混凝土搅拌站的大气环境质量监测及标准规范的研究*

1. 上海理工大学环境与建筑学院 上海 200093；2. 上海建工材料工程有限公司 上海 200086

1 国内预拌混凝土行业现状[1]

我国预拌混凝土产业是国家重点推进和扶持的基础性产业。随着国家城市发展规模的不断扩大，预计到“十二五”期末，预拌混凝土的生产和使用比例可扩大到90%甚至更高。目前，我国是世界上生产和消费水泥、混凝土最多的国家，年产量已占世界混凝土年产量的50%。与此同时，预拌混凝土生产过程中产生的扬尘、废水、废料、噪声污染和资源消耗等也受到社会广泛关注。为了保护环境，降低能耗，国家对水泥、预拌混凝土发展制订了许多产业政策和规定，如城市禁止现场搅拌等，推动了预拌混凝土和预拌砂浆的发展。

推行绿色预拌混凝土生产，建设环保型混凝土企业，是世界现代混凝土技术发展史上的重大进步。相对而言，国外预拌混凝土发展已进入了成熟阶段，从世界排名前列的混凝土企业来看，欧美国家混凝土企业排列在最前面。这几年我国预拌混凝土发展比较快的城市是北京、上海、成都等主要城市。北京、江苏、上海三地已由政府部门发文推进环保型搅拌站（楼）的建设，规定新建搅拌站（楼）必须满足“绿色环保”要求， 已有的搅拌站必须限期进行改造以达到绿色环保要求。在上述三地，已建成数家全封闭环保型搅拌站，在国内其他地区如重庆、武汉、成都等地也相继建成数家环保混凝土搅拌站，混凝土搅拌站“ 绿色生产、绿色管理”的 理念已逐步被行业内认同。

2 关于混凝土搅拌站环境质量标准[2-4]

预拌混凝土产业发展到现在，存在不少问题，诸如预拌混凝土生产过程中产生的扬尘、废水、废料、噪声污染和资源消耗等，所以国家对预拌混凝土产业发展制订了许多环境控制标准。

已有的国内搅拌站相关环境标准，如与颗粒物排放相关的有《水泥工业大气污染物排放标准》，本标准首次发布于1985年。1996年第一次修订成《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 16297—1996），从1997年1月1日起实施。2004年第二次修订成《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915—2004）。为适应“十二五”环境管理需求，加强对颗粒物、SO2、NOx等的排放控制，《水泥工业大气污染排放标准》（GB 4915—2013）在2014年3月1日起实施，进一步严格限制了排放标准。其他的国内搅拌站相关环境标准有《混凝土搅拌站（楼）》（GB/T 10171—2005）、《大气污染综合排放标准》（GB 16297—1996）、《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）等。

3 环境质量标准解读[5,6]

通过对已有的国内搅拌站相关环境标准等的系统解读，可知在所有的标准中，《环境空气质量标准》为各省、自治区、直辖市人民政府对本标准中未作规定的污染物项目之总纲，可以据此制定地方环境空气质量标准。然而混凝土中的废气情况是属于污染物排放标准中的，故在分析混凝土搅拌站的废气排放指标时应该采用《水泥工业污染物排放标准》。但是因为城市整体的空气需要达到《环境空气质量标准》，故对于混凝土搅拌站而言，应该是一个整体的周边环境应该达到的标准。

3.1 污染物排放标准

关于大气污染排放标准，国内有《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996），在我国现有的国家大气污染物排放标准体系中，综合性排放标准与行业性排放标准执行不交叉执行的原则。由于搅拌站属水泥工业，因此执行《水泥工业大气污染物排放标准》中生产设备排气筒大气污染排放标准和无组织排放限值，《水泥工业大气污染排放标准》（GB 4915—2013）在2014年3月1日起实施，进一步严格限制了排放标准。从目前到2015年6月30日，该标准中规定：现有水泥制品生产企业生产设备排气筒大气污染排放限值为30 mg/m3；2015年7月1日，现有水泥制品生产企业生产设备排气筒大气污染排放限值为20 mg/m3；2014年3月1日起，新建水泥制品生产企业执行20 mg/m3；重点地区执行大气污染排放限制为10 mg/m3。此外，此标准执行后，颗粒物（TSP）无组织排放浓度限制将为0.5 mg/m3（监控点与参照点TSP小时平均浓度差值，厂界外20 m上风向处设置参照点、下风向设监控点）。

《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》（JGJ/T 328—2014）中，通过绿色生产评价指标体系的方法，通过对厂址选择和厂区要求、设备设施、控制要求和监测控制4 类指标对预拌混凝土绿色生产及管理进行了一星级、二星级和三星级3 个等级的评价。其中三星级要求为：厂区位于住宅区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区时，总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物和细颗粒物的厂界浓度差值最大限值分别为200 μg/m3、80 μg/m3和35 μg/m3。

厂区内无组织排放总悬浮颗粒物的1 h平均浓度限值符合下列规定：混凝土搅拌站（楼）的计量层和搅拌层不应大于600 μg/m3；骨料堆场不应大于400 μg/m3。（备注：厂界平均浓度差值应是在厂界处测试1 h颗粒物平均浓度与当地发布的当日24 h颗粒物平均浓度的差值。）

从上《水泥工业大气污染排放标准》（GB 4915—2013）中的规定中我们可以看出两点问题：①规定的均是污染物排放值，20 mg/m3的大气污染物排放标准较宽松；②厂界外设参照点在实际中较难操作，0.5 mg/m3的标准较严苛。

从《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》（JGJ/T 328—2014）中的规定中我们也可以看出以下两点问题：①规定的是污染物排放值，与当日空气质量算差值，实际区域空气质量背景值难取，且无公布的TSP值；②无组织排放小时平均浓度测量较复杂 。根据《大气污染物无组织排放监测技术导则》（HJ-T 55—2000）可知：无组织排放测量时排放源应可看作为一点源。监控点（最多可设置4 个）应设置于平均风向轴线的两侧，监控点与无组织排放源所形成的夹角不超出风向变化的±S°（10 个风向读数的标准偏差）。参照点最好设置在被测无组织排放源的上风向，以排放源为圆心，以距排放源2 m和50 m为圆弧，与排放源成 120°夹角所形成的扇形范围内设置。

3.2 环境空气质量标准

国内尚无针对混凝土搅拌站的环境空气质量标准。参照相关混凝土搅拌站环评资料，认为搅拌站多属于环境空气质量功能区的二类区（城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区），使用《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）二级标准。

在国外，美国华盛顿州制定有混凝土搅拌站环境空气质量标准，着重对悬浮颗粒物排放标准进行了限制，其标准值如表1所示：

表1 美国华盛顿州混凝土搅拌站环境空气质量标准

我们通过对《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）和美国华盛顿州混凝土搅拌站环境空气质量标准对比可以看出：①国内混凝土搅拌站执行的的二级标准中悬浮颗粒物年平均排放的二级浓度限值200 μg/m3和24 h平均排放的二级浓度限值300 μg/m3均比美国华盛顿州混凝土搅拌站悬浮颗粒物年平均排放和24 h平均排放的浓度限值大；②国内混凝土搅拌站执行的的二级标准中可吸入颗粒物PM10和可入肺颗粒物PM2.5年平均排放的二级浓度限值均比国外的高。可见在美国华盛顿州的环境空气质量标准中，对悬浮物的排放标准普遍严于国内搅拌站执行的二级标准。

4 对上海市混凝土搅拌站的环境监测

为进一步验证已有环境标准的可操作性及合理性，我们对上海市2 家搅拌站进行了实地监测，得出一些降尘、悬浮颗粒物和PM10的监测数据，发现以下主要问题：

（a）由监测数据的分析可知上料区、搅拌楼、骨料堆场的浓度较高，是积尘的主要污染区。另外搅拌站的办公楼、堆场旁的浓度也很高，对办公人员、工作人员身体有影响；

（b）通过把监测数据和《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915—2013）以及《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》（JGJ/T 328—2014）中的规定值对比，可知主楼是TSP和PM10的主要污染区，有的搅拌站的TSP高于标准规定值；

（c）在实际监测时，发现某环保型搅拌站在无大规模生产时，PM10和TSP的浓度也很高，后来监测发现是因为当天的风量较大，而搅拌站附近就有一个堆砂场，所以在无生产时也要注意物料堆场的扬尘防护。

这到底是标准中的规定值看起来过高还是这2 家搅拌站自身或者外在的一些因素导致的呢？我们觉得这两方面都有影响，一方面我们在实地监测的过程中也看到了一些问题：有的搅拌站占地面积比较小，导致扩散的降尘、PM10和悬浮颗粒物在监测时的浓度较高；有的搅拌站的附近周边有砂堆，一旦有风的情况下会把砂吹过来影响监测的结果；还有就是车进车出等的状况也会影响监测的数据。

通过对标准的解读，我们也可以看出一些问题：《水泥工业大气污染排放标准》（GB 4915—2013）中的颗粒物（TSP）无组织排放浓度限制将为0.5 mg/m的标准较苛刻，若以《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》（JGJ/T 328—2014）中要求与《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）中的TSP值对比，但现在大气环境质量监测并不公布TSP值，因此参照的背景值很难取得。

5 结论与展望

本文通过对预拌混凝土行业现状的回顾，已有混凝土搅拌站环境管理标准的解读，以及对上海市2 家环保型搅拌站的实地监测。可得出以下主要结论：

（a）《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》（JGJ/T 328—2014）中的TSP值需要与《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）中的对比，但参照的背景值较难获得，大气环境质量监测并不公布TSP值。因此建议制定的环境标准指标必须参考基于现实可以获得的数据，并且设计的标准指标也要尽量简单的可以测得。

（b）上料区、搅拌楼、骨料堆场是积尘的主要污染区，应安装除尘装置，并应保持正常使用以及注意及时清扫，骨料堆场应建成封闭式堆场和安装喷淋抑尘装置。

（c）搅拌主楼是TSP和PM10的主要污染区，要严格执行整体封闭方式，应配置水冲洗设施，及时清除粉尘并保持卫生。

（d）无生产时若风量较大，堆场扬尘对搅拌站的大气环境影响较明显。因此要注意采用日常洒水等方式防止扬尘。

（e）国外的混凝土搅拌站环境空气质量标准较严格，特别是PM2.5的平均排放浓度限值。这个与城市整体大气质量相关，所以也应加强国内混凝土搅拌站的环境管理，为城市大气环境治理做出积极贡献。

（f）为便于查找和购买先进的环保设备，建议整理出混凝土搅拌站的环保设备推荐名录。大气环境管理也应重点推荐先进除尘器设备。

以上是我们的项目研究得出的初步结论，下一步计划对搅拌站环保设备与污染物排放标准做进一步的分析研究，以期为混凝土搅拌站的环境管理体系的完善提出更多建议。

推行绿色预拌混凝土生产，建设环保型混凝土企业，是世界现代混凝土技术发展史上的重大进步，在很大程度上反映出一个国家混凝土工业文明程度和建筑施工水平的高低。我们应从混凝土搅拌站本身的行业特点出发，使相关的环境标准、管理规章制度更为规范化，且更具可操作性，以创新具有中国特色的绿色混凝土产业。