【摘要】辽宁省地方标准DB21/T 3412—2021《镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制技术指南》的发布实施,可以帮助环境监测和其他有关部门更好地了解该地区和局部地区的镁质耐火材料生产中的污染物排放量及污染特点,从而制定相应的空气质量改进措施。本文对标准中的主要技术内容进行解读,旨在推动该标准在全省范围内有效实施。
【关键词】镁质耐火材料;大气污染物;排放清单;标准解读
【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.006
Analysis on DB21/T 3412—2021 Technical guideline for air pollutants emission inventory of magnesia refractory industry
GUO Dan
(Liaoning Shenyang Environmental Monitoring Centre, Shenyang 110015, China)
Abstract: The release and implementation of the local standard DB21/T 3412—2021 Technical guidelines for compiling atmospheric pollutant emission inventory in the magnesium refractory industry in Liaoning Province can help environmental monitoring and other relevant departments better understand the pollution emissions and characteristics in the production of magnesium refractory materials in the region and local areas, and thus formulate corresponding air quality improvement measures. This article interprets the main technical content of the standard, aiming to promote its effective implementation throughout the province.
Key words: magnesia refractory; atmospheric pollutant; discharge inventory; standard interpretation
中国是世界菱镁矿资源最为丰富的國家之一,而辽宁省拥有世界上罕见的优质菱镁矿资源,全省菱镁矿储量约25亿吨,占全国储量的85%,占全世界储量的20%。辽宁生产的镁耐火材料产品已经占国内市场份额的90%以上,占国际市场份额60%以上。镁质耐火材料行业已成为辽宁省特别是辽宁中部地区的特征源,所以摸清镁质耐火材料行业大气污染物排放情况对辽宁中部城市群大气污染防治非常重要。基于此,辽宁省地方标准DB21/T 3412—2021《镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制技术指南》于2021年4月30日发布,2021年5月30日实施。
开展污染控制决策离不开可靠的大气污染物排放清单。为推进辽宁省镁质耐火材料行业污染防治工作,强化对镁质耐火材料行业环境监督管理,防治环境污染和生态破坏,提升环境质量,保障人体健康,完善地方排放清单编制的指南体系,国家重大研发计划项目《辽宁中部城市群大气污染联防联控技术集成与应用示范》(2017YFC0212500)提出了制定辽宁省地方标准《镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制技术指南》的任务。中国环境科学研究院根据研究基础和对国内外大量研究成果的总结凝练,并联合沈阳环境科学研究院、辽宁省生态环境厅大气处共同制定辽宁省地方标准《镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制技术指南》。
镁质耐火材料行业属于典型的大气污染行业,是国家“十三五”环境保护重点治理行业。辽宁省的镁质耐火材料生产工艺简单,行业准入门槛较低,导致环保治理存在投资大、难度大、风险高、运行成本高等诸多阻力。而且因缺乏针对性的镁质耐火材料大气污染源排放清单编制指南,导致该行业出现“排放底数不清”或“排放底数不准确”的情况。以往镁质耐火材料行业清单编制时多参考国家已发布的各类污染源或污染物排放清单编制指南,排放量的计算方法主要使用排放因子法,依据调查获得的活动水平数据结合产品的排放因子获得相应污染物的排放量。排放因子多参考清华大学编制的《大气污染源清单编制手册》中的非金属矿物制品行业,所有的产品均使用同一个排放因子,或者参考国家2010年修订出版的《工业源产排污系数手册(2010修订)》中提供的“耐火陶瓷制品及其他耐火材料制造业”的产排污系数。但是这部分产排污系数并未能完全涵盖目前辽宁省镁质耐火材料行业的全部产品,各类不同产品或工艺技术的排放系数存在差异,排放因子选取直接影响污染物排放量的结果,影响排放清单的准确性。
镁质耐火材料行业为辽宁省特有的行业,国家已发布的指南或者已出版的手册中的产品种类、工艺技术等覆盖不够全面。此外,辽宁省镁质耐火材料的升级改造等问题也会对污染物的排放产生影响,现有指南或者手册中的某些产品或工艺的排放系数可能存在较大的不适性。基于以上原因,开展镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制技术指南非常必要。
DB21/T 3412—2021的制定首先要具有科学性和规范性,同时可以提高环境保护决策的针对性和可操作性。其次要符合因地制宜、循序渐进的原则,根据不同地区的污染特点、基本条件和污染控制的目的,结合经济发展和技术的可行性,选用符合地方实际的排放清单,并不断完善更新。
DB21/T 3412—2021共分为8章,分别是适用范围、规范性引用文件、术语和定义、产污节点、污染源分类分级与编码、清单编制的技术流程和方法、数据调查收集获取、排放清单的应用与评估。下面对标准主要内容进行分析。
3.1标准适用范围
DB21/T 3412—2021适用于指导镁质耐火材料行业(电熔镁砂、轻烧氧化镁、烧结镁砂等镁质耐火原料和镁质耐火制品)大气污染物排放清单编制工作。不适用于镁质耐火材料行业原辅材料的开采及选矿过程的大气污染物的清单编制工作。标准中涉及的大气污染物主要包括二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NO)、一氧化碳(CO)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、有机碳(OC)和黑炭(BC)。
3.2产污节点
标准起草组在调研中发现,镁质耐火材料原料和制品的生产过程中原料和燃料的贮存、输送、破粉碎、筛分、配料、混合、成型、干燥、烧成、成品贮存、成品加工、包装等多个工序均存在不同程度有组织或无组织的颗粒物排放,其中大部分的颗粒物有组织排放,几乎所有SO2、NOx、CO等大气污染物的排放主要发生在炉窑内进行的干燥、煅烧及烧成工序。此外,耐火材料生产时干燥、煅烧和烧结阶段均会排放一些微量元素(包括铝、铍、铅、汞、锰、镍、钛、钒和锌)和碳质组分(OC、BC)。依据镁质耐火材料和制品行业大气污染物产排污特点及国内已发布的大气污染源清单编制指南,最终标准确定镁质耐火材料行业大气污染物排放清单的主要污染物为SO2、NOx、CO、PM10、PM2.5、OC和BC,并结合镁质耐火材料生产工序给出各产污节点。
3.3污染源分类
污染源分类分级主要以工艺技术为依据,考虑不同工艺技术在大气污染物产生机理上的差别,划分详细的排放源类别。镁质耐火材料行业排放的大气污染物受产品类型、工艺技术与污染控制技术的共同影响,所以标准根据镁质耐火材料行业的特点将污染源进行分级分类,具体为:第一级分类为非金属矿物制品业。第二级分类按产品类型划分,分为镁质耐火原料和镁质耐火产品。其中,镁质耐火原料分为电熔镁砂、轻烧镁砂和烧结镁砂(重烧镁砂、中档镁砂和高纯镁砂);镁质耐火产品分为定型产品(烧成砖和不烧成砖)和不定型产品。第三级分类按工艺技术使用的生产设备类型划分,分为电熔炉、反射炉、多层炉、悬浮窑、沸腾炉、回转窑、竖窑(轻烧竖窑、重烧竖窑、中档竖窑、高纯竖窑)、隧道窑、干燥窑、破碎机。
为了便于排放清单编制时污染源数据的管理和更新,标准对每一级污染源分类进行编码。各级编码均使用4位阿拉伯数字来表示,通过四段编码(16位数字)组合标记唯一排放源。第一段编码标识排放源类别,使用国民经济行业分类代码对非进行编码。第二段编码标识镁质耐火原料和制品的类别,编码前两位“10”代表非金属矿物制品,后两位编码区分不同产品类型。第三段编码标识不同的工艺类别。第四段编码标识不同的污染控制措施类型。
3.4清单编制的技术流程
3.5活动水平数据的获取
首先标准规定了活动水平的调查内容,包括企业基本信息、年生产时间、产品类型、产品名称、产品产量、生产工艺类型、窑炉类型、排污设施的经纬度和高度、烟囱横截面积、烟气流速、烟气温度、标干流量、末端控制设备信息等。对于每个排污设施,根据其产品、生产工艺、除尘脱硫脱硝设备或措施的类型确定所属的第四级源分类。对于安装在线设备的企业,还需要调查企业的在线监测信息,包含每个监测断面的废气流速、CO、SO、NO及颗粒物的排放浓度。其次标准给出了实地调查和统计数据调查两种活动水平调查方法,优先采用实地调查的方式获取活动水平数据,并对调查获取的信息进行逐级汇总,开展数据质量控制和抽样审核。当开展实地调查存在一定困难时,可以考虑采用统计数据调查的方式。统计数据调查法就是通过当地的环境统计数据和污染源普查数据,获取与镁质耐火材料企业活动水平相关的信息,并结合地区统计口径和分类情况进行修正和补充。最后标准从正确性检验、一致性检验和完整性检验3个方面对活動水平数据进行质量控制。
3.6排放系数获取途径及等级划分
对于镁质耐火材料行业大气污染物排放系数的获取,标准给出了实测法和文献调研法2种方法。采用实测法要先筛选镁质耐火材料行业代表性企业,然后制定采样方案。采样点的设置要按照GB/T 16157—1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》和HJ/T 397—2007《固定源废气监测技术规范》的相关规定。实测法获取排放系数适用于方法成熟、测试样本量大的污染源。文献调研法是通过收集整理科技文献、排放系数数据库等资料,查找与调查企业源三级分类相近的排放测试数据,来获取相应的大气污染物排放系数。由于实测法具有能够反映污染源实际排放情况、所获取排放系数准确度高的优点,因此,标准规定在有条件的地区应优先采用实测法获取排放系数,在采用实测法获得排放系数有困难的情况下,可以考虑采用文献调研法。在采用文献调研法获取排放系数时,标准根据其测量的技术方法、样本数量和质量等因素划分为A、B、C、D四个等级。分级的目的是让用户更好地理解数据的可信度和精确度,从而在使用时做出正确合理的选择。对于通过实测法无法获得排放系数,而且采用文献调研也不能查到适用排放系数的情况,标准给出了镁质耐火材料行业7种主要大气污染物排放系数推荐值。推荐的污染物排放系数包含了辽中城市群当地代表性镁质耐火原料和制品生产企业的实测数据和通过大量收集国内外相关资料文献的基础上获得的文献数据。
标准的发布实施为计算辽宁省内镁质耐火材料行业大气污染物排放量提供了科学的依据,同时有助于省内各环境主管与监测部门掌握镁质耐火材料行业大气污染物排放基本情况,进而科学制定有效的排放控制策略,对镁质耐火材料行业排放进行科学、实用、高效的管理。
【参考文献】
[1]周晓蕾.关于实现辽宁镁质耐火材料行业高质量发展的思考[J].耐火与石灰,2021,46(3):14-16,21.
[2]师晓帆.辽宁镁质耐火材料大气治理存在的问题及建议[J].资源节约与环保,2019(4):167.
[3]辽宁省镁质耐火材料工业大气污染物排放标准:DB21/ 3011—2018[S].
【作者简介】
郭丹,女,1980年出生,学士,研究方向为环境监测。
(编辑:于淼)