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        混凝土攪拌站的大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究*

        2014-09-20 03:15:00
        建筑施工 2014年12期
        關(guān)鍵詞:攪拌站限值空氣質(zhì)量

        1. 上海理工大學(xué)環(huán)境與建筑學(xué)院 上海 200093;2. 上海建工材料工程有限公司 上海 200086

        1 國內(nèi)預(yù)拌混凝土行業(yè)現(xiàn)狀[1]

        我國預(yù)拌混凝土產(chǎn)業(yè)是國家重點推進和扶持的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。隨著國家城市發(fā)展規(guī)模的不斷擴大,預(yù)計到“十二五”期末,預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)和使用比例可擴大到90%甚至更高。目前,我國是世界上生產(chǎn)和消費水泥、混凝土最多的國家,年產(chǎn)量已占世界混凝土年產(chǎn)量的50%。與此同時,預(yù)拌混凝土生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揚塵、廢水、廢料、噪聲污染和資源消耗等也受到社會廣泛關(guān)注。為了保護環(huán)境,降低能耗,國家對水泥、預(yù)拌混凝土發(fā)展制訂了許多產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)定,如城市禁止現(xiàn)場攪拌等,推動了預(yù)拌混凝土和預(yù)拌砂漿的發(fā)展。

        推行綠色預(yù)拌混凝土生產(chǎn),建設(shè)環(huán)保型混凝土企業(yè),是世界現(xiàn)代混凝土技術(shù)發(fā)展史上的重大進步。相對而言,國外預(yù)拌混凝土發(fā)展已進入了成熟階段,從世界排名前列的混凝土企業(yè)來看,歐美國家混凝土企業(yè)排列在最前面。這幾年我國預(yù)拌混凝土發(fā)展比較快的城市是北京、上海、成都等主要城市。北京、江蘇、上海三地已由政府部門發(fā)文推進環(huán)保型攪拌站(樓)的建設(shè),規(guī)定新建攪拌站(樓)必須滿足“綠色環(huán)保”要求, 已有的攪拌站必須限期進行改造以達到綠色環(huán)保要求。在上述三地,已建成數(shù)家全封閉環(huán)保型攪拌站,在國內(nèi)其他地區(qū)如重慶、武漢、成都等地也相繼建成數(shù)家環(huán)保混凝土攪拌站,混凝土攪拌站“ 綠色生產(chǎn)、綠色管理”的 理念已逐步被行業(yè)內(nèi)認(rèn)同。

        2 關(guān)于混凝土攪拌站環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[2-4]

        預(yù)拌混凝土產(chǎn)業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在,存在不少問題,諸如預(yù)拌混凝土生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揚塵、廢水、廢料、噪聲污染和資源消耗等,所以國家對預(yù)拌混凝土產(chǎn)業(yè)發(fā)展制訂了許多環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)。

        已有的國內(nèi)攪拌站相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),如與顆粒物排放相關(guān)的有《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1985年。1996年第一次修訂成《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297—1996),從1997年1月1日起實施。2004年第二次修訂成《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915—2004)。為適應(yīng)“十二五”環(huán)境管理需求,加強對顆粒物、SO2、NOx等的排放控制,《水泥工業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915—2013)在2014年3月1日起實施,進一步嚴(yán)格限制了排放標(biāo)準(zhǔn)。其他的國內(nèi)攪拌站相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)有《混凝土攪拌站(樓)》(GB/T 10171—2005)、《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297—1996)、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)等。

        3 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)解讀[5,6]

        通過對已有的國內(nèi)攪拌站相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)等的系統(tǒng)解讀,可知在所有的標(biāo)準(zhǔn)中,《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》為各省、自治區(qū)、直轄市人民政府對本標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定的污染物項目之總綱,可以據(jù)此制定地方環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。然而混凝土中的廢氣情況是屬于污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的,故在分析混凝土攪拌站的廢氣排放指標(biāo)時應(yīng)該采用《水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。但是因為城市整體的空氣需要達到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,故對于混凝土攪拌站而言,應(yīng)該是一個整體的周邊環(huán)境應(yīng)該達到的標(biāo)準(zhǔn)。

        3.1 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

        關(guān)于大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)有《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297—1996),在我國現(xiàn)有的國家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)體系中,綜合性排放標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)性排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不交叉執(zhí)行的原則。由于攪拌站屬水泥工業(yè),因此執(zhí)行《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中生產(chǎn)設(shè)備排氣筒大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)和無組織排放限值,《水泥工業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915—2013)在2014年3月1日起實施,進一步嚴(yán)格限制了排放標(biāo)準(zhǔn)。從目前到2015年6月30日,該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:現(xiàn)有水泥制品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備排氣筒大氣污染排放限值為30 mg/m3;2015年7月1日,現(xiàn)有水泥制品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備排氣筒大氣污染排放限值為20 mg/m3;2014年3月1日起,新建水泥制品生產(chǎn)企業(yè)執(zhí)行20 mg/m3;重點地區(qū)執(zhí)行大氣污染排放限制為10 mg/m3。此外,此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行后,顆粒物(TSP)無組織排放濃度限制將為0.5 mg/m3(監(jiān)控點與參照點TSP小時平均濃度差值,廠界外20 m上風(fēng)向處設(shè)置參照點、下風(fēng)向設(shè)監(jiān)控點)。

        《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 328—2014)中,通過綠色生產(chǎn)評價指標(biāo)體系的方法,通過對廠址選擇和廠區(qū)要求、設(shè)備設(shè)施、控制要求和監(jiān)測控制4 類指標(biāo)對預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理進行了一星級、二星級和三星級3 個等級的評價。其中三星級要求為:廠區(qū)位于住宅區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)時,總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物的廠界濃度差值最大限值分別為200 μg/m3、80 μg/m3和35 μg/m3。

        廠區(qū)內(nèi)無組織排放總懸浮顆粒物的1 h平均濃度限值符合下列規(guī)定:混凝土攪拌站(樓)的計量層和攪拌層不應(yīng)大于600 μg/m3;骨料堆場不應(yīng)大于400 μg/m3。(備注:廠界平均濃度差值應(yīng)是在廠界處測試1 h顆粒物平均濃度與當(dāng)?shù)匕l(fā)布的當(dāng)日24 h顆粒物平均濃度的差值。)

        從上《水泥工業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915—2013)中的規(guī)定中我們可以看出兩點問題:①規(guī)定的均是污染物排放值,20 mg/m3的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)較寬松;②廠界外設(shè)參照點在實際中較難操作,0.5 mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)苛。

        從《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 328—2014)中的規(guī)定中我們也可以看出以下兩點問題:①規(guī)定的是污染物排放值,與當(dāng)日空氣質(zhì)量算差值,實際區(qū)域空氣質(zhì)量背景值難取,且無公布的TSP值;②無組織排放小時平均濃度測量較復(fù)雜 。根據(jù)《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》(HJ-T 55—2000)可知:無組織排放測量時排放源應(yīng)可看作為一點源。監(jiān)控點(最多可設(shè)置4 個)應(yīng)設(shè)置于平均風(fēng)向軸線的兩側(cè),監(jiān)控點與無組織排放源所形成的夾角不超出風(fēng)向變化的±S°(10 個風(fēng)向讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。參照點最好設(shè)置在被測無組織排放源的上風(fēng)向,以排放源為圓心,以距排放源2 m和50 m為圓弧,與排放源成 120°夾角所形成的扇形范圍內(nèi)設(shè)置。

        3.2 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

        國內(nèi)尚無針對混凝土攪拌站的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。參照相關(guān)混凝土攪拌站環(huán)評資料,認(rèn)為攪拌站多屬于環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的二類區(qū)(城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)),使用《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)。

        在國外,美國華盛頓州制定有混凝土攪拌站環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),著重對懸浮顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)進行了限制,其標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示:

        表1 美國華盛頓州混凝土攪拌站環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

        我們通過對《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)和美國華盛頓州混凝土攪拌站環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對比可以看出:①國內(nèi)混凝土攪拌站執(zhí)行的的二級標(biāo)準(zhǔn)中懸浮顆粒物年平均排放的二級濃度限值200 μg/m3和24 h平均排放的二級濃度限值300 μg/m3均比美國華盛頓州混凝土攪拌站懸浮顆粒物年平均排放和24 h平均排放的濃度限值大;②國內(nèi)混凝土攪拌站執(zhí)行的的二級標(biāo)準(zhǔn)中可吸入顆粒物PM10和可入肺顆粒物PM2.5年平均排放的二級濃度限值均比國外的高??梢娫诿绹A盛頓州的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,對懸浮物的排放標(biāo)準(zhǔn)普遍嚴(yán)于國內(nèi)攪拌站執(zhí)行的二級標(biāo)準(zhǔn)。

        4 對上海市混凝土攪拌站的環(huán)境監(jiān)測

        為進一步驗證已有環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的可操作性及合理性,我們對上海市2 家攪拌站進行了實地監(jiān)測,得出一些降塵、懸浮顆粒物和PM10的監(jiān)測數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)以下主要問題:

        (a)由監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析可知上料區(qū)、攪拌樓、骨料堆場的濃度較高,是積塵的主要污染區(qū)。另外攪拌站的辦公樓、堆場旁的濃度也很高,對辦公人員、工作人員身體有影響;

        (b)通過把監(jiān)測數(shù)據(jù)和《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915—2013)以及《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 328—2014)中的規(guī)定值對比,可知主樓是TSP和PM10的主要污染區(qū),有的攪拌站的TSP高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值;

        (c)在實際監(jiān)測時,發(fā)現(xiàn)某環(huán)保型攪拌站在無大規(guī)模生產(chǎn)時,PM10和TSP的濃度也很高,后來監(jiān)測發(fā)現(xiàn)是因為當(dāng)天的風(fēng)量較大,而攪拌站附近就有一個堆砂場,所以在無生產(chǎn)時也要注意物料堆場的揚塵防護。

        這到底是標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值看起來過高還是這2 家攪拌站自身或者外在的一些因素導(dǎo)致的呢?我們覺得這兩方面都有影響,一方面我們在實地監(jiān)測的過程中也看到了一些問題:有的攪拌站占地面積比較小,導(dǎo)致擴散的降塵、PM10和懸浮顆粒物在監(jiān)測時的濃度較高;有的攪拌站的附近周邊有砂堆,一旦有風(fēng)的情況下會把砂吹過來影響監(jiān)測的結(jié)果;還有就是車進車出等的狀況也會影響監(jiān)測的數(shù)據(jù)。

        通過對標(biāo)準(zhǔn)的解讀,我們也可以看出一些問題:《水泥工業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915—2013)中的顆粒物(TSP)無組織排放濃度限制將為0.5 mg/m的標(biāo)準(zhǔn)較苛刻,若以《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 328—2014)中要求與《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)中的TSP值對比,但現(xiàn)在大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測并不公布TSP值,因此參照的背景值很難取得。

        5 結(jié)論與展望

        本文通過對預(yù)拌混凝土行業(yè)現(xiàn)狀的回顧,已有混凝土攪拌站環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)的解讀,以及對上海市2 家環(huán)保型攪拌站的實地監(jiān)測??傻贸鲆韵轮饕Y(jié)論:

        (a)《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 328—2014)中的TSP值需要與《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)中的對比,但參照的背景值較難獲得,大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測并不公布TSP值。因此建議制定的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)必須參考基于現(xiàn)實可以獲得的數(shù)據(jù),并且設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)也要盡量簡單的可以測得。

        (b)上料區(qū)、攪拌樓、骨料堆場是積塵的主要污染區(qū),應(yīng)安裝除塵裝置,并應(yīng)保持正常使用以及注意及時清掃,骨料堆場應(yīng)建成封閉式堆場和安裝噴淋抑塵裝置。

        (c)攪拌主樓是TSP和PM10的主要污染區(qū),要嚴(yán)格執(zhí)行整體封閉方式,應(yīng)配置水沖洗設(shè)施,及時清除粉塵并保持衛(wèi)生。

        (d)無生產(chǎn)時若風(fēng)量較大,堆場揚塵對攪拌站的大氣環(huán)境影響較明顯。因此要注意采用日常灑水等方式防止揚塵。

        (e)國外的混凝土攪拌站環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)格,特別是PM2.5的平均排放濃度限值。這個與城市整體大氣質(zhì)量相關(guān),所以也應(yīng)加強國內(nèi)混凝土攪拌站的環(huán)境管理,為城市大氣環(huán)境治理做出積極貢獻。

        (f)為便于查找和購買先進的環(huán)保設(shè)備,建議整理出混凝土攪拌站的環(huán)保設(shè)備推薦名錄。大氣環(huán)境管理也應(yīng)重點推薦先進除塵器設(shè)備。

        以上是我們的項目研究得出的初步結(jié)論,下一步計劃對攪拌站環(huán)保設(shè)備與污染物排放標(biāo)準(zhǔn)做進一步的分析研究,以期為混凝土攪拌站的環(huán)境管理體系的完善提出更多建議。

        推行綠色預(yù)拌混凝土生產(chǎn),建設(shè)環(huán)保型混凝土企業(yè),是世界現(xiàn)代混凝土技術(shù)發(fā)展史上的重大進步,在很大程度上反映出一個國家混凝土工業(yè)文明程度和建筑施工水平的高低。我們應(yīng)從混凝土攪拌站本身的行業(yè)特點出發(fā),使相關(guān)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)章制度更為規(guī)范化,且更具可操作性,以創(chuàng)新具有中國特色的綠色混凝土產(chǎn)業(yè)。

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