最新文档煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范.doc
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1、煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范(征求意见稿)编制说明标准编制组二一五年一月项目名称:煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范下达任务文件:河北省环境保护厅标准编制单位:河北省环境科学学会标准编制组成员:序号姓名职务/职称专业所 在 单 位1于 海高 工经济管理河北省环境科学研究院2耿媛媛工程师环境工程河北环学环保科技有限公司3韩 鹏助理工程师环境工程河北环学环保科技有限公司4刘晨鹤助理工程师环境科学河北省环境科学学会5王 婷工程师环境工程河北环学环保科技有限公司6程 飞工程师环境工程河北省清洁生产技术服务中心7史晓宇/会计电算化河北省环境科学学会8王金利工程师统计学河北省众联能源环保科技有限公司9沈
2、绍进助理工程师环境科学河北环学环保科技有限公司10杜鹏芳高 工环境工程河北省清洁生产技术服务中心11柳领君工程师环境科学河北环学环保科技有限公司12闫 宁正高工放射化工石家庄市环境监测站13杜 静正高工环境工程河北省环境科学学会14胡俊明正高工环境工程河北省环境保护厅15白进杰高 工环境工程河北省环境科学学会科技标准处项目管理人:李红彦目 录1 任务来源及工作过程11.1任务来源11.2工作过程22 规范编制的必要性、编制原则和技术路线42.1 制定煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范的必要性和意义42.2 标准制定的原则、方法和技术依据42.2.1 制定原则42.2.2 编制依据42.2.3 技
3、术路线52.3 主要内容63.煤场、料渣场粉尘扩散因素及起尘机理探讨73.1 粉尘扩散的影响因素73.1.1 气象条件73.1.2 粉尘扩散的内部因素93.2 起尘机理113.2.1 尘粒的受力分析113.2.2 尘粒的起动过程124.煤场、料渣场扬尘防治技术措施155. 防风抑尘网与棚化设计175.1防风抑尘网设计参数175.1.1 防风抑尘网种类175.1.2.防风抑尘网设计175.2封闭棚化设计参数216.扬尘控制的管理措施221 任务来源及工作过程1.1任务来源颗粒物是空气环境中的主要污染物,按照颗粒物粒径大小可以分为总悬浮颗粒物(TSP指空气动力学当量直径100m的悬浮颗粒)、可吸入
4、颗粒物(PM10指空气动力学当量直径10m的悬浮颗粒)及呼吸性颗粒物(PM2.5指空气动力学当量直径2.5m的悬浮颗粒)。扬尘污染属于颗粒物污染的一种,其主要来源于固体物料的研磨、粉碎、装卸过程中,可通过呼吸进入人体,进而危害人的呼吸系统,引起呼吸道疾病。而物料装卸过程中的尘源扩散往往构成扬尘污染的主体。我省处于我国北方地区,年平均温度较低,降水量偏少,气候寒冷干燥,风力较强,蒸发量大,因风力作用造成的物料损失很大,为物料储运带来了巨大的经济损失,同时也造成了料堆场周边的环境污染,给周边居民的生产生活造成了严重影响。为落实省委、省政府河北省大气污染防治行动计划实施方案和省政府河北省钢铁水泥电力
5、玻璃行业大气污染治理攻坚行动方案要求,突出和强化标准倒逼机制,发挥地方标准在控制污染排放、调节行业准入和压减落后产能中的积极作用,推荐大气污染防治工作,控制煤场、料渣场扬尘的产生以及对环境污染和对人体健康的损害,根据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国大气污染防治法、大气污染物综合排放标准、重点区域大气污染防治“十二五”规划、大气污染防治行动计划、京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则、环境保护部与31个省(区、市)签署大气污染防治目标责任书等,结合我省煤场、料渣场扬尘的实际情况,提出制定“河北省煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范”申请。随着经济和社会的发展,扬尘污染危及环境和人体
6、健康,已成为世界污染难题。2010年5月11日国务院办公厅发布的国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知(国办发201033号),意见指出,要把京津冀、长三角和珠三角作为大气污染联防联控的重点区域,到2015年,建立起比较完善的大气污染联防联控机制,形成区域大气环境管理的法规、标准和政策体系,使主要大气污染物排放总量显著下降,重点企业全面达标排放,重点区域内所有城市空气质量达到或好于国家二级标准,酸雨、灰霾和光化学烟雾污染明显减少。2011年7月21日环境保护部印发了关于未纳入污染物排放标准的污染物排放控制与监管问题的通知(环发201185号)
7、,明确规定:对于国家和地方排放标准中没有规定排放限值的污染物,排污行为不得造成环境质量超标,不得损害人体健康和生态环境,通过进一步落实排污者的环境保护责任、严格执行现行环境管理制度和排放标准、加强环境质量监控,确保环境质量达标。2013年9月12日国务院发布了大气污染防治行动计划,简称“国十条”。第一条就提到了大型煤堆、料堆要实现封闭储存或建设防风抑尘设施。目前国家尚未出台有关煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范。我省乃至全国的煤场、料渣场主要以露天式的粗放型管理为主。煤场、料渣场颗粒物面源污染的监管一直处于无序状态,普遍采用的防风抑尘网投资大,其优化改进方案缺乏技术支持;洒水抑尘也因其冬季结冰有
8、一定的局限性。随着环保意识的增强,人们对扬尘污染治理日益重视,对有效防尘抑尘方法需求迫切。因此,河北省煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范的制定是我省扬尘防治的需求,是我省环境主管部门强化监督管理工作的需要,是对我省完成“十二五”环境保护节能减排重点任务具有重要而深远的实际意义,是非常必要的。河北省煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范的提出,也为便于从“规范煤场、料渣场的建设和管理,加强对扬尘的排放控制,保障人体健康,维护良好的生态环境等环节”提供切实可行的技术支撑。1.2工作过程2014年2月17日,河北省质量技术监督局发布关于征集2014年河北省地方标准修订项目的通知,面向全省征集2014年度河北
9、省地方标准修订项目要求。依照文件精神,河北省环境保护厅科技处将煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范编制工作委托河北省环境科学学会。学会在承接任务后成立煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范编制组。编制组召开内部会议,初步确定标准内容,同时明确了研究内容、技术关键、技术路线、时间进度、考核指标和最终提交的成果形式。至此,本项目的制订工作全面开始启动。任务承接后,编制组依照工作计划首先进行文献查阅,现场调研考察、咨询,进一步深入了解我省扬尘控制防治技术现状。2014年2月28日,河北省环境保护厅在石家庄市组织召开了河北省煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范编制初审论证会。由河北省环境保护厅、河北省众联能源环保科
10、技有限责任公司、石家庄市环境监测中心站、河北科技大学单位组成了4人评审专家组,专家组认真听取了编制单位河北省环境科学学会的汇报,详细审阅了编制组提交的开题报告材料,经过充分讨论,提出了专家组意见。评审会进一步明确了工作内容,技术关键、技术路线、时间进度、考核指标以及最终提交成果的形式等。开题论证会之后,承担单位对调研过程实地调查情况进行了汇总、分析,对堆存扬尘中降尘量、颗粒物发生机理进行定量分析研究,根据模拟计算研究颗粒物迁移规律及对环境影响程度,结合当地气候地理特征,通过现场调研分析,编制完成了煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范(初稿)及编制说明,并提交河北省环保厅科技处。河北省环保厅科技处组
11、织有关单位和专家对标准内容进行了技术审核,并提出修改意见。对于编制组根据有关单位和专家的意见对标准及编制说明内容进行了调整,对专家提出的“研究不同物料不同粒径不同风速下的起尘量,不同含水率时的起尘量,不同堆存方式、垛型起尘量,不同作业方式下的起尘量”进行了阐述;对专家提出的“针对不同粒径物料给出具体的污染防治措施”的建议,技术规范中分别按粉状料和块状料给出污染防治措施;对于专家提出的“煤场、料渣场扬尘污染控制环境管理内容增加”,已在规范报告中增加。通过修改后形成了煤场、料渣场扬尘污染控制技术规范(征求意见稿 第一稿)及编制说明。2 规范编制的必要性、编制原则和技术路线2.1 制定煤场、料渣场扬
12、尘污染控制技术规范的必要性和意义我省煤场、料渣场扬尘污染严重,近几年部分城市大气颗粒物源解析研究结果表明,扬尘是造成城市颗粒物污染严重的主要原因之一。我国2014年9月发布的中华人民共和国大气污染防治法(修订草案征求意见稿)中新增了扬尘污染防治的条款(第53条),2001年3月国家环保总局会同建设部下发了关于控制城市扬尘污染的指导意见,要求进一步加强城市扬尘污染控制。与此同时,我省一些重点行业如钢铁、电厂、水泥等针对扬尘污染采取了很多措施。尽管控制扬尘污染已引起各级政府及环境保护部门的重视,并在积极采取防治措施,但由于对扬尘的污染特点、防治技术等研究还比较少,更缺乏具有普遍指导作用的扬尘污染防
13、治技术规范,因此煤场、料渣场扬尘污染还难以得到有效控制。本标准的主要作用在于为各料场正确地估算扬尘的污染程度并制定有效的、适合当地技术经济条件的扬尘污染防治措施提供技术方法。2.2 标准制定的原则、方法和技术依据2.2.1 制定原则(1)认真贯彻执行国家和我省的产业政策,与现行环境保护法律法规、政策方针相一致;(2)充分考虑技术规范的适用性、可行性和可操作性:明确控制范围和技术方法;(3)分类指导原则:对不同行业、不同堆存形式提出不同的控制技术规范;(4)技术措施与管理措施相结合:不仅对扬尘污染控制提出技术规范,而且从管理的角度予以规定。2.2.2 编制依据(1)技术依据:国内外在扬尘污染控制
14、方面及相关领域中的研究成果。(2)规范性文件:中华人民共和国环境保护法(1989年12月26日实施,2011年更新);中华人民共和国大气污染防治法(2000修订);大气污染物综合排放标准(GB 16297-1996)(1997年1月1日实施);重点区域大气污染防治“十二五”规划(2012年12月5日发布);大气污染防治行动计划(2013年9月12日发布);京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则(2013年9月7日);环境保护部与31个省(区、市)签署大气污染防治目标责任书(2014年1月7日);国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知
15、(国办发201033号)(2010年5月14日);关于未纳入污染物排放标准的污染物排放控制与监管问题的通知(环发201185号)(2011年7月21日);河北省人民政府关于印发河北省钢铁水泥电力玻璃行业大气污染治理攻坚行动方案的通知(冀政函2013154号)(2013年11月26日);中共河北省委 河北省人民政府 关于印发的通知(2013年9月6日)。2.2.3 技术路线本研究对堆存扬尘中降尘量、颗粒物发生机理进行定量分析研究,根据模拟计算研究颗粒物迁移规律及对环境影响程度,结合当地气候地理特征,通过现场调研分析,制定扬尘污染控制技术规范。本技术规范编制的技术路线如图1.1所示。图1.1 规范
16、编制技术路线2.3 主要内容防治煤场、料渣场扬尘污染技术规范的主要内容包括:扬尘的定义、主要扬尘源排放因子的确定方法、扬尘污染源的防治技术及使用方法等。3.煤场、料渣场粉尘扩散因素及起尘机理探讨物料在堆存、运输、装卸过程中所产生的粉尘和扩散现象相当复杂,它与装卸堆存转运物料的种类及含水量、堆放方式、粒径大小、周边地形以及气象条件等诸多因素有关。现有堆料场大多为露天堆场,属于开放性尘源,产尘点多、涉及面广,粉尘受到风力和机械力时会产生很大浓度,因此,了解粉尘扩散因素,探索起尘规律对于料堆场空气颗粒物污染具有十分重要的意义。3.1 粉尘扩散的影响因素3.1.1 气象条件粉尘在大气中的运动,与气象条
17、件关联最为密切。大气边界层是直接影响粉尘扩散的大气层,而靠近地面几十米的近地面层对粉尘扩散更为显著。在边界层内,不仅温度、风向、风速和湿度都随高度的变化较为明显,而且地形和表面粗糙度差别也很大。因此,粉尘在大气中的运动与气象条件密切相关。影响大气污染的气象条件主要包括风、温度、大气稳定度、混合层高度等几个方面。(1) 风速和风向风速表征污染物在大气中的水平输送速率,是大气水平扩散能力的指标;风向则影响污染物水平输送的方向。一般来说,风速小,不利于污染物的扩散输送,污染源和污染源下风向加重污染区域。相关研究表明,风速完全静风时由于没有混流混合,空气污染不是最重;在微风(v在1m/s左右)时,空气
18、污染最严重。风速在2-6m/s时,污染随着风速增大而减小;当大风时(v大于等于8m/s)时,可能刮起扬尘,春季大范围大风可能造成沙尘暴,污染更重。KIM等对2001年春天韩国汉城的4个不同监测点的数据进行线性回归分析发现,TSP浓度与风速存在一定关系,风速的增加通常能促进颗粒物浓度的增加。(2) 温度温度是常规的一个气象参数。多篇文献表明单独的温度与污染物浓度之间的关联性不强。樊守彬等分析夏季持续高温天气对北京市大气PM2.5的影响时指出持续高温比非持续高温更利于污染物的扩散,这是由于持续高温期间活跃的光化学反应对细粒子的产生起到重要作用。(3) 大气稳定度大气稳定度是反映大气湍流扩散能力的一
19、个物理量。通常是大气越稳定,大气湍流越弱,稀释扩散能力越小;反之大气越不稳定,大气湍流就越强,稀释扩散能力越好。大气稳定时通常是逆温状态,气温随垂直高度的升高而增高,空气上重下轻而不产生空气交换,污染严重。蔡新玲等研究西安十年天气状况,研究表明稳定度频率变化与湍流强弱变化有关:夜间湍流减弱,故大气层结较稳定;午后太阳辐射强,对流旺盛而大气层结多不稳定。采用国际通用的Pasquill稳定度分类方法,把稳定度分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定、和稳定六级。它们分别表示为A、B、C、D、E、F,而大气的扩散能力也依次顺序逐渐减弱。(4) 混合层高度混合层高度是反映大气扩散能力的一个物理量。
20、通常混合层高度越高,稀释扩散范围越大,污染物浓度越小。所以,混合层高度是计算污染物浓度一个很重要的参数。在国家标准(GB/T13201-91)文件中对混合层高度做了规定,当大气稳定度为A、B、C和D时,可采用下面的公式计算:H=asU10/f (3-1)当大气稳定度为E和F时:H=bs (3-2)式中:U1010米高度处平均风速,m/s;大于6 m/s时取6 m/s;as,bs混合层系数;f地转参数,由公式f=2sin来确定。地球自转角=7.2710-5rad/s;为地理纬度。相关研究表明,自2003年上海混合层高度呈上升趋势,与风速频率相同。韩素芹研究天津20002004空气质量时发现,NO
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