浅谈环境影响评价中卫生防护距离设置

2013-08-15 00:49贾兵张娟许姗朱占富何咏
中国新技术新产品 2013年8期
关键词:卫生防护污染源排放量

贾兵 张娟 许姗 朱占富 何咏

(四川省达州市环境监测站,四川 达州 635000)

工业企业卫生防护距离是指产生有害因素的生产单元(车间或工段)的边界至居住区边界的最小距离,其作用是为企业无组织排放的气载污染物提供一段稀释距离,使污染气体到达居民区的浓度符合国家标准。卫生防护距离的确定,关系到厂址的选择、厂区平面布置等,是环境影响评价中一个重要的内容。

1 卫生防护距离设置的前提条件

有些环评编制人员,习惯于工程分析中一有无组织排放源就计算卫生防护距离。按照《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》中的规定:“无组织排放的有害气体进人呼吸带大气层时,其浓度如超过GB3095与TJ36规定的居住区容许浓度限值,则无组织排放源所在的生产单元(生产区、车间或工段)与居住区之间应设置卫生防护距离。”笔者认为,在无组织排放的有害气体最大落地浓度超标的情况下,才需设定卫生防护距离。若无组织排放的有害气体最大落地浓度达标,则未必需要设定卫生防护距离。由于《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》中卫生防护距离设置的从严原则,即“当按照公式计算的L值在两级之间时,取偏宽的一级”,只要有无组织排放,无论排放量多小,按照公式(1)计算出来的卫生防护距离经圆整后都必然≥50m。这无疑会增加一些废气无组织排放量较小且对环境影响不大的建设项目的选址难度。

2 卫生防护距离设置的原则、步骤

2.1 原则

根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/T 13201-91),主要按企业大气污染源无组织排放水平确定其所需卫生防护距离,而不应将达标排放的高架源产生最大落地浓度距离作为卫生防护距离。因为大量实测资料表明,现代企业的生产工艺流程、污染控制水平较为先进,其高架源的排放量多数低于国家排放标准,其下风方向的污染影响浓度比工厂无组织排放量的影响浓度小,影响近距离内地面浓度的主要因素是企业无组织排放源。

在确定同时排放多种对周围大气环境有明显影响的大气污染物的企业卫生防护距离时,计算应分别按各自单独作用的影响考虑,卫生防护距离应取其大者。卫生防护距离在100m以内时,级差为50m;超过l00m,但小于或等于1000m时,级差为l00m;超过1000m以上,级差为200m。如果工业企业按多种有害气体计算的卫生防护距离在同一级别时,其卫生防护距离级别应提高一级。

实际计算中应考虑16个风向的影响,污染源不宜因考虑最小风频方位的修正而减少该方位的防护距离。

2.2 步骤

2.2.1 主要大气污染物的选定

由于影响防护距离的主要因素是无组织排放源,特征大气污染物一般是无组织排放的排毒系数(大气污染物排放量与容许浓度之比值)最大的污染物。凡不通过排气筒或通过15m高度以下的排气筒的有害气体排放,均属无组织排放。当几种大气污染物的排毒系数相差不显著时,需参照高架源的排放状况进行比较,以确定特征大气污染物的种类。

2.2.2 确定大气污染物排放水平

考虑到我国实际发展情况,企业多数处于城镇地区,在保证大气环境质量达标的前提下,卫生防护距离应尽量小,这要求企业必须降低污染物无组织排放量。而无组织排放量往往取决于企业的生产管理与设备维护水平。因此,应根据国内生产管理与污染控制处于先进水平的同类企业的现有水平及改进的可能性确定无组织排放可以达到的控制水平。

2.2.3 计算参数的确定

根据拟建项目所在地的气象资料分析,确定该地区最近几年的年平均风速值为计算风速。

确定建设项目无组织排放源的面积时,只将产生某种大气污染物的生产车间区域算作其面源,不应将整个厂区计入。当无组织排放源分为几个互不连接的区域时,应作为几个面源处理。

环境质量标准采用GB3095规定的二级标准任何一次浓度限值或TJ36规定的居住区一次最高允许值。对标准中只规定日平均容许浓度限值的大气污染物,一般取其日平均容许浓度限值的3倍。对于致癌物质,毒性可积累的物质,则直接取其日平均容许浓度限值。

3 卫生防护距离设置的影响因素

3.1 生产规模工艺治理情况及无组织源面积影响

除了风速及工业企业大气污染源构成类别外,污染物无组织排放量的大小对卫生防护距离也有着决定性的作用。但是现有的30多个行业标准大多仅按其所在地区近五年平均风速的大小设置不同的卫生防护距离,除了水泥厂、塑料厂、肉类联合加工厂等部分行业将生产规模的大小也作为卫生防护距离设置的依据外,其余一半多的行业标准对此均未提及。事实上,同一行业的不同企业生产规模差别很大,污染物的产生和排放总量也大不相同,其影响的范围必然有所差异。此外,同一行业或产品往往可以采用不同的原料、工艺路线及设备,污染物的产生量也就各不相同,加上各企业采用的污染治理工艺的差异,最终的污染物无组织排放量差别很大。因此,不充分考虑生产规模、工艺路线、污染物治理水平等影响到污染物无组织排放量大小的因素而设置统一的行业卫生防护距离,很可能与实际情况不符。

卫生防护距离与无组织源有效半径也密切相关。在实际生产中,同一规模的企业由于各地用地紧张程度的差异,无组织源所在生产单元的大小也不相同,因此对卫生防护距离的设置要求也应有所不同。但目前我国对各行业制定的卫生防护距离标准中,均未考虑无组织面源大小的影响,其制定标准可能会与实际情况有所偏差。

3.2 污染物无组织排放源有效高度及密度或粒度影响

卫生防护距离与有害气体的污染源构成类别、无组织排放源的面积及排放量、环境标准浓度限值,以及当地环境风速有关,但公式却未考虑无组织排放源的有效高度对卫生防护距离的影响。在环评编写过程中发现,在其余条件都不变,仅改变排放源有效高度的情况下,无组织排放的污染物对周围大气影响程度相差很大。

以一个年产4000t铜排的炼铜厂为例,仅将排放源平均有效高度从6m降低到3m,其余条件均不变,则无组织排放的烟尘最大落地浓度将从主导风向下0.0705mg/m3。和静风下 0.0597mg/m3升高到 0.2041mg/m3。和 0.2387mg/m3。分别是原来2.9倍和4.0倍。由此可见,无组织排放源有效高度变化会大大改变其对周围环境空气的影响,则为减轻该影响所需的稀释距离无疑也会有所不同。密度或粒度较大的污染物较易沉降,因此其扩散范围会比密度或粒度小的污染物的扩散范围小。如在铅的回收行业中,铅熔炼过程会产生铅烟,其粒度明显小于铅粉碎过程中产生的铅尘,两者的扩散行为有所不同。颗粒污染物因要考虑重力沉降而不满足“被动性”条件,不能直接应用气态污染物的扩散模式,而需对高斯扩散模式进行修正。但在卫生防护距离计算的时候却无法体现出这一点。在实际工作中,也需要考虑污染物密度或粒度的影响,使卫生防护距离的设置更加合理。

3.3 地形对卫生防护距离设置的影响

《制定地方大气污染物排放标准技术规范》所采用的计算方式仅适用于平原地区或者微丘陵地区。因为大气质量预测模型主要以高斯模型为基础,即将空气流场视为平直、均匀流,排放污染物在时间和空间呈正态分布。这种简单的高斯扩散模型对平原地区和局部温度场和风场变化较小的地区预测的污染物浓度和实际吻合较好。但是现在很多企业、建筑物往往设置在地形起伏的山地丘陵地区,在这些较复杂的地区,由于地形、地表粗糙度、障碍物等影响,温度场、风场呈随机变化,其污染物扩散也必然偏离正态分布。如在山区等复杂地形中,由于山体地势较高,使得污染源排放的污染物被山体阻挡,形成反射,造成局部地区高浓度,而山体那边污染物浓度较低。此外,由于地形阻挡,复杂地形容易出现静风区,使污染物累积而形成高浓度,从而污染物扩散范围不如平原地区大。因此如果只是简单运用所给公式计算卫生防护距离,有可能是结果偏大或者偏小。由于在环境影响评价过程中,无法深入探讨无组织排放源在复杂地形情况下的大气扩散模式,因此我们可以根据实际情况,采用一些适当的方式,确定合理的卫生防护距离。

对某一电镀厂进行环境影响评价过程中,根据公式计算其卫生防护距离,最后圆整为300m。而在其北面280m处就有一居民居住点在卫生防护距离之内。由于在污染源和受保护目标之间,距离污染源60m处有-100m高的山体,考虑到山体屏障作用,山体后方实际污染物浓度应低于根据高斯模型无组织排放公式计算出来的结果。因此根据该地区实际情况,我们认为该项目280m的距离可以满足卫生防护的要求。

结语

卫生防护距离的确定是环境影响评价中重要的内容之一。行业的不同、项目生产规模大小和生产工艺的区别、污染物治理效果的好坏、污染物性质的差异和污染源有效高度的高低,对卫生防护距离的设置都有着不同的要求。此外,建设地点地形和气象的复杂程度,也对卫生防护距离的确定有着一定的影响。在工作中,应综合考虑这些因素,根据实际情况合理确定卫生防护距离,避免因距离设置过小而影响周围居民的生活,或因距离设置过大而造成土地资源的利用受到限制。

[1]GB/T13201-91.制定地方大气污染物排放标准的技术方法[S].

[2]陶遵华,刘广山.确定电解铝厂卫生防护距离方法探讨[J].轻金属,2001,29(6):61-63.

[3]李松炳,李明高,张奕.水泥新型干法工艺工程项目卫生防护距离确定[J].环境科学与技术,2006,29(7).

[4]王孝维.复杂地形大气质量预测模型探讨[J].科技情报开发与经济,2006,16(9):182.

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