孫凱 丁洪澤 于樂 湯穎 徐圃青


摘要:指出了常州市加油站汽油銷售量隨著機動車保有量同步快速增長,已成為常州市VOCs排放的主要來源之一。為準確計算加油站VOCs排放量,選取CARB(美國加州空氣資源委員會)排放因子,并結合常州市加油站油氣控制措施現狀,建立了常州市2016年加油站汽油VOCs排放清單。結果顯示:2016年常州市加油站汽油VOCs排放總量為379.51t;所有轄區(市)中,經濟相對發達的武進區、新北區以及人口較為密集的天寧區、鐘樓區的加油站汽油VOCs排放量相對較高;不同類型加油站的油氣控制措施均存在提升空間,其中,郊區民營企業加油站應作為VOCs污染控制的重點。
關鍵詞:揮發性有機物;加油站;汽油;控制措施
中圖分類號:X52 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2019)18-0143-03
1引言
VOCs(揮發性有機物)是二次有機氣溶膠和臭氧的重要前驅物,其造成的光化學污染已成為我國部分城市面臨的一個重要環境問題。城市加油站的油品蒸發,尤其是汽油蒸發是VOCs排放的一個重要來源,且蒸發所含VOCs物種的化學活性非常高,對臭氧生成的貢獻率不容忽視。
近年來,隨著家庭小型機動車保有量的快速增長,城市加油站的汽油銷售量均出現大幅提升。據統計,2013~2016年間常州市機動車保有量增長率為12.8%,其中家庭小型機動車保有量年均增長率達14.5%。隨著交通油品需求的不斷增長,加油站汽油蒸發造成的資源浪費和環境污染問題也越來越嚴重。因此,研究常州市加油站各排放環節的VOCs污染控制措施,建立加油站汽油的精細化VOCs排放清單,有助于常州市進一步明確全市加油站VOCs污染排放的管控方向和思路。
夏思佳等根據江蘇省的油品調入和調出總量,估算了2010年江蘇省油品儲運源的VOCs排放量;閆雨龍和彭林利用山西省各油品的消費量,核算出2013年山西省油氣儲運源的VOCs排放量;陳軍等將油氣儲運源劃分為天然氣運輸、油品儲存、油品運輸和加油站4類,并根據油品銷售量、天然氣使用量等推估其VOCs排放量。但上述研究均采用“自上而下”的宏觀統計數據作為估算的基礎,且核算過程未考慮各加油站、儲油庫等在油氣回收設施方面的差異,清單的精細化程度不足,難以對環境管理工作提供有效技術支撐。
本研究針對加油站這一油氣儲運源中VOCs排放的關鍵節點,采取“自下而上”的方式獲取各加油站汽油銷售量、污染控制措施等相關信息,精確計算常州市加油站的汽油VOCs排放現狀,明確VOCs減排潛力,為下一步常州市開展加油站VOCs專項整治行動提供確切的指導和依據。
2研究方法
2.1加油站VOCs排放估算方法
加油站VOCs排放環節主要包括卸油排放、加油排放、儲罐呼吸排放、加油槍滴油和膠管滲透共5個環節。各環節的油氣排放控制技術包括:(1)卸油排放控制采用卸油油氣回收技術,該技術也成為StageI(第一階段油氣回收技術),包括將噴濺式改為浸沒式,并安裝卸油油氣回收管線。(2)加油排放控制存在2種加油油氣回收技術,第一種為基于加油站改造的技術,也成為StageII(第二階段油氣回收技術),包括安裝真空泵、同軸膠管和油氣回收加油槍等設備;第二種為ORVR(車載油氣回收技術)。(3)儲罐呼吸控制,實施油罐密閉和安裝P/V閥(真空/壓力閥)。(4)加油槍滴油控制,采用不滴油加油槍。(5)膠管滲透控制,采用低滲透膠管。
式(1)中,E為加油站VOCs總排放量,t/a;A為活動水平數據,即加油站汽油年銷售量,L/a;UEFi為i環節未控狀態下的VOCs排放因子,mg/L;ui為油氣排放控制措施的VOCs削減效率。上述參數的取值來源于CARB(美國加州空氣資源委員會)的推薦。
2.2常州市加油站VOCs排放控制現狀
根據常州市《關于加強油氣污染監管的通知》(蘇環辦[2015]175號)的相關要求,2016年常州市在全市范圍內大力推廣油氣排放控制技術,主要包括卸油環節的油氣回收技術(Stage I)、加油環節的油氣回收技術(StageⅡ)、儲油罐呼吸排放控制;但加油槍滴油、膠管滲透環節未采取有效控制措施(表1)。
由于所在轄域(城區和郊區)的環保監管力度及企業經營主體(國企和民企)的不同,各加油站對油氣排放控制技術的執行程度存在差異。為此,本研究根據加油站油氣回收控制技術的調研結果,將常州市加油站分為城區國企、郊區國企、城區民企和郊區民企4大類型。調研結果顯示,城區國企加油站的油氣回收控制技術執行力度最好,卸油、加油及儲罐呼吸控制措施均按照要求配備Rig常運行;郊區國企加油站也按照要求配備油氣控制措施,但普遍存在加油槍集氣罩變形,加油環節油氣控制效果差的問題,存在這一問題的加油站比例為30%;城區民企與郊區民企加油站的集氣罩普遍存在破裂,加油環節油氣控制效果較差,存在這一問題的加油站比例均為50%;此外,郊區民企的儲油罐P/V閥普遍不能正常運行,油氣直接排空現象較多。
2.3活動水平獲取及排放因子修正
結合表1的排放因子推薦值和常州市加油站油氣控制現狀的調研結果,確定常州市不同類型的加油站VOCs排放因子。具體如表2所示。
活動水平數據為常州市各加油站的汽油銷售量,來源于常州市商務部門的統計數據以及研究人員的現場調研。數據顯示,2016年常州市加油站總數為284家,其中年汽油銷售總量為85.40t。
3結果與討論
3.1分轄區VOCs排放量
2016年常州市加油站汽油VOCs排放量為379.5lt,各轄區的VOCs排放量及其所占比重見下表。總體來看,VOCs排放量集中于人口相對集中、經濟相對發達的地區。
武進區和新北區加油站汽油VOCs排放量占比遠高于其他轄區(市),兩者合計占比高達53.73%,這與兩個區的經濟相對發達有關。據統計,2016年武進區和新北區的GDP分別為1968.99億元和1155.03億元,兩者之和占全市GDP的比重達53.22%;人均GDP分別為13.67萬元和16.74萬元,高出全市平均水平的比例分別為9.68%和34.32%,其余各區(市)均低于全市平均水平。
天寧區和鐘樓區加油站汽油VOCs排放量占比相對較高,這與兩個區的人口相對集中有關。天寧和鐘樓區是常州市成立之初最早的兩個區,行政面積較小,但人口密度較高。2016年天寧區和鐘樓區的人口密度分別為4132人/km2和4642人/km3,分別為全市平均水平的3.84倍和4.31倍,遠高于其他轄區(市)的人口密度。較高的人口密度帶來了較高的機動車輛出行需求,加油站的分布也較為密集,汽油銷售量相對較高(表3)。
3.2分企業類型VOCs排放量
不同地域不同類型加油站的VOCs排放量及其所占比重見下表。總體來看,VOCs排放量城區國企、郊區國企加油站的VOCs排放量相對較高,這與國企的加油站數量多、汽油銷售量大有關。據統計,國企的汽油銷售量遠高于民企,占全市銷售總量的比重達70%以上,其中,城區國企的比重為41.5%。
其次,郊區民企加油站的VOCs排放量居第三位,這與郊區民企加油站規模普遍偏小,油氣回收措施不完善密切相關。據統計,2016年常州市郊區民企加油站平均汽油年銷售量為0.19萬t,遠低于全市加油站的平均年銷售量(0.30萬t)。此外,根據現場調研情況看,郊區民企加油站的銷售人員數量少,環保意識較為薄弱,對油氣回收措施的運行維護較少,使得安裝的措施難以發揮應有的效率(表4)。
4結語
(1)常州市2016年加油站汽油VOCs排放總量約為379.51t,不同轄區(市)的VOCs排放量存在較大差異。其中,經濟較發達區域以及人口較密集區域的加油站汽油VOCs排放量相對較高。
(2)不同區域、不同經營主體的加油站汽油VOCs排放存在差異。其中,國營企業(尤其是城區的國營企業)的油氣回收措施相對完善,但油品銷售量相對較高,占據絕對主導地位,其汽油VOCs排放量較大;郊區的民營企業,因規模小、環保意識薄弱,其油氣回收措施極不完善,其汽油VOCs排放水平也較高。
(3)常州市加油站汽油的油氣回收措施存在一定的提升空間。其中,郊區民營企業的提升空間最大,未來應作為重點加大監督管理力度;其他類型企業也存在不同程度的提升空間,環境管理部門應督促其重點在加油排放控制、加油槍滴油、膠管滲透等方面完善VOCs污染防治措施。