鋼鐵生態(tài)工業(yè)園環(huán)境影響評價方法研究

馮麗華

(忻州市環(huán)境保護研究所，山西 忻州 034000)

經(jīng)濟的發(fā)展促進了我國工業(yè)的加速進步，然而也造成了環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題的出現(xiàn)。鋼鐵行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，同時也是高消耗、高排放、高污染的“三高”行業(yè)。近年來，隨著“新四化”的提出，要求工業(yè)企業(yè)從源頭上解決環(huán)境污染問題，做到清潔生產(chǎn)，從而向著循環(huán)、可持續(xù)的方向發(fā)展。環(huán)境友好型的新型工業(yè)化引領(lǐng)著傳統(tǒng)工業(yè)的變革，是解決未來工業(yè)發(fā)展與資源環(huán)境之間矛盾的重要途徑，是實現(xiàn)工業(yè)系統(tǒng)持續(xù)健康發(fā)展的最有效方式。鋼鐵生態(tài)工業(yè)園是由鋼鐵制造及衍生企業(yè)形成的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，是以減量化、循環(huán)化和資源化為原則，建成的一個結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)[1]。環(huán)境影響評價是指對區(qū)域開發(fā)給環(huán)境帶來的影響進行評價，并提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)境影響的對策和措施。對生態(tài)工業(yè)園環(huán)境影響進行評價，可以摸清工業(yè)園現(xiàn)狀，預(yù)測發(fā)展趨勢，并立足于園區(qū)內(nèi)生態(tài)鏈和生態(tài)網(wǎng)的建設(shè)，實現(xiàn)區(qū)域清潔生產(chǎn)。

1 生態(tài)工業(yè)園系統(tǒng)特征分析

生態(tài)工業(yè)園是由制造企業(yè)和服務(wù)企業(yè)形成的企業(yè)社區(qū)，是繼經(jīng)濟、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)之后中國的第三代產(chǎn)業(yè)園區(qū)。在該社區(qū)內(nèi)，各成員單位通過共同管理環(huán)境和經(jīng)濟事宜，能獲得比單個企業(yè)個體行為所能獲得的效益之和更大的效益。由此可見，生態(tài)工業(yè)園作為一種生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)，是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

1.1 生態(tài)工業(yè)園的結(jié)構(gòu)

與傳統(tǒng)的“設(shè)計-生產(chǎn)-使用-廢棄”生產(chǎn)方式不同，生態(tài)工業(yè)園以生態(tài)工業(yè)理論為指導(dǎo)，遵循的是“回收-再利用-設(shè)計-生產(chǎn)”的循環(huán)經(jīng)濟模式，目標是在最小化參與企業(yè)的環(huán)境影響的同時提高其經(jīng)濟效益。生態(tài)工業(yè)園的結(jié)構(gòu)具體標志如圖1所示[2]。

1.2 生態(tài)工業(yè)園的功能

生態(tài)工業(yè)園是一個涉及經(jīng)濟、社會、環(huán)境的復(fù)雜工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，園區(qū)中主要包含主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、衍生產(chǎn)業(yè)和居住區(qū)等[3]。生態(tài)工業(yè)園屬于我國的第三代產(chǎn)業(yè)園區(qū)，其崇尚生態(tài)工業(yè)，強調(diào)從工業(yè)源頭上減少污染物排放，以及仿照自然生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)，使企業(yè)內(nèi)部各行業(yè)合作模擬自然生態(tài)系統(tǒng)，追求資源利用效率最大化的同時，推進循環(huán)、綠色、低碳發(fā)展，實現(xiàn)環(huán)境污染最小化。

2 鋼鐵工業(yè)園生態(tài)化建設(shè)

2.1 鋼鐵生態(tài)工業(yè)園的特點

鋼鐵行業(yè)是我國實現(xiàn)工業(yè)化的支柱產(chǎn)業(yè)，然而隨著資源的枯竭和環(huán)境污染的加劇，其發(fā)展受到限制。因此，遵循工業(yè)生態(tài)學(xué)和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)律，仿照自然生態(tài)系統(tǒng)中鋼鐵循環(huán)代謝過程，實現(xiàn)節(jié)能、降耗和清潔生產(chǎn)以及能源和水的循環(huán)利用，建設(shè)資源環(huán)境友好發(fā)展的鋼鐵生態(tài)工業(yè)園是其最佳選擇。

鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)過程主要包括采/選礦、燒結(jié)/球團、煉鐵等，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品和廢棄物種類繁多、成分復(fù)雜，且處處伴隨著廢水、廢氣、固體廢物等污染物的產(chǎn)生和外排，是高消耗、高排放、高污染的“三高”行業(yè)。鋼鐵行業(yè)經(jīng)典工藝流程如圖2所示。

圖2 鋼鐵企業(yè)經(jīng)典工藝流程圖

鋼鐵工業(yè)園的建設(shè)主要通過園區(qū)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的閉環(huán)循環(huán)，針對能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對生產(chǎn)過程中的廢水、廢氣和固體廢物等進行回收，降低煙(粉)塵對環(huán)境的污染和破壞，提高資源能源利用效率，從而達到經(jīng)濟與環(huán)境的雙贏。

2.2 鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過程中的環(huán)境問題

鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)過程主要包括燒結(jié)/球團、煉鐵、煉鋼等，產(chǎn)生的環(huán)境問題主要涉及生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水、廢氣和固體廢棄物。

1) 生產(chǎn)廢水。鋼鐵生產(chǎn)過程中幾乎所有的工序都會用到水，如燒結(jié)、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼過程等，相應(yīng)的就會產(chǎn)生廢水的排放，其特點主要是廢水量大、污染物種類多、水質(zhì)復(fù)雜。

2) 生產(chǎn)廢氣。鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣主要來源有燒結(jié)、煉鐵、煉鋼等，其特點是排放量大、污染面廣，且多為無組織排放，但有些廢氣溫度較高，可進行回收利用。

3) 固體廢棄物。鋼鐵生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量固體廢物，其不僅占地面積大，污染環(huán)境，尤其對土壤環(huán)境造成破壞，而且浪費資源。

2.3 鋼鐵工業(yè)園生態(tài)化建沒面臨的環(huán)境問題

如前所述，鋼鐵生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量生產(chǎn)廢水、廢氣及固體廢棄物。環(huán)境影響是指人類活動對環(huán)境的作用和導(dǎo)致的環(huán)境變化，是生態(tài)工業(yè)園規(guī)劃建設(shè)需要重點考慮的問題之一。環(huán)境影響評價是指對區(qū)域開發(fā)給環(huán)境帶來的影響進行評價，對于新建、改造現(xiàn)有生態(tài)工業(yè)園，都需要進行環(huán)境影響評價。對于鋼鐵行業(yè)，將這些廢棄物進行回收處理，既可以減少新鮮原材料的消耗，還可以減少污染物的外排，預(yù)防環(huán)境污染，達到將經(jīng)濟指標、環(huán)境指標最優(yōu)結(jié)合的雙重效果。

3 鋼鐵生態(tài)工業(yè)園環(huán)境影響評價方法

環(huán)境影響評價就是分析項目建成后可能對環(huán)境產(chǎn)生的影響，并基于可持續(xù)發(fā)展的理念下，提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)境影響的對策和措施，從而達到盡可能減少污染，保護生態(tài)環(huán)境的目的。目前，單純追求經(jīng)濟效益最大化的發(fā)展模式已不再適應(yīng)新時代的發(fā)展需求，因此，對建設(shè)項目環(huán)境影響進行評價是很有必要的。

3.1 現(xiàn)有環(huán)境影響評價方法

1) 環(huán)境影響評價工作程序

環(huán)境影響評價的工作程序總體上可以分為3個階段，工作程序圖如圖3所示。

圖3 環(huán)境影響評價工作程序圖

2) 生態(tài)工業(yè)園環(huán)境影響評價方法

目前，環(huán)境影響評價方法的研究，主要涉及與評價過程中各個階段工作內(nèi)容相關(guān)的方法研究，如對環(huán)境影響因素識別、環(huán)境影響評價等技術(shù)方法的研究。生態(tài)工業(yè)園是一個涉及經(jīng)濟、社會、環(huán)境，并以環(huán)境優(yōu)良為特色的新生代園區(qū)。對生態(tài)工業(yè)園環(huán)境影響評價方法的研究，考慮其作為一種復(fù)雜工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能特點，主要針對其環(huán)境影響評價技術(shù)方法進行研究。

環(huán)境影響評價涉及很多領(lǐng)域，影響因素眾多，針對每一種環(huán)境影響評價技術(shù)方法，都有其各自的優(yōu)缺點。

其中，核查表法簡便易行，但存在很大的主觀性，造成影響因子選取偏差、不完整等，同時，核查表法判定開發(fā)活動與對應(yīng)的環(huán)境因子的相對影響大小，還具有無法定量描述環(huán)境影響程度的缺點；類比法是在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上尋找相似評價項目，是定性研究，不能定量計算，同時，類比過程中涉及因素眾多，實施起來也比較繁瑣，加之針對兩個不同的項目而言，項目的相似度其實很難完全已知，可信度也不能確定；專家調(diào)查法在一定程度上解決了資料、數(shù)據(jù)缺乏等問題，但是因為需要廣泛征集專家的意見，可能因為征求專家的不同，在其主觀判斷粗略計算情況下，得出的結(jié)論具有一定的人為差異性，且所需的時間和人力消耗較大；模型分析法是環(huán)境影響評價中最常用的方法，但是，模型分析法的應(yīng)用需要大量的己知數(shù)據(jù)，可能存在部分數(shù)據(jù)涉及行業(yè)機密，無法準確獲得。

3.2 基于能值的鋼鐵生態(tài)工業(yè)園環(huán)境影響評價方法

對生態(tài)工業(yè)園的環(huán)境影響評價方法而言，綜合以上分析，可以采用基于能值的節(jié)能量評估方法，以綜合評估生態(tài)工業(yè)園的節(jié)能減排效果[4-5]。節(jié)能量指滿足同等需要或達到相同目的條件下，通過采取管理、技術(shù)、設(shè)備等相關(guān)措施，使能源消費減少的數(shù)量。企業(yè)節(jié)能量是以單位能耗來確定的，其多少是考察節(jié)能降耗和污染減排的一個主要手段。不同的企業(yè)節(jié)能量計算方法不同，企業(yè)節(jié)能量基本計算是用實際能耗減去比較基準[6]。

事實上，能源節(jié)約不僅來源于直接能源消耗量的減少，從可持續(xù)發(fā)展及循環(huán)經(jīng)濟的角度看來，基于廢棄物排放也是一種巨大的潛在的能源消耗，能源節(jié)約還得益于廢水、廢氣等廢棄物資源化量的增加。因此，只有對節(jié)能量進行拓展，同時基于鋼鐵生態(tài)工業(yè)園結(jié)構(gòu)、功能及特點，充分考慮直接能源消耗及資源化潛在能源消耗節(jié)能量效果，并從系統(tǒng)的角度對傳統(tǒng)節(jié)能量核算方法進行改進，才能更加全面地評價工業(yè)園技改措施的環(huán)境效益和節(jié)能效果，從而為鋼鐵生態(tài)工業(yè)園的下一步健康、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展提供參考。

然而，廢水、廢氣和固體廢物資源化量具有不同的實物量綱，如廢水資源化轉(zhuǎn)化表現(xiàn)為節(jié)約水的噸數(shù)或立方米，廢氣資源化轉(zhuǎn)化表現(xiàn)為利用其節(jié)約的電能等，固體廢物資源化轉(zhuǎn)化表現(xiàn)為循環(huán)利用后的節(jié)約量等，其節(jié)能量無法直接以能源減少量或碳減排量來加以度量。能值分析理論的提出使不同能量之間的疊加和比較成為可能，因此，為了更全面準確地評價鋼鐵生態(tài)工業(yè)園的節(jié)能量，引用能值分析理論與方法，通過“原始數(shù)據(jù)→有效能→太陽能值→電能→標煤→碳排量”，把不同量綱的能量轉(zhuǎn)化為客觀的統(tǒng)一標準，再對工業(yè)園節(jié)能量進行核算的同時對其環(huán)境影響進行評價。

4 結(jié)語

綜上所述，生態(tài)工業(yè)園是一個涉及經(jīng)濟、社會、環(huán)境的，并以環(huán)境優(yōu)良為特色的新生代園區(qū)。能值分析方法可以利用合理的方法及適宜的評價指標，評價不同種類能量在整個系統(tǒng)中的作用和功能，衡量和比較生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)中不同等級能量的真實價值和貢獻，對于新時期的鋼鐵生態(tài)工業(yè)園環(huán)境影響評價意義重大。