杨占斌 崔敬轩 吴曦 邸杨
(中国建筑材料科学研究总院有限公司,北京 100024)
城市大宗固体废物的主要成份为硅酸盐、铝酸盐、硫酸盐、碳酸盐类物质,这些物质同时也是水泥、砖、陶粒等建材制品的主要成份,同时,建材制备时材料使用量巨大,协同利用处置固体废物的能力也相应较大,因此建材协同利用处置成为大宗工业固体废物的主要综合利用途径之一。随着可持续发展观的逐步形成,我国在固废的减量化、再利用、资源化方面已经探索了近30年,固体废物资源化的总量逐年增加。如今,对社会经济系统产生的固废进行综合循环利用的行为活动已经非常普遍,某些固废资源化在一定程度上已经形成了产业化规模。
尽管我国的环境管理制度有环境保护目标责任制、排污申报与许可、限期治理的范围、污染集中控制、总量控制制度、排污交易制度、生态补偿制度、污染赔偿制度等,但各项环境管理制度自成体系,没有形成合力,无法实现全过程监管[1]。加上固体废弃物的种类多,成分复杂,资源化利用途径多样[2-4],城市大宗固废制备建材的环境风险管理体系不明确,行业规范化建设滞后[5],对于相关环评体系顶层设计还需完善[6]。本文初步建立起科学合理的城市大宗固废制备绿色建筑材料的环境评价体系,以企业为主体,结合生产过程中的大气排放和建材产品使用和废弃时可浸出重金属进行评价,将进一步对行业起到规范作用,有助于提升我国固废资源化利用的整体技术水平,促进我国建材和建筑业的可持续发展。
一般构建评价体系建设都需要遵循一定的原则[7],城市大宗固废制备建材环境体系的基本原则如下。
环境评价体系必须遵循环境生态规律和经济发展规律[8],采用科学的方法和手段,确立的指标必须是能够通过观察、检测等方式得出明确结论的定性或者定量指标,结合环境排放情况的研究,指标体系能较为客观和真实地反映企业污染物排放的状态。
衡量一个企业运行时对环境的排放情况,要从特定的区域出发,因地制宜。2017年我国开始实施《大气污染防治行动计划》,京津冀及周边地区的“2+26”城市执行大气污染物特别排放限值的要求,分地区限制大气排放,制定相应的标准。也因此,制定环境评价体系时需要从特定的区域出发,因地制宜。
环境生态系统是一种地域性很强的系统,环境因子由于人的作用和自身动因在发生着变化,因此,研究对象企业的运行与发展是一个动态的过程,评级体系本身需要随着经济环境的变化而不断发展完善[9],随着政策指向性发生变化[10]。目前我国出台的无论是国家标准还是地方标准都会随着年代而修订。
环境评价体系是由一系列与之相关的评价制度、评价指标体系、评价方法、评价标准等形成的有机体,主要由评价制度体系、评价组织体系和评价指标体系构成。不同评价体系的要素具有差异性,对于环境评价体系,面对生态环境保护与经济发展需求,可由以下几个基本要素构成:
1)评价目标。目标是一切行动的指南,环境评价体系的建立须与当前环境生态状况、政策标准相适应。
2)评价对象。评价对象非常重要,评价的结果必将对评价对象产生一定的影响,并涉及评价对象今后的发展。
3)评价标准。评价标准是评价体系的主体,评价体系关心的是评价对象与环境生态目标、政策发展方向相关的方面,是判断评价指标含量浓度是否合格的框架标杆。选择标准的依据取决于国家或者地方发布了哪些相适应的标准。一般以国家或者行业标准优先,其次是地方标准,最后是团体标准或者相近行业标准。
4)评价指标。评价指标规定了评价对象的评价方面,与选择的评价标准息息相关,是环境污染的有害因子。
5)评价报告。评价报告是评价体系最终的输出信息,也是大宗固废环境评价体系的结论性文件。
以企业为评价对象,通过走访调研、采样检测等方法,经过数据处理得出企业的评价指标数值,将该数值与评价标准对比分析,得出评价对象是否合格的结论,形成评价报告。
环境质量是环境污染和环境治理相互作用从而影响环境状况的这一过程所产生的结果[11],关注环境污染可以避免走“先污染后治理”的老路。面对以企业为主体的环境污染,结合地方市尺度空间布局的要求,按照国家发展政策,结合地方市对环境、土地、社会、经济、生态等影响因素的考虑,确定执行标准。大宗城市固体废弃物的资源化利用主要用来制备建筑材料,对于需要高温煅烧的工序,其生产设备主要为工业窑炉。
随着人们对大气环境状况越来越重视,环保部门加大了执法力度,但也遇到一些法规标准适用的困惑。涉及向大气环境排放的高温烟气,国家层面上有GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》[12]和GB 9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》[13]。GB 16297从1997年开始实施,规范了各类固定式污染源的污染物排放,适用范围规定:“按照综合性排放标准与行业性排放标准不交叉执行的原则,......,其它大气污染物排放均执行本标准。”GB 9078发布的年代过于久远,已与我国目前的工业发展不相适应,后续已制定和将制定的涉及工业炉窑的行业标准一共有28个,包括水泥、钢铁、焦化、陶瓷、玻璃、砖瓦、石油炼制、氯碱、有色、再生有色金属等行业,这些标准均已明确不再执行GB 9078,而对于高温陶粒行业还没有完全适用的执行标准。
此外,企业作为主体,其向环境排放的有毒有害物质不仅有高温烟气,还有最重要的产品,其在使用过程中与废弃情况下,不可避免地会向环境输出一部分有毒有害物质。GB 5085.7-2019《危险废物鉴别标准通则》中将有毒有害物质分为腐蚀性、急性毒性、浸出毒性、易燃性、反应性物质[14],对于建材制品,主要涉及浸出毒性,由于其中的有机污染物经过高温煅烧后基本降解,而重金属只能迁移转化,经过高温后的重金属大部分会包裹固定在产品制品中,而可浸出的重金属含量会给环境带来风险。因此,高温烟气的排放和制品的可浸出重金属含量都应列入主体为企业的考虑范围。
本研究的环境评价体系区别于环境技术评价方式,与其中的环境技术实证评价相似,都通过综合应用现场实证、分析测试、数理统计、专家评审等方法,对企业进行评价,从国家生态环保的角度,有助于提升企业生产水平与行业竞争力[15]。
以企业为主体,明确企业物料的输入及输出。在实际项目中,物料的输入比较单一,主要体现在原料和辅料;物料的输出形式多样,分为最终产品及副产品、过程中的粉尘、排放的废气、废水或者废弃物等,与项目的工艺流程息息相关。
根据生产工艺过程中的各个输入点及排放节点,细化企业的输入及输出排放,根据工艺或者输出物质的特点进一步明确环境污染因子,即重点关注的评价因子,明确工艺过程中有关温度、时间等操作工序,有助于对污染物的种类与形态进行判断与研究。
不同于环境影响评价方法中的传统评价法、政策评价法、区域评价法与新发展评价法[16],城市大宗固废制备建材环境评价体系根据不同项目的工艺流程、节点排放的水、气、声、渣选择适用判断标准,选取时以符合的国家标准优先,其次选用行业标准,最后选用地方标准,如果没有相应的国家标准、行业标准与地方标准,选用相近行业或相近工艺过程或成分的已有的国家标准、行业标准或者地方标准。
在确定判断依据之后,根据不同评价标准的要求,确定需要检测的指标项目以及对应的检测方法。按照确定的指标及方法进行采样与测样。
样品经过分析得到数据后,与选取的评价标准进行对比,判断是否符合相关标准。如评价结果都达标,为符合环境技术安全,若有任一项不符合,则为不符合环境技术安全。
本研究作为建立科学合理的城市大宗固废制备绿色建筑材料的环境评价体系的初探,以企业为主体,结合生产过程中的大气排放和建材产品使用和废弃时可浸出重金属进行评价,而我国目前已发布标准的指标并不能完全适应工业发展与环境政策,下一步应调研利废建材制品的实际排放与产品情况,细化选择的环境因子指标。