孫凱 丁洪澤 于樂 湯穎 徐圃青
摘要:指出了常州市加油站汽油銷售量隨著機(jī)動(dòng)車保有量同步快速增長,已成為常州市VOCs排放的主要來源之一。為準(zhǔn)確計(jì)算加油站VOCs排放量,選取CARB(美國加州空氣資源委員會(huì))排放因子,并結(jié)合常州市加油站油氣控制措施現(xiàn)狀,建立了常州市2016年加油站汽油VOCs排放清單。結(jié)果顯示:2016年常州市加油站汽油VOCs排放總量為379.51t;所有轄區(qū)(市)中,經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的武進(jìn)區(qū)、新北區(qū)以及人口較為密集的天寧區(qū)、鐘樓區(qū)的加油站汽油VOCs排放量相對(duì)較高;不同類型加油站的油氣控制措施均存在提升空間,其中,郊區(qū)民營企業(yè)加油站應(yīng)作為VOCs污染控制的重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:揮發(fā)性有機(jī)物;加油站;汽油;控制措施
中圖分類號(hào):X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2019)18-0143-03
1引言
VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)是二次有機(jī)氣溶膠和臭氧的重要前驅(qū)物,其造成的光化學(xué)污染已成為我國部分城市面臨的一個(gè)重要環(huán)境問題。城市加油站的油品蒸發(fā),尤其是汽油蒸發(fā)是VOCs排放的一個(gè)重要來源,且蒸發(fā)所含VOCs物種的化學(xué)活性非常高,對(duì)臭氧生成的貢獻(xiàn)率不容忽視。
近年來,隨著家庭小型機(jī)動(dòng)車保有量的快速增長,城市加油站的汽油銷售量均出現(xiàn)大幅提升。據(jù)統(tǒng)計(jì),2013~2016年間常州市機(jī)動(dòng)車保有量增長率為12.8%,其中家庭小型機(jī)動(dòng)車保有量年均增長率達(dá)14.5%。隨著交通油品需求的不斷增長,加油站汽油蒸發(fā)造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重。因此,研究常州市加油站各排放環(huán)節(jié)的VOCs污染控制措施,建立加油站汽油的精細(xì)化VOCs排放清單,有助于常州市進(jìn)一步明確全市加油站VOCs污染排放的管控方向和思路。
夏思佳等根據(jù)江蘇省的油品調(diào)入和調(diào)出總量,估算了2010年江蘇省油品儲(chǔ)運(yùn)源的VOCs排放量;閆雨龍和彭林利用山西省各油品的消費(fèi)量,核算出2013年山西省油氣儲(chǔ)運(yùn)源的VOCs排放量;陳軍等將油氣儲(chǔ)運(yùn)源劃分為天然氣運(yùn)輸、油品儲(chǔ)存、油品運(yùn)輸和加油站4類,并根據(jù)油品銷售量、天然氣使用量等推估其VOCs排放量。但上述研究均采用“自上而下”的宏觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為估算的基礎(chǔ),且核算過程未考慮各加油站、儲(chǔ)油庫等在油氣回收設(shè)施方面的差異,清單的精細(xì)化程度不足,難以對(duì)環(huán)境管理工作提供有效技術(shù)支撐。
本研究針對(duì)加油站這一油氣儲(chǔ)運(yùn)源中VOCs排放的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),采取“自下而上”的方式獲取各加油站汽油銷售量、污染控制措施等相關(guān)信息,精確計(jì)算常州市加油站的汽油VOCs排放現(xiàn)狀,明確VOCs減排潛力,為下一步常州市開展加油站VOCs專項(xiàng)整治行動(dòng)提供確切的指導(dǎo)和依據(jù)。
2研究方法
2.1加油站VOCs排放估算方法
加油站VOCs排放環(huán)節(jié)主要包括卸油排放、加油排放、儲(chǔ)罐呼吸排放、加油槍滴油和膠管滲透共5個(gè)環(huán)節(jié)。各環(huán)節(jié)的油氣排放控制技術(shù)包括:(1)卸油排放控制采用卸油油氣回收技術(shù),該技術(shù)也成為StageI(第一階段油氣回收技術(shù)),包括將噴濺式改為浸沒式,并安裝卸油油氣回收管線。(2)加油排放控制存在2種加油油氣回收技術(shù),第一種為基于加油站改造的技術(shù),也成為StageII(第二階段油氣回收技術(shù)),包括安裝真空泵、同軸膠管和油氣回收加油槍等設(shè)備;第二種為ORVR(車載油氣回收技術(shù))。(3)儲(chǔ)罐呼吸控制,實(shí)施油罐密閉和安裝P/V閥(真空/壓力閥)。(4)加油槍滴油控制,采用不滴油加油槍。(5)膠管滲透控制,采用低滲透膠管。
式(1)中,E為加油站VOCs總排放量,t/a;A為活動(dòng)水平數(shù)據(jù),即加油站汽油年銷售量,L/a;UEFi為i環(huán)節(jié)未控狀態(tài)下的VOCs排放因子,mg/L;ui為油氣排放控制措施的VOCs削減效率。上述參數(shù)的取值來源于CARB(美國加州空氣資源委員會(huì))的推薦。
2.2常州市加油站VOCs排放控制現(xiàn)狀
根據(jù)常州市《關(guān)于加強(qiáng)油氣污染監(jiān)管的通知》(蘇環(huán)辦[2015]175號(hào))的相關(guān)要求,2016年常州市在全市范圍內(nèi)大力推廣油氣排放控制技術(shù),主要包括卸油環(huán)節(jié)的油氣回收技術(shù)(Stage I)、加油環(huán)節(jié)的油氣回收技術(shù)(StageⅡ)、儲(chǔ)油罐呼吸排放控制;但加油槍滴油、膠管滲透環(huán)節(jié)未采取有效控制措施(表1)。
由于所在轄域(城區(qū)和郊區(qū))的環(huán)保監(jiān)管力度及企業(yè)經(jīng)營主體(國企和民企)的不同,各加油站對(duì)油氣排放控制技術(shù)的執(zhí)行程度存在差異。為此,本研究根據(jù)加油站油氣回收控制技術(shù)的調(diào)研結(jié)果,將常州市加油站分為城區(qū)國企、郊區(qū)國企、城區(qū)民企和郊區(qū)民企4大類型。調(diào)研結(jié)果顯示,城區(qū)國企加油站的油氣回收控制技術(shù)執(zhí)行力度最好,卸油、加油及儲(chǔ)罐呼吸控制措施均按照要求配備Rig常運(yùn)行;郊區(qū)國企加油站也按照要求配備油氣控制措施,但普遍存在加油槍集氣罩變形,加油環(huán)節(jié)油氣控制效果差的問題,存在這一問題的加油站比例為30%;城區(qū)民企與郊區(qū)民企加油站的集氣罩普遍存在破裂,加油環(huán)節(jié)油氣控制效果較差,存在這一問題的加油站比例均為50%;此外,郊區(qū)民企的儲(chǔ)油罐P/V閥普遍不能正常運(yùn)行,油氣直接排空現(xiàn)象較多。
2.3活動(dòng)水平獲取及排放因子修正
結(jié)合表1的排放因子推薦值和常州市加油站油氣控制現(xiàn)狀的調(diào)研結(jié)果,確定常州市不同類型的加油站VOCs排放因子。具體如表2所示。
活動(dòng)水平數(shù)據(jù)為常州市各加油站的汽油銷售量,來源于常州市商務(wù)部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及研究人員的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。數(shù)據(jù)顯示,2016年常州市加油站總數(shù)為284家,其中年汽油銷售總量為85.40t。
3結(jié)果與討論
3.1分轄區(qū)VOCs排放量
2016年常州市加油站汽油VOCs排放量為379.5lt,各轄區(qū)的VOCs排放量及其所占比重見下表??傮w來看,VOCs排放量集中于人口相對(duì)集中、經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的地區(qū)。
武進(jìn)區(qū)和新北區(qū)加油站汽油VOCs排放量占比遠(yuǎn)高于其他轄區(qū)(市),兩者合計(jì)占比高達(dá)53.73%,這與兩個(gè)區(qū)的經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)有關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年武進(jìn)區(qū)和新北區(qū)的GDP分別為1968.99億元和1155.03億元,兩者之和占全市GDP的比重達(dá)53.22%;人均GDP分別為13.67萬元和16.74萬元,高出全市平均水平的比例分別為9.68%和34.32%,其余各區(qū)(市)均低于全市平均水平。
天寧區(qū)和鐘樓區(qū)加油站汽油VOCs排放量占比相對(duì)較高,這與兩個(gè)區(qū)的人口相對(duì)集中有關(guān)。天寧和鐘樓區(qū)是常州市成立之初最早的兩個(gè)區(qū),行政面積較小,但人口密度較高。2016年天寧區(qū)和鐘樓區(qū)的人口密度分別為4132人/km2和4642人/km3,分別為全市平均水平的3.84倍和4.31倍,遠(yuǎn)高于其他轄區(qū)(市)的人口密度。較高的人口密度帶來了較高的機(jī)動(dòng)車輛出行需求,加油站的分布也較為密集,汽油銷售量相對(duì)較高(表3)。
3.2分企業(yè)類型VOCs排放量
不同地域不同類型加油站的VOCs排放量及其所占比重見下表??傮w來看,VOCs排放量城區(qū)國企、郊區(qū)國企加油站的VOCs排放量相對(duì)較高,這與國企的加油站數(shù)量多、汽油銷售量大有關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì),國企的汽油銷售量遠(yuǎn)高于民企,占全市銷售總量的比重達(dá)70%以上,其中,城區(qū)國企的比重為41.5%。
其次,郊區(qū)民企加油站的VOCs排放量居第三位,這與郊區(qū)民企加油站規(guī)模普遍偏小,油氣回收措施不完善密切相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年常州市郊區(qū)民企加油站平均汽油年銷售量為0.19萬t,遠(yuǎn)低于全市加油站的平均年銷售量(0.30萬t)。此外,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況看,郊區(qū)民企加油站的銷售人員數(shù)量少,環(huán)保意識(shí)較為薄弱,對(duì)油氣回收措施的運(yùn)行維護(hù)較少,使得安裝的措施難以發(fā)揮應(yīng)有的效率(表4)。
4結(jié)語
(1)常州市2016年加油站汽油VOCs排放總量約為379.51t,不同轄區(qū)(市)的VOCs排放量存在較大差異。其中,經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)域以及人口較密集區(qū)域的加油站汽油VOCs排放量相對(duì)較高。
(2)不同區(qū)域、不同經(jīng)營主體的加油站汽油VOCs排放存在差異。其中,國營企業(yè)(尤其是城區(qū)的國營企業(yè))的油氣回收措施相對(duì)完善,但油品銷售量相對(duì)較高,占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,其汽油VOCs排放量較大;郊區(qū)的民營企業(yè),因規(guī)模小、環(huán)保意識(shí)薄弱,其油氣回收措施極不完善,其汽油VOCs排放水平也較高。
(3)常州市加油站汽油的油氣回收措施存在一定的提升空間。其中,郊區(qū)民營企業(yè)的提升空間最大,未來應(yīng)作為重點(diǎn)加大監(jiān)督管理力度;其他類型企業(yè)也存在不同程度的提升空間,環(huán)境管理部門應(yīng)督促其重點(diǎn)在加油排放控制、加油槍滴油、膠管滲透等方面完善VOCs污染防治措施。