唐宁远,陆辉军,沈 亮,李 渊,付峥嵘
(1.株洲华晟环保技术有限公司,湖南 株洲 412007;2.湖南泰华科技检测有限公司,湖南 株洲 412007;3.湖南工业大学土木工程学院,湖南 株洲 412007)
近年来,我国经济持续快速发展,但也带来了严重的环境污染问题。因此,政府部门开始高度重视建设项目中产生的各类生态环境影响问题。其中,环境影响评价是建设项目对生态环境造成影响的预见性评定,主要是指建设项目在开工前必须要取得生态环境管理部门的批复同意。由此可以看出,环境影响评价在减少项目对环境的污染,以及协调经济发展与生态环境保护等方面发挥着非常重要的作用。
碳素行业是国家重要的原材料工业,由于该行业特性优良,在一些特定领域,碳素制品是任何其他金属和非金属材料都替代不了的特殊材料,因此,广泛应用于冶金、化工、机械制造、航空航天、风能太阳能核电新能源等领域[1-3]。但在碳素行业的项目建设及运营过程中,存在工艺较为复杂,污染较大,且有一定的环境风险等特点。所以,碳素项目环境影响评价报告编制工作难度较大,且环境影响评价工作各个环节相互关联和依托,其中准确的产业政策、行业条件、规划和“三线一单”符合性分析、精准的工程分析、合理经济有效的污染防治措施、可信的风险分析、高效的风险防范措施和应急预案是碳素项目环境影响评价的技术要点[4-7]。基于此,本文将系统总结分析碳素项目环境影响评价技术的要点,从而为今后相关项目的环评工作提供参考或借鉴。
在实际工作中,环境可行的前置条件是项目要符合产业政策、行业规范条件、相关规划,满足“三线一单”的各项管控要求。如从产业政策、行业规范条件和相关规划符合性角度考虑,在国家宏 观政策方面,碳素项目应重点关注产业结构调整指导目录、石墨行业规范条件等;而在地方具体政策方面,碳素项目还需关注项目所在区域的产业发展规划、主体功能区规划、环境保护规划、城市总体规划、水体保护条例、大气污染防治条例及综合治理实施方案等要求。此外,还应特别注意要按照《关于以改善环境质量为核心加强环境影响评价管理的通知》(环环评[2016]50号)的要求,落实项目所在区域“三线一单”的各项管控要求。
碳素项目环境影响评价的核心内容是准确全面进行工程分析,一般而言,碳素项目工程分析的主要内容包括:熟悉各类碳素制品的工艺流程,并进行产排污节点分析;确定各产污节点的污染源源强及排放参数;根据原辅材料来源和消耗情况,有针对性地进行物料衡算分析等。
工程分析的重点在于要根据碳素项目产品方案来确定各类碳素产品的工艺类型和流程,以及原辅材料、资源和能源来源与消耗情况。同时,说明原辅材料、能源等的组分、形态、贮存地点、方式和最大贮存量,便于在各工艺环节分析识别原辅材料的流向及产生的可能变化,以确定产排污节点及可能的污染因子,从而运用类比、实测(在接近满负荷且正常工况下)、物料衡算及经验估算公式等方法,对废水、废气和固体废弃物的产生源强进行核算。
在工程分析中,需要给出带产排污节点的生产工艺流程图,并列出原材料的准备区、液态沥青罐区、煤焦油罐区、生产和加工区的主要生产装置或设备、操作方式、反应温度、压力等工艺参数,且详细说明原辅材料在各生产工序中物化反应情况以及各中间产品的形态、组成和物化性质,同时,还应给出全厂的物料平衡、水平衡或元素的平衡。
关于无组织排放源强的确定:碳素行业项目无组织排放主要涉及原材料的准备区(主要是电煅煤、煅后石油焦等原料的破碎、筛分和配料工序)、生产和机械加工区等。以上这些生产区的无组织源强是指,均为在收集处理过程中受集气罩收集效率的限制而未能收集的 污染物。而这些无组织源强的核算一般根据收集效率和污染物产生源强 进行估算。需要注意的是,液态沥青罐区和煤焦油罐区产生的无组织污染物通常来自液态沥青、煤焦油、导热油装卸过程中从呼吸阀口排出的,由于装卸次数很少,沥青烟、非甲烷总烃产生量极少,其无组织排放源强一般不作定量分析。
对于有组织排放源强的确定:原材料准备区和产品机械加工区中粉尘初始源强一般按照原料年用量或产品 年产量的0.1%进行粗略估算,进而根据收集设施的收集效率及处理设施的效率核算有组织排放源强。而混捏和压型生产区沥青烟和苯并芘一般是依据文献和手册中的经验参数和原料年用量进行综合估算初始源强[8-13]。而对于焙烧、二次焙烧等生产工序中的烟尘、沥青烟和苯并芘一般采用两种定量估算方式。方式一:在正常生产且达到或接近满负荷生产的情况下,可选用连续数天的实际监测数据进行计算;方式二:在缺少实际监测数据的情况下,可按照《排污许可证申请与核发技术规范石墨及其他非金属矿物制品制造》(HJ1119-2020)中对应生产环节的产排污系数进行估算[14]。
碳素项目环境影响评价的重要核心任务是确定技术的可行、可靠、稳定且经济合理的污染治理措施,且保障项目产生的污染物达标排放,因此,这是污染物总量管控的最重要环节。而污染治理措施的可行性分析是根据污染物的特性及生产环境条件,从环保要求和经济技术两个方面对所选择的措施或方案进行论述。同时,通过对不同方案的处理工艺进行比选,从处理能力、详细的流程、处理效率、污染物排放、国内外已有的成功案例和可供参考的实际监测数据等,确定技术可靠、稳定运行的 污染治理技术措施。此外,还可以按照生产工艺,选择《排污许可证申请与核发技术规范 石墨及其他非金属矿物制品制造》(HJ1119-2020)或已发表的相关文献报道结果中的对应工艺所推荐的污染治理技术措施[15-16]。
碳素项目污染因子主要涉及沥青烟、苯并芘、浮油、沉渣等有毒有害有机污染物,而这些污染物的沉降或渗漏将会对土壤和地下水产生严重的污染。所以,应按照生产工艺的产污环节、生产装置、辅助设施及公用工程设施的布置,根据《环境影响评价 技术导则 地下水环境》(HJ 610-2016)、其他有关规范、技术导则和碳素项目实际环境情况,明确具体的污染防治分区方法及防渗方案[17]。首先,应依据碳素项目的生产布局情况,将厂区划分成污染区和非污染区;其次,根据各工艺生产区排放污染物的毒性大小,进一步将污染区划分为一般污染防治区和重点污染防治区;最后,结合厂区所在地的工程地质和水文地质条件,明确各污染防治区的具体防渗等级和方案,而对于涉及地下水敏感区的,应设置监控井,必要时应设置应急井,同时,还要对地下水水质进行定期分析,以避免产生毒性污染物污染土壤和地下水的严重后果。
首先,在碳素项目中,应仔细识别产生的危险固体废物,核实所产危险固体废物的类别及详细代码,并确定年产生量;其次,在碳素项目厂内,还应设置危险固体废物暂存间,并依据危险固体废物的性质和产生量,明确危险固体废物暂存间的具体设置要求和大小;最后,根据需要处置的危险废物类别和代码,合理选择具有该危废处置能力的危险废物处置单位,同时附上委托处置协议、处置单位的营业执照和危险废物经营许可证。
在碳素项目中,还会存在一定的无组织排放废气,其中会含有毒害污染物如苯并芘等,这些有毒污染物的处置应按照《大气有害物质无组织排放卫生防护距离推导技术导则》(GB/T 39499-2020)中的要求计算并设定卫生防护距离。卫生防护距离一般以产生毒害污染物质如苯并芘的生产区为界,同时,还需要绘制碳素项目卫生防护距离包络图,还要注意防护距离内不应有居民点等敏感目标[18]。
环境风险识别、分析及风险防范措施的确定,是碳素项目环境影响评价的又一重要核心内容。因此,要严格按照《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ 169-2018)、《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218-2018)和《关于切实加强风险防范,严格环境影响评价管理的通知》(环发〔2012〕98号)等规范和文件的要求,识别、分析、预测和评估碳素项目中存在的环境风险,并重点防控突发性事故导致的危险物质环境急性损害,从而确定有效的环境风险防范措施,同时,明确环境风险监控及应急要求,以此为精准防控碳素项目环境风险提供科学依据[19-20]。
碳素项目存在的环境风险主要来自两个方面:一是原辅材料自身理化性质引发的,在此类情况下,要详细了解原辅材料的名称和理化性质,以确定用量和厂内的最大贮存量等;二是生产工艺流程自身包含的风险因素,因此,在生产实际中,要识别、分析各工序可能存在的事故风险,如泄露、渗漏、火灾、爆炸、污染处理措施事故排放等。
提出可行的风险防范 措施,以保证在事故发生时将污染物对环境的影响降到最小,这也是项目环境风险评价的最终目的。通常,碳素项目风险分析主要包括天然气泄漏以及可能造成的爆炸和火灾事故,其采取的防范措施主要包括严禁各类火源、完善相应的消防系统;而对于废气处理措施产生的故障,则应立即采取停止对应工序的生产;对于生产废水渗漏则采取尽快修补防腐防渗层等措施。同时,针对可能发生的风险事故要编制相应的客观、可行的应急预案,便于在事故发生时可将污染物进行及时处置,使其不产生二次污染,或不发生次生灾害。例如,天然气泄漏、爆炸、焙烧、二次焙烧、混捏、浸渍、石墨化以及煅烧过程中产生的污染物,冷却水、冷却脱硫循环水泄露的污染物均会对周边环境(主要是受纳水体、渗入的土壤和地下水、大气)产生影响。因此,应着重针对这些影响制定碳素项目的应急预案,要对生产区、冷却水池、冷却脱硫废水池、液态沥青储罐区、煤焦油储罐区、危废暂存间的地面行防渗处理、布设围堰、修建事故应急池、设消防水收集池等设置应急措施,以防止发生事故时污染物进入环境,产生二次污染。
在碳素项目中,对人体健康和生态环境危害较大且涉及较多的污染物如沥青烟、苯并芘、粉尘等,其中,苯并芘是毒害性较大的有机污染物,因此,该物质的排放要受到严格管控。而近年来,随着人们环境保护意识的显著提高,相关部门开始重视碳素项目环境影响评价的公众参与工作。但由于碳素项目对环境的影响较大,所以,除了要在网络、报纸等媒体平台上公示项目信息外,必要时还可以通过召开座谈会、专家咨询会等方式,取得项目周边敏感目标群体的理解和支持。
碳素行业是国家的重要原材料工业,具有工艺较为复杂,污染较大,且存在一定的环境风险等特征。因此,在碳素项目环境影响评价中,严格符合国家和地方的相关产业政策、行业规范条件、规划和“三线一单”要求是环评的重要前提;而全面准确的工程分析是整个环评的基础;且由于技术可靠、经济可行的污染治理措施等关系到项目污染物达标排放和总量控制,所以是环评的重要核心内容;而准确可信的环境风险分析和合理有效的风险防范措施以及应急预案都是为了保证项目的顺利开展。因此,尽力做好上述工作,既能为业主提供有效的环保咨询,也能为生态环境管理部门顺利审批碳素项目提供科学依据。