國內外工業源顆粒物無組織排放控制標準研究

車飛，張國寧，顧閆悅，李琴，郭敏，劉偉，江梅*

（1. 中國環境科學研究院，北京 100012；2. 環境保護部環境規劃院，北京 100012）

國內外工業源顆粒物無組織排放控制標準研究

車飛1，張國寧1，顧閆悅1，李琴1，郭敏1，劉偉2，江梅1*

（1. 中國環境科學研究院，北京 100012；2. 環境保護部環境規劃院，北京 100012）

工業企業顆粒物無組織排放是環境空氣中顆粒物的主要來源之一。長期以來，由于我國工業生產粗放型發展，環境管理不夠精細，企業重視程度不夠，從而導致顆粒物無組織排放問題越發突出，嚴重影響了我國大氣環境質量的根本改善。工業源顆粒物無組織排放控制標準是我國大氣污染物排放標準體系的重要組成部分，亦是顆粒物無組織排放管理和執法監管的重要技術依據。了解國內外當前工業源顆粒物無組織排放控制標準的發展現狀、體系特點及存在的問題，有助于科學指導我國工業源顆粒物無組織排放控制標準的制定。本文系統研究了中國、美國、德國和日本的工業源顆粒物無組織排放控制法規及標準，通過對比分析，指出了我國工業源顆粒物無組織排放控制標準存在的問題，并提出完善標準的建議，為優化我國現行大氣污染物排放標準體系、深化顆粒物污染防治和管理提供參考依據。

顆粒物；無組織排放；標準；不透光率；管控措施

引言

顆粒物無組織排放是顆粒物不經過排氣筒的無規則排放[1]。工業污染源無組織排放的顆粒物是大氣灰霾的主要來源之一，不僅對企業職工及周邊居民的身體健康造成損害，也影響我國城市和區域環境空氣質量的根本改善。與有組織排放（排氣筒）相比，顆粒物無組織排放不規律、擴散不穩定，監測和治理難度較大，已成為我國大氣環境管理的薄弱環節。2016年以來，環境保護部全面加大了京津冀及周邊地區大氣污染防治工作監督執法檢查力度，相繼組織開展了重污染天氣應對專項執法檢查、大氣污染防治強化督查等活動，普遍發現企業特別是“散亂污”企業存在車間未配套粉塵防治設施、堆場原料堆放不規范問題，粉塵無組織排放嚴重。以第六輪次大氣污染防治強化督查為例，共發現2627家企業存在環境問題，而物料未按要求覆蓋、密閉的就高達660家[2]。當前，工業企業顆粒物無組織排放問題已逐漸引起我國各級環境管理部門的重視，加強工業源顆粒物無組織排放控制工作已成為我國大氣環境治理的重點。

2016年12月，國務院印發《“十三五”生態環境保護規劃》，提出要全面推進工業企業達標排放，并要求推動燃煤電廠、鋼鐵、建材等行業開展顆粒物無組織排放治理[3]。顆粒物無組織排放控制標準是推進工業源無組織排放治理、實施精細化環境管理的重要工具。標準制定得是否科學、規范，標準體系是否完善，直接影響工業源顆粒物無組織排放治理工作的成效，進而影響我國大氣環境質量的整體改善。目前，我國關于工業源顆粒物無組織排放控制法規和標準的研究較少，缺乏對管控思路及標準體系的整體把握和思考。本文系統研究了中國、美國、德國、日本的工業源顆粒物無組織排放法規及標準體系，對比分析了各國顆粒物無組織排放控制標準的特點，提出了完善我國顆粒物無組織排放標準的建議。

1 我國工業源顆粒物無組織排放控制標準

1.1 相關法律法規要求

我國歷來重視工業源顆粒物無組織排放控制工作，《中華人民共和國大氣污染防治法》（以下簡稱《大氣污染防治法》）自1987年首次發布以來，歷經1995年修正，2000年、2015年兩次修訂，均將顆粒物無組織排放控制作為主要內容予以規定[4-7]，特別是2015年新版《大氣污染防治法》更進一步細化了管控措施要求，對工業生產企業物料堆存、傳輸、裝卸等環節無組織排放進行了規定，從而更具可操作性。2016年，環境保護部發布《排污許可證管理暫行規定》[8]，將無組織排放納入排放許可，明確提出了大氣無組織排放許可條件的主要內容，包括產污環節、污染物種類、主要污染防治措施、適用的國家或地方排放標準、年許可排放量限值、申請特殊時段許可排放量限值等信息。國家層面涉及工業源顆粒物無組織排放控制的法律法規見表1。

1.2 工業源無組織排放控制標準體系

無組織排放控制是我國工業源大氣污染物排放標準中的重要內容。目前在我國現行的43項固定源大氣污染物排放標準中，有28項標準規定了工業源顆粒物無組織排放控制要求（見表2），涉及煤炭、鋼鐵、有色、建材、無機化學、石化、橡膠皮革制品、電氣機械和器材制造等多個行業。這些標準主要從工藝過程控制、廠界或廠區內代表點監控等方面進行規制。

工藝過程控制方面，主要是規定了密閉操作要求，如《水泥工業大氣污染物排放標準》[9]規定：“水泥工業企業的物料處理、輸送、裝卸、儲存過程應當封閉，對塊石、黏濕物料、漿料以及車船裝卸料過程也可采取其它有效抑塵措施，控制顆粒物無組織排放。”《平板玻璃工業大氣污染物排放標準》[10]規定：“平板玻璃制造企業在原料破碎、篩分、儲存、稱量、混合、輸送、投料等階段應封閉操作，防止無組織排放”等。

廠界污染物濃度監控方面，以《大氣污染物綜合排放標準》《惡臭污染物排放標準》[11]為代表，大部分排放標準都規定了廠界污染物監控濃度限值，要求在企業邊界處顆粒物濃度達到或接近空氣質量的要求。這是具有中國特色的做法，用來綜合評定企業無組織排放控制的最終效果，但環境管理的有效性受到質疑。為了規范廠界監測執法，我國配套制定了HJ/T 55《大氣污染物無組織排放監測技術導則》[12]，對于顆粒物，要求下風向設監控點，上風向設參照點，兩者濃度差值為企業的貢獻值（扣除背景值）。

近年來，我國一些排放標準要求在廠區內的代表性地點監測顆粒物無組織排放濃度。例如鋼鐵工業系列排放標準[13-16]，要求監測廠房門窗、氣樓等處的顆粒物濃度，露天（或有頂無圍墻）塵源則需監測距塵源5m處的顆粒物濃度；《煉焦化學工業污染物排放標準》[17]則要求焦爐爐頂的顆粒物濃度達到標準要求。這種在廠區內設置代表點監控無組織排放濃度的做法，無疑提高了環境監管的有效性。

1.3 存在的問題

1.3.1 重視有組織排放，無組織排放控制被忽視

顆粒物經煙囪、工藝排氣筒等有組織排放一直是環境管理的重點，在線監測、監督性監測、日常執法活動等也主要圍繞有組織排放控制工作展開。而對于無組織排放源，由于其具有小而散、排放不規律、瞬發性強等特點，環境監管難度很大，且對其排放控制重視程度明顯不夠，日常管理也很少開展相關監測。廠內顆粒物無組織排放也通常被認為是職業衛生的管控范疇，一定程度上造成環保部門對廠區內顆粒物排放監管大打折扣。對于鋼鐵、有色、建材等行業，由于無組織排放節點多、排放量大，加之目前管控方式的針對性和有效性不強，造成這些行業的顆粒物無組織排放控制成為我國環境管理的薄弱環節。

1.3.2 廠界監控方法有效性差

在標準實施過程中，發現采用廠界監控方法來控制顆粒物無組織排放有效性較差，這主要體現以下幾個方面：一是如果廠區面積較大，因工藝布局等原因（如無組織排放源距廠界較遠），在廠界很難監測到污染源實際無組織排放情況，無法發揮有效管控作用；二是不同

生產工況（如高爐出鐵場等陣發源）、氣象條件（主要是風向、風速影響）、點位選擇等會造成監測數據變異性較大，影響達標判定；三是存在周邊污染源干擾難以克服，造成責任難以界定，有時甚至會產生執法糾紛的問題；四是監測方法（HJ/T 55）復雜，可操作性較差。

表1 工業源顆粒物無組織排放控制的法律規定

表2 我國工業源顆粒物無組織排放控制相關標準

1.3.3 工藝控制措施要求籠統，針對性不強

傳統上顆粒物排放標準多注重濃度限值，對無組織排放控制措施要求不夠。有些標準雖提出了無組織排放控制措施，但規定偏原則性（如籠統要求“封閉”），未能針對某個特定行業中的每個（或每類）無組織排放源提出有針對性的具體管控措施，難以有效監管。近年來，隨著我國大氣污染防治與管理逐漸向精細化發展，一些標準提出了較為具體、詳細的無組織排放控制措施，如石油煉制、石油化工、合成樹脂等排放標準對VOCs無組織排放提出了比較詳細的控制措施和要求，但對于顆粒物，這方面的進展仍較緩慢。

2 國外工業源顆粒物無組織排放控制標準

2.1 美國

美國《清潔空氣法》[18]認為，排放標準不可單純理解為限值標準，也包括任何為有效控制污染所規定的操作標準。因此，美國除規定顆粒物有組織排放限值外，對其無組織排放規定了許多關于工藝設計、設備及運行操作的要求。美國工業源顆粒物無組織排放控制標準涉及煤炭、礦物加工、焦化、鋼鐵、水泥、有色、化工等行業，主要包含在針對常規污染物的新源特性標準（NSPS）[19]以及針對有害空氣污染物的國家排放標準（NESHAP）[20]中，具體見表3。由表可知，美國工業企業無組織排放源主要分為兩種：一是工藝無組織排放源，包括各種爐窯及生產設備裝料口、卸料口以及其他工藝過程；二是無組織排放揚塵源，如室外物料堆場、物料運輸系統、廠區道路等。從控制指標上看，主要采用不透光率（opacity）和管控措施要求兩種控制形式。不透光率是一種基于光透射原理測定并反映煙氣中顆粒物濃度大小的指標，其方法穩定成熟、操作簡便，是美國工業源顆粒物排放控制的重要指標[21]。管控措施要求方面，針對工藝無組織排放源規定了密閉、安裝捕塵裝置并連至控制設施等要求，針對室外揚塵源規定了局部封閉、灑水噴淋、沖洗路面、安裝防風抑塵網、采用化學抑制劑、植被覆蓋等要求，內容全面具體。

表3 美國工業源顆粒物無組織排放控制標準

2.2 德國

德國關于空氣污染控制的法律法規主要為《聯邦空氣污染控制法》和《空氣質量控制技術指南》（TA Luft）[22]，其中TA Luft可視作德國的大氣污染物排放標準，它是配合許可證實施的。TA Luft不僅規定了顆粒物有組織排放限值，對其無組織排放也規定了物料裝卸、運輸、加工處理、儲存過程的操作標準，見表4。由表可知，德國工業源顆粒物無組織排放控制標準沒有規定限值，均是一些管控措施要求和操作上的管理規定，這些要求涉及廠區物料儲存、運輸、裝卸及加工的每一個細節，針對性強，且具有較強的可操作性。此外，標準針對具體的行業生產設施提出建設和運行要求，如對工藝無組織排放源進行密閉或對其產生的廢氣進行收集并進入處理設施等。

2.3 日本

日本大氣污染控制的核心法律是《大氣污染防治法》[23]。該法規定了粉塵的排放控制方式。該法中的“粉塵”，即“伴隨著物體的粉碎、篩選等機械性處理過程或者礦石和土沙的堆積過程而產生的或飛散的物質”。粉塵中又將石棉以及其他對人的健康會產生危害危險性的由政令規定的物質定為“特定粉塵”，將特定粉塵以外的粉塵作為普通粉塵。對于普通粉塵，嚴格執行設備的結構、使用和管理標準，這些標準主要對一定規模的焦炭爐、帶式傳送機或斗式輸送機、磨碎機等主要設備，規定了相應的管控措施要求。以原料處理能力在50t/d以上焦炭爐為例，要求“裝炭作業必須在無煙裝炭裝置、通風斗、集塵機或與上述裝置有同等效果的裝置上進行，出窯作業必須依靠設置在導向車上的通風斗及處理通風斗中粉塵的集塵機，或是與上述裝置有同等效果的裝置來進行，當在導向車上設置通風斗有困難時，可以設置防塵罩”。對于特定粉塵，其限制標準不是對排放口的濃度及量的限制，而是按各特定粉塵的種類，規定在工廠的某一界限范圍內大氣中的允許濃度。

3 國內外工業源顆粒物無組織排放控制標準對比分析

本文對中國、美國、德國、日本的工業源顆粒物無組織排放控制標準進行了對比分析，見表5。由分析可知，在控制方式上，我國基本以廠界監控為主，部分行業規定了封閉措施的要求和廠區內監控點監控濃度限值，美國采用不透光率指標限值和管控措施要求相結合的方式，德國更偏重管控措施的要求，日本實行普通粉塵和特定粉塵分類控制，其中普通粉塵執行的設備結構、使用和管理標準亦是管控措施的要求。與美國、德國、日本等發達國家相比，我國在顆粒物無組織排放控制方面既存在監控方法有效差的問題，也存在管控措施要求籠統不全面的問題，與上述國家仍有較大差距。

表4 德國工業源顆粒物無組織排放控制標準

表5 國內外工業源顆粒物無組織排放控制標準優缺點對比

當前，面對人民群眾健康水平提升和大氣環境質量改善的迫切需求，相關部門應盡快厘清工業源顆粒物無組織排放的控制思路，完善排放標準體系。在制定具體行業大氣排放標準時，需要充分借鑒發達國家經驗，并結合我國實際情況，提出適用性強、便于實施操作的顆粒物無組織排放控制要求，以更好地服務于企業無組織排放治理及政府監管工作。

4 關于完善工業源顆粒物無組織排放控制標準的建議

4.1 全面增加無組織排放控制措施要求

當前，我國工業企業顆粒物無組織排放管控思路仍不明確，排放標準涉及的控制要求仍不完善，現實普遍存在重有組織排放輕無組織排放、重排放限值輕措施要求的問題，為此，建議修訂涉及顆粒物無組織排放的現行大氣污染物排放標準（含大氣污染物綜合排放標準和行業排放標準），全面增加顆粒物無組織排放控制措施要求，特別是針對各行業生產工藝無組織排放源（生產設備及工藝過程）和開放揚塵源（如堆場、物料運輸系統、物料裝卸、加工處理等）應分別提出可操作性強、便于執法的細化措施要求。同時，建議在標準中針對一般地區和重點地區分別提出有區別的措施要求，以體現不同環境敏感地區的差異化標準管控理念。

4.2 研究制定廠區內代表點無組織排放標準

當前，我國部分行業大氣排放標準規定了廠區內代表點的顆粒物無組織排放濃度限值，如鋼鐵燒結（球團）、煉鐵、煉鋼等工業排放標準均規定了廠房車間的排放限值，采樣點位于廠房門窗、屋頂、氣樓等排放口處；煉焦化學工業排放標準規定了焦爐爐頂的排放限值等，與廠界控制相比，明顯提高了顆粒物無組織排放控制的有效性，但行業覆蓋面明顯偏窄。另外，上述標準中設置的代表點不盡合理，不便于監測。因此，建議未來顆粒物無組織排放控制從廠界向廠內延伸，對車間逸散、料堆等開放式作業場所等，選擇廠區內有代表性地點進行監測，及時、準確地反映無組織控制效果。建議啟動冶金、建材等顆粒物無組織排放嚴重行業大氣排放標準的修訂工作，研究提出合理可行的廠區內代表點并科學確定無組織排放限值。

4.3 采用先進監控手段，提高環境管理效率和有效性

目前采用的顆粒物質量濃度監測方法監測周期長且受制于監測點位的位置，在實際執法過程中，排放標準中的濃度限值指標應用較少。對于顆粒物車間逸散排放，建議借鑒美國標準，將不透光率指標替代濃度指標納入排放標準，并同時配套制定不透光率監測方法標準或相應的監測技術規范；對于料（堆）場、露天設施等開放式作業場所，建議借鑒上海、天津等地采用光散射法測量揚塵排放的經驗，采用粒子數濃度（個/m3）指標進行控制，并加快開展粒子數濃度在線監測系統技術要求及檢測方法、系統安裝和驗收以及運維等方面的技術規范的編制。上述指標采用光學原理，響應速度快，方便快捷，可實現現場便攜監測、連續在線監測，滿足顆粒物無組織控制的需要，從而提高環境管理的效率和有效性。

4.4 與許可證制度緊密銜接，促進無組織排放控制措施和限值指標的落實

排污許可證制度是固定污染源環境管理的核心制度，環保法律法規、排放標準等規定的顆粒物無組織排放控制措施、限值指標及其他要求應通過排污許可證予以落實。在排污許可證中，應針對每個持證企業的具體情況，明確無組織排放收集措施、工藝控制措施，以及應達到限值指標要求，要求企業落實。日常監管可通過行為管控的方式，重點檢查相應設施是否安裝且有效運行，是否按運行維護規程操作并記錄完整等，并開展必要的監測，以證實顆粒物無組織排放控制效果符合指標要求。

[1]郭健 ,馬召坤 ,李蕾 ,等 .鋼鐵企業無組織排放特征污染物的監測分析 [J].中國環境管理 ,2016 ,8(1): 97-102.

[2]環境保護部.環境保護部通報京津冀及周邊地區大氣污染防治強化督查情況 [EB/OL].(2017-07-07) [2017-08-20].http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201707/t20170707_ 417441.htm.

[3]宋旭.京津冀大氣污染治理更精準——專訪農工黨中央生態環境工作委員會副主任周揚勝[J].中國環境管理 ,2017 ,9(2): 17-20.

[4]第六屆全國人民代表大會常務委員會.中華人民共和國大氣污染防治法 [EB/OL].(2014-03-03) [2017-08-20].http://scitech.people.com.cn/n/2014/0303/c376843-24515115.html.

[5]第八屆全國人民代表大會常務委員會.中華人民共和國大氣污染防治法 [EB/OL].(2014-03-03) [2017-08-20].http://scitech.people.com.cn/n/2014/0303/c1007-24515505.html.

[6]第九屆全國人民代表大會常務委員會.中華人民共和國 大 氣 污 染 防 治 法 [EB/OL].(2014-03-03) [2017-08-20].http://scitech.people.com.cn/n/2014/0303/c376843-24515139.html.

[7]第十二屆全國人民代表大會常務委員會.中華人民共和國大氣污染防治法 [EB/OL].(2016-02-04) [2017-08-20].http://politics.people.com.cn/n1/2016/0204/c1001-28109366.html.

[8]環境保護部.排污許可證管理暫行規定（環水體[2016]186 號）[R].北京 : 環境保護部 ,2016.

[9]環境保護部 ,國家質量監督檢驗檢疫總局.水泥工業大氣污染物排放標準 : GB 4915—2013[S].北京 : 中國環境科學出版社 ,2014.

[10]環境保護部 ,國家質量監督檢驗檢疫總局 .GB 26453—2011 平板玻璃工業大氣污染物排放標準[S].北京: 中國環境科學出版社 ,2011.

[11]國家環境保護局 ,國家技術監督局.惡臭污染物排放標準 : GB 14554—1993[S].北京 : 中國標準出版社 ,1994.

[12]國家環境保護總局.大氣污染物無組織排放監測技術導則 : HJ/T 55—2000[S].北京 : 中國環境科學出版社 ,2004.

[13]環境保護部 ,國家質量監督檢驗檢疫總局.鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準 : GB 28662—2012[S].北京 : 中國環境科學出版社 ,2012.

[14]環境保護部 ,國家質量監督檢驗檢疫總局.煉鐵工業大氣污染物排放標準 : GB 28663—2012[S].北京 : 中國環境科學出版社 ,2012.

[15]環境保護部 ,國家質量監督檢驗檢疫總局.煉鋼工業大氣污染物排放標準 : GB 28664—2012[S].北京 : 中國環境科學出版社 ,2012.

[16]環境保護部 ,家質量監督檢驗檢疫總局.軋鋼工業大氣污染物排放標準 : GB 28665—2012[S].北京 : 中國環境科學出版社 ,2012.

[17]環境保護部 ,國家質量監督檢驗檢疫總局.煉焦化學工業污染物排放標準 : GB 16171—2012[S].北京 : 中國環境科學出版社 ,2012.

[18]US EPA.Clean air act (United States)[EB/OL].(2017-04-19) [2017-08-26].https://en.wikipedia.org/wiki/Clean_Air_Act_(United_States).

[19]US EPA.New source performance standards [EB/OL].(2017-05-22) [2017-08-23].https://www.epa.gov/stationarysources-air-pollution/new-source-performance-standards.

[20]US EPA.National emission standands for hazardous air pollutants (NESHAP) [EB/OL].(2017-01-18) [2017-08-23].https://www.epa.gov/stationary-sources-air-pollution/national-emission-standards-hazardous-air-pollutantsneshap-9.

[21]宋國君 ,趙英煚 ,耿建斌 ,等 .中美燃煤火電廠空氣污染物排放標準比較研究 [J].中國環境管理 ,2017 ,9(1): 21-28.

[22]Federal Ministry for Environment ,Nature Conservation and Nuclear Safety.First general administrative regulation pertaining the federal immission control act (technical instructions on air quality control-TA Luft)[EB/OL].(2002-07-24) [2017-08-20].http://www.bmub.bund.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Luft/taluft_engl.pdf.

[23]Ministry of Justice (Japan).Air pollution control act[EB/OL].(2010-12-27) [2017-08-26].http://www.japaneselawtranslation.go.jp/law/detail/?id=2146.

Study on Domestic and Foreign Fugitive Emission Standards of Particulate Matters for lndustrial Sources

CHE Fei1, ZHANG Guoning1, GU Yanyue1, LI Qin1, GUO Min1, LIU Wei2, JIANG Mei1*
( 1. Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012;2. Chinese Academy for Environmental Planning, Beijing 100012 )

Fugitive emission of particulate matters from industrial enterprises is one of the main sources of particulate matters in ambient air. The long-standing extensive mode of industrial development, non-meticulous environmental management and the lack of emphasis on it have resulted in some prominent fugitive emission problems, which seriously affected the fundamental improvement of atmospheric environmental quality in China. Fugitive emission standards of particulate matters from industrial sources are important components of Chinese air emission standards system, and also are the significant technical bases for its management and supervision. It is important to understand the development status, characteristics and the existing problems of domestic and foreign fugitive emission standards of particulate matters from industrial sources, which will scientifically help to guide the establishment of Chinese standards. In this paper, regulations and standards of particulate matters fugitive emission control in China, U.S., Germany and Japan were studied and comparatively analyzed, the existing problems on domestic fugitive emission standards of particulate matters for industrial sources were put forward, also advice for perfecting standards was proposed, with the purpose to provide a reference for optimization of Chinese current atmospheric emission standards system and furtherance of particulate matters pollution prevention management.

particulate matters; fugitive emission; standard; opacity; controls

X-652

1674-6252（2017）06-0034-07

A

10.16868/j.cnki.1674-6252.2017.06.034

車飛（1982—），男，工程師，主要從事大氣污染物排放標準制定與管理，E-mail：chefei@craes.org.cn。

*責任作者： 江梅（1969—），女，副研究員，主要研究方向為大氣污染控制與環境標準制定，E-mail：jiangmei@craes.org.cn。