加油站污染现状及控制措施

■文/ 谷雪景 原彩红 陈莉

挥发性有机物（VOCs）广泛存在于大气对流层，且组分多、结构复杂，在大气化学过程中充当了很活跃的角色，是生成细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）的重要前体物质，对大气环境、人体健康都有重要影响。加强VOCs污染防治工作，对于改善大气环境质量、打好污染防治攻坚战、满足人民群众日益增长的健康生态环境需要具有重要现实意义。

一、加油站的环境影响

根据管理部门的官方统计数据，2016年中国机动车保有量2.95亿辆，汽车18435.8万辆，其中汽油车占汽车总量的88.5%。汽车保有量的快速增长，同步带动了汽油销售量的上升。从2010年到2016年，中国汽油消费量由7175.0万吨增加到11983.5万吨，年均增长8.9%。

汽油从储油库到油罐车、再到加油站的储、运、销过程中存在一系列挥发节点，是控制VOCs排放的重点领域。有研究结果表明，在北京、上海、天津等城市，汽油储、运、销过程中挥发的VOCs占当地排放总量的12.2%-27.2%。因此，加强加油站、储油库、油罐车的油气回收治理，是推进VOCs污染治理、改善大气环境质量的重要举措。

与此同时，油气的挥发也导致了汽油损耗和资源浪费。另外，汽油蒸汽属易燃易爆气体，在空气中达到一定浓度时，遇到高温、明火甚至静电（火花）都可能引发爆炸或燃烧，具有重大的安全隐患。加强加油站的环境管理，对于提高资源的利用效率、消除安全隐患具有重要作用。

二、加油站污染控制的管理措施

自20世纪60年代开始，美国最先开展了加油站油气排放污染控制相关工作，1970年美国颁布了联邦法案——《清洁空气法案》(Clean Air Act，CAA)，由美国环保局(EPA)制订了国家空气环境质量标准。次年，在修订该法案时，为了确保各州空气质量达标，美国EPA要求大型油库必须建立油气回收设备，减少VOCs排放。1975年，美国EPA颁布了加油站一阶段油气回收改造设计标准（450R75102），规定了一阶段油气回收改造的技术要求。随后，对油气回收的污染控制要求逐步完善，提出了二阶段的改造要求。德国及其他欧洲国家也在完成加油站油气回收改造工程的同时，开展了大量的理论与试验研究，从环境保护和资源节约等各方面制定了相关的法律、法规和标准。

借鉴世界各国成熟的环境管理经验，中国也在相关的法律、法规和标准中对加油站油气污染控制提出了明确的要求。为了有效控制汽油在储、运、销过程中的污染排放，2007年国家环保总局发布了《储油库大气污染物排放标准》（GB 20950-2007）、《汽油运输大气污染物排放标准》（GB 20951-2007）和《加油站大气污染物排放标准》（GB 20952-2007）三项国家污染物排放标准，规定了汽油储、运、销过程中VOCs排放控制要求，以及分地区、分阶段实施计划。上述三项标准要求，京津冀地区重点城市2008年5月1日实施，长三角、珠三角地区重点城市2010年1月1日实施，其他城市2015年1月1日实施。

为了切实了解上述三项标准的实施效果，环境保护部科技标准司组织北京市环境保护科学研究院对三项标准的实施情况进行了全面评估。评估结果表明，上述标准在加油站油气回收过程中减排效果显著，且推动了相关环保产业的大力发展，但是实施效果低于预期，且达标率不理想。为了适应当前的环境管理要求，环境保护部已经启动上述三项标准的修订工作。

在国家标准发布之前，部分地区结合具体的环境管理目标，开始了加油站油气污染控制的尝试。如北京市在2003年制定了三项地方污染物排放标准《储油库油气排放控制和限值》 （DB11/206-2003）、《油罐车油气排放控制和限值》（DB11/207-2003）和《加油站油气排放控制和限值》（DB11/208-2003），为北京市开展油气回收治理改造提供了依据。

2015年新修订的《大气污染防治法》第四十七条规定：石油、化工以及其他生产和使用有机溶剂的企业，应当采取措施对管道、设备进行日常维护、维修，减少物料泄漏，对泄漏的物料应当及时收集处理。储油储气库、加油加气站、原油成品油码头、原油成品油运输船舶和油罐车、气罐车等，应当按照国家有关规定安装油气回收装置并保持正常使用。

三、加油站污染控制的技术现状

世界各国多年的实践证明，采用密闭收集、系统回收的控制方法是加油站油气排放控制的有效措施，减排效果明显，可操作性强。加油站的油气排放过程包括油罐车卸油、车辆加油、油罐存储、滴漏等，其中油罐车卸油和车辆加油是主要的排放环节。

（1）油罐车的卸油过程

油罐车通过输油管线向地下储油罐内卸油，罐内的饱和油气将通过排气管向大气中排放，收集储油罐卸油过程中油气的方法和设备称为一级油气回收系统（也称为StageⅠ），即将油罐车与地下储油罐的输油管及油气回收管连接成密闭的回收系统，当油罐车卸油时，地下储油罐中同体积的油气就会回收到油罐车中，如图1所示。

有研究结果表明，若整个回收系统运行、维护良好，设计性能优越，确保密闭性，其油气回收效率能达到95%。赵毅等研究结果得出，若全国所有的加油站能按照国家排放标准要求安装油气回收系统，仅用一级回收系统可回收45.25 %的总排放量，仅用二级回收系统可回收41.89%，两级回收系统同时实施具有协同作用，回收率可达87.15 %。回收油气经处理后可再次销售。在同时安装一、二级油气回收装置后,预计仅2030年一年可减少汽油、柴油VOCs 排放造成的经济损失分别为96.6 亿元和2.73 亿元。

（2）加油过程

图1 加油站第一阶段油气回收系统

图2 加油站第二阶段油气回收系统

在加油过程中，机动车油箱内的油气向大气中排放，产生了加油过程的油气污染，控制措施有两种：一种是基于加油站的改造，称为第二阶段油气回收系统（也称为StageⅡ），其技术路线是当车辆加油时，利用加油枪上的特殊装置，将原本由车辆油箱逸散于空气中的油气经加油枪、抽气泵进行回收，并将回收的油气储存在地下储油罐内，如图2所示；第二种是基于车辆的改造，称为车载油气回收系统（也成为ORVR），其技术路线是通过改进原有车辆上的燃油蒸发回收系统，加大回收油气炭罐的体积和吸附容量，使加油时产生的大量油气能被完全吸附，从而实现全面控制汽车油气排放（包括加油、整车蒸发、油箱热浸等）。

两种技术相比，第二阶段油气回收系统（StageⅡ）属于集中式改造，优点是对于新旧车辆都有较高效的加油排放控制效果，且控制效果立竿见影；缺点是维护和监管成本较高。车载油气回收系统（ORVR）属于分布式系统，优点是油气回收效率高，技术改造和监管成本低；缺点是只适用于新车，大量在用车则只能靠逐步淘汰来解决其加油排放问题，在短期内较难显现油气回收所产生的VOCs污染控制效果。

世界各国根据VOCs污染来源和分担率，以及VOCs对当地大气环境的影响程度采取了不同的控制路线。欧洲、日本等国优先控制氮氧化物和颗粒物排放，只对重点区域的大加油站实施StageⅡ。美国更优先控制VOCs和机动车尾气碳氢化合物排放，较早就采用StageⅡ来控制加油排放，自1998年开始要求汽油车加装ORVR，目前采用ORVR技术的汽车已经基本普及。

中国最先采用的是StageⅡ技术。根据2007年发布的《加油站大气污染物排放标准》（GB 20952-2007）要求，到2015年1月1日前中国加油站将分区域分阶段完成二级改造（StageⅡ），适用于所有在用汽油车的加油油气回收。为了满足当前大气污染防治的工作需要，在借鉴美国实际经验的基础上，2016年发布的国家污染物排放标准《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（GB 18352.6-2016）增加了ORVR的排放控制要求。国外经验表明，StageⅡ和ORVR并行使用可以互补长短，一来可以在短期内通过加大油气回收力度，有效控制VOCs排放，改善臭氧污染状况；二来可以通过长期投入，从根本上实现对油气回收的有效控制。

四、加强加油站环境管理的对策建议

（一）完善环保标准

环境保护标准是国家环境保护法律体系的有机组成部分,是实施国家环境保护法律、法规的技术依据,是开展环境管理、环境执法工作的有力抓手。结合北京市环境保护科学研究院对《储油库大气污染物排放标准》（GB 20950-2007）、《汽油运输大气污染物排放标准》（GB 20951-2007）和《加油站大气污染物排放标准》（GB 20952-2007）等三项排放标准实施情况的评估结果，针对标准本身存在的适用范围不全、排放限值需要加严、控制要求需要完善、实施区域需要调整等问题，尽快完成上述三项标准的修订工作，为加油站油气回收治理提供管理支撑。

（二）加强环境监管

2016年，环境保护部对上海、嘉兴、湖州、绍兴、宁波、金华、衢州、苏州、南京、南通、无锡、常州、扬州、宣城、芜湖、镇江16个城市的约400余家加油站油气回收设施开展了监督抽查，地方人民政府根据设施运行情况，对发现问题的加油站，分别予以现场停业、限期整改等处罚措施。通过加强环境监管、责任追究、查处到位，才能使环保标准的有效实施落到实处。《环境保护法》已经做出一系列规定：规定了罚款按日连续计罚；授权环保部门可以对造成环境严重污染的设施设备查封扣押，对超标超总量的排污单位可以责令限制生产、停产整治权力。进一步扩大监管范围、提高打击力度、增加企业违法成本才能有力保障环保标准的严肃性。

（三）加大信息公开

促进环境信息公开、强化社会监督是弥补政府环境监管能力不足、提高环保法规标准执行水平的重要途径。新修订的《环境保护法》第五十七条规定：公民、法人和其他组织发现任何单位和个人有污染环境和破坏生态行为的，有权向环境保护主管部门或者其他负有环境保护监督管理职责的部门举报。该规定为扩大环境信息公开途径、加大社会监督力度提供了有力的法律依据。目前《加油站大气污染物排放标准》（GB 20952-2007）中已经提出了安装在线监控系统的要求。通过完善信息公开细则，实现在线监控结果的实时公开，可以充分维护公众知情权，接受公众监督管理。环保部门通过联合相关部门，依法建立健全环境违法行为奖励举报制度，充分利用社会力量加强环境保护工作。

本研究属于国家重点研发计划项目“移动源排放标准评估及制修订方法体系研究”。