工业企业的废气中，含有的污染物类型多种多样，如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、烟尘、挥发性有机物（VOCs）等[1-2]。我国对工业企业的排放的大气污染物监督性监测主要针对氮氧化物、二氧化硫颗粒物和烟尘等[3]。氮氧化物作为主要大气污染物之一，不仅会引发雾霾、臭氧破坏等环境问题，也会危害人体健康。SO2是大气的重要污染物之一，形成的酸雨会破坏生态系统，污染水环境，还能通过氧化形成硫酸盐气溶胶，参与大气酸沉降[4]。大气颗粒物虽然只占大气成分较少的组分，但其对环境的危害极大。轻者污染建筑物表面，影响城市卫生，重者对能见度、温度等均产生重要影响。目前，颗粒物是影响我国城市空气质量的最主要污染物。研究表明，氮氧化物、SO2及颗粒物等主要大气污染物与心血管疾病、呼吸系统疾病有明显的相关性[5-9]，直接影响人们的生活和健康[10-11]。工业企业由于其自身特征，污染物排放量往往对地区的环境影响较大，因此，分析工业大气污染物排放特征，是大气环境防控治理的基础性工作。湖南省是中国中部地区主要省份之一，位于长江中游，地处东经108° 47′ ~114° 15′ ，北纬24° 38′ ~30° 08′ ，气候条件为大陆性亚热带季风湿润气候。近年来，随着湖南省经济的快速稳定发展，空气污染问题也备受关注。许晶等[12]分析了2001~2008年湖南省SO2、NOX及PM10的变化情况，结果表明三项主要大气污染物的年均值变化很小，空气质量相对较稳定，空气质量优良率呈逐年增加趋势，2002年三项污染物浓度日均超标率最高，2008年超标率最低，空气质量稳定中有所改善。廖岳华等[13]结合大气污染物监测数据，发现不同大气污染排放量对湖南省城市环境污染状况的影响不同。邓鸿[14]分析了2015年湖南省大气污染物排放数据，发现湖南省大气污染物的主要来源是工业排放，所有污染物中工业排放占总排放量的80.61%。2017年6月，湖南省施行《湖南省大气污染防治条例》，标志着大气污染防治进入法治化轨道。2018年6月，发布《湖南省污染防治攻坚战三年行动计划（2018-2020年）》，旨在改善生态环境，改善民生。本文基于湖南省2019年第二、第四季度三种类型工业企业的大气污染物排放数据，分析了不同类型企业、不同大气污染物、不同季度的排放量的特征。研究结果将有助于了解湖南省重点工业企业主要大气污染物排放情况，对研究控制和减轻空气污染、改善城市环境空气质量具有重要意义。1数据与方法本次研究收集了2019年湖南省大气环境重点排污单位监督性监测结果数据。数据监测点分布如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.17.054.F001图1大气环境重点排污单位监测点分布2结果与讨论依据相应的国家标准，综合分析所收集到的三类企业的空气污染物排放量，第二、第四季度三类污染物的平均值均符合相应的国家标准。全省各市均有采样点，东部地区采样点较多，西部地区较少。综合考虑本次收集资料的时间及空间分布情况，研究选取了湖南省第二、第四两季重点监测的不同类型排污单位的监测数据，以得到不同类型企业、不同污染物的时空分布特征。本次选取的企业包含陶瓷、水泥及电力类三类企业，分别为陶瓷类企业10家、水泥类企业29家、电力类企业12家。陶瓷类企业的监测点包括生产线混合排气筒、陶瓷窑烟气处理后排气口、喷雾干燥塔处理设施排放口等。水泥类、电力类企业的监测点包括窑尾排气口、机组废气排出口等。采用统计方法分析湖南省废气污染物排放的时间变化及不同类型企业排放量的分布情况，绘制相关图件进行讨论。对三类企业所排放的二氧化硫、氮氧化物及颗粒物三类大气污染物数据进行统计，计算得到各类污染物在第二、第四季度的平均值，进行数据分析。第二、四季度三类企业不同污染物的平均排放情况如表1、图2所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.17.054.T001表1第二、第四季度各类型企业不同污染物排放量统计项目陶瓷类企业水泥类企业电力类企业氮氧化物二氧化硫颗粒物氮氧化物二氧化硫颗粒物氮氧化物二氧化硫颗粒物第二季度97.4021.3726.64209.9432.4311.5835.5017.695.64第四季度102.9024.5621.19202.4917.869.7231.3324.208.30mg/m3图2第二、第四季度同类型企业不同污染物排放量对比10.3969/j.issn.2096-1936.2021.17.054.F2a1（a）陶瓷类企业10.3969/j.issn.2096-1936.2021.17.054.F2a2（b）水泥类企业10.3969/j.issn.2096-1936.2021.17.054.F2a3（c）电力类企业各类企业同种大气污染物在两个季度的排放量没有明显差别，差值在1.86~7.45 mg/m3之间，平均差值为4.60 mg/m3，只有水泥类企业的二氧化硫排放量在两季节度差别较大，第二季度平均排放量比第四季度多14.57 mg/m3。说明陶瓷类企业、水泥类企业及电力类企业中，三种主要大气污染物的排放量在不同季节没有明显变化，排放量平均值较为稳定。氮氧化物的排放量中，水泥类企业排放量最大，第二、第四季度平均排放量分别为209.94 mg/m3和202.49 mg/m³。电力类企业氮氧化物排放量最低，两季度的氮氧化物排放量分别为33.50 mg/m3和31.33 mg/m3。第二、四季度同种污染物不同类型企业的排放量对比如图3所示。图3第二、第四季度同种污染物不同类型企业排放量对比10.3969/j.issn.2096-1936.2021.17.054.F3a1（a）氮氧化物10.3969/j.issn.2096-1936.2021.17.054.F3a2（b）二氧化碳10.3969/j.issn.2096-1936.2021.17.054.F3a3（c）颗粒物三类企业的二氧化硫排放量在差别较小，电力类企业排量相对最低。从颗粒物的排放量来看，三类企业的排放量均较少，其中陶瓷类企业的颗粒物排放量相对较高，第二、第四季度分别为26.64 mg/m3和21.19 mg/m3，电力类企业最少，分别为5.64 mg/m3和8.30 mg/m3。三类企业中，电力类企业的三种大气污染物排放量同比较低。氮氧化物排量水泥类企业最高，二氧化硫排量三类企业差别较小，陶瓷类企业的颗粒物排放量最高。三类企业气体污染物检测标准限值如表2所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.17.054.T002表2气体污染物监测标准限值企业监测项目标准限值标准名称及编号陶瓷类氮氧化物180《陶瓷工业污染物排放标准》（GB 25464—2010）二氧化硫50颗粒物30水泥类氮氧化物400《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915—2013）二氧化硫200颗粒物30电力类氮氧化物100《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）二氧化硫100颗粒物30mg/m3三类企业的三类大气污染物排放量中，均以氮氧化物排放量为首。工业生产中的氮氧化物主要有四种生成途径，分别为热力型氮氧化物、快速型氮氧化物、燃料型氮氧化物、物料型氮氧化物。热力型氮氧化物是大气中的氮气和氧气在高温条件下氧化形成的；工业燃料中的氮在燃烧过程中氧化形成燃料型氮氧化物；在富燃的碳氢燃料燃烧时快速与空气中的氮反应生成氮氧化物，称为快速型氮氧化物；物料型氮氧化物指物料中的含氮化合物，在物料加热过程中分解的氮物化物[15]。在陶瓷窑炉燃烧所产生的各种大气污染物中，氮氧化物的危害最大[16]。陶瓷工业中排放的氮氧化物主要来自快速型氮氧化物、热力型氮氧化物及燃料型氮氧化物。快速氮氧化物一般占总量较小；燃料中氮的含量超过0.1%时，燃料氮转化成的氮氧化物量占主要地位[17]。水泥类工业排放的氮氧化物为NO、N2O、NO2的混合物，以NO为主，占总量90%以上[18]。水泥生产过程中，热力型氮氧化物占据主导，热力型氮氧化物随火焰温度升高而增大，温度超过1 400 ℃时，温度每增加100 ℃，生成氮氧化物反应速率增大6~7倍，水泥生产过程中需要的温度较高，会产生大量的氮氧化物。水泥工业废气中的SO2来自煅烧窑与烘干机，主要由煤中的硫燃烧所致，电力类企业所排放的SO2同样主要是于煤燃烧所产生。陶瓷类企业产生的SO2主要来自燃料和陶瓷原料中硫的氧化。燃料燃烧产生的SO2量与硫含量有直接关系，一般来自燃料中的有机硫化物和可燃硫化物的燃烧。与燃料产生的SO2相比，陶瓷原料烧成过程中产生的SO2量较少[19]。湖南省两季度三类企业的SO2排放量差别较小，排放量范围为17.69~32.43 mg/m3，均符合相应国家大气污染物排放标准中对SO2排放量的要求。陶瓷工业排放颗粒物的种类有原料粉尘、生料粉尘、燃料粉尘和烟尘等。煤炭、柴油、水煤气等不同燃料种类对陶瓷行业喷雾干燥塔和窑炉烟气中颗粒物排放浓度具有重要影响。火力发电厂排放的大气颗粒物可以分为四类，即总悬浮颗粒物、降尘、飘尘及可吸收颗粒物。可吸入颗粒物对人类的危害最大[20]。本文研究的三类企业，颗粒物排放量均低于国家标准要求的30 mg/m3，说明三类企业对生产过程中颗粒物的排放控制效果较好。3结语2019年湖南省第二、第四两季度的工业大气污染物排放情况总体均符合国家标准。所分析的陶瓷类企业、水泥类企业及电力类企业中，氮氧化物、二氧化硫及颗粒物三种主要大气污染物的排放量在不同季节没有明显变化，排放量的平均值较为稳定。三类企业中，电力类企业大三种大气污染物排放量同比较低。氮氧化物排量水泥类企业最高，二氧化硫排量三类企业差别较小，陶瓷类企业的颗粒物排放量最高。