荷蘭鹿特丹港如何管控?fù)]發(fā)性有機(jī)物?

發(fā)表時(shí)間:2019-06-17 16:39

文章來(lái)源:中國(guó)環(huán)境報(bào), 作者:約翰·科曼

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◆約翰·科曼

  揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是臭氧的重要前體物。VOCs與氮氧化物在紫外線下發(fā)生復(fù)雜的非線性反應(yīng),導(dǎo)致對(duì)流層臭氧的累積,在靜穩(wěn)氣象條件下造成城市光化學(xué)煙霧。同時(shí),VOCs對(duì)PM2.5污染亦有貢獻(xiàn)。因此,控制VOCs是城市空氣質(zhì)量管理的一個(gè)重要命題。


  荷蘭鹿特丹港是歐洲最大的港口,也深受VOCs污染困擾。鹿特丹港擁有5個(gè)煉油廠、30個(gè)油庫(kù)以及5個(gè)大型化工廠。根據(jù)政府年度環(huán)境報(bào)告,這些企業(yè)每年排放大約1.4萬(wàn)噸VOCs。這些VOCs通過(guò)煙囪排放,還有一些來(lái)自閥門或儲(chǔ)油罐的無(wú)組織排放。為了減輕這些復(fù)雜的污染物對(duì)港區(qū)及城市空氣質(zhì)量的影響,保護(hù)公眾健康,鹿特丹港摸索出一套從監(jiān)測(cè)到法規(guī)的行之有效的VOCs管控方法。


政府指導(dǎo)下的企業(yè)VOCs控制策略


  企業(yè)是VOCs排放的主體,也是VOCs管控的主體。在鹿特丹港區(qū),企業(yè)在政府指導(dǎo)下采用最佳可行技術(shù),對(duì)點(diǎn)源和無(wú)組織排放有不同的管控策略。


  根據(jù)荷蘭當(dāng)?shù)胤梢?guī)定,對(duì)于煙囪排放以及無(wú)組織排放的VOCs,企業(yè)要在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段就納入污染控制。當(dāng)企業(yè)向當(dāng)?shù)卣暾?qǐng)環(huán)境許可時(shí),必須表明所采用的污染控制設(shè)備是根據(jù)最佳可行技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)的。一般來(lái)說(shuō),企業(yè)可以參考?xì)W洲最佳可行技術(shù)參考文件(BREF)選取適用的污染控制技術(shù),鹿特丹區(qū)域環(huán)保局也參考這些文件對(duì)企業(yè)的環(huán)境申請(qǐng)進(jìn)行審批。


  如果企業(yè)在上述文件中找不到適用于自己的參考技術(shù),鹿特丹區(qū)域環(huán)保局會(huì)指導(dǎo)企業(yè)找到合適的最佳可行技術(shù)。鹿特丹區(qū)域環(huán)保局判斷的標(biāo)準(zhǔn)包括此技術(shù)過(guò)去的應(yīng)用情況或成本效益分析。企業(yè)有責(zé)任根據(jù)環(huán)保局的要求提供相關(guān)的技術(shù)信息,如在成本效益分析中,企業(yè)要計(jì)算減排技術(shù)的總成本和技術(shù)可以達(dá)到的總減排量。經(jīng)過(guò)計(jì)算,如果某項(xiàng)技術(shù)每減少1千克VOCs的總減排成本低于15歐元,企業(yè)就必須應(yīng)用這一技術(shù)。


  針對(duì)點(diǎn)源VOCs排放,與世界上很多國(guó)家一樣,鹿特丹區(qū)域環(huán)保局在給企業(yè)的環(huán)境許可文件中,對(duì)工廠的每一個(gè)煙囪都有明確的排放限值要求。環(huán)保局設(shè)定排放限值的依據(jù)包括歐洲最佳可行技術(shù)參考文件(BREF)和歐洲工業(yè)排放指令。企業(yè)必須對(duì)每個(gè)煙囪進(jìn)行監(jiān)測(cè),政府也明確了監(jiān)測(cè)方法,企業(yè)需要遵照?qǐng)?zhí)行。一般來(lái)說(shuō),企業(yè)需要對(duì)VOCs排放量較大的煙囪進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。對(duì)于排污量較小的煙囪,企業(yè)只需要對(duì)其進(jìn)行定期或者單次的檢測(cè)就可以了。


  無(wú)組織VOCs排放是管控的一大難題,荷蘭目前沒(méi)有規(guī)定明確的排放限值。但為了減少這類排放,荷蘭環(huán)保部門基于成本效益分析,會(huì)對(duì)產(chǎn)生無(wú)組織排放的工業(yè)操作提出特殊的控制要求。這些要求會(huì)被寫(xiě)入企業(yè)的環(huán)境許可證中,企業(yè)必須遵照?qǐng)?zhí)行,否則會(huì)面臨處罰。


  盡管荷蘭沒(méi)有規(guī)定無(wú)組織VOCs排放的限制,但監(jiān)測(cè)是必不可少的。在鹿特丹港區(qū),企業(yè)必須根據(jù)歐洲最佳可行技術(shù)參考文件(BREF)中的監(jiān)測(cè)方法來(lái)測(cè)量無(wú)組織排放的VOCs,主要的方法是泄漏檢測(cè)與修復(fù)技術(shù)(LDAR)。此方法要求監(jiān)測(cè)人員將氣體采樣探測(cè)器放置于所有密封組件的表面,沿著表面測(cè)量散逸的VOC濃度。如果檢測(cè)出VOC濃度較高,這一設(shè)備組件需要立即維修。當(dāng)某些組件的位置較高不方便監(jiān)測(cè)人員手工探測(cè)時(shí),需要使用紅外攝像機(jī)。紅外攝像機(jī)相對(duì)于采樣探測(cè)器可以更快地發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的高處組件的泄漏。

  

政府監(jiān)管形成VOCs管控閉環(huán)


  歐盟對(duì)每個(gè)成員國(guó)都設(shè)定了VOCs排放總量的國(guó)家限額。作為歐盟成員國(guó)之一的荷蘭,當(dāng)前每年的VOCs全國(guó)排放總量限額是18.5萬(wàn)噸。到2020以后,荷蘭的VOCs排放限額會(huì)降低至16.7萬(wàn)噸。


  除了限制排放總量,歐盟和荷蘭對(duì)很多單個(gè)物種VOC還規(guī)定了環(huán)境濃度。苯是鹿特丹港口中最關(guān)鍵的VOC,歐盟法規(guī)要求其環(huán)境濃度限值為5微克/立方米,荷蘭對(duì)其要求更嚴(yán),限值為1微克/立方米。鹿特丹港區(qū)有5個(gè)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站,連續(xù)監(jiān)測(cè)如苯、甲苯這樣的VOCs。監(jiān)測(cè)結(jié)果用于檢查VOC實(shí)時(shí)濃度是否超出環(huán)境限值,還可用于查找排放源以及驗(yàn)證企業(yè)上報(bào)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。


  鹿特丹區(qū)域環(huán)保局的應(yīng)急室在鹿特丹港口的VOCs溯源方面也發(fā)揮了重要作用。比如,當(dāng)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)到苯的濃度超過(guò)限值時(shí),應(yīng)急室就會(huì)收到通知。根據(jù)風(fēng)速、風(fēng)向以及氣象條件,應(yīng)急室會(huì)鎖定排放源位置,進(jìn)而通過(guò)致電或上門檢查可疑企業(yè)或停港船舶。此外,當(dāng)市民聞到可能與VOC有關(guān)的氣味時(shí),也可致電應(yīng)急室投訴。


  企業(yè)必須上報(bào)所有的煙囪排放和無(wú)組織排放的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)結(jié)果,但有時(shí)企業(yè)可能監(jiān)測(cè)能力不足,或監(jiān)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)。因此,鹿特丹區(qū)域環(huán)保局額外利用監(jiān)督性監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)核查企業(yè)上報(bào)的污染物排放情況。這些額外的監(jiān)測(cè)也有助于發(fā)現(xiàn)意外的VOCs排放。目前,鹿特丹區(qū)域環(huán)保局主要采用的監(jiān)督性監(jiān)測(cè)技術(shù)有以下4種。


  一是紅外掩日通量法(SOF)。這種方法適用于評(píng)估區(qū)域內(nèi)VOCs的整體排放量。在2008年和2016年,鹿特丹區(qū)域環(huán)保局委托一家瑞典公司,采用這種方法對(duì)港區(qū)的VOCs排放量進(jìn)行了測(cè)算。一輛頂部裝有探測(cè)器的小貨車在主干道上行駛,測(cè)量車頂探測(cè)器和太陽(yáng)之間的VOCs(烷烴)數(shù)量。檢測(cè)結(jié)果顯示,鹿特丹港的烷烴排放量高于企業(yè)在其年度環(huán)境報(bào)告中匯報(bào)的排放量。此外,對(duì)比兩次檢測(cè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),從2008年至2016年,鹿特丹港的烷烴排放量有所下降。這些檢測(cè)結(jié)果有助于鹿特丹區(qū)域環(huán)保局調(diào)整VOCs管控策略。


  二是差分吸收激光雷達(dá)(DIAL)。這種方法可用于識(shí)別未知的VOCs排放源。鹿特丹區(qū)域環(huán)保局曾使用這一方法來(lái)尋找工業(yè)園中未知的苯排放源。這種方法也依托于車載檢測(cè)設(shè)備。在一次廢水處理廠事故中,環(huán)保局利用這一技術(shù)發(fā)現(xiàn)了極大的苯排放量,其峰值接近100千克/小時(shí)。


  三是紅外攝像機(jī)。紅外攝像機(jī)能夠顯示VOCs排放點(diǎn),但無(wú)法分辨所檢測(cè)到的是哪種特定物質(zhì)。如果想量化所顯示的VOCs排放量,則需要安裝額外的硬件及軟件。鹿特丹區(qū)域環(huán)保局通過(guò)這種方式發(fā)現(xiàn)了許多未知的VOCs源,如蒸餾塔上的泄漏安全閥以及缺乏維護(hù)的儲(chǔ)油罐。如果將紅外攝像機(jī)搭載飛行器,則可以從空中發(fā)現(xiàn)大型的VOCs排放源,這一方式也在鹿特丹港得到了應(yīng)用。


  四是電子鼻系統(tǒng)。電子鼻系統(tǒng)由200個(gè)以上的傳感器組成,可監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣的氧化狀態(tài),從而識(shí)別出VOCs泄漏。盡管電子鼻無(wú)法指出是具體哪種物質(zhì)泄漏,但若多個(gè)電子鼻檢測(cè)到空氣組成發(fā)生劇烈變化,應(yīng)急室會(huì)自動(dòng)收到通知并立即搜尋排放源,采取進(jìn)一步應(yīng)對(duì)措施。


  利用上述政策和技術(shù)手段,鹿特丹港建立了完整的VOCs管控閉環(huán)。當(dāng)前,大型儲(chǔ)油罐和脫氣裝置的無(wú)組織排放仍是管控的難點(diǎn),下一階段,鹿特丹區(qū)域環(huán)保局還會(huì)制定政策,重點(diǎn)減少這些排放源的VOCs排放。在監(jiān)測(cè)技術(shù)方面,環(huán)保局將探索利用高光譜攝像機(jī),識(shí)別具體的VOC種類,以更精準(zhǔn)地對(duì)VOCs污染進(jìn)行溯源。


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