摘 要:加油站尤其是城市加油站給人們的生活帶來(lái)便捷,同時(shí)帶來(lái)了較為嚴(yán)重的健康、環(huán)境和安全問(wèn)題,本文分析了加油站廢氣的來(lái)源,廢氣對(duì)人類(lèi)健康、環(huán)境污染、安全等方面的負(fù)面影響,并總結(jié)了國(guó)內(nèi)外控制措施,最后對(duì)加油站項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)營(yíng)中的環(huán)境管理作出了總結(jié)和建議。
關(guān)鍵詞:加油站;烴類(lèi)廢氣;油氣回收;環(huán)境管理
引言
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人們生活水平日益提高,城市中的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量迅速增加,相應(yīng)的在城市或其周邊地區(qū)加油站數(shù)量也日益增多。加油站的增多方便了人們的出行,但同時(shí)急劇增加的加油站將汽油等輕質(zhì)油品揮發(fā)至空氣中而形成烴類(lèi)揮發(fā)性有機(jī)化合物(通常稱(chēng)之為“油氣”[1]),其帶來(lái)的污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。隨著人們對(duì)城市環(huán)境污染問(wèn)題的日益重視,國(guó)內(nèi)大中城市加油站的烴類(lèi)污染治理問(wèn)題也逐漸引起人們的關(guān)注[2],北京市政府先后出臺(tái)的《北京市清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃(2011-2015年)》和《北京市2012-2020年大氣污染治理措施》對(duì)于加油站等環(huán)節(jié)也提出了相應(yīng)的要求,本文對(duì)加油站廢氣的來(lái)源和危害進(jìn)行了分析,并總結(jié)和提出相應(yīng)的控制與管理措施,為緩解加油站廢氣污染提供一些建議。
一、廢氣來(lái)源
目前國(guó)內(nèi)加油站的收發(fā)油多以汽油為主,受汽油等輕質(zhì)油品沸點(diǎn)低(50~200℃)、自身容易揮發(fā)等物理特性所決定,加油站烴類(lèi)的產(chǎn)生不可避免。
通常情況下,加油站正常作業(yè)中的烴類(lèi)主要產(chǎn)生在兩個(gè)環(huán)節(jié):一是收油及儲(chǔ)存油的環(huán)節(jié),即油罐車(chē)通過(guò)輸油管線(xiàn)向地下儲(chǔ)油罐內(nèi)卸油,地下儲(chǔ)油罐內(nèi)的液面上升而形成正壓,罐內(nèi)的飽和油氣通過(guò)排氣管向大氣中排出(這一過(guò)程也稱(chēng)“大呼吸”)。油品在地下儲(chǔ)油罐儲(chǔ)存期間,由于環(huán)境溫度的變化,罐內(nèi)飽和油氣排出或從大氣中補(bǔ)充空氣(也稱(chēng)“小呼吸”)交替變化。溫度每升高1℃,汽油會(huì)排出0.21%的油氣;儲(chǔ)存天數(shù)越多,罐內(nèi)油氣體積與油液體積之比越大,排放的油氣越多[3]。二是發(fā)油作業(yè)環(huán)節(jié),加油站在向汽車(chē)等耗油設(shè)備加油過(guò)程中,油箱內(nèi)的飽和油氣會(huì)因液態(tài)油占據(jù)了油箱內(nèi)部空間而外溢到大氣中。根據(jù)美國(guó)環(huán)保局(EPA)統(tǒng)計(jì),平均每加侖(約3.785L)汽油加入油箱時(shí),會(huì)有約4.45g油氣因揮發(fā)、0.32g油氣因滴漏而逸散在大氣中。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2003年全國(guó)1960萬(wàn)輛汽車(chē)消耗汽油6000萬(wàn)t,在運(yùn)、轉(zhuǎn)、銷(xiāo)過(guò)程中至少排放3億m3油氣。在油罐庫(kù)區(qū)、油碼頭和加油站等可能油氣排放區(qū)域中,加油站因其數(shù)量較多、分布面較廣而成為油氣排放的主要根源之一[4~5]。北京地區(qū)截至2003年取得成品油經(jīng)營(yíng)許可證的加油站總數(shù)為1057座,根據(jù)《北京市加油站設(shè)施規(guī)劃方案(2004~2010年)》,2010年北京市加油站規(guī)劃的數(shù)量初步確定為1000~1500座,其排放的烴類(lèi)絕對(duì)量值不容忽視。
二、廢氣的危害
加油站烴類(lèi)廢氣遺漏到空氣中的危害包括影響健康、污染環(huán)境、危及安全,此外還有浪費(fèi)能源和降低油品質(zhì)量等。
1.影響健康
流行病學(xué)研究指出,長(zhǎng)時(shí)間暴露在加油站油氣下的加油員,其食道癌和腦癌的標(biāo)準(zhǔn)死亡比高于平常人;加油站現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試證實(shí),受測(cè)者血中芳香烴類(lèi)的濃度在加油后有明顯增加的趨勢(shì)[6]。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明,槽車(chē)在加油站卸油時(shí),由油罐呼吸排出的油氣體積分?jǐn)?shù)可達(dá)35%(1073.8g/m3),所以會(huì)嚴(yán)重?fù)p害操作人員的身心健康。碳?xì)浠衔锏闹饕:κ桥c氮氧化物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而形成光化學(xué)煙霧,部分碳?xì)浠衔铮ㄈ缦趸?,4-苯并芘等多環(huán)芳香烴及其衍生物)是強(qiáng)的致癌物質(zhì),對(duì)人體危害極大,同時(shí)還能引起人的呼吸系統(tǒng)、肺、肝臟等疾病[7]。
2. 污染環(huán)境
烴類(lèi)對(duì)環(huán)境的影響可分為形成光化學(xué)煙霧和含氧烴類(lèi)污染地下水源兩大方面。當(dāng)揮發(fā)油氣溢散時(shí),提供了大量的烴類(lèi)化合物,增加了光化學(xué)煙霧形成的機(jī)會(huì),尤其是其中的烯烴類(lèi)因具有雙鍵而反應(yīng)性較強(qiáng)。油氣對(duì)于地下水源的污染來(lái)自含氧烴類(lèi),該類(lèi)化合物具有高水溶性,因此容易通過(guò)油庫(kù)、地下儲(chǔ)油罐和管線(xiàn)、加油站的泄漏滲透至地表下,對(duì)周?chē)寥兰暗叵滤斐晌廴?。甲基叔丁基醚滲透土層的速度非常快,且不會(huì)被生物降解,但該問(wèn)題迄今尚未引起國(guó)內(nèi)包括石油煉制等行業(yè)在內(nèi)的重視。
3.危及安全
烴類(lèi)屬易燃、易爆物質(zhì),遇到明火和靜電極易引起火災(zāi)爆炸事故。人們目前更多的是通過(guò)加強(qiáng)管理,增加安全設(shè)施投入來(lái)防止事故發(fā)生。盡管如此,由于油氣擴(kuò)散范圍廣,安全生產(chǎn)影響因素多,由此引起的火災(zāi)爆炸事故時(shí)有發(fā)生。GB50156-2002《汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》對(duì)加油站與周?chē)用駞^(qū)的最小安全距離等進(jìn)行了明文規(guī)定,根據(jù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),設(shè)有卸油油氣回收系統(tǒng)的加油站或加油加氣合建站,其防火距離可減少20%;同時(shí)設(shè)有卸油和加油油氣回收系統(tǒng)則可使其防火距離減少30%,這對(duì)于緩解城市用地的緊張局面大有好處[8~9]。
三、控制措施
鑒于烴類(lèi)的可資源化本質(zhì),相應(yīng)的最佳治理措施是對(duì)其進(jìn)行回收而非予以控制性的燃燒處理,亦即業(yè)界通常所稱(chēng)的“油氣回收”。
根據(jù)歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的實(shí)踐,一般將涉及到加油站的油氣回收劃分為收油和發(fā)油兩個(gè)階段,主要采用密閉收油和密閉加油的措施。第一階段油氣回收系統(tǒng)針對(duì)地下儲(chǔ)油罐的收油階段,也就是將油罐車(chē)與地下儲(chǔ)油罐的輸油管及油氣回收管連接成密閉的回收系統(tǒng),當(dāng)油罐車(chē)卸油時(shí),地下儲(chǔ)油罐中同體積的油氣就會(huì)回收到油罐車(chē)中,油罐車(chē)將回收的油氣帶回油庫(kù)[10]。第二階段油氣回收系統(tǒng)針對(duì)地下儲(chǔ)油罐的發(fā)油階段,當(dāng)車(chē)輛加油時(shí),利用加油槍上的特殊裝置,將原本由車(chē)輛油箱逸散于空氣中的油氣經(jīng)專(zhuān)用油氣回收型加油槍、抽氣泵進(jìn)行回收,并將回收的油氣儲(chǔ)存在地下儲(chǔ)油罐內(nèi)飽壓,不做排放。
國(guó)內(nèi)常采用的油氣排放控制措施主要在卸油、儲(chǔ)油和加油3個(gè)環(huán)節(jié)[11]。卸油油氣排放控制措施包括采用浸沒(méi)式卸油方式、各接口增設(shè)密封式快速接頭和帽蓋、排放口設(shè)置壓力/真空閥、地下管線(xiàn)坡向油罐等措施;儲(chǔ)油油氣排放控制措施包括保證油氣密閉性部件低正壓不漏氣、采用測(cè)漏功能的電子式液位測(cè)量系統(tǒng)、合適的溢油控制等;加油油氣排放控制措施包括真空輔助密閉收集加油油氣、油氣回收管線(xiàn)坡向油罐、加油軟管配備拉斷截止閥、滿(mǎn)油自動(dòng)停止加油裝置等。
四、環(huán)境管理
控制加油站廢氣污染,有利于減輕對(duì)人體的傷害、節(jié)約能源、減輕對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)還有利于加油站的安全運(yùn)行。為了控制加油站廢氣污染,應(yīng)該加強(qiáng)加油站項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的環(huán)境管理,具體可以落實(shí)到建立環(huán)境管理機(jī)構(gòu)、明確管理職能、采用合適的管理方法等方面。
1.環(huán)境管理機(jī)構(gòu)
加油站建設(shè)與運(yùn)營(yíng)應(yīng)設(shè)立環(huán)境管理機(jī)構(gòu),實(shí)行建設(shè)單位領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)制,配備專(zhuān)業(yè)環(huán)境管理人員,負(fù)責(zé)環(huán)境監(jiān)督管理工作,同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)管理人員的環(huán)保培訓(xùn)。
2.環(huán)境管理職能
環(huán)境管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)措施的落實(shí)情況實(shí)行統(tǒng)一的監(jiān)督管理,并對(duì)項(xiàng)目所在區(qū)域環(huán)境質(zhì)量全面負(fù)責(zé),接受上級(jí)環(huán)境保護(hù)行政部門(mén)的監(jiān)督、檢查和指導(dǎo)。具體環(huán)境管理職能通常包括主管項(xiàng)目各項(xiàng)環(huán)境保護(hù)工作、貫徹執(zhí)行環(huán)境保護(hù)法規(guī)及政策和標(biāo)準(zhǔn)、制定并組織實(shí)施項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)規(guī)劃和計(jì)劃、監(jiān)督檢查施工單位執(zhí)行施工環(huán)境管理?xiàng)l例、協(xié)調(diào)解決附近居民與項(xiàng)目施工方和運(yùn)營(yíng)方之間的環(huán)保問(wèn)題、定期監(jiān)督和檢查環(huán)保設(shè)施運(yùn)行狀況、監(jiān)督執(zhí)行環(huán)境保護(hù)管理的規(guī)章制度和主要污染崗位的操作規(guī)范、組織開(kāi)展環(huán)境保護(hù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)與知識(shí)宣傳、參與項(xiàng)目環(huán)保驗(yàn)收和環(huán)保污染事故的調(diào)查工作、推廣應(yīng)用環(huán)境保護(hù)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)、承擔(dān)上級(jí)主管部門(mén)以及有關(guān)部門(mén)委托的環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)、負(fù)責(zé)事故狀態(tài)下環(huán)境污染分析與決策、接受環(huán)保部門(mén)的檢查監(jiān)督等。
3.環(huán)境管理方法
環(huán)境管理方法是指在加油站項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,所采取的一切有利于環(huán)保的方法。具體可以包括項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程貫徹執(zhí)行“三同時(shí)”方針(生產(chǎn)設(shè)施與環(huán)保設(shè)施同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入運(yùn)行),向當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門(mén)進(jìn)行污染物排放申報(bào)登記,持續(xù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作確保污染物達(dá)標(biāo)排放,建立項(xiàng)目完善的環(huán)保設(shè)施運(yùn)行、維護(hù)、維修等技術(shù)檔案,加強(qiáng)對(duì)周?chē)h(huán)境的監(jiān)測(cè)并制訂能夠控制污染擴(kuò)大、防治污染事故發(fā)生的有效措施,開(kāi)展環(huán)境教育提高項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營(yíng)單位干部和廣大職工的環(huán)境意識(shí),將環(huán)境保護(hù)列入崗位責(zé)任制和統(tǒng)一評(píng)分計(jì)獎(jiǎng)的指標(biāo)以使各部門(mén)更好的完成環(huán)保任務(wù)等。
五、結(jié)束語(yǔ)
加油站在給我們帶來(lái)方便的同時(shí),如影隨形的帶來(lái)了油氣污染,在收油、出油、發(fā)油的過(guò)程中,油氣釋放到空氣中,給人們健康、環(huán)境空氣質(zhì)量、加油站安全運(yùn)行均帶來(lái)了威脅,為了降低這些負(fù)面影響需要采取許多控制措施,同時(shí)需要在加油站項(xiàng)目建設(shè)到運(yùn)營(yíng)全生命周期中執(zhí)行必要的環(huán)境管理,以便讓這些控制措施真正落到實(shí)處和起到作用,同時(shí)實(shí)現(xiàn)加油站的便捷和環(huán)保。
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(作者單位:1中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司;2輕工業(yè)環(huán)境保護(hù)研究所)