王新洲
(蘇州工業園區環境監察大隊,江蘇 蘇州 215000)
隨著社會經濟的健康持續發展和居民生活水平的快速提升,蘇州的汽車保有量逐年持續增加。2017年3月,蘇州汽車保有量已達323 萬輛,在全國城市排位增至第5 位。作為蘇州經濟的領頭羊,蘇州工業園區經濟交通區位優勢明顯,其加油站數量也隨著經濟社會發展迅速增加。
蘇州地區環境空氣主要污染有二氧化氮、顆粒物、二氧化硫、一氧化碳的直接污染和臭氧的間接污染,而產生城市臭氧的主要原因是大氣中的氮氧化物和揮發性有機物(volatile organic compounds,VOCs)等二次污染物經過紫外線照射發生了光化學反應[1]。機動車保有量的迅猛增加,導致氮氧化物排放量居高不下,工業化發展使得VOCs 排放量處于較高水平。加油站作為VOCs 的重要排放源,其中的VOCs 化學性質活潑——不僅具有生物毒性,也易于參與光化學反應而產生臭氧,危害人體健康,部分VOCs 通過滲漏污染土壤和地下水[2-4]。而且,加油站油料揮發、泄漏也是巨大的資源浪費和經濟損失。同時,由于生產成本和石油產品市場的特殊性,多數加油站分布在城鎮交通要道等人員物流較為集中的地方,有潛在環境風險。
因此,很有必要對蘇州工業園區加油站的污染排放情況進行調查研究。
加油站污染對環境的主要影響有:大氣(油品揮發)、土壤和地下水(油品泄露和污水排放)。
石油組分因其特有的理化性質具有揮發性、毒性和致癌性,從而對人居大氣環境產生影響。據統計,油氣揮發性物質中的化合物約有450 種,以沸點120℃以下的烴類VOCs 為主[5]。大氣中油氣暴露對人體危害多為其中的芳香烴類引起。
加油站油氣VOCs 在大氣環境中的擴散,其中活性高反應強的烯烴類化合物為光化學煙霧污染的形成提供了基礎。同等數量的油氣直接揮發到大氣中所造成的危害,遠大于油品燃燒排放二氧化碳、氮氧化物等對環境所造成的危害。
另外,由于加油站大都建在繁忙的城鎮交通要道等人群物流相對集中的地方,而油氣排放的空間高度也在人們的呼吸帶范圍內,所以加油站油氣VOCs排放對人體健康的影響不可輕視。
油氣中的含氧烴類化合物具有高水溶性,在加油站加油過程中,油料的滴漏、地下儲油罐和管線的滲漏均會對周圍土壤及地下水造成污染。其中,用于提高汽油辛烷值的主要調和組分——甲基叔丁基醚(methyl tertiary butyl ether,MTBE),滲透土壤的速度非常快,比石油和其他成分會更快地進入地下水中并以輻射的方式擴散,低濃度即可導致水質惡臭,而且其不易從水中揮發和萃取,更不易被生物降解;同時,因其潛在的致癌性和對水質的污染,美國已經禁止其用于石油添加劑,澳大利亞于2004年限制MTBE 在汽油中的用量[6]。國內部分流行病學調查顯示,MTBE 職業接觸人群出現血常規異常及嗅覺減弱、流淚等不適癥狀,并有潛在致癌及生殖健康風險[4-5]。但國內石化行業中MTBE 的使用穩步增加[7]。
據不完全統計,蘇州工業園區的加油站從1996年的2 家經由2005年、2006年前后的迅猛發展,至2017年9月發展到44 家。蘇州工業園區自1996年起歷年的新建加油站數量分布如圖1所示。

圖1 蘇州工業園區新建加油站數量分布
截至2017年9月,蘇州工業園區44 家加油站中,20年以上的加油站有2 家,占4.5%,15年以上20年以下的無,10年以上15年以下的加油站有32 家,占72.7%。而根據1986年美國對150 萬個地下儲油罐滲漏狀況進行的詳細調查表明,隨著地下管線、儲油罐使用年限的增加,加油站滲漏污染產生的概率相應地增大。地下管線平均使用年限為11年時,就會因銹蝕產生滲漏問題,地下儲油罐發生滲漏的平均年限為17年。根據美國賓夕法尼亞州環境資源部的研究,使用時間達10年以上的埋地油罐發生滲漏的概率為46%,使用15年以上的埋地油罐的滲漏概率高達71%[8]。因此,2018-2023年,蘇州工業園區內加油站的滲漏風險較高,十分有必要開展加油站的滲漏排查工作。
蘇州工業園區園區加油站以汽油銷售為主,其油品沸點低(50~200℃)、自身易揮發擴散等物理特性決定了油氣VOCs 的產生不可避免。盡管油氣回收的觀念已經得到普及,園區大多數加油站均安裝有油氣回收設備,針對加油油氣回收系統部分排放的油氣,采用吸附、吸收、冷凝、膜分離等方法對其進行回收處理。但因設備維護和加油操作的差異性,部分加油站仍然存在不合規范的地方。
蘇州工業園區環境監察大隊2017年度例行隨機監督檢查14 家加油站,相關信息如表1所示。

表1 2017年度蘇州工業園區監督檢查的加油站基本信息
除編號14 的水上加油站僅經營柴油無安裝油氣排放處理裝置外,其余13 家均安裝有油氣排放處理裝置。但有6 家加油站存在油氣操作管理不規范的情況。主要的不規范項目為:沒有圖示油氣回收型加油槍的操作要點;油品裝卸區沒有卸油油氣回收設施使用說明或者圖示。同時,汽油加油槍集氣罩密封性不良,加油操作不規范,存在滴漏汽油的現象。此外,加油站管理人員對在線監測系統是否安裝不了解,有待加強相關培訓。
根據2017年度蘇州工業園區14 家加油站的監督檢查情況,利用R 軟件對區內的44 家加油站的燃油年度銷售情況進行區間估計[9-10]。
對14 家加油站的加油槍數進行shapiro 檢驗,結果W值為0.911 93,p值為0.168,大于0.05。基于以上結果,對每個加油站內的加油槍數量進行置信度為95%的區間估計,結果表明,每個加油站內的加油槍數量介于12~25。
對14 家加油站的每把加油槍的年均售油量進行shapiro 檢驗,結果W值為0.987 22,p值為0.997 7。基于以上結果,對每把加油槍的年均售油量進行置信度為95%的區間估計,結果表明,每把加油槍的年均售油量介于412~742 m3。
通過不確定性合并,得出蘇州工業園區2017年度售油量的估算值為469 678±212 811 m3。按照“強化油氣回收”(氣液比=1.5)的油氣損耗(每加注1 L 燃油損耗約93 mg,即93 g/m3),蘇州工業園區加油站2017年度的油氣損耗為23.9~63.5 t。美國加利福尼亞州環境保護局空氣資源委員會(California air resources board,CARB)的油氣回收指標為:二次油氣回收率>95%,氣液比=1.4~1.5,每加注1000 加侖汽油排放的油氣重量<0.38磅為合格(即45.5 g/m3)[11]。按照CARB 的合格線估算,蘇州工業園區加油站2017年度的油氣損耗為11.7~31.1 t。
2017年,蘇州工業園區加油站油氣排放保守估計介于11.7~31.1 t,環境影響不可輕視。蘇州工業園區10年以上15年以下的加油站有32 家,占72.7%,進入2018年,蘇州工業園區加油站的滲漏風險較高,對加油站的滲漏排查十分迫切。蘇州工業園區內加油站主要的不規范項目為:沒有圖示油氣回收型加油槍的操作要點;油品裝卸區沒有卸油油氣回收設施使用說明或者圖示。
因此,筆者認為,一是要做好加油站污染分級防控。二是從宏觀層面嚴格把好新建加油站規劃選址和環境保護審核、審批關,從源頭提高監管水平。三是加大加油站監督檢查力度,執法檢查應嚴格按法律法規、規范要求排查加油站污染防控措施,對不符合法規、規范要求的加油站,責令其停業限期整改。三是積極引導園區加油站對油氣操作加強培訓、宣傳和管理。四是敦促園區加油站依法依規安裝在線監測系統,對加油油氣回收過程中的氣液比以及油氣回收系統的密閉性和管線液阻是否正常進行檢測,以便操作人員發現異常并提示采取措施。五是推廣新能源汽車,倡導綠色低碳出行。六是加強媒體宣傳,規范自助加油操作。