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

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(guó)內(nèi)預(yù)拌混凝土行業(yè)現(xiàn)狀[1]

我國(guó)預(yù)拌混凝土產(chǎn)業(yè)是國(guó)家重點(diǎn)推進(jìn)和扶持的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。隨著國(guó)家城市發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到“十二五”期末，預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)和使用比例可擴(kuò)大到90%甚至更高。目前，我國(guó)是世界上生產(chǎn)和消費(fèi)水泥、混凝土最多的國(guó)家，年產(chǎn)量已占世界混凝土年產(chǎn)量的50%。與此同時(shí)，預(yù)拌混凝土生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵、廢水、廢料、噪聲污染和資源消耗等也受到社會(huì)廣泛關(guān)注。為了保護(hù)環(huán)境，降低能耗，國(guó)家對(duì)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(chǎng)攪拌等，推動(dòng)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(jìn)步。相對(duì)而言，國(guó)外預(yù)拌混凝土發(fā)展已進(jìn)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(guó)家混凝土企業(yè)排列在最前面。這幾年我國(guó)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(jìn)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)?！币?， 已有的攪拌站必須限期進(jìn)行改造以達(dá)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(guó)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(yáng)塵、廢水、廢料、噪聲污染和資源消耗等，所以國(guó)家對(duì)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(guó)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(shí)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(qiáng)對(duì)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(shí)施，進(jìn)一步嚴(yán)格限制了排放標(biāo)準(zhǔn)。其他的國(guó)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(duì)已有的國(guó)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(duì)本標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定的污染物項(xiàng)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(shí)應(yīng)該采用《水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。但是因?yàn)槌鞘姓w的空氣需要達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，故對(duì)于混凝土攪拌站而言，應(yīng)該是一個(gè)整體的周邊環(huán)境應(yīng)該達(dá)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(guó)內(nèi)有《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16297—1996），在我國(guó)現(xiàn)有的國(guó)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(shí)施，進(jìn)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(diǎn)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(diǎn)與參照點(diǎn)TSP小時(shí)平均濃度差值，廠界外20 m上風(fēng)向處設(shè)置參照點(diǎn)、下風(fēng)向設(shè)監(jiān)控點(diǎn)）。

《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(píng)價(jià)指標(biāo)體系的方法，通過對(duì)廠址選擇和廠區(qū)要求、設(shè)備設(shè)施、控制要求和監(jiān)測(cè)控制4 類指標(biāo)對(duì)預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理進(jìn)行了一星級(jí)、二星級(jí)和三星級(jí)3 個(gè)等級(jí)的評(píng)價(jià)。其中三星級(jí)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(shí)，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(jì)量層和攪拌層不應(yīng)大于600 μg/m3；骨料堆場(chǎng)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(cè)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(diǎn)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(diǎn)在實(shí)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(diǎn)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(shí)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(shí)平均濃度測(cè)量較復(fù)雜 。根據(jù)《大氣污染物無組織排放監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》（HJ-T 55—2000）可知：無組織排放測(cè)量時(shí)排放源應(yīng)可看作為一點(diǎn)源。監(jiān)控點(diǎn)（最多可設(shè)置4 個(gè)）應(yīng)設(shè)置于平均風(fēng)向軸線的兩側(cè)，監(jiān)控點(diǎn)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(gè)風(fēng)向讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差）。參照點(diǎn)最好設(shè)置在被測(cè)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(guó)內(nèi)尚無針對(duì)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(píng)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

在國(guó)外，美國(guó)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(duì)懸浮顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了限制，其標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示：

表1 美國(guó)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(duì)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）和美國(guó)華盛頓州混凝土攪拌站環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比可以看出：①國(guó)內(nèi)混凝土攪拌站執(zhí)行的的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中懸浮顆粒物年平均排放的二級(jí)濃度限值200 μg/m3和24 h平均排放的二級(jí)濃度限值300 μg/m3均比美國(guó)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(guó)內(nèi)混凝土攪拌站執(zhí)行的的二級(jí)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(jí)濃度限值均比國(guó)外的高?？梢娫诿绹?guó)華盛頓州的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)懸浮物的排放標(biāo)準(zhǔn)普遍嚴(yán)于國(guó)內(nèi)攪拌站執(zhí)行的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

4 對(duì)上海市混凝土攪拌站的環(huán)境監(jiān)測(cè)

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

（a）由監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析可知上料區(qū)、攪拌樓、骨料堆場(chǎng)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(chǎng)旁的濃度也很高，對(duì)辦公人員、工作人員身體有影響；

（b）通過把監(jiān)測(cè)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(duì)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(shí)際監(jiān)測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)某環(huán)保型攪拌站在無大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，PM10和TSP的濃度也很高，后來監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)是因?yàn)楫?dāng)天的風(fēng)量較大，而攪拌站附近就有一個(gè)堆砂場(chǎng)，所以在無生產(chǎn)時(shí)也要注意物料堆場(chǎng)的揚(yáng)塵防護(hù)。

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?cè)趯?shí)地監(jiān)測(cè)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(kuò)散的降塵、PM10和懸浮顆粒物在監(jiān)測(cè)時(shí)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(huì)把砂吹過來影響監(jiān)測(cè)的結(jié)果；還有就是車進(jìn)車出等的狀況也會(huì)影響監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)。

通過對(duì)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(duì)比，但現(xiàn)在大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(duì)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(duì)上海市2 家環(huán)保型攪拌站的實(shí)地監(jiān)測(cè)?？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(duì)比，但參照的背景值較難獲得，大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(shí)可以獲得的數(shù)據(jù)，并且設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)也要盡量簡(jiǎn)單的可以測(cè)得。

（b）上料區(qū)、攪拌樓、骨料堆場(chǎng)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(shí)清掃，骨料堆場(chǎng)應(yīng)建成封閉式堆場(chǎng)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(shí)清除粉塵并保持衛(wèi)生。

（d）無生產(chǎn)時(shí)若風(fēng)量較大，堆場(chǎng)揚(yáng)塵對(duì)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(yáng)塵。

（e）國(guó)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(gè)與城市整體大氣質(zhì)量相關(guān)，所以也應(yīng)加強(qiáng)國(guó)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(xiàn)。

（f）為便于查找和購買先進(jìn)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(diǎn)推薦先進(jìn)除塵器設(shè)備。

以上是我們的項(xiàng)目研究得出的初步結(jié)論，下一步計(jì)劃對(duì)攪拌站環(huán)保設(shè)備與污染物排放標(biāo)準(zhǔn)做進(jìn)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(jìn)步，在很大程度上反映出一個(gè)國(guó)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(diǎn)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(guó)特色的綠色混凝土產(chǎn)業(yè)。