美国石油焦环境监管对我国的启示-环境生态论文.doc

美国石油焦环境监管对我国的启示-环境生态论文美国石油焦环境监管对我国的启示 文蓝艳陈刚彭宁解然 2015年5月，清华一卡内基全球政策中心发布监管中国的石油焦消费研究报告，强调“中国的主要决策者对石油焦消费的增长及其对环境的影响缺乏全面了解”。7月，美国福布斯杂志发表中国正默默燃烧一种比煤炭更肮脏的燃料，指出“中国政府为减少空气污染所付出的努力可能因为石油焦燃烧而功亏一篑”。国内各大媒体也相继发文报道了这一观点，石油焦环境监管在中国引起广泛关注。 石油焦是以原油炼制过程中产生的各种渣油、重油为原料，经延迟焦化工艺生产得到的副产品。石油焦的主要成分为碳，此外还含有少量的硫、氮和金属等物质，具有高热值、高碳含量、低挥发性和低灰分的特点。含硫量低于3%的石油焦称为低硫焦，主要在炼钢和炼铝工业中用于制作电极；含硫量高于3%的石油焦称为高硫焦，是一种可替代动力煤的经济燃料，主要作为水泥、电力和炼钢行业的燃料使用，全球约80%的石油焦为高硫、燃料级石油焦。 从全球范围看，美国是世界上最大的石油焦生产国，长期以来在石油焦环境管理方面积累了宝贵的实践经验，对我国开展相关工作具有重要借鉴意义。 美国石油焦生产及消费情况 随着原油需求量的不断增加以及原油加工向重质化方向发展世界范围内生产石油焦的炼油厂数量持续上升，石油焦产量急剧增加。过去十年，由于美国炼油能力保持不变，石油焦产量相对稳定，其增长速度显著低于世界水平。如2007-2012年，美国石油焦产量仅增长2%，而世界（不含美国）石油焦产量增长了35%。 2005年，美国石油焦出口量已占到其净适销量(Net Marketable)的58. 3%。十年间，石油焦出口量呈现出稳定的上升趋势，201 1年后，每年80%以上的石油焦出口至其他国家（图1）。美国燃料及石化生产商协会指出，导致石油焦出口市场大幅上涨的原因在于：其一，天然气和煤已较为经济，对残余燃料油的使用持续降低，且随着美国煅后石油焦使用需求的下降，美国国内市场逐年缩减；其二，国际煤炭价格高于美国煤炭价格，由于石油焦价格将追随煤炭价格发生变化，国外市场将比美国国内市场更具经济效益。 美国石油焦环境管理 对石油焦存储和处理设施的监管 美国联邦层面并未制定专门针对石油焦的国家排放标准，现有法律和环境质量标准完全可以管控石油焦污染排放。其一，美国已建立完备的大气污染防治法律体系，对于石油焦燃烧可能造成的更高的大气污染(PMio、S02. NOx)（表1），以清洁空气法确立的国家环境空气质量标准和州实施计划(SIPs)为手段进行监管；企业根据自身情况提出扬尘控制计划，该计划需要得到相关机构的批准并接受监督。其二，对于可能造成的水体污染，以清洁水法相关条款为依据进行监督，企业自愿提出雨水污染防治计划，并取得工业区雨水排放许可。其三，由于石油焦在一定条件下会形成可燃性粉尘，造成安全生产隐患，相关企业需按照美国消防协会制定的国际消防规范要求取得操作许可。 一是扬尘控制计划(FugitiveDust Control Plans)。按照联邦及各州法律，建有石油焦储存和处理设施的企业需要或者可能需要得到相关机构对企业扬尘控制计划的批准。扬尘控制计划以联邦及各州相关法律为依据进行制定和实施：其一，根据空气清洁法，PMio未达到国家环境空气质量标准地区的州实施方案；其二， 清洁空气法第V章所规定的取得安装高排放设施许可的相关条款；其三，授权对扬尘控制计划进行归档的州法律，以及基于空气质量监测值或基于群众申诉的允许州环境机构要求企业开展扬尘控制计划的州法律。 扬尘控制计划中应包括未来能够充分控制扬尘的具体信息：其一，合理控制扬尘排放的技术和方法；其二，石油焦质量、湿度、密度和粒径的汇总信息，以便更好地开展扬尘控制；其三，按照扬尘排放计划实施相关活动的详细记录；其四，为成功执行扬尘排放计划需要安装相关控制设施的时间表。 州法律要求环境机构审查并批准企业的扬尘控制计划。如果企业相关设施的扬尘排放计划未获批准，且再次提交的版本仍然不能达到要求时，环境机构需要对相关设施实施具体的控制措施。各州环境机构需经常监测石油焦储存和处理设施，特别针对提交了扬尘控制计划的企业，以确保石油焦扬尘不会对周边地区造成环境影响。 二是雨水污染防治计划(StormWater Prevention Plans)。按照清洁水法，如果未取得国家污染排放清除系统(National PollutantDischarge Elimination System)污染排放许可，将禁止向水体中排放污染物。美国环保局( EPA)污染排放清除系统及各州相关规定要求石油焦储存和处理设施取得工业区雨水排放许可，申请排放许可时，需要提交雨水污染防治计划。 石油焦储存和处理场所的城镇雨水径流主要来自大气降水、道路径流以及屋顶径流。雨水污染防治计划中需要明确能够降低环境影响的控制措施，这些措施需要最大程度地控制石油焦储存和处理设施区域的雨水径流及污泥；提供相关设施的地形图、雨水径流的潜在来源和径流方向、现场材料等资料；同时，还应包括员工培训、预防性维护、风险识别、泄漏防范和处置程序、记录保持和内部报告程序等相关信息。 制定雨水污染防治计划的石油焦储存和处理设施需要接受州环保工作者的监督。环保工作者需要对相关信息和措施进行核实，如潜在污染物的来源是否精确，排水系统图是否已进行修改或升级以准确反映当前状况，降低雨水排放污染物的控制措施是否已经执行且能够有效控制污染。 三是可燃性粉尘许可( Com-bustible Dust Permits)。美国消防协会制定的国际消防规范 (International Fire Code)已被绝大多数州和地方政府广泛采用，该规范要求产生可燃性粉尘的设施必须取得操作许可。由于石油焦在一定的条件下将形成可燃性粉尘，造成安全生产隐患，州和地方法律要求建有石油焦储存和处理设施的企业取得可燃性粉尘设施的操作许可。操作许可需要遵守国家消防保护协会(National Fire Protection Association,NFPA)相关标准：其一，NFPA 654可燃性固体颗粒的生产、加工和防火防尘爆标准中指出，为防止可燃性粉尘爆炸并将爆炸造成的危险和伤害降至最低，对粉尘和火源进行控制。其二，NFPA 69防爆系统标准为防爆而制定，包括检查、维护和灭火。 健康及环境影响评价 1998年，由美国环保局、美国环保基金会、美国石油协会、美国化学理事会共同发起了高产量化学品挑战项目High Production Volume(HPV) Challenge Program。该项目旨在收集产量或者进口量大于500吨年的工业化学品的健康和环境影响数据，一方面向公众分享基本的危险信息以便公众更好地参与到地方、州和联邦环境决策中，另一方面为美国环保局提供有价值的化学品危害和毒性信息，以保障其保护人体健康和福利的使命。 随着石油焦的大量生产和广泛使用，其对人体健康和环境的影响受到多方关注。2000年，美国石油协会HPV测试组向美国环保局提交了石油焦测试计划和充分研究摘要，此后在HPV项目下开展了一系列石油焦危害性研究并发布了相关研究成果。2007年，美国石油协会HPV测试组向美国环保局提交了石油焦类别分析和危害特征报告，美国环保局在官网上向公众发布了该报告。在此基础上，201 1年，美国环境局发布石油焦危害特征的筛选分析报告，该报告详细表述了石油焦的化学特性、环境暴露特征、人体健康危害和环境危害。 2013年5月， 纽约时报发表专题报道，质疑石油焦的环境与健康影响，为回应媒体质疑，美国国会研究服务部于同年10月发布石油焦：工业和环境问题研究报告，重点就石油焦潜在健康和环境影响进行论述。 一系列研究结果表明，石油焦在常态下十分稳定，基本上被认为是一种惰性物质。石油焦不会蒸发至大气中，不会与水发生化学反应，也不会在光照下发生化学反应。根据资源保护和恢复法案，石油焦在固体废物和危险废物分类中被豁免；根据环境应对、赔偿和责任综合法，石油焦不属于有害物质。 生态毒性试验结果表明，石油焦对环境和人体健康造成的潜在危害较低。石油焦主要通过吸人和皮肤接触对人体形成暴露影响，仅在重复剂量和慢性吸入毒性试验中发现对呼吸道和肺产生了不可逆的影响，但其主要原因在于对高浓度颗粒物的吸入，而非石油焦中化学成分诱发的病变。同时，在毒理学研究中尚未发现有致癌、繁殖和生育功能异常影响。 芝加哥石油焦环境污染事件 2013年初，美国媒体开始报道底特律河岸堆积如山的石油焦。5月，当地民众开始抗议，在全国引起广泛关注。此后，石油焦堆放被部分转移到芝加哥，但抗议浪潮在芝加哥愈演愈烈。 2013年夏末，芝加哥东南部居民认为三处大型石油焦储存场地造成了空气和水体污染（其中两处为KCBC公司所有，另一处为Beemsterboer矿渣公司所有）。在相关法律与研究的基础上，美国环保局与伊利诺斯州环保局密切合作，伊利诺斯州司法部长办公室和芝加哥公众健康部共同解决居民关心的扬尘问题，并对石油焦储存和运输导致的健康风险进行评估。 美国环保局要求企业进行大气颗粒物监测，井向EPA提供监测数据 美国环境保护局要求KCBC和Beemsterboer两家企业对石油焦储存设施所在场地的大气颗粒物进行监测。2013年11月15日，美国环保局按照清洁空气法第114条a款中要求提交信息的相关规定，要求两家企业在石油焦储存设施所在场地建立并运营扬尘监测网络，并向环保局提供监测数据；同时，向环保局提交质量保证项目计划，并对石油焦样品进行监测。 美国环保局要求KCBC在每个石油焦储存设施所在场地安装空气监测仪器。每个监测仪器必须每天每小时对PMio进行监测。同时，每周还需用过滤器收集两次24小时的PMio样品，用于在实验室分析其有毒金属和其他元素含量。同时，在每个场地安装气象监测设备测量风速和风向，以便确定造成粉尘的污染源。KCBC于2015年2月开始运营其监测网络， 按照国家环境空气质量标准，当PMio的24小时平均浓度超过1 54微克立方米时即为超标。一旦石油焦储存设施所在场地PMio出现超标，美国环保局将采取行动改善大气质量，并将按照清洁空气法第1 13条a款规定，对超标企业发出整改通知。同时，美国环保局也将对空气样品进行监测，通过分析有害金属结果来评估长期吸入这些污染物将如何影响人体健康。美国环保局尚无有毒物质的空气质量标准，是通过污染物可能导致的健康风险来确定相应的浓度水平。 州政府代表民众对企业提起诉讼，充分发挥地方环境管理的立法作用 伊利诺斯州代表民众对石油焦储存企业提出诉讼。作为回应，Beemsterboer公司在短时间内清理了所有的块体材料，包括关闭其在芝加哥东南部的石油焦储存设施。2015年2月，KCBC公司宣布将在未来5个月内关闭其在芝加哥北部的石油焦场所，并按芝加哥政府的要求，在2016年6月之前采取措施解决南部场所的石油焦堆放问题。虽然KCBC公司还将继续接受附近炼油厂的石油焦，但芝加哥东南环境委员会主席谨慎且积极地表示，芝加哥离彻底解决石油焦问题又近了一步。2014年2月16日，伊利诺斯州为加强石油焦监管向污染控制委员会提出紧急条例的申请，委员会否决了采取紧急条例的建议，并将按照正常程序继续推进这一提议。加强我国石油焦环境监管的政策 建议 虽然我国石油焦消费与煤炭消费相比微不足道，但对石油焦可能导致的环境污染必须高度警惕。当前，我国正在加大力实施“大气污染防治行动计划”，新修订的大气污染防治法也将于2016年1月1日起施行，为石油焦的环境监管工作提供了有力保障。借鉴美国经验，对我国石油焦环境管理提出如下建议。 严格落实大气污染防治行动计划，以环境空气质量标准严格约束石油焦燃烧排放的污染物 2012年，我国发布了重点区域大气污染防治“十二五”规划和新的环境空气质量标准；2013年，“大气污染防治行动计划”提出了要在10个方面采取的行动和35条具体措施，涵盖了大气污染防治工作的各个方面。石油焦可能产生的大气污染物( PMio、S02、NOx)均在我国空气质量标准和大气污染防治法律的约束范围内。严格落实“大气污染防治行动计划”，按照环境空气质量标准对石油焦相关设施及场地的大气环境质量进行约束，使石油焦燃烧排放的污染物在可控范围之内。 抓好石油焦运输、储存等重要环节的环境监管，严防因扬撒、雨水径流引发的环境风险 石油焦因理化特征而引发的环境风险远高于燃烧本身，储存和运输环节的环境风险更高，将直接影响PMio防治成效。相关企业必须采取措施防范扬尘可能造成的大气污染，如修建绿化带、运输覆盖、减少石油焦露天堆放等；政府应对石油焦堆放场所、运输路线进行严格把关，并准确掌握相关区域PMio监测值，根据监测数据对企业防尘情况进行监督，最大限度降低石油焦储存和运输过程造成的环境影响。此外，石油焦粉末及其所含的重金属易造成雨水径流污染，尤其是暴雨后容易发生水污染事件。应要求企业设置截污装置及污染雨水收集池、优化排水管道，并开展风险识别和应急处理方案，积极应对石油焦可能造成的水体污染问题。 全而掌握我国石油焦生产及使用情况，开展石油焦排放及环境影响摸底调查 当前，我国石油焦生产、消耗、进出口数据尚不够公开化、透明化，公众难以通过官方途径获得详细数据。同时，石油焦作为可替代动力煤的经济燃料，在我国广泛应用于电力、水泥和炼钢行业，但政府对石油焦的燃烧及其排放情况缺乏全面掌握。建议对我国石油焦使用情况进行全面的摸底调查，及时向公众公布石油焦生产及使用情况；同时对相关区域大气空气质量进行持续监测，重点对PMio、S02、NOx、P