天津港VOCs环境现状及污染控制技术研究

乔建哲，常 华，寿幼平，董世培，毛天宇

(1.交通运输部天津水运工程科学研究所/水路交通环境保护技术交通行业重点实验室，天津 300456；

2.天津泰达水业有限公司，天津 300457)



天津港VOCs环境现状及污染控制技术研究

乔建哲1，常 华2，寿幼平1，董世培1，毛天宇1

(1.交通运输部天津水运工程科学研究所/水路交通环境保护技术交通行业重点实验室，天津 300456；

2.天津泰达水业有限公司，天津 300457)

摘要：以天津港为例介绍了近年来港口VOCs环境现状监测技术及规范的变化情况，分析了现阶段环境监测过程中存在的问题，并对我国码头VOCs控制技术的实际应用情况进行了简述。

关键词：挥发性有机物；码头；监测

1引言

随着我国经济的快速增长，航运业取得了长足的发展，港口完成货物吞吐量连续多年位居世界首位。由于目前我国港口大气污染防治水平相对落后，空气污染形势日趋严重，尤其是长三角、珠三角和京津冀等港口发展较快的地区，港口大气污染已成为大气污染的重要来源之一。[1]

港口内的大气污染排放的主要载体是进出港口的船舶和货车以及机械设备，具体为：以煤为主的煤炭码头粉尘排放；以油气挥发为主的油码头挥发性有机物排放；船舶在进出港和停靠过程中的NOx、SO2、颗粒物排放；港口作业机械及运输车辆的排放[2]。随着中国经济社会的快速发展，大气污染类型已由单一煤烟型污染转变为煤烟型与机动车污染、光化学污染并存的新型大气复合污染，挥发性有机物的排放越来越受到人们的重视。

挥发性有机污染物(VOCS：volatile organic compounds)含有多种致癌组分，大比例的不饱和烃对形成光化学烟雾和臭氧污染作用较大。因此，国际上十分重视对VOCS大气污染的治理。本文以天津港为例，从港口VOCS污染现状、新建码头采取的防治措施等方面的情况进行介绍，对现状存在的问题提出建议。

2天津港VOCS现状及控制技术

2.1天津港总体规划介绍

根据《天津港总体规划(2011-2030)》，目前天津港为“一港八区”，布置基本分为北疆港区、南疆港区、东疆港区、海河港区、北塘港区、大沽口港区、高沙岭港区、大港港区(图1)。其中功能定位中包含液体散货的港区包括南疆港区和大港港区。规划对于这两个港区的定位如下：“南疆港区：煤炭、铁矿石、石油及制品等大宗散货中转运输港区。大港港区：服务于天津市重化工业的布局调整，近期重点服务于南港工业区石化产业的发展，以石油及制品运输为主，远期结合冶金工业的布局，预留大宗散货运输可能。”由于大港港区尚处于起步阶段，南疆港区开发较早，且已有企业进驻，本底已经发生了变化，本文选取南疆港区作为研究对象。

2.2南疆港区及周边港区污染现状及监测技术发展过程

2.2.12013年之前的监测

根据天津港近年建设过程中采用的环境监测数据可知，在2013年之前，环境管理部门尚未提出关于VOCs的监测方法及技术规程，此时的监测内容主要以单项监测为主。

根据塘沽环境监测站于2012年1月在南疆港区及北侧的东疆港区、南侧的大沽口港区进行了环境现状监测，由资料可知，这次监测将挥发性有机物的监测分为非甲烷总烃、苯、甲醇、二甲苯四项特征因子分别监测。根据监测结果可知，各监测点苯、非甲烷总烃、甲醇、二甲苯的小时浓度均可达到相应控制标准要求，其中苯、二甲苯在大部分站位未检出，甲醇在全部站位未检出，工程区域环境空气质量良好。

2.2.22013年监测

2013年，VOCS污染已逐步受到社会的关注，在相关标准规范尚未完备的情况下，环境管理部门推荐采用《室内空气环境质量标准》和相关研究成果对VOCS进行环境影响评价，同时仍监测非甲烷总烃作为参考。挥发性有机物的测定方法根据中华人民共和国国家环境保护标准《环境空气 挥发性有机物的测定 吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法(HJ 644-2013)》测定。

根据天津市环科检测技术有限公司于2013年3月在南疆港区进行的环境现状调查可知，各站位非甲烷总烃及挥发性有机物小时浓度均满足评价标准要求。

2.2.32014年监测

环境保护部于2014年推出了《固定污染源废气 挥发性有机物的采样 气袋法》(HJ 732-2014)、《泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物检测技术导则》(HJ 733-2014)、《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ 734-2014)等3项VOCS相关监测方法，并于2015年2月1日起实施。

运用该方法，2014年5月天津市环科检测技术有限公司在南疆港区北侧的东疆港区的监测结果显示，各个站位挥发性有机物小时浓度均满足评价标准的要求。

3码头VOCS控制技术发展现状

目前码头的VOCS控制技术主要是针对油船、液体化学品运输船以及油品、液体化工品罐区装配的尤其回收设施。其中罐区的油气回收设施起步较早，也相对易于实现，码头油气回收是近年来开始受到人们重视的。

3.1国外码头VOCs控制技术应用现状

国际海事组织(IMO)在1997年9月批准《73/78防污公约》新增加防止船舶造成大气污染规则，并于2005年5月19日生效。美国沿岸各州政府从1998年开始要求进入其港口装货的油轮使用油气回收系统，并陆续在各装船港口配备VOCs接收装置。

挪威卑尔根港附近的Mongstad油港已着手进行油气回收系统的改造，在岸上增设相应的VOCs接收和处理装置。瑞典已在50多个液体散货装船码头上建造VOCs回收系统，采用的技术之一是利用低温煤油向吸收装置中喷淋，以吸收装置中的蒸发气体，回收率可达98%左右[3]。

3.2国内码头VOCs控制技术应用现状

根据对沿海、沿江各液体散货装船港的调查，码头油气回收技术投入实际应用范例较少。天津港、厦门港、青岛港、南京港、广州港均有码头安装了油气回收设备，天津港、厦门港、广州港的油气回收设备因设计选型和多种化工废气混杂原因未使用，南京港设备因管道运输替代船舶运输而停用，青岛港黄岛化工厂码头石脑油油气回收设备直接采用日本新日公司设备(3000m3/h)和美国乔丹公司设备(500m3/h)，使用4年，效果良好。宁波港及大连港的新建油码头也都安装了油气回收系统。而国内其他大型港口的气体回收装置仅安装在个别装载毒性强的液体化工码头。

3.3天津港拟建在建码头的VOCs控制技术

目前在天津港港区液化码头的VOCs控制技术以管理措施为主，偏重于对于油品、化学品跑、冒、滴、漏的防控。对于VOCs的回收技术的应用处于起步阶段，专业化码头安装单独油气回收设施的相关技术尚未成熟。参考天津港圣瀚石化码头工程油气回收方法：在码头设置与库区联通的管道，通过真空泵抽吸形成负压，将逸散的油气通过管道进入库区收集装置，由库区进行处理。处理规模为800m3/h，造价约120万元。

4结语

通过以上分析可知，新的VOCs监测方法于2014年颁布，2015年实施。港口建设的起步阶段正处于相关规范及标准的确立期。近几年得监测内容及监测方法差异较大，难以形成有效的对比分析及趋势分析。同时，新标准确立后尚未有新建液体散货码头，也没有统一的区域跟踪监测计划。对港区VOCs污染趋势性分析的数据样本量尚不足。

我国码头VOCs控制技术的发展尚处于起步阶段，国内码头VOCs的专业接收设施缺少稳定运行的实例可供参考，国外成熟的技术尚未在国内得到推广。同时，在缺乏有效监管手段的前提下，仅依靠码头运营单位自主加大环保投入的模式难以得到保障。

参考文献：

[1]中华人民共和国交通运输部．2013年交通运输行业发展统计公报[R].北京：中华人民共和国交通运输部，2014.

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

[3]潘海涛．油气回收技术在港口油品码头中的应用[C]//中国土木工程学会·港口工程分会技术交流文集.北京：人民交通出版社，1994-2012:112～116.

文章编号：1674-9944(2016)02-0035-02

中图分类号：X511

文献标识码：A

作者简介：乔建哲(1983—)，男，河北人，硕士，工程师，主要从事环境工程方面的研究工作。通讯作者：毛天宇(1978—)，男，黑龙江人，硕士，高级工程师，主要从事环境工程方面的研究工作。

基金项目：水运行业原油装卸VOC排放清单建立及回用技术研究(编号：TKS140218)

收稿日期：2015-11-11