《工业炉窑大气污染物排放标准》实施效果分析

吴铁　赵春丽　刘大钧　顾睿

摘要：《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB 9078—1996）自颁布实施以来，为我国环保事业作出了重要贡献。通过对环保统计数据的收集整理，分析了目前涉工业炉窑行业的数量、分布及占比，重点分析了主要污染物排放情况。通过与部分行业污染物排放数据及标准值进行对比，分析了该标准在管控对象和管理要求方面存在的不足，并提出了相应对策建议。

关键词：

工业炉窑；标准体系；排放标准

DOI： 10.14068/j.ceia.2015.06.009

中图分类号：X-652文献标识码：A文章编号：2095-6444（2015）06-0037-04

工业炉窑是工业生产的重要工艺设备，同时也是主要污染源和耗能大户，其污染主要来源于燃料燃烧以及原料物理、化学变化过程中所产生、排放的污染物。20世纪90年代初期，我国工业炉窑数量约为18万台，燃煤量列第3位，仅次于电站锅炉和工业锅炉[1]。

1《炉窑标准》的出台背景及意义

1.1《炉窑标准》的发展沿革

1989年，国家环境保护局出台了《工业炉窑烟尘排放标准》（GB 9078—1988），其适用范围为“除水泥、钢铁、轻金属、重有色等行业以外的燃煤、燃油、燃气工业炉窑”，控制因子仅为烟尘和烟气黑度。1996年国家环境保护局对其进行了全面修订，并更名为《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB 9078—1996）（以下简称《炉窑标准》），烟粉尘控制浓度由统一的300 mg/m3加严至150～300 mg/m3，并新增二氧化硫、铅、汞、氟、铍和沥青油烟6种污染物。

1.2《炉窑标准》的重要意义

（1）《炉窑标准》按炉窑的用途将工业炉窑分为“10大类19小类”，基本涵盖了当时所有在用工业炉窑类别。

（2）《炉窑标准》首次提出二氧化硫排放的控制要求，同时增加了有害污染物的控制要求，将氟及其化合物、铅、汞、铍及其化合物、沥青油烟等特征污染物作为控制因子进行管理。

（3）《炉窑标准》的颁布实施采用了“超前标准”的理念，自1996年3月发布到1997年1月实施有近1年时间的缓冲期。此外，《炉窑标准》采用了“分段标准”的管理方式，按“1997年1月1日前安装的工业炉窑”和“1997年1月1日起新、改、擴建的工业炉窑”两个时段对排污单位进行管理。

（4）《炉窑标准》强化了对重点排污行业、重要排污设施的管理，迫使部分行业积极发展节能技术，逐步改用发生炉煤气、天然气等清洁能源。

2《炉窑标准》的管控对象

根据2012年环境统计数据，各行业规模以上工业炉窑总数约为10万台[2]。主要集中在非金属矿物制品业、有色金属冶炼及压延业、黑色金属冶炼及压延业及化学原料和化学制品制造业等41个大类行业，涉及189个中类行业和439个小类行业[3]。

2.1涉炉窑行业标准编制及颁布情况

随着环保标准体系的不断完善，我国先后颁布了多项行业排放标准，对行业所涉及工业炉窑的排污进行了规定，基本涵盖了污染负荷较大的主要工业炉窑种类。同时，还有一些重要的涉工业炉窑行业的排放标准正在编制过程中。根据2012年的环境统计数据，已颁布行业排放标准的行业、拟颁布行业排放标准的行业与尚未编制行业排放标准的工业炉窑数量分别约占55.15%、15.29%、29.56%[2]，如表1所示。

项目已颁布行业排放标准涉及的行业拟颁布行业排放标准涉及的行业尚未编制行业排放标准涉及的行业

大类行业数量/个81137

国民经济行业分类中类行业数量/个1721153

小类行业数量/个3740362

炉窑数量占比占比/%55.1515.2929.56

颗粒物排放量占比/%62.9110.6426.46

污染物排放量占比二氧化硫排放量占比/%57.2013.4029.40

氮氧化物排放量占比/%69.8711.2818.86

注：根据《国民经济行业分类》（GB/T 4754—2002），涉工业炉窑行业类别包括41个大类行业，涉及189个中类行业和439个小类行业。其中，同一大类或中类行业中，既包括“已颁布行业排放标准的小类行业”，也包括“拟颁布行业排放标准的小类行业”和“尚未编制行业排放标准的小类行业”。[HT]

由表1可知，已颁布行业排放标准的行业、拟颁布行业排放标准的行业与尚未编制行业排放标准的工业炉窑数颗粒物排放量占比分别为63%、11%、26%，二氧化硫排放量占比分别为57%、13%、30%，氮氧化物排放量占比分别为70%、11%、19%。

[HJ0][QH0][HT5”SS]环境影响评价第37卷[HT][KH-*8D][HJ]

[HJ0][QH0]第6期

吴铁等：《工业炉窑大气污染物排放标准》实施效果分析

[HT][KH-*8D][HJ]

2.2管控对象领域现存主要问题

（1）分类方式过于粗放

随着环保形势的变化，工艺变化导致工业炉窑类型发生改变，新型炉窑层出不穷，作为排放标准，偏于粗放的管理理念已经难以满足精细化的环保管理要求。不同炉窑在不同工况下，同一炉窑在不同工段下，甚至同一类炉窑在不同形式下，污染物的产生特征均存在差异。此外，《炉窑标准》未充分考虑到不同原料、燃料可能会使产生的污染物存在巨大差异，同种炉窑使用的燃料既可以是煤、油、气等，也可以是电。

（2）管理对象逐步缩减

尚未编制行业排放标准的涉工业炉窑行业类别较多，但规模普遍较小，点多面广，污染物排放量占比也较低。随着我国环保排放标准管理精细化水平的不断提高，《炉窑标准》的管理对象将进一步缩减。

3《炉窑标准》的管控要求

3.1污染物种类不全面

《炉窑标准》中控制的污染物包括烟（粉）尘、二氧化硫、氟及其化合物、铅、汞、铍及其化合物、沥青油烟，共7种。

（1）常規污染物

对比已经发布的几个行业排放标准，大部分将氮氧化物作为常规污染物进行控制[411]；对比石化、铸造[12]等正在编制的行业排放标准，已经将氮氧化物作为常规污染物加以管控。尚无行业排放标准涉炉窑行业实际排放的常规污染物也包括氮氧化物[13]。

（2）特征污染物

行业排放标准越来越多地关注了行业特征污染物，如《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》及《炼钢工业大气污染物排放标准》控制的二噁英类，《铝工业污染物排放标准》、《铅锌工业污染物排放标准》、《铜镍钴工业污染物排放标准》等标准控制的氯化氢、硫酸雾、氯气等。

《炉窑标准》管控的特征排放因子种类有限，已无法满足现今形势下相关行业工业炉窑的污染防治要求，与各行业排放标准相比缺项问题较为明显。

3.2污染物限值过于宽松

（1）与已颁布行业排放标准的比较

对比分析《炉窑标准》以及20世纪90年代初期与“十一五”末期钢铁行业排放污染物情况 [811]可知，1996年前，颗粒物浓度集中在14～365 mg/m3，二氧化硫浓度集中在966～2 860 mg/m3；“十一五”末期，颗粒物浓度为11.3～72.9 mg/m3，二氧化硫浓度为5.9～751.9 mg/m3，远低于《炉窑标准》中的烟尘100 mg/m3和二氧化硫2 000 mg/m3的限值要求。《炉窑标准》的出台对于规范当时钢铁行业的污染物排放管理具有积极意义，但随着污染防治措施的不断进步，各污染物限值规定过于宽松，已经无法有效指导和管理钢铁行业的污染防治工作。

（2）与拟颁布行业排放标准的比较

分析《炉窑标准》污染物限值以及“十二五”初期石油化工行业裂解炉和各种加热炉污染物排放情况可知，各类加热炉烟尘排放浓度主要集中在14.24～85 mg/m3，二氧化硫排放浓度主要集中在2.93～480.63 mg/m3，远低于《炉窑标准》中烟尘200 mg/m3和二氧化硫850 mg/m3的限值要求。《炉窑标准》已难以实现对化工石化行业工业炉窑污染物排放的有效管理。

（3）与未编制行业排放标准的比较

分析《炉窑标准》污染物限值及20世纪90年代初期以及“十二五”初期石灰窑等工业炉窑污染物排放情况可知，几个行业的工业炉窑颗粒物排放浓度为21.5～339 mg/m3，二氧化硫排放浓度为217～1 080 mg/m3，《炉窑标准》烟（粉）尘200 mg/m3和二氧化硫850 mg/m3的限值要求可以一定程度地实现对行业排污的管理。但对比“十二五”初期各工业炉窑的排污情况，《炉窑标准》相关污染物限值明显偏宽，与当前行业实际排污情况存在较为明显的脱节。

3.3其他管控要求

与后续出台的各项环保排放标准相比，《炉窑标准》适用范围、执行时段、排气速率、监测方法等方面均有所落后[15]，已经不太适应先进环保形势要求。

（1）适用区域

新修订的《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）中规定，环境空气功能区分为两类，原有标准中的三类功能区并入二类功能区。《炉窑标准》的分级方式与新的环境空气质量标准之间存在衔接问题。

（2）排气筒高度

《炉窑标准》只规定了污染物排放浓度限值，并通过过量空气系数、掺风系数控制烟气量，但未设定排放速率要求，无明确的排放量要求，未就等效排气筒及其高度的概念及方法做出规定。

（3）监测方法

《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》（GB 28662—2012）等行业标准对污染物监测的频次、采样时间等均有要求，包括污染物浓度测定方法标准名称及编号等内容。《炉窑标准》未对污染物的采样及分析方法做出相应规定。

4与《大气污染物综合排放标准》的对比分析

4.1《综排标准》管理对象设定更有效

《炉窑标准》是从污染源的角度对大气污染进行控制，根据炉窑类型的不同，规定了不同的排放限值。《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996）（以下简称《综排标准》）则是从污染物的角度对大气污染物进行控制，避免了对于行业或者污染源管控出现的挂一漏万的问题，适用范围更广。

4.2《综排标准》管控污染物种类更全面

《炉窑标准》管控的污染物包括烟（粉）尘、二氧化硫等常规污染物，以及铅、汞、氟、铍和沥青油烟等特征污染物，控制的污染物共8种。而《综排标准》共规定了33种大气污染物的排放限值，基本涵盖了《炉窑标准》所涉及的所有各类污染物。

4.3《综排标准》设置排放速率更科学

《综排标准》除规定了污染物排放浓度限值外，还对不同高度的排气筒设置了排放速率要求，但《炉窑标准》只规定了污染物排放浓度限值，未设定排放速率要求。

5《炉窑标准》的未来发展路径及建议

《炉窑标准》颁布出台近20年来，一方面有力推动了我国环境标准体系的完善，另一方面推进了炉窑装备节能环保水平的提升。但由于该标准颁布实施较早，与我国飞速发展的经济社会形势，以及不断完善的环保要求相比，出现了一些较为明显的不适应性，已经无法满足现行的环境管理要求，亟须采取有效措施予以解决，可以考虑采用如下两种方式：

5.1修订《炉窑标准》

尚无行业排放标准的工业炉窑突出特点是行业分散、装备规模小、装备数量大，更为主要的是这些工业炉窑工艺类型各种各样，燃料千差万别。如果修订《炉窑标准》，调查工作量将十分庞大，可以说无异于编制多个以工业炉窑为主的行业排放标准。

5.2废止《炉窑标准》

目前，《综排标准》处于修订阶段，因此，可以考虑以修订的《综排标准》替代《炉窑标准》，该路径主要优点在于，将关注点由污染源转为污染物，可以不必考慮复杂的炉窑定义及分类问题，避免细化管理对象可能出现的“挂一漏万”，与划定“其他类别”可能出现的以偏概全的矛盾；通过《综排标准》可以对更多的污染物进行管理；减少标准修订的重复工作，节省有限的科研、资金、人力资源。

5.3结论及建议

修订《炉窑标准》存在难以有效界定管理对象、不利于精细化管理等问题；采用拟修订的《综排标准》对暂无行业标准的工业炉窑污染物排放进行综合管理，可以避免管理对象的“挂一漏万”和“以偏概全”，同时减少标准修订的重复工作。因此，建议废止《炉窑标准》，对于无行业标准的工业炉窑可参考执行修订后的《综排标准》，并提出如下建议：

（1）更大范围地开展标准实施效果研究工作，对于存在适用范围有遗漏、污染物类别不全、污染物排放限值较宽松等问题的行业排放标准，应尽快组织开展修订工作。

（2）优先发展行业排放标准，对于石油和天然气、化学原料和化学制品、非金属材料、铸造、耐火材料等事关国民经济命脉、产排污量大、环境影响较为显著的重要行业，应加快制定行业排放标准。

（3）鼓励各地方结合区域实际，特别是国家标准尚未关注的污染源或者污染物，出台行业排放标准或综合排放标准，作为国家标准体系的有益补充，不断完善我国的环保标准体系。

（4）如将《炉窑标准》并入《综排标准》，可在同种污染物下增设工业炉窑标准限值，如墨及碳素制品制造、机制纸及纸板制造、有机化学原料制造、化学药品原料药制造等行业的工业炉窑污染物排放浓度与《综排标准》存在差异，需设置独立标准限值。此外，剩余行业工业炉窑大气污染物排放因子应包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、沥青烟、重金属、VOCs等。

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[8]环境保护部， 国家质量监督检验检疫总局. GB 28662—2012 钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准[S]. 北京： 中国环境科学出版社， 2010.

[9]环境保护部， 国家质量监督检验检疫总局. GB 28664—2012 炼钢工业大气污染物排放标准[S]. 北京： 中国环境科学出版社， 2012.

[10]环境保护部， 国家质量监督检验检疫总局. GB 28666—2012 铁合金工业污染物排放标准[S]. 北京： 中国环境科学出版社， 2012.

[11]环境保护部， 国家质量监督检验检疫总局. GB 28665—2012 轧钢工业大气污染物排放标准[S]. 北京： 中国环境科学出版社， 2012.

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