2)中，Qaki为第i控制单元内k污染物年允许排放总量，单位：104t；S为总量控制区总面积，单位：km2；Si为第i控制单元面积，单位：km2；Cki为国家和地方有关大气环境质量控制标准所规定的与第i个控制单元类别相应的年平均浓度限值，单位：mg/m3；C0为区域本底大气环境质量年平均浓度，单位：mg/m3；A为地理区域性总量控制系数，单位：104·km2/a。

式(3)中，S为总量控制区总面积，单位：km2；Si为第i控制单元面积，单位：km2；n为控制单元总数；i为总量控制区内各控制单元的编号。

2.2 模型参数取值

2.2.1 总量控制系数A的选取

根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/T 3840-91)，福建省总量控制系数A的取值范围为3.5～4.9×104km2/a(表2)。本文结合福州市2020年的污染物年平均浓度及2020年污染物排放总量进行反推可知，当福州市A值取4.37×104km2/a时，计算结果(氮氧化物5.95万t/a)与福州市实际排放量氮氧化物总量相符；而福州市二氧化硫年平均浓度较低(5mg/m3)，仅为标准60mg/m3的8.3%，以二氧化硫推算总量控制系数A存在较大误差。故本文福州市A的取值为4.37×104km2/a，该A值在GB/T3840-91推荐取值范围内，同时能较好反映福州市实际总量控制情况。

表2 我国部分地区总量控制系数A取值

2.2.2 总量控制因子

根据国家总量减排和排污权控制要求，确定总量控制的主要大气污染物为二氧化硫、氮氧化物。

2.2.3 总量控制区面积

福建省福州市行政区划面积为11891km2，根据环境空气质量功能区划方案确定各行政区一类、二类空气质量区面积，见表3。

表3 福州市行政区域面积

2.2.4 区域大气环境质量

2.2.4.1 区域大气环境质量及总量控制目标浓度的确定。根据2016—2021年中国环境统计年鉴查询得到福州市2015—2020年二氧化硫、二氧化氮空气质量年均值及小时均值，由于监测站没有氮氧化物数据，根据国家环保总局环境规划院审核技术组公布的《东部地区重点城市大气环境容量技术审核总结报告》中的经验系数，福州市氮氧化物空气质量浓度是由二氧化氮按照1.25比例换算而来(见表4)。

表4 2015—2020年福州市大气污染物环境浓度 单位：mg/m3

由表4可知，福州市2015—2020年大气环境二氧化硫浓度年平均值范围为5～7mg/m3，24小时均值范围为2～20mg/m3，均远低于对应空气质量排放标准，由于福州现存数据均未出现超标，且与标准限值间存在较大空间，本处总量控制目标浓度取全省环境二氧化硫浓度最高值，即2015年三明市环境二氧化硫浓度年平均值20mg/m3，对应年最高24小时均值为95mg/m3。

福州市2015—2020年大气环境二氧化氮浓度年平均值范围为21～33mg/m3，符合二氧化氮浓度年平均标准，而24小时均值范围为3～83mg/m3，2015年和2017年分别有1天存在超标情况，2016年有2天超标，超标日环境二氧化氮浓度均为83mg/m3。分析统计数据发现二氧化氮年平均浓度低于26mg/m3时可实现24小时平均浓度基本达标，本处取该浓度为总量控制目标，对应氮氧化物换算浓度为32.5mg/m3。

综上所述，当二氧化硫、氮氧化物年平均浓度小于20mg/m3(占标率33.3%)、32.5mg/m3(占标率65%)时，可确保对应24小时平均浓度基本达标，故本文选取二氧化硫、氮氧化物总量控制目标浓度为20mg/m3、32.5mg/m3。

2.2.4.2 区域本底大气环境质量。考虑到空气质量存在季节波动，本文以2020年平潭综合实验区空气质量较差的冬季大气污染物日均浓度平均值为区域本底浓度，分别为二氧化硫0.0023mg/m3、二氧化氮0.0113mg/m3，全文氮氧化物由二氧化氮按照1.25的比例换算得到，即本处氮氧化物浓度为0.0141mg/m3。

2.2.5 区域大气环境容量核定结果

根据控制目标浓度所计算出的福州市环境容量，结果见表5。以基准年为控制目标SO2、NOx最大环境容量为1.36万t、5.95万t；以环境质量为控制目标SO2、NOx最大环境容量为8.87万t、9.20万t。

表5 福州市各控制单元大气环境容量 单位：万t/a

3 区域污染物排放总量现状

3.1 区域实际排放量

福州市生态环境局公开的福州市2020年度环境统计年报告相关数据显示，福州市2020年主要污染物工业二氧化硫排放量13236.6吨、氮氧化物排放量34459.5吨。查阅中国环境统计年鉴(2021年)等材料，福州市非工业源二氧化硫和氮氧化物排放量约0.8万吨和2.5万吨。

3.2 区域许可排放量

我国自2017年起推行新版排污许可证，要求企业按照各行业技术规范核定企业允许对外排放的二氧化硫、氮氧化物总量，同时企业许可排放量需在排污许可证管理平台公开。按照有关部门对于许可排放量的解读，区域内企业许可排放量之和即为区域污染物总量。通过收集统计截至2022年2月福州市二氧化硫许可排放量为1.98万吨、氮氧化物许可排放量为3.75万吨。由于许可证仅管控工业部分，生活源及移动源污染物排放情况参考环境统计数据。

4 区域大气环境容量与实际排放量对比

对比区域环境容量、实际排放量、区域许可排放量可以发现，以环境质量为控制目标计算，福州市二氧化硫和氮氧化物剩余排放空间分别为68.7～76.1%和32.0～35.3%(见表6)。

表6 福州市剩余环境容量 单位：万t/a

5 结论

通过计算及数据对比发现，福州控制区空气质量优异。2015—2020年，福州市两项污染物环境年平均浓度均保持在一类控制区环境浓度控制要求以内，特别是二氧化硫年平均浓度5～7mg/m3，仅占标准(60mg/m3)的8.3～11.7%；同时可利用大气环境容量丰富，在以环境质量为控制目标前提下，控制区内二氧化硫、氮氧化物指标均存在剩余排放空间。

基于以上数据分析，认为福州市现行总量控制要求相对较严。作为基准年，2020年福州市二氧化硫区域总量较小，而基准年总量小意味着区域可减排空间不足，以此为区域总量控制基数，在消耗完现有所剩不多的可交易排污权后，福州市将面临无量可用的窘境，将制约福州市发展。

同时站在排污权市场的角度上，设立排污权的初衷，是让污染物治理成本最优化，在福州市其属性却逐渐变成了企业“发展权”，新上企业只有取得为数不多的可交易排污权才能实现投产，这致使企业严重惜售排污权，减排企业普遍担心外售可交易排污权后影响企业后期发展，大量排污权即使过期作废也不愿外售获利，这进一步缩小区域总量，阻碍排污权市场。可以预见在超低减排后，伴随减排企业惜售心理及可交易指标预期灭失等情况，排污权市场将面临停滞，排污权指标会出现有价无市的困境。

6 建议

地方政府需扩大排污权政府储备，随着“十二五”“十三五”期间工业行业标准的提高，重点行业减排的推进，工业行业减排的潜力逐渐缩小，目前大量涉气指标也将在2021—2022年期间陆续到期，地方政府需与对应企业开展协商，以回购等形式保留该部分指标；挖掘已关停企业等形式产生的不属于现有企业的排污权指标；结合福州市环境容量总量，适当调整区域总量控制目标，充分考虑地方实际情况，让地方区域总量指标既能满足环境质量控制要求，又能满足经济发展需要。