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《環境與可持續發展雜志》2014年第四期

1苯并芘排放預測

1.1預測模式依據《環境影響評價技術導則大氣環境》(HJ2•2－2008，以下簡稱08《大氣導則》)推薦模式清單，本次分析預測模式采用推薦模式清單中的AERMOD進行預測計算。

1.2污染物排放濃度限值焦化生產過程中苯并芘產生環節為裝煤工段、焦爐爐頂以及各類貯槽，《排放標準》濃度限值如表1、表2所示。

1.3預測源強及參數

1.3.1點源源強及相關參數確定按照裝煤過程中BaP排放量0.908g/t煤考慮，100萬噸焦化裝煤過程中BaP排放量為1210kg/a，按照裝煤集氣罩捕集率為99%考慮，裝煤地面站除塵效率99.5%，則裝煤點源排放量6kg/a;另外焦化生產過程中冷鼓、庫區焦油各類貯槽產生BaP，由于此處排放量未有確切的出處，本文引用《排放標準》限值要求，具體參數見表3。

1.3.2體源源強及相關參數確定有資料表明，裝煤過程產生的煙塵是正常結焦過程的7倍，而苯并芘是附著于煙塵表面外排的，因此焦爐爐體排放量按照裝煤過程產生量的1/7倍與裝煤無組織量之和考慮。裝煤無組織量按照裝煤過程中BaP排放量中未補集的1%考慮，確定為12.1kg/a;結焦過程產生的無組織量為172.9kg/a。按照《大氣導則》要求，焦爐爐體為體源，體源應劃分為多個正方形的邊長，焦爐爐體南北長170米，東西寬17米，因此劃分為10個邊長為17米的正方形，參數見表4。

1.3.3風速、地形參數情況風速變化情況見表5，全年風玫瑰見圖1。地形參數設置為平坦地形及復雜地形，預測范圍內的復雜地形及焦爐位置見圖2。

2預測結果及討論

在調整風速及地形參數的條件下，以焦爐爐體北邊界中點為A(0，0)，焦爐縱向布置，預測距離A點－1000～1000米范圍內，各網格點超出廠界濃度限值的概率。具體見圖3至圖6。通過對參數變化預測分析，得出以下結論:從圖4和圖6中可以看出，在平坦地形條件下，風速增大時污染物濃度下降趨勢很明顯，下風向與上風向達標距離基本相同;而風速較低時，邊界污染物濃度升高，且下風向與上風向達標距離不同。圖3與圖5相比，在復雜地形條件下，焦爐近距離范圍(－300～300m)內風速大小對濃度超標概率影響較小;隨著距離的增加，風速大時超標概率下降速度較快，相比而言，風速小的情況下超標概率下降速度較緩慢。在復雜地形、風速較小條件下，污染物在擴散過程中受到山體阻隔，擴散速度非常緩慢，當附近山體海拔接近時，污染物濃度基本不變;當局部山體高度增加，污染物濃度變大;而在復雜地形、風速較大條件下時，污染物在擴散過程中受山體阻隔影響較小。從地形角度來看，在平坦地形條件下，焦爐近距離范圍內污染物濃度超標概率比復雜地形條件下大，但由于平坦地形條件下污染物擴散速度快，超標概率下降速度快，較遠距離處污染物濃度超標概率比復雜地形條件下小。

在平坦地形條件下，風速大時，近距離下風向污染物超標概率遠大于同距離上風向的超標概率，距離較遠時，同等距離處上下風向污染物超標概率基本相等;風速小時，下風向污染物超標概率較上風向同距離處高10%以上。

3結論及建議

(1)本文是以100萬噸/年焦化工程為例，按照國內現有焦化廠平均技術水平，通過具體分析焦化特征污染物———苯并芘排放源強，利用08《大氣導則》以及《排放標準》提供的要求進行苯并芘廠界濃度達標排放預測分析，得出焦爐750m范圍內達標難度較大。(2)就焦化行業苯并芘污染物而言，無組織排放量對環境的影響較大，因此企業應在焦爐的密封方面加強管理方面，如:導煙孔蓋采用水封結構，增加其嚴密性;上升管蓋、橋管承插口采用水封裝置;上升管根部，采用編織耐火繩填塞，特制泥漿封閉;爐門采用彈簧刀邊、厚爐門框、大保護板等一系列的措施，減少爐體的無組織溢散。(3)本次評價僅分析了風速、地形變化對環境的影響，對焦爐爐體無組織排放廢氣的抬升高度等未進行深入研究，筆者希望能通過本篇文章與同仁進行分析探討，尋找是否有更合適的焦化廠苯并芘排放源強及更合理的參數調整，合理解決焦化項目苯并芘廠界達標的問題，為后期的工作提供幫助。

作者：趙世芬郭建文王雙燕卜利軍吳凡單位：山西省生態環境研究中山西省環境科學研究院