我国重点行业氮氧化物管控现状及减排策略

我国重点行业氮氧化物管控现状及减排策略

单玉龙，彭悦，楚碧武，单文坡，徐光艳，陈建军，余运波，李俊华，贺泓责任作者单位：中国科学院生态环境研究中心，清华大学环境学院

一、文章亮点

我国NO_x排放主要来源于工业炉窑和柴油机尾气，其中工业烟气NO_x排放主要来源于钢铁、建材和有色等行业；柴油机NO_x排放主要来源于柴油车、非道路移动机械与船舶；NO_x减排策略技术措施主要包括清洁燃烧，如低氮燃烧、废气再循环、清洁燃料替代等，以及后处理净化技术，如选择性催化还原技术、选择性非催化还原、臭氧氧化吸收技术等

NO_x减排策略政策措施主要包括提升NO_x排放标准，加强排放智能监测监管，布局新能源相关技术等；在“碳达峰碳中和”背景下，通过发展大气污染物和温室气体的协同控制技术，将进一步深度减排NO_x，实现PM_2.5和O₃的协同控制

图1 我国工业烟气的主要脱硝技术

图2  我国柴油车排放标准及控制技术发展历程

二、研究背景

近年来，我国大气污染防治取得长足进展，大气环境质量明显好转。然而，京津冀、长三角和珠三角等人口密集区域仍然面临严峻的大气污染问题。为了改善城市空气质量，控制大气污染，我国从总量、标准、城市空气质量综合整治等方面入手，实施了多项控制措施。但是，我国氮氧化物(NO_x)排放量仍处于高位，氮氧化物(NO_x)减排对于我国细颗粒物(PM_2.5)与臭氧(O₃)复合污染的协同控制至关重要。

三、研究结果

随着我国燃煤电厂超低排放标准的实施，我国NO_x排放控制的主战场已转向非电工业炉窑和柴油机尾气。工业烟气NO_x主要来源于钢铁、建材和冶金行业。工业烟气NO_x深度减排策略主要包括：①提高SCR脱硝催化剂的适应性，强化其抗水、硫、重金属和黏性粉尘的能力；②加快建立建材(含水泥、玻璃和陶瓷)和冶金行业的NO_x超低排放标准，增加氨逃逸指标，同时需要关注氧化亚氮的排放；③在“碳达峰碳中和”背景下，重点关注工业烟气NO_x与非常规污染物及CO₂的协同减排，攻克关键技术和工艺装备，全面实现减污降碳协同增效。

移动源NO_x目前主要来源于以柴油机为主要动力的柴油车、非道路移动机械及船舶排放。在用高排放柴油车和非道路移动机械，以及港口城市船舶的NO_x排放是目前管控的重点。柴油机NO_x减排策略主要包括：①提升柴油、尿素品质，降低其化学和物理毒性物质含量；②统筹油、路、车/机治理，建立健全严格的全防全控智能环境监管制度；③开发和建立自主可控的发动机与后处理智能控制系统；④自主研发高效、低成本、抗中毒、高寿命的后处理系统；⑤开发新能源技术，开展不同动力移动源的全生命周期分析与评价，实现柴油机的碳污协同减排。

五、展望建议

“碳达峰碳中和”目标对大气污染物与温室气体协同减排提出了更高要求，也为PM_2.5和O₃的协同控制带来了机遇。在“碳达峰碳中和”目标下，NO_x控制技术应关注NO_x与温室气体(CO₂、CH₄、N₂O等)的协同减排，尤其关注NO_x控制技术的低温净化效率，从而实现减污降碳、协同增效。