《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》實施效果分析

吳鐵　趙春麗　劉大鈞　顧睿

摘要：《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996）自頒布實施以來，為我國環(huán)保事業(yè)作出了重要貢獻。通過對環(huán)保統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集整理，分析了目前涉工業(yè)爐窯行業(yè)的數(shù)量、分布及占比，重點分析了主要污染物排放情況。通過與部分行業(yè)污染物排放數(shù)據(jù)及標準值進行對比，分析了該標準在管控對象和管理要求方面存在的不足，并提出了相應對策建議。

關鍵詞：

工業(yè)爐窯；標準體系；排放標準

DOI： 10.14068/j.ceia.2015.06.009

中圖分類號：X-652文獻標識碼：A文章編號：2095-6444（2015）06-0037-04

工業(yè)爐窯是工業(yè)生產的重要工藝設備，同時也是主要污染源和耗能大戶，其污染主要來源于燃料燃燒以及原料物理、化學變化過程中所產生、排放的污染物。20世紀90年代初期，我國工業(yè)爐窯數(shù)量約為18萬臺，燃煤量列第3位，僅次于電站鍋爐和工業(yè)鍋爐[1]。

1《爐窯標準》的出臺背景及意義

1.1《爐窯標準》的發(fā)展沿革

1989年，國家環(huán)境保護局出臺了《工業(yè)爐窯煙塵排放標準》（GB 9078—1988），其適用范圍為“除水泥、鋼鐵、輕金屬、重有色等行業(yè)以外的燃煤、燃油、燃氣工業(yè)爐窯”，控制因子僅為煙塵和煙氣黑度。1996年國家環(huán)境保護局對其進行了全面修訂，并更名為《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（GB 9078—1996）（以下簡稱《爐窯標準》），煙粉塵控制濃度由統(tǒng)一的300 mg/m3加嚴至150～300 mg/m3，并新增二氧化硫、鉛、汞、氟、鈹和瀝青油煙6種污染物。

1.2《爐窯標準》的重要意義

（1）《爐窯標準》按爐窯的用途將工業(yè)爐窯分為“10大類19小類”，基本涵蓋了當時所有在用工業(yè)爐窯類別。

（2）《爐窯標準》首次提出二氧化硫排放的控制要求，同時增加了有害污染物的控制要求，將氟及其化合物、鉛、汞、鈹及其化合物、瀝青油煙等特征污染物作為控制因子進行管理。

（3）《爐窯標準》的頒布實施采用了“超前標準”的理念，自1996年3月發(fā)布到1997年1月實施有近1年時間的緩沖期。此外，《爐窯標準》采用了“分段標準”的管理方式，按“1997年1月1日前安裝的工業(yè)爐窯”和“1997年1月1日起新、改、擴建的工業(yè)爐窯”兩個時段對排污單位進行管理。

（4）《爐窯標準》強化了對重點排污行業(yè)、重要排污設施的管理，迫使部分行業(yè)積極發(fā)展節(jié)能技術，逐步改用發(fā)生爐煤氣、天然氣等清潔能源。

2《爐窯標準》的管控對象

根據(jù)2012年環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)，各行業(yè)規(guī)模以上工業(yè)爐窯總數(shù)約為10萬臺[2]。主要集中在非金屬礦物制品業(yè)、有色金屬冶煉及壓延業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延業(yè)及化學原料和化學制品制造業(yè)等41個大類行業(yè)，涉及189個中類行業(yè)和439個小類行業(yè)[3]。

2.1涉爐窯行業(yè)標準編制及頒布情況

隨著環(huán)保標準體系的不斷完善，我國先后頒布了多項行業(yè)排放標準，對行業(yè)所涉及工業(yè)爐窯的排污進行了規(guī)定，基本涵蓋了污染負荷較大的主要工業(yè)爐窯種類。同時，還有一些重要的涉工業(yè)爐窯行業(yè)的排放標準正在編制過程中。根據(jù)2012年的環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)，已頒布行業(yè)排放標準的行業(yè)、擬頒布行業(yè)排放標準的行業(yè)與尚未編制行業(yè)排放標準的工業(yè)爐窯數(shù)量分別約占55.15%、15.29%、29.56%[2]，如表1所示。

項目已頒布行業(yè)排放標準涉及的行業(yè)擬頒布行業(yè)排放標準涉及的行業(yè)尚未編制行業(yè)排放標準涉及的行業(yè)

大類行業(yè)數(shù)量/個81137

國民經濟行業(yè)分類中類行業(yè)數(shù)量/個1721153

小類行業(yè)數(shù)量/個3740362

爐窯數(shù)量占比占比/%55.1515.2929.56

顆粒物排放量占比/%62.9110.6426.46

污染物排放量占比二氧化硫排放量占比/%57.2013.4029.40

氮氧化物排放量占比/%69.8711.2818.86

注：根據(jù)《國民經濟行業(yè)分類》（GB/T 4754—2002），涉工業(yè)爐窯行業(yè)類別包括41個大類行業(yè)，涉及189個中類行業(yè)和439個小類行業(yè)。其中，同一大類或中類行業(yè)中，既包括“已頒布行業(yè)排放標準的小類行業(yè)”，也包括“擬頒布行業(yè)排放標準的小類行業(yè)”和“尚未編制行業(yè)排放標準的小類行業(yè)”。[HT]

由表1可知，已頒布行業(yè)排放標準的行業(yè)、擬頒布行業(yè)排放標準的行業(yè)與尚未編制行業(yè)排放標準的工業(yè)爐窯數(shù)顆粒物排放量占比分別為63%、11%、26%，二氧化硫排放量占比分別為57%、13%、30%，氮氧化物排放量占比分別為70%、11%、19%。

[HJ0][QH0][HT5”SS]環(huán)境影響評價第37卷[HT][KH-*8D][HJ]

[HJ0][QH0]第6期

吳鐵等：《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》實施效果分析

[HT][KH-*8D][HJ]

2.2管控對象領域現(xiàn)存主要問題

（1）分類方式過于粗放

隨著環(huán)保形勢的變化，工藝變化導致工業(yè)爐窯類型發(fā)生改變，新型爐窯層出不窮，作為排放標準，偏于粗放的管理理念已經難以滿足精細化的環(huán)保管理要求。不同爐窯在不同工況下，同一爐窯在不同工段下，甚至同一類爐窯在不同形式下，污染物的產生特征均存在差異。此外，《爐窯標準》未充分考慮到不同原料、燃料可能會使產生的污染物存在巨大差異，同種爐窯使用的燃料既可以是煤、油、氣等，也可以是電。

（2）管理對象逐步縮減

尚未編制行業(yè)排放標準的涉工業(yè)爐窯行業(yè)類別較多，但規(guī)模普遍較小，點多面廣，污染物排放量占比也較低。隨著我國環(huán)保排放標準管理精細化水平的不斷提高，《爐窯標準》的管理對象將進一步縮減。

3《爐窯標準》的管控要求

3.1污染物種類不全面

《爐窯標準》中控制的污染物包括煙（粉）塵、二氧化硫、氟及其化合物、鉛、汞、鈹及其化合物、瀝青油煙，共7種。

（1）常規(guī)污染物

對比已經發(fā)布的幾個行業(yè)排放標準，大部分將氮氧化物作為常規(guī)污染物進行控制[411]；對比石化、鑄造[12]等正在編制的行業(yè)排放標準，已經將氮氧化物作為常規(guī)污染物加以管控。尚無行業(yè)排放標準涉爐窯行業(yè)實際排放的常規(guī)污染物也包括氮氧化物[13]。

（2）特征污染物

行業(yè)排放標準越來越多地關注了行業(yè)特征污染物，如《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》及《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標準》控制的二噁英類，《鋁工業(yè)污染物排放標準》、《鉛鋅工業(yè)污染物排放標準》、《銅鎳鈷工業(yè)污染物排放標準》等標準控制的氯化氫、硫酸霧、氯氣等。

《爐窯標準》管控的特征排放因子種類有限，已無法滿足現(xiàn)今形勢下相關行業(yè)工業(yè)爐窯的污染防治要求，與各行業(yè)排放標準相比缺項問題較為明顯。

3.2污染物限值過于寬松

（1）與已頒布行業(yè)排放標準的比較

對比分析《爐窯標準》以及20世紀90年代初期與“十一五”末期鋼鐵行業(yè)排放污染物情況 [811]可知，1996年前，顆粒物濃度集中在14～365 mg/m3，二氧化硫濃度集中在966～2 860 mg/m3；“十一五”末期，顆粒物濃度為11.3～72.9 mg/m3，二氧化硫濃度為5.9～751.9 mg/m3，遠低于《爐窯標準》中的煙塵100 mg/m3和二氧化硫2 000 mg/m3的限值要求?！稜t窯標準》的出臺對于規(guī)范當時鋼鐵行業(yè)的污染物排放管理具有積極意義，但隨著污染防治措施的不斷進步，各污染物限值規(guī)定過于寬松，已經無法有效指導和管理鋼鐵行業(yè)的污染防治工作。

（2）與擬頒布行業(yè)排放標準的比較

分析《爐窯標準》污染物限值以及“十二五”初期石油化工行業(yè)裂解爐和各種加熱爐污染物排放情況可知，各類加熱爐煙塵排放濃度主要集中在14.24～85 mg/m3，二氧化硫排放濃度主要集中在2.93～480.63 mg/m3，遠低于《爐窯標準》中煙塵200 mg/m3和二氧化硫850 mg/m3的限值要求?！稜t窯標準》已難以實現(xiàn)對化工石化行業(yè)工業(yè)爐窯污染物排放的有效管理。

（3）與未編制行業(yè)排放標準的比較

分析《爐窯標準》污染物限值及20世紀90年代初期以及“十二五”初期石灰窯等工業(yè)爐窯污染物排放情況可知，幾個行業(yè)的工業(yè)爐窯顆粒物排放濃度為21.5～339 mg/m3，二氧化硫排放濃度為217～1 080 mg/m3，《爐窯標準》煙（粉）塵200 mg/m3和二氧化硫850 mg/m3的限值要求可以一定程度地實現(xiàn)對行業(yè)排污的管理。但對比“十二五”初期各工業(yè)爐窯的排污情況，《爐窯標準》相關污染物限值明顯偏寬，與當前行業(yè)實際排污情況存在較為明顯的脫節(jié)。

3.3其他管控要求

與后續(xù)出臺的各項環(huán)保排放標準相比，《爐窯標準》適用范圍、執(zhí)行時段、排氣速率、監(jiān)測方法等方面均有所落后[15]，已經不太適應先進環(huán)保形勢要求。

（1）適用區(qū)域

新修訂的《環(huán)境空氣質量標準》（GB 3095—2012）中規(guī)定，環(huán)境空氣功能區(qū)分為兩類，原有標準中的三類功能區(qū)并入二類功能區(qū)?！稜t窯標準》的分級方式與新的環(huán)境空氣質量標準之間存在銜接問題。

（2）排氣筒高度

《爐窯標準》只規(guī)定了污染物排放濃度限值，并通過過量空氣系數(shù)、摻風系數(shù)控制煙氣量，但未設定排放速率要求，無明確的排放量要求，未就等效排氣筒及其高度的概念及方法做出規(guī)定。

（3）監(jiān)測方法

《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》（GB 28662—2012）等行業(yè)標準對污染物監(jiān)測的頻次、采樣時間等均有要求，包括污染物濃度測定方法標準名稱及編號等內容?！稜t窯標準》未對污染物的采樣及分析方法做出相應規(guī)定。

4與《大氣污染物綜合排放標準》的對比分析

4.1《綜排標準》管理對象設定更有效

《爐窯標準》是從污染源的角度對大氣污染進行控制，根據(jù)爐窯類型的不同，規(guī)定了不同的排放限值?！洞髿馕廴疚锞C合排放標準》（GB 16297—1996）（以下簡稱《綜排標準》）則是從污染物的角度對大氣污染物進行控制，避免了對于行業(yè)或者污染源管控出現(xiàn)的掛一漏萬的問題，適用范圍更廣。

4.2《綜排標準》管控污染物種類更全面

《爐窯標準》管控的污染物包括煙（粉）塵、二氧化硫等常規(guī)污染物，以及鉛、汞、氟、鈹和瀝青油煙等特征污染物，控制的污染物共8種。而《綜排標準》共規(guī)定了33種大氣污染物的排放限值，基本涵蓋了《爐窯標準》所涉及的所有各類污染物。

4.3《綜排標準》設置排放速率更科學

《綜排標準》除規(guī)定了污染物排放濃度限值外，還對不同高度的排氣筒設置了排放速率要求，但《爐窯標準》只規(guī)定了污染物排放濃度限值，未設定排放速率要求。

5《爐窯標準》的未來發(fā)展路徑及建議

《爐窯標準》頒布出臺近20年來，一方面有力推動了我國環(huán)境標準體系的完善，另一方面推進了爐窯裝備節(jié)能環(huán)保水平的提升。但由于該標準頒布實施較早，與我國飛速發(fā)展的經濟社會形勢，以及不斷完善的環(huán)保要求相比，出現(xiàn)了一些較為明顯的不適應性，已經無法滿足現(xiàn)行的環(huán)境管理要求，亟須采取有效措施予以解決，可以考慮采用如下兩種方式：

5.1修訂《爐窯標準》

尚無行業(yè)排放標準的工業(yè)爐窯突出特點是行業(yè)分散、裝備規(guī)模小、裝備數(shù)量大，更為主要的是這些工業(yè)爐窯工藝類型各種各樣，燃料千差萬別。如果修訂《爐窯標準》，調查工作量將十分龐大，可以說無異于編制多個以工業(yè)爐窯為主的行業(yè)排放標準。

5.2廢止《爐窯標準》

目前，《綜排標準》處于修訂階段，因此，可以考慮以修訂的《綜排標準》替代《爐窯標準》，該路徑主要優(yōu)點在于，將關注點由污染源轉為污染物，可以不必考慮復雜的爐窯定義及分類問題，避免細化管理對象可能出現(xiàn)的“掛一漏萬”，與劃定“其他類別”可能出現(xiàn)的以偏概全的矛盾；通過《綜排標準》可以對更多的污染物進行管理；減少標準修訂的重復工作，節(jié)省有限的科研、資金、人力資源。

5.3結論及建議

修訂《爐窯標準》存在難以有效界定管理對象、不利于精細化管理等問題；采用擬修訂的《綜排標準》對暫無行業(yè)標準的工業(yè)爐窯污染物排放進行綜合管理，可以避免管理對象的“掛一漏萬”和“以偏概全”，同時減少標準修訂的重復工作。因此，建議廢止《爐窯標準》，對于無行業(yè)標準的工業(yè)爐窯可參考執(zhí)行修訂后的《綜排標準》，并提出如下建議：

（1）更大范圍地開展標準實施效果研究工作，對于存在適用范圍有遺漏、污染物類別不全、污染物排放限值較寬松等問題的行業(yè)排放標準，應盡快組織開展修訂工作。

（2）優(yōu)先發(fā)展行業(yè)排放標準，對于石油和天然氣、化學原料和化學制品、非金屬材料、鑄造、耐火材料等事關國民經濟命脈、產排污量大、環(huán)境影響較為顯著的重要行業(yè)，應加快制定行業(yè)排放標準。

（3）鼓勵各地方結合區(qū)域實際，特別是國家標準尚未關注的污染源或者污染物，出臺行業(yè)排放標準或綜合排放標準，作為國家標準體系的有益補充，不斷完善我國的環(huán)保標準體系。

（4）如將《爐窯標準》并入《綜排標準》，可在同種污染物下增設工業(yè)爐窯標準限值，如墨及碳素制品制造、機制紙及紙板制造、有機化學原料制造、化學藥品原料藥制造等行業(yè)的工業(yè)爐窯污染物排放濃度與《綜排標準》存在差異，需設置獨立標準限值。此外，剩余行業(yè)工業(yè)爐窯大氣污染物排放因子應包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、瀝青煙、重金屬、VOCs等。

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