天津港VOCs環境現狀及污染控制技術研究

喬建哲，常 華，壽幼平，董世培，毛天宇

(1.交通運輸部天津水運工程科學研究所/水路交通環境保護技術交通行業重點實驗室，天津 300456；

2.天津泰達水業有限公司，天津 300457)

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天津港VOCs環境現狀及污染控制技術研究

喬建哲1，常 華2，壽幼平1，董世培1，毛天宇1

(1.交通運輸部天津水運工程科學研究所/水路交通環境保護技術交通行業重點實驗室，天津 300456；

2.天津泰達水業有限公司，天津 300457)

摘要：以天津港為例介紹了近年來港口VOCs環境現狀監測技術及規范的變化情況，分析了現階段環境監測過程中存在的問題，并對我國碼頭VOCs控制技術的實際應用情況進行了簡述。

關鍵詞：揮發性有機物；碼頭；監測

1引言

隨著我國經濟的快速增長，航運業取得了長足的發展，港口完成貨物吞吐量連續多年位居世界首位。由于目前我國港口大氣污染防治水平相對落后，空氣污染形勢日趨嚴重，尤其是長三角、珠三角和京津冀等港口發展較快的地區，港口大氣污染已成為大氣污染的重要來源之一。[1]

港口內的大氣污染排放的主要載體是進出港口的船舶和貨車以及機械設備，具體為：以煤為主的煤炭碼頭粉塵排放；以油氣揮發為主的油碼頭揮發性有機物排放；船舶在進出港和停靠過程中的NOx、SO2、顆粒物排放；港口作業機械及運輸車輛的排放[2]。隨著中國經濟社會的快速發展，大氣污染類型已由單一煤煙型污染轉變為煤煙型與機動車污染、光化學污染并存的新型大氣復合污染，揮發性有機物的排放越來越受到人們的重視。

揮發性有機污染物(VOCS：volatile organic compounds)含有多種致癌組分，大比例的不飽和烴對形成光化學煙霧和臭氧污染作用較大。因此，國際上十分重視對VOCS大氣污染的治理。本文以天津港為例，從港口VOCS污染現狀、新建碼頭采取的防治措施等方面的情況進行介紹，對現狀存在的問題提出建議。

2天津港VOCS現狀及控制技術

2.1天津港總體規劃介紹

根據《天津港總體規劃(2011-2030)》，目前天津港為“一港八區”，布置基本分為北疆港區、南疆港區、東疆港區、海河港區、北塘港區、大沽口港區、高沙嶺港區、大港港區(圖1)。其中功能定位中包含液體散貨的港區包括南疆港區和大港港區。規劃對于這兩個港區的定位如下：“南疆港區：煤炭、鐵礦石、石油及制品等大宗散貨中轉運輸港區。大港港區：服務于天津市重化工業的布局調整，近期重點服務于南港工業區石化產業的發展，以石油及制品運輸為主，遠期結合冶金工業的布局，預留大宗散貨運輸可能。”由于大港港區尚處于起步階段，南疆港區開發較早，且已有企業進駐，本底已經發生了變化，本文選取南疆港區作為研究對象。

2.2南疆港區及周邊港區污染現狀及監測技術發展過程

2.2.12013年之前的監測

根據天津港近年建設過程中采用的環境監測數據可知，在2013年之前，環境管理部門尚未提出關于VOCs的監測方法及技術規程，此時的監測內容主要以單項監測為主。

根據塘沽環境監測站于2012年1月在南疆港區及北側的東疆港區、南側的大沽口港區進行了環境現狀監測，由資料可知，這次監測將揮發性有機物的監測分為非甲烷總烴、苯、甲醇、二甲苯四項特征因子分別監測。根據監測結果可知，各監測點苯、非甲烷總烴、甲醇、二甲苯的小時濃度均可達到相應控制標準要求，其中苯、二甲苯在大部分站位未檢出，甲醇在全部站位未檢出，工程區域環境空氣質量良好。

2.2.22013年監測

2013年，VOCS污染已逐步受到社會的關注，在相關標準規范尚未完備的情況下，環境管理部門推薦采用《室內空氣環境質量標準》和相關研究成果對VOCS進行環境影響評價，同時仍監測非甲烷總烴作為參考。揮發性有機物的測定方法根據中華人民共和國國家環境保護標準《環境空氣 揮發性有機物的測定 吸附管采樣-熱脫附/氣相色譜-質譜法(HJ 644-2013)》測定。

根據天津市環科檢測技術有限公司于2013年3月在南疆港區進行的環境現狀調查可知，各站位非甲烷總烴及揮發性有機物小時濃度均滿足評價標準要求。

2.2.32014年監測

環境保護部于2014年推出了《固定污染源廢氣 揮發性有機物的采樣 氣袋法》(HJ 732-2014)、《泄漏和敞開液面排放的揮發性有機物檢測技術導則》(HJ 733-2014)、《固定污染源廢氣 揮發性有機物的測定 固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質譜法》(HJ 734-2014)等3項VOCS相關監測方法，并于2015年2月1日起實施。

運用該方法，2014年5月天津市環科檢測技術有限公司在南疆港區北側的東疆港區的監測結果顯示，各個站位揮發性有機物小時濃度均滿足評價標準的要求。

3碼頭VOCS控制技術發展現狀

目前碼頭的VOCS控制技術主要是針對油船、液體化學品運輸船以及油品、液體化工品罐區裝配的尤其回收設施。其中罐區的油氣回收設施起步較早，也相對易于實現，碼頭油氣回收是近年來開始受到人們重視的。

3.1國外碼頭VOCs控制技術應用現狀

國際海事組織(IMO)在1997年9月批準《73/78防污公約》新增加防止船舶造成大氣污染規則，并于2005年5月19日生效。美國沿岸各州政府從1998年開始要求進入其港口裝貨的油輪使用油氣回收系統，并陸續在各裝船港口配備VOCs接收裝置。

挪威卑爾根港附近的Mongstad油港已著手進行油氣回收系統的改造，在岸上增設相應的VOCs接收和處理裝置。瑞典已在50多個液體散貨裝船碼頭上建造VOCs回收系統，采用的技術之一是利用低溫煤油向吸收裝置中噴淋，以吸收裝置中的蒸發氣體，回收率可達98%左右[3]。

3.2國內碼頭VOCs控制技術應用現狀

根據對沿海、沿江各液體散貨裝船港的調查，碼頭油氣回收技術投入實際應用范例較少。天津港、廈門港、青島港、南京港、廣州港均有碼頭安裝了油氣回收設備，天津港、廈門港、廣州港的油氣回收設備因設計選型和多種化工廢氣混雜原因未使用，南京港設備因管道運輸替代船舶運輸而停用，青島港黃島化工廠碼頭石腦油油氣回收設備直接采用日本新日公司設備(3000m3/h)和美國喬丹公司設備(500m3/h)，使用4年，效果良好。寧波港及大連港的新建油碼頭也都安裝了油氣回收系統。而國內其他大型港口的氣體回收裝置僅安裝在個別裝載毒性強的液體化工碼頭。

3.3天津港擬建在建碼頭的VOCs控制技術

目前在天津港港區液化碼頭的VOCs控制技術以管理措施為主，偏重于對于油品、化學品跑、冒、滴、漏的防控。對于VOCs的回收技術的應用處于起步階段，專業化碼頭安裝單獨油氣回收設施的相關技術尚未成熟。參考天津港圣瀚石化碼頭工程油氣回收方法：在碼頭設置與庫區聯通的管道，通過真空泵抽吸形成負壓，將逸散的油氣通過管道進入庫區收集裝置，由庫區進行處理。處理規模為800m3/h，造價約120萬元。

4結語

通過以上分析可知，新的VOCs監測方法于2014年頒布，2015年實施。港口建設的起步階段正處于相關規范及標準的確立期。近幾年得監測內容及監測方法差異較大，難以形成有效的對比分析及趨勢分析。同時，新標準確立后尚未有新建液體散貨碼頭，也沒有統一的區域跟蹤監測計劃。對港區VOCs污染趨勢性分析的數據樣本量尚不足。

我國碼頭VOCs控制技術的發展尚處于起步階段，國內碼頭VOCs的專業接收設施缺少穩定運行的實例可供參考，國外成熟的技術尚未在國內得到推廣。同時，在缺乏有效監管手段的前提下，僅依靠碼頭運營單位自主加大環保投入的模式難以得到保障。

參考文獻：

[1]中華人民共和國交通運輸部．2013年交通運輸行業發展統計公報[R].北京：中華人民共和國交通運輸部，2014.

[2]UgurKesgin，NurtenVardar．Astudyonexhaustgas emissionsfromshipsinTurkishStraits[J]．Atmospheric Environment，2001(35):1863～1870．

[3]潘海濤．油氣回收技術在港口油品碼頭中的應用[C]//中國土木工程學會·港口工程分會技術交流文集.北京：人民交通出版社，1994-2012:112～116.

文章編號：1674-9944(2016)02-0035-02

中圖分類號：X511

文獻標識碼：A

作者簡介：喬建哲(1983—)，男，河北人，碩士，工程師，主要從事環境工程方面的研究工作。通訊作者：毛天宇(1978—)，男，黑龍江人，碩士，高級工程師，主要從事環境工程方面的研究工作。

基金項目：水運行業原油裝卸VOC排放清單建立及回用技術研究(編號：TKS140218)

收稿日期：2015-11-11