混凝土搅拌站的大气环境质量监测及标准规范的研究.pdf

混凝土搅拌站的大气环境质量监测及 标准规范的研究* 赵娟 黄蓓佳 柴径阳 吴德 龙 1 上海理工大学环境与建筑学院 上海 2 0 0 0 9 3 ；2 上海建工材料工程有限公司 上海 2 0 0 0 8 6 摘要 ：推行环保型混凝土搅拌站是城市发展与绿色混凝土行业发展的必然趋势，针对国内混凝土搅拌站周边大气环境 质量不容乐观的现状，重点对已有混凝土搅拌站的环境管理标； 隹进行了解读。通过对上海市2家混凝土搅拌站的实地监 测 ，进一步验证了搅拌站大气环境现有的监测标准和规定制度的可操作性与合理性，并为混凝土搅拌站的大气环境管 理体 系的完 善提 出了一些建议 。 关键词：混凝土搅拌站 大气环境 监测标准 污染物减排 中图分类号：T U 7 6 1 1 9 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 4 ) I 2 - 1 4 3 3 0 3 S t u d y o n A t mo s p h e r ic E n v i r o n me n t a l Qu a l it y Mo n i t o r i n g a n d S t a n d a r d Sp e c i f i c a t io n f o r Co n c r e t e Ba t c h i n g Pla n t Z h a o J u a n H u a n g B e ij ia C h a i J i n g y a n g Wu D e l o n g 1 Co l le g e o f e n v i r o n me n t an d b u i ldin g o f Un i v e r s i t y o f Sh a n g h a i f o r Sc i e n c e a n d T e c h n o lo g y Sh a n g h a i 2 0 0 0 9 3 2 Sh a n g h a i J i a n g o n g En g i n e e r i n g Ma t e r ia l s Co ， L t d Sh a n g h a i 2 0 0 0 8 6 1 国 内预 拌混凝土行 业现状 我 国预 拌 混凝 土产 业 是 国家 重点推 进 和 扶持 的 基 础 性产业 。随着 国家城市发展规模 的不断扩大 ，预计 到 “ 十二五”期 末，预拌混凝土的生产和使用比例可扩大到 9 0 甚至更高。 目前 ，我 国是世界上生产和消费水泥、混 凝 土最多的国家，年产量 已占世界混凝土年产量的5 0 。 与此同时 ，预拌混凝土生产过程 中产生的扬尘 、废水 、废 料、噪声污染和资源消耗等也受到社会广泛关注。为了保 护环境 ，降低能耗 ，国家对水泥 、预拌混凝土发展制订 了 许多产业政策和规定 ，如城市禁止现场搅拌等，推动了预 拌混凝土和预拌砂浆的发展。 推行绿色预拌混凝土生产 ，建设环保型混凝土企业 ， 是世界现代混凝土技术发展史上 的重大进步。相对而言 ， 国外预拌 混凝土发展 已进 入 了成熟阶段 ，从世界排名前 列 的混凝 土企业来看 ，欧美 国家混凝土 企业排列在最前 面。这几年我国预拌混凝土发展 比较快的城市是北京、上 海 、成都等主要城市。北京、江苏 、上海三地 已由政府部 注 ：本项目为上海市引进技术的吸收与创新年度计划资助课 题，课题名称为 混凝土绿色环保化生产制备关键技术 ，课 题编号为l 2 CH一 1 2 。 作者简介：赵娟 ( 1 9 8 9 -) ， 女， 在读研究生。 通讯地址：上海市杨浦区军工路5 1 6 室 ( 2 0 0 0 9 3 )。 收稿 日期 ：2 01 4 1 l - l 4 门发文推进环保型搅拌站 ( 楼 ) 的建设 ，规定新建搅拌站 ( 楼 ) 必须满足 “ 绿色环保”要求 ， 已有的搅拌站必须限 期进行改造以达到绿色环保要求。在上述三地 ，已建成数 家全封 闭环保型搅拌站 ，在国内其他地区如重庆、武汉、 成都等地也相继建成数家环保混凝土搅拌 站，混凝土搅拌 站 “ 绿色生产、绿色管理 ”的 理念 已逐步被行业内认 同。 2 关于混凝土搅拌 站环境质量标准 预拌混凝土产业发展到现在，存在不少问题 ，诸如预 拌混凝土生产过程中产生的扬尘、废水、废料、噪声污染 和资源消耗等 ，所以国家对预拌混凝土产业发展制订 了许 多环境控制标准。 已有的国 内搅拌站相关环境标准 ，如与颗粒物排放相 关的有 水泥工业大气污染物排放标准 ，本标准首次发 布于 1 9 8 5 年。1 9 9 6 年第一 次修订成 水泥工业大气污染 物排放标准 ( G B 1 6 2 9 7 1 9 9 6)，从1 9 9 7 年1 月1 日起 实施。2 0 0 4 年第二次修订成 水泥工业大气污染物排放标 准 ( G B 4 9 1 5 2 O O 4) 。为适应 “ 十二五”环境管理 需 求，加强对颗粒物、s 0 、N O 等的排放控制， 水泥工业 大气污染排放标； 隹 ( G B 4 9 1 5 2 O 1 3) 在2 0 1 4 年3 月1 日 起实施 ，进一步严格限制 了排放标准 。其他的国内搅拌站 相关环境标准有 混凝土搅拌站 ( 楼 ) ( G B T 1 0 1 7 1 2 0 0 5)、 大气 污 染综 合排 放标 准 ( GB 1 6 2 9 7 1 9 9 6) 、 环境空气质量标准 ( G B 3 0 9 5 -2 0 1 2) 等。 2 0 1 4 1 2 B u ild iIIg C 。 n s t m c t io n f 1 4 3 3 3 环境质量标准解读 通过对 已有的国 内搅拌站相 关环境标准 等 的系统解 读 ，可知在所有的标； 隹中， 环境 空气 质量标； 隹为各 省 、自治 区、直辖市人 民政府对本标； 隹中未作规定的污染 物项 目之总纲 ，可 以据此制定地 方环境 空气质 量标； 隹。 然而混凝土中的废气情况是属于污染物排放标； 隹中的 ，故 在分析混凝土搅拌站的废气排放指标时应该采用 水泥工 业污染物排放标准 。但是因为城市整体 的空气需要达到 环境空气质量标； 隹，故对于混凝土搅拌站而言 ，应该 是一个整体的周边环境应该达到的标； 隹。 3 1污染物排放标准 关于大气污染排放标 ； 隹，国 内有 大气污 染物综合 排放标； 隹 ( GB 1 6 2 9 7 1 9 9 6)，在我 国现有 的国家大 气污染物排放标； 隹体 系中，综合性排放标； 隹与行业性排放 标准执行不交叉执行 的原则。由于搅拌站属水泥工业，因 此执行 水泥 工业 大气污染物排放标； 隹中生产设备排 气筒大气污染排放标准和无组织排放限值 ， 水泥工业大 气污染排放标准 ( G B 4 9 1 5 2 O 1 3) 在2 0 1 4 年3 月1 日起 实施 ，进一步严格限制 了排放标； 隹。从 目前 U 2 0 1 5 年6 月 3 O 日，该标准中规定 ：现有水泥制品生产企业生产设备排 气筒大气污染排放 限值 为3 0 mg l m ；2 0 1 5 年7 月1 日，现 有水泥制品生产企业生产设备排气筒大气污染排放 限值 为 2 0 mg m ；2 0 1 4 年3 月1日起，新建水泥制品生产企业执行 2 O mg m。 ；重点地区执行大气污染排放限制为1 0 mg l m 。 此外 ，此标； 隹执行后 ，颗粒物 ( T S P)无组织排放浓度 限制 将为0 5 mq m ( 监控点与参照点T S P J 时平均浓度差值 ， 厂界外2 O m上风向处设置参照点、下风向设监控点 ) 。 预拌 混凝土绿 色生产 及管理 技术 规程 ( J G J T 3 2 8 2 0 1 4) 中 ，通过绿色生产评价指标体 系的方法 ，通 过对厂址选择和厂区要求、设备设施、控制要求和监测控 制4类指标对预拌混凝土绿色生产及管理进行了一星级、 二星级和三星级3个等级的评价 。其中三星级要求为：厂 区位于住宅区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和 农村 地区时 ，总悬浮颗粒 物、可吸入颗粒物和细颗粒 物 的厂界浓度差值最大限值分别为2 0 0 p g m 、8 0 p g m 和 3 5 p g m。 。 厂区内无组织排放总悬浮颗粒物的1 h 平均浓度限值符 合下列规定 ：混凝土搅拌站 ( 楼 ) 的计量层和搅拌层不应 大于6 0 0 p g m ：骨料堆场不应大于4 0 0 p g m。 。 ( 备注 ：厂 界平均浓度差值应是在厂界处测试1 h 颗粒物平均浓度与当 地发布的当 日 2 4 h 颗粒物平均浓度的差值。 ) 从上 水泥工业 大气污染排放 标准 ( G B 4 9 1 5 2 0 1 3) 中的规定中我们可以看 出两点问题 ：规定的均是 污染物排放值，2 0 mg l m 。 的大气污染物排放标准较宽松； 厂界外设参照点在实际中较难操作 ，0 5 mg l m 的标； 隹 较 1 4 3 4 I 建 筑 施 工第 3 6 卷第 l 2 期 严苛。 从 预拌混凝土绿色生产及 管理技术规程 ( J G J T 3 2 8 2 0 1 4)中的规定中我们也可以看 出以下两点问题 ： 规定的是污染物排放值 ，与当日空气质量算差值 ，实际 区域空气质量背景值难取 ，且无公布的T S P 值 ； 无组织 排放小时平均 浓度测量较复杂 。根据 大气污染物无组 织排放监测技术导则 ( H J T 5 5 - 2 0 0 0) 可知 ：无组织排 放测量时排放源应可看作为一点源。监控点 ( 最多可设置 4个 ) 应设置于平均风向轴线的两侧 ，监控点与无组织排 放源所形成的夹角不超 出风 向变化的 S 。( 1 0个风向读数 的标准偏差 ) 。参照点最好设置在被测无组织排放源 的上 风 向，以排放源为圆心，以距排放源2 m B 5 0 m为圆弧， 与排放源成 1 2 O 。 夹角所形成 的扇形范围内设置。 3 2 环境 空气质 量标 准 国内尚无针对混凝土搅拌站的环境空气质量标； 隹。参 照相关混凝土搅拌站环评资料 ，认为搅拌站多属于环 境空 气质量功能区的二类区 ( 城镇规划中确定 的居住 区、商业 交通居民混合区、文化区、一般工业 区和 农村地 区 )，使 用 环境空气质量标准 ( G B 3 O 9 5 2 0 1 2) 二级标； 隹。 在 国外，美国华盛顿州制定有混凝土搅拌站环境空气 质量标准 ，着重对悬浮颗粒物排放标准进行 了限制，其标 准值如表1 所示： 表 1 美国华盛顿州混凝土搅拌站环境 空气质量标准 污染物 平均时间 标准文献 ( m ) 华盛顿 ( m ) 全年 6 0 年度总悬浮颗粒 2 4 h l 5 O 全年 5 0 5 0 可吸入颗粒物 PM 1 0 2 4 h 1 5 0 l 5 0 全年 l 5 l 5 可入肺颗粒物P M2 5 2 4 h 3 5 3 5 我们 通 过对 环境 空气 质 量标 准 ( G B 3 0 9 5 2 0 1 2)和美国华盛顿州混凝土搅拌站环境空气质量标； 隹对 比可以看出 ： 国内混凝土搅拌站执行 的的二级标准中悬 浮颗粒物年平均排放的二级浓度限值2 0 0 p g l m 和2 4 h 平均 排放的二级浓度 限值3 0 0 p g m 均 比美国华盛顿 州混凝土 搅拌站悬浮颗粒物年平均排放和2 4 h 平均排放 的浓度 限值 大 ； 国内混凝土搅拌站执行的的二级标准中可吸入颗粒 物P M1 0 和可入肺颗粒物P M 2 5 年平均排放 的二级浓度限值 均 比国外的高。可见在美国华盛顿州的环境空气质量标； 隹 中，对悬浮物的排放标； 隹 普遍严于 国内搅拌站执行的二级 标准。 4 对上海市混凝土搅拌站的环境监测 为进一步验证已有环境标准 的可操作性及合理性 ，我 们对上海市2家搅拌站进行 了实地监测 ，得 出一些降尘、 悬浮颗粒物和P M1 0 的监测数据 ，发现以下主要问题 ： ( a)由监测数据的分析可知上料区、搅拌楼、骨料堆 场 的浓度较高 ，是积尘的主要污染区。另外搅拌站的办公 楼 、堆场旁的浓度也很高 ，对办公人员、工作人员身体有 影响 ： ( b) 通过把监测数据和 水泥 工业大气污染物排放 标准 ( G B 4 9 1 5 2 O 1 3) 以及 预拌混凝土绿色生产及管 理技术规程 ( J G J T 3 2 8 2 0 1 4)中的规定值对比，可知 主楼是T S P n P M1 0 的主要污染区，有的搅拌站的T S P 高于标 ； 隹规定值 ； ( c)在实际监测时 ，发现某环保型搅拌站在无大规模 生产时 ，P M1 O n T S P 的浓度也很高，后来监测发现是因为 当天的风量较大 ，而搅拌站附近就有一个堆砂场 ，所以在 无生产时也要注意物料堆场的扬尘防护。 这到底是标； 隹中的规定值看起来过高还是这2家搅拌 站 自身或者外在 的一 些因素导致 的呢?我们 觉得这两 方 面都有影响 ，一方面我们在实地监测的过程中也看到了一 些 问题 ：有的搅拌站 占地面积比较小 ，导致扩散 的降尘 、 P M1 0 和 悬浮颗粒物在监测时 的浓度较高 ：有的搅拌站 的 附近周边有砂堆 ，一旦有风的情况下会把砂吹过来影响监 测 的结果 ；还有就是车进车 出等的状况也会影响监测的数 据。 通过对标准的解读 ，我们也可以看出一些问题 ： 水 泥工业 大气污染排放标准 ( G B 4 9 1 5 2 O 1 3) 中的颗粒 物 ( T S P) 无组织排放浓度限制将为0 5 mg m的标准较苛 刻 ，若 以 预拌混凝土绿色生产及管理技术规程 ( J G J T 3 2 8 2 O 1 4) 中要求与 环境空气质量标准 ( G B 3 O 9 5 2 0 1 2) 中的T 5 P 值对 比，但现在大气环境质量监测并不公布 T S P 值 ，因此参照的背景值很难取得。 5结论与展望 本文通过对预拌 混凝土行业现状的回顾 ，已有混凝土 搅拌站环境管理标； 隹的解读 ，以及对上海市2家环保型搅 拌站的实地监测。可得 出以下主要结论 ： ( a) 预 拌 混 凝 土 绿 色 生产 及 管 理 技 术 规程 ( J G J T 3 2 8 2 0 1 4) 中的T S P 值需要与 环境空气质量标 准 ( G B 3 0 9 5 -2 0 1 2)中的对比，但参照的背景值较难获 得 ，大气环境质量监测并不公布T s P 值。因此建议制定的环 境标； 隹 指标必须参考基于现实可以获得的数据 ，并且设计 的标准指标也要尽量简单的可以测得。 ( b) 上料区、搅拌楼、骨料堆场是积尘的主要污 染 区 ，应安装除尘装置 ，并应保持正常使用以及注意及时清 扫，骨料堆场应建成封闭式堆场和安装喷淋抑尘装置。 ( c ) 搅拌主楼是T S P I3 P M1 0 的主要污染区 ，要严格执 行整体封 闭方式 ，应配置水冲洗设施 ，及时清除粉尘并保 持卫生。 ( d) 无生产时若风量较大 ，堆场扬尘对搅拌站 的大 气环境影响较 明显。因此要注意采用 日常洒水等 方式防止 扬尘。 ( e)国外的混凝 土搅拌 站环境 空气质 量标准 较严 格 ，特别是P M2 5 的平均排放浓度限值。这个与城市整体 大气质量相 关，所 以也应加强国内混凝土搅拌站 的环境管 理，为城市大气环境治理做 出积极贡献。 ( f)为便于查 找和购买先进 的环保设备 ，建议整理 出混凝土搅拌站的环保设备推 荐名录。大气环境管理也应 重点推荐先进除尘器设备。 以上是我们 的项 目研 究得 出的初步结论 ，下一步计 划对搅拌站环保设备与污染物排放标准做进一步的分析研 究 ，以期为混凝土搅拌站的环境管理体 系的完善提出更多 建议。 推行绿色预拌混凝土生产 ，建设环保型混凝土企业 ， 是世界现代混凝土技术发展史上的重大进步，在很 大程度 上反映出一个国家混凝 土工业文明程度和建筑施工水平的 高低。我们应从混凝土搅拌站本身的行业特点出发，使相 关的环境标准、管理规章制度更为规范化 ，且更具可操作 性，以创新具有中国特色的绿色混凝土产业。 0 0 0 0 【 1 张越 创建环保型混凝土企业势在必行 J 建筑， 2 0 1 1 ( 1 3 ) ：2 7 2 8 2 】 林国光， 杜 国杨， 刘兆国 创建绿色环保型混凝土搅拌站 实施 方 案 J 广东建材，2 0 1 3 ( 9 ) ：6 0 6 3 3 】 刘安庆， 刘扬喜 节能环保混凝土搅拌站方案设计实例【 J 】 福建建 设 科技 2 0 0 9 ( 3 ) ：5 4 5 5 4 梁文泉 绿 色生产是预拌混凝土产业持续发展 的必由之路 J 混 凝土世界。 2 0 1 1 ( 8 ) ：2 o 一 2 3 5 】 陈向峰， 刘迎杰， 张力， 等 现代化环保型 混凝 土搅拌站 建设 实 践 J 建筑机械化， 2 0 0 1 ( 5 ) ： 1 1 - 1 6 6 】苗永刚 浅谈绿 色环保搅拌站 的建设 J J 混凝土世界， 2 0 1 4 ( 7 ) ： 9 0 9 2 2 0 1 4 1 2 Bl l i l di I I g c。 n s t r u c t i 。 n I 1 4 3 5