呂慧,李林,黃潤隆,曹世強(qiáng),于嘯

(1.山東春旭化工設(shè)計(jì)有限公司,山東 濟(jì)南 250014;2.青島科技大學(xué) 山東化工研究院,山東 濟(jì)南 250014)

化工園區(qū)主要包括以石油化工、煤化工、精細(xì)化工等化工行業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)定位的工業(yè)園區(qū)。截至2020年底,全國工業(yè)園區(qū)共616家,其中國家級化工園區(qū)48家。我國化工園區(qū)為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),但部分園區(qū)在環(huán)境保護(hù)方面暴露出的環(huán)保設(shè)施建設(shè)不完善、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患突出、環(huán)保管理制度不健全等問題,成為制約化工園區(qū)規(guī)范化發(fā)展的主要因素。

規(guī)劃環(huán)評是從決策源頭防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞最為有效的一項(xiàng)制度,開展化工園區(qū)規(guī)劃環(huán)評可以從決策源頭避免或減輕化工園區(qū)開發(fā)項(xiàng)目帶來的不利影響。本文從化工園區(qū)選址合理性與規(guī)劃協(xié)調(diào)性分析、評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建、各要素影響評價(jià)、碳排放與節(jié)能減排潛力分析等方面探討化工園區(qū)規(guī)劃環(huán)評的重點(diǎn)。

1 化工園區(qū)選址合理性與規(guī)劃協(xié)調(diào)性分析

1.1 選址合理性分析

無論是建設(shè)項(xiàng)目還是園區(qū)開發(fā),其選址的合理性都是首要關(guān)注的問題。結(jié)合化工園區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和當(dāng)?shù)氐馁Y源、能源、區(qū)位、交通等優(yōu)勢,化工園區(qū)選址必備的三個(gè)條件[1]:1)要有方便的保障物料運(yùn)輸?shù)慕煌l件;2)區(qū)域周邊有保證生產(chǎn)、生活需要的水源;3)要有可供化工項(xiàng)目較大污染物排放的環(huán)境容量。以煤化工園區(qū)為例,首先,煤化工產(chǎn)業(yè)具有高耗煤、高耗能的特點(diǎn),園區(qū)選址應(yīng)選擇在煤炭資源豐富的地區(qū),便于原材料的運(yùn)輸,如我國的山西省、陜西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省的西南部等地區(qū);其次,煤化工產(chǎn)業(yè)具有高耗水的特點(diǎn),園區(qū)選址應(yīng)選擇在水資源相對豐富或通過其他水利改造措施保障生產(chǎn)用水供應(yīng)的地區(qū);第三,煤化工產(chǎn)業(yè)具有高污染、高排放、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn),園區(qū)選址規(guī)劃中工業(yè)用地應(yīng)與居住用地之間設(shè)置一定的隔離帶,確保園區(qū)開發(fā)建設(shè)后,周邊環(huán)境可承受其適度的污染物排放。

1.2 與上位和同層位規(guī)劃的協(xié)調(diào)性分析

分析化工園區(qū)規(guī)劃與上位和同層位生態(tài)環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)、政策及國土空間規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃的符合性和協(xié)調(diào)性也是選址合理性分析過程必然要考慮的重要因素。

通過分析明確在空間布局、資源保護(hù)與利用、生態(tài)保護(hù)、污染防治、節(jié)能降碳、風(fēng)險(xiǎn)防控要求等方面的不協(xié)調(diào)或潛在沖突。

1.3 與“三線一單”符合性分析

“三線一單”指生態(tài)保護(hù)紅線、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線和生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入清單,是強(qiáng)化國土空間環(huán)境管控、推進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)精細(xì)化管理、推進(jìn)綠色發(fā)展高質(zhì)量發(fā)展的一項(xiàng)重要工作。2020年,山東省在魯政字〔2020〕269號文件中明確了在產(chǎn)業(yè)布局和結(jié)構(gòu)調(diào)整、重大項(xiàng)目選址和審批時(shí),將“三線一單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控要求作為重要依據(jù)。

化工園區(qū)規(guī)劃環(huán)評應(yīng)結(jié)合省、市“三線一單”成果、“三區(qū)三線”成果,考慮其規(guī)劃空間管制要求、規(guī)劃行業(yè)企業(yè)發(fā)展的環(huán)境制約因素,從生產(chǎn)工藝、原輔材料、資源利用、環(huán)境影響等多方面制定符合園區(qū)實(shí)際的生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入清單。

2 評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

結(jié)合《規(guī)劃環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 產(chǎn)業(yè)園區(qū)》(HJ 131—2021)[2],評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建需要銜接區(qū)域“三線一單”分區(qū)管控目標(biāo),在“雙碳”大背景下考慮區(qū)域和行業(yè)碳達(dá)峰要求,從生態(tài)保護(hù)、環(huán)境質(zhì)量、風(fēng)險(xiǎn)防控、碳減排及資源利用、污染集中治理等方面建立環(huán)境目標(biāo)和評價(jià)指標(biāo)體系,明確基準(zhǔn)年及不同評價(jià)時(shí)段的環(huán)境目標(biāo)值、評價(jià)指標(biāo)值、確定依據(jù),以及主要風(fēng)險(xiǎn)受體的可接受環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)水平值。

化工園區(qū)首先可以從可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)[3]等方面全面客觀地選擇相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)因子,以單位增加值的資源消耗量和污染物排放量為整個(gè)指標(biāo)體系的基礎(chǔ);其次是從化工園區(qū)的規(guī)劃內(nèi)容、發(fā)展周期和規(guī)劃影響因子等角度來全面對所選出的評價(jià)指標(biāo)因子進(jìn)行分析和篩選。近些年在“智慧園區(qū)”、“生態(tài)園區(qū)”、“零碳園區(qū)”等新型園區(qū)發(fā)展模式背景下,建議增加循環(huán)發(fā)展、綠色發(fā)展、低碳發(fā)展、智慧化發(fā)展的相關(guān)指標(biāo)。如循環(huán)發(fā)展指標(biāo)可增加“構(gòu)建生態(tài)工業(yè)鏈數(shù)量”,低碳發(fā)展指標(biāo)增加“單位工業(yè)增加值二氧化碳排放量年均削減率”等。

3 各要素環(huán)境影響評價(jià)

規(guī)劃環(huán)評報(bào)告書應(yīng)合理給出不同規(guī)劃階段、不同發(fā)展情景下規(guī)劃開發(fā)強(qiáng)度和廢水、廢氣、噪聲、固廢污染物預(yù)測源強(qiáng),按照各要素環(huán)境影響預(yù)測按照相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則,說明預(yù)測和評價(jià)方法和預(yù)測模式的適用性、參數(shù)選取的合理性,明確規(guī)劃實(shí)施對環(huán)境空氣、地表水、地下水、聲環(huán)境、土壤等敏感目標(biāo)的影響范圍、程度和環(huán)境功能區(qū)達(dá)標(biāo)情況,分析開發(fā)區(qū)配套供熱、供氣、污水處理及固廢處理處置等相關(guān)環(huán)保設(shè)施的選址、工藝和規(guī)模的環(huán)境合理性。

3.1 大氣影響評價(jià)

化工園區(qū)主要大氣污染源以集中熱源點(diǎn)高架排放源、裝置區(qū)加熱爐、固體廢物焚燒、廢氣集中處理設(shè)施、儲(chǔ)罐區(qū)無組織排放、物流交通等為主,主要污染物包括顆粒物、SO2、NOx、VOCs,當(dāng)園區(qū)污染物排放量SO2+NOx≥500 t/a、NOx+VOCs≥2 000 t/a時(shí)需分別增加PM2.5、O3作為二次污染物評價(jià)因子。此外,還可能包括二噁英等特征污染物。

通過規(guī)劃分析,確定主要污染源、污染物及其排放源強(qiáng)后,采用《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 大氣環(huán)境》(HJ 2.2—2018)的推薦模型之一——AERMOD模型對化工園區(qū)規(guī)劃大氣環(huán)境影響進(jìn)行預(yù)測與評價(jià)[4],并從預(yù)測與評價(jià)工作流程、污染源確定及AERMOD條件適用性等方面進(jìn)行分析,為園區(qū)規(guī)劃大氣環(huán)境影響評價(jià)提供理論依據(jù)。通過預(yù)測確定區(qū)域大氣污染物傳輸特征,分析園區(qū)規(guī)劃實(shí)施對區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量的總體影響。

3.2 水環(huán)境影響評價(jià)

3.2.1 地表水

結(jié)合化工園區(qū)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)定位和化工項(xiàng)目類型確定主要生產(chǎn)廢水來源及水質(zhì)特征,分析園區(qū)污水產(chǎn)生、收集與處理、尾水回用情況,預(yù)測、評價(jià)尾水排放等對受納水體(地表水、近岸海域)環(huán)境質(zhì)量的影響;結(jié)合所依托的區(qū)域污水集中處理設(shè)施規(guī)模、接納能力、處理工藝、納管水質(zhì)要求、配套污水管網(wǎng)建設(shè)等,分析論證園區(qū)污水集中收集、處理的環(huán)境可行性。

以煤化工園區(qū)為例[5],煤化工項(xiàng)目按水質(zhì)分類包括有機(jī)廢水和無機(jī)廢水。有機(jī)廢水來源于煤氣凈化洗滌廢水,COD值高,有毒有害物質(zhì)含量高。內(nèi)蒙古西部區(qū)煤化工園區(qū)規(guī)劃環(huán)評首先提出了煤化工園區(qū)廢水分類收集、分質(zhì)處理的總體原則;其次所制定的處理方案提出了煤化工企業(yè)利用廢水做煤場噴淋用水等方式消納部分廢水,從源頭上減輕廢水排放對環(huán)境的污染;再者,提出用無機(jī)廢水作為周邊洗煤廠生產(chǎn)用水的思路,以提高水資源利用效率,減少廢水外排影響。最終外排廢水分別提出了有機(jī)廢水采用“混凝沉淀+水倍酸化+多級A/O生化SDN工藝+好氧生化+催化氧化處理”工藝,并增加采用膜分離技術(shù)的深度處理工藝。無機(jī)廢水采用“自然蒸發(fā)+綜合利用+多效蒸發(fā)”的方式處理。

3.2.2 地下水

結(jié)合化工園區(qū)水文地質(zhì)特征和包氣帶防護(hù)性能,分析、識別污染地下水的主要污染物、污染途徑及污染物在含水層中的運(yùn)移、吸附與解析過程,綜合評價(jià)產(chǎn)業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施布局的環(huán)境合理性;涉及重金屬及有毒有害物質(zhì)排放或位于地下水環(huán)境敏感區(qū)的化工園區(qū),可采用GMS、Visual Modflow等軟件定量預(yù)測方法,分區(qū)評價(jià)污水排放、有毒有害物質(zhì)泄漏或污水(滲濾液)滲漏等對地下水環(huán)境及環(huán)境敏感區(qū)的影響程度、影響范圍和風(fēng)險(xiǎn)可控性。

3.3 固廢影響評價(jià)

通過搜集已開發(fā)建設(shè)的同類型化工園區(qū)固體廢物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),類比分析擬開發(fā)的園區(qū)規(guī)劃實(shí)施可能產(chǎn)生的固體廢物(尤其是危險(xiǎn)廢物)種類、數(shù)量、處理處置方式、綜合利用途徑及可能產(chǎn)生的間接環(huán)境影響。煤化工園區(qū)一般固廢以灰渣為主,危險(xiǎn)廢物以廢催化劑、廢渣餅、廢脫硫劑等為主,通常情況下一般固廢要進(jìn)行綜合利用和減量化處置;危險(xiǎn)廢物須委托有相應(yīng)危廢處置資質(zhì)的單位處理處置。

對于園區(qū)規(guī)劃建設(shè)固體廢物(危險(xiǎn)廢物)集中處置中心的,需從接納能力、處理類型、處理工藝、服務(wù)年限、污染物達(dá)標(biāo)排放等方面,分析依托處理處置設(shè)施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可行性。

3.4 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

化工行業(yè)生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中原料和產(chǎn)品有毒有害、易燃易爆的特點(diǎn)決定了化工園區(qū)規(guī)劃環(huán)評進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識別和制定可行的風(fēng)險(xiǎn)防范措施的特殊重要性。風(fēng)險(xiǎn)識別是風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的首要任務(wù)和基礎(chǔ)工作,風(fēng)險(xiǎn)識別主要包括:1)物質(zhì)危險(xiǎn)性識別;2)生產(chǎn)系統(tǒng)危險(xiǎn)性識別;3)危險(xiǎn)物質(zhì)向環(huán)境轉(zhuǎn)移的途徑識別。對規(guī)劃的化工產(chǎn)業(yè)涉及重大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源和有害物質(zhì)的,需合理預(yù)測環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故的影響,明確環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可接受程度。對規(guī)劃產(chǎn)業(yè)可能產(chǎn)生對人體和生物危害作用物質(zhì)的,需要分析對人群健康的影響。報(bào)告書應(yīng)明確主要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源,提出園區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范管理工作機(jī)制,重大風(fēng)險(xiǎn)源管控、區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)防范體系等區(qū)域性防范對策措施。對涉及生態(tài)脆弱區(qū)域或重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)的化工園區(qū),明確生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)防控要求。

4 碳排放與節(jié)能減排潛力分析

2021年5月,生態(tài)環(huán)境部出臺《關(guān)于加強(qiáng)高耗能、高排放建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境源頭防控的指導(dǎo)意見》(環(huán)環(huán)評〔2021〕45號),提出將碳排放影響評價(jià)納入環(huán)境影響評價(jià)體系。新修訂的《規(guī)劃環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 產(chǎn)業(yè)園區(qū)》(HJ 131—2021)中明確要求,“以電力、鋼鐵、建材、有色、石化和化工等重點(diǎn)碳排放行業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)園區(qū),應(yīng)調(diào)查碳排放控制水平與行業(yè)碳達(dá)峰要求的差距和降碳潛力?！碧寂欧旁u價(jià)應(yīng)作為獨(dú)立章節(jié)體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃環(huán)境影響評價(jià)報(bào)告中,其一般工作流程見圖1。

圖1 規(guī)劃環(huán)境影響評價(jià)碳排放評價(jià)工作流程

4.1 碳排放現(xiàn)狀調(diào)查與分析

調(diào)查化工行業(yè)企業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施(集中供熱、污水處理、固廢處理等)、園區(qū)等規(guī)模(用地、產(chǎn)量、工業(yè)增加值等),能源構(gòu)成及消費(fèi)量、能耗強(qiáng)度、利用效率,凈調(diào)入電力和熱力量,涉碳排放有關(guān)資源消耗量、消耗強(qiáng)度、利用效率等情況。調(diào)查碳排放核算中的其他數(shù)據(jù)和參數(shù)。

分析化工園區(qū)的碳排放類型、因素等。在充分利用現(xiàn)有企業(yè)已有碳排放核算、核查資料基礎(chǔ)上,從能源活動(dòng)碳排放、工業(yè)生產(chǎn)過程碳排放、基礎(chǔ)設(shè)施碳排放、凈調(diào)入電力和熱力間接碳排放等方面核算園區(qū)內(nèi)化工行業(yè)企業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施、園區(qū)的碳產(chǎn)生量、排放量,評價(jià)化工行業(yè)企業(yè)、園區(qū)的萬元工業(yè)增加值碳排放量或萬元產(chǎn)值碳排放量等碳排放現(xiàn)狀水平及控制水平,分析園區(qū)碳減排差距、潛力及對策措施。

4.2 碳排放的規(guī)劃協(xié)調(diào)性分析

分析園區(qū)規(guī)劃在碳減排方面對地方、行業(yè)碳達(dá)峰行動(dòng)方案、上位及同位資源能源利用及清潔生產(chǎn)政策、法規(guī)、規(guī)劃和地方生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控方案等的符合性、協(xié)調(diào)性,明確降碳不協(xié)調(diào)因素及潛在沖突。

4.3 碳排放識別與碳減排目標(biāo)、指標(biāo)確定

對于化工園區(qū),依據(jù)規(guī)劃的能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模與類型等,從能源活動(dòng)碳排放、工藝生產(chǎn)過程碳排放、運(yùn)輸碳排放、基礎(chǔ)設(shè)施碳排放、凈調(diào)入電力和熱力間接碳排放等方面識別主要碳排放類型、因素、環(huán)節(jié)和主要碳排放源。

其中化工園區(qū)工藝生產(chǎn)過程碳排放識別,應(yīng)明確涉及溫室氣體排放的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)原料、輔料及其他物料種類、使用量和含碳量,明確火炬燃燒環(huán)節(jié)火炬氣流量、組成及碳氧化率等參數(shù)。工藝過程排放應(yīng)包括化石燃料作為原材料使用、化工生產(chǎn)過程化學(xué)反應(yīng)、廢棄物(含廢水、廢氣和固廢)處理處置、碳酸鹽(如石灰石、白云石等)分解、硝酸和己二酸生產(chǎn)、氟化工生產(chǎn)等過程產(chǎn)生的溫室氣體排放。

4.4 碳排放預(yù)測與分析

對于化工園區(qū),依據(jù)碳排放現(xiàn)狀和規(guī)劃碳排放識別情況,按照相關(guān)指南、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行碳排放核算,預(yù)測園區(qū)、化工行業(yè)不同規(guī)劃時(shí)段的萬元工業(yè)增加值碳排放量、萬元工業(yè)增加值碳排放降低率或萬元產(chǎn)值碳排放量、萬元產(chǎn)值碳排放降低率等,采用定量和定性相結(jié)合的方式分析園區(qū)碳減排目標(biāo)的可達(dá)性?？山Y(jié)合化工園區(qū)規(guī)劃特點(diǎn)、內(nèi)容、指標(biāo)、當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)自然與技術(shù)條件、碳減排要求、碳市場交易等,設(shè)置不同的預(yù)測情景。

4.5 規(guī)劃方案環(huán)境合理性論證

對于化工園區(qū),基于資源能源利用管控、碳排放的規(guī)劃協(xié)調(diào)性、園區(qū)及行業(yè)碳減排目標(biāo)可達(dá)性等分析,論證園區(qū)功能定位、發(fā)展目標(biāo)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸方式、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)置(規(guī)模、類型、建設(shè)時(shí)序等)、重大“兩高”項(xiàng)目規(guī)模及選址等的環(huán)境合理性。

4.6 碳減排的規(guī)劃優(yōu)化調(diào)整建議

提出基于碳減排的可操作性規(guī)劃優(yōu)化調(diào)整建議?？蓮墓δ芏ㄎ弧l(fā)展目標(biāo)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施共享、項(xiàng)目優(yōu)化調(diào)整等方面提出調(diào)整建議。

4.7 碳減排的管控對策措施建議

可參考《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級實(shí)施指南(2022年版)》,結(jié)合碳排放類型、因素及環(huán)節(jié)等,從涉碳排放產(chǎn)業(yè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)調(diào)整、原料替代、綠色能源利用,資源能源利用率提升、廢物的節(jié)能與低碳化處置、碳市場交易等方面,提出園區(qū)碳減排的主要途徑和主要措施建議。

5 結(jié)論

化工行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中地位突出,化工園區(qū)作為化工行業(yè)發(fā)展的重要載體,在環(huán)境集中治理方面發(fā)揮著重要作用。目前我國化工園區(qū)環(huán)保管理水平參差不齊,部分園區(qū)還存在規(guī)劃布局不合理、環(huán)保配套設(shè)施不健全、專業(yè)監(jiān)管能力不足等問題?；@區(qū)規(guī)劃環(huán)境影響評價(jià)有利于從園區(qū)開發(fā)初期指導(dǎo)園區(qū)從環(huán)保方面的合規(guī)建設(shè)和發(fā)展。隨著新導(dǎo)則的實(shí)施,規(guī)劃環(huán)評中更加注重園區(qū)與區(qū)域“三線一單”的符合性,新的指標(biāo)體系構(gòu)建,各要素環(huán)境影響評價(jià)的深度,并在“雙碳”背景下,增加了碳排放與節(jié)能減排潛力分析,更加契合新時(shí)期化工園區(qū)在生態(tài)準(zhǔn)入、減污降碳、循環(huán)化可持續(xù)發(fā)展的思路。