《工業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，為我國環保事業作出了重要貢獻。通過對環保統計數據的收集整理，分析了目前涉工業爐窯行業的數量、分布及占比，重點分析了主要污染物排放情況。通過與部分行業污染物排放數據及標準值進行對比，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

工業爐窯是工業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，我國工業爐窯數量約為18萬臺，燃煤量列第3位，僅次于電站鍋爐和工業鍋爐[1]。

1《爐窯標準》的出臺背景及意義

1.1《爐窯標準》的發展沿革

1989年，國家環境保護局出臺了《工業爐窯煙塵排放標準》（GB 9078—1988），其適用范圍為“除水泥、鋼鐵、輕金屬、重有色等行業以外的燃煤、燃油、燃氣工業爐窯”，控制因子僅為煙塵和煙氣黑度。1996年國家環境保護局對其進行了全面修訂，并更名為《工業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爐窯分為“10大類19小類”，基本涵蓋了當時所有在用工業爐窯類別。

（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日前安裝的工業爐窯”和“1997年1月1日起新、改、擴建的工業爐窯”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、重要排污設施的管理，迫使部分行業積極發展節能技術，逐步改用發生爐煤氣、天然氣等清潔能源。

2《爐窯標準》的管控對象

根據2012年環境統計數據，各行業規模以上工業爐窯總數約為10萬臺[2]。主要集中在非金屬礦物制品業、有色金屬冶煉及壓延業、黑色金屬冶煉及壓延業及化學原料和化學制品制造業等41個大類行業，涉及189個中類行業和439個小類行業[3]。

2.1涉爐窯行業標準編制及頒布情況

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

項目已頒布行業排放標準涉及的行業擬頒布行業排放標準涉及的行業尚未編制行業排放標準涉及的行業

大類行業數量/個81137

國民經濟行業分類中類行業數量/個1721153

小類行業數量/個3740362

爐窯數量占比占比/%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《國民經濟行業分類》（GB/T 4754—2002），涉工業爐窯行業類別包括41個大類行業，涉及189個中類行業和439個小類行業。其中，同一大類或中類行業中，既包括“已頒布行業排放標準的小類行業”，也包括“擬頒布行業排放標準的小類行業”和“尚未編制行業排放標準的小類行業”。[HT]

由表1可知，已頒布行業排放標準的行業、擬頒布行業排放標準的行業與尚未編制行業排放標準的工業爐窯數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]環境影響評價第37卷[HT][KH-*8D][HJ]

[HJ0][QH0]第6期

吳鐵等：《工業爐窯大氣污染物排放標準》實施效果分析

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

2.2管控對象領域現存主要問題

（1）分類方式過于粗放

隨著環保形勢的變化，工藝變化導致工業爐窯類型發生改變，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

尚未編制行業排放標準的涉工業爐窯行業類別較多，但規模普遍較小，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）常規污染物

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

（2）特征污染物

行業排放標準越來越多地關注了行業特征污染物，如《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》及《煉鋼工業大氣污染物排放標準》控制的二噁英類，《鋁工業污染物排放標準》、《鉛鋅工業污染物排放標準》、《銅鎳鈷工業污染物排放標準》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，已無法滿足現今形勢下相關行業工業爐窯的污染防治要求，與各行業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。《爐窯標準》的出臺對于規范當時鋼鐵行業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，各污染物限值規定過于寬松，已經無法有效指導和管理鋼鐵行業的污染防治工作。

（2）與擬頒布行業排放標準的比較

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。《爐窯標準》已難以實現對化工石化行業工業爐窯污染物排放的有效管理。

（3）與未編制行業排放標準的比較

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”初期石灰窯等工業爐窯污染物排放情況可知，幾個行業的工業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對行業排污的管理。但對比“十二五”初期各工業爐窯的排污情況，《爐窯標準》相關污染物限值明顯偏寬，與當前行業實際排污情況存在較為明顯的脫節。

3.3其他管控要求

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

（1）適用區域

新修訂的《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）中規定，環境空氣功能區分為兩類，原有標準中的三類功能區并入二類功能區。《爐窯標準》的分級方式與新的環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》只規定了污染物排放濃度限值，并通過過量空氣系數、摻風系數控制煙氣量，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定。

（3）監測方法

《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》（GB 28662—2012）等行業標準對污染物監測的頻次、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。《爐窯標準》未對污染物的采樣及分析方法做出相應規定。

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，根據爐窯類型的不同，規定了不同的排放限值。《大氣污染物綜合排放標準》（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，避免了對于行業或者污染源管控出現的掛一漏萬的問題，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境標準體系的完善，另一方面推進了爐窯裝備節能環保水平的提升。但由于該標準頒布實施較早，與我國飛速發展的經濟社會形勢，以及不斷完善的環保要求相比，出現了一些較為明顯的不適應性，已經無法滿足現行的環境管理要求，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》

尚無行業排放標準的工業爐窯突出特點是行業分散、裝備規模小、裝備數量大，更為主要的是這些工業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爐窯為主的行業排放標準。

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的“掛一漏萬”，與劃定“其他類別”可能出現的以偏概全的矛盾；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》對暫無行業標準的工業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》，對于無行業標準的工業爐窯可參考執行修訂后的《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排放標準，應盡快組織開展修訂工作。

（2）優先發展行業排放標準，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、環境影響較為顯著的重要行業，應加快制定行業排放標準。

（3）鼓勵各地方結合區域實際，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的工業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，剩余行業工業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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