钢铁生态工业园环境影响评价方法研究

2020-07-16冯丽华

山西化工 2020年3期

冯丽华

(忻州市环境保护研究所，山西忻州 034000)

经济的发展促进了我国工业的加速进步，然而也造成了环境污染和生态破坏问题的出现。钢铁行业是我国国民经济的重要基础产业，同时也是高消耗、高排放、高污染的“三高”行业。近年来，随着“新四化”的提出，要求工业企业从源头上解决环境污染问题，做到清洁生产，从而向着循环、可持续的方向发展。环境友好型的新型工业化引领着传统工业的变革，是解决未来工业发展与资源环境之间矛盾的重要途径，是实现工业系统持续健康发展的最有效方式。钢铁生态工业园是由钢铁制造及衍生企业形成的产业园区，是以减量化、循环化和资源化为原则，建成的一个结构与功能协调的工业生态系统[1]。环境影响评价是指对区域开发给环境带来的影响进行评价，并提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施。对生态工业园环境影响进行评价，可以摸清工业园现状，预测发展趋势，并立足于园区内生态链和生态网的建设，实现区域清洁生产。

1 生态工业园系统特征分析

生态工业园是由制造企业和服务企业形成的企业社区，是继经济、高新技术开发区之后中国的第三代产业园区。在该社区内，各成员单位通过共同管理环境和经济事宜，能获得比单个企业个体行为所能获得的效益之和更大的效益。由此可见，生态工业园作为一种生态工业系统，是工业发展的必然趋势。

1.1 生态工业园的结构

与传统的“设计-生产-使用-废弃”生产方式不同，生态工业园以生态工业理论为指导，遵循的是“回收-再利用-设计-生产”的循环经济模式，目标是在最小化参与企业的环境影响的同时提高其经济效益。生态工业园的结构具体标志如图1所示[2]。

1.2 生态工业园的功能

生态工业园是一个涉及经济、社会、环境的复杂工业生态系统，园区中主要包含主导产业、衍生产业和居住区等[3]。生态工业园属于我国的第三代产业园区，其崇尚生态工业，强调从工业源头上减少污染物排放，以及仿照自然生态系统物质循环，使企业内部各行业合作模拟自然生态系统，追求资源利用效率最大化的同时，推进循环、绿色、低碳发展，实现环境污染最小化。

2 钢铁工业园生态化建设

2.1 钢铁生态工业园的特点

钢铁行业是我国实现工业化的支柱产业，然而随着资源的枯竭和环境污染的加剧，其发展受到限制。因此，遵循工业生态学和循环经济的发展规律，仿照自然生态系统中钢铁循环代谢过程，实现节能、降耗和清洁生产以及能源和水的循环利用，建设资源环境友好发展的钢铁生态工业园是其最佳选择。

钢铁行业的生产过程主要包括采/选矿、烧结/球团、炼铁等，生产过程中产生的副产品和废弃物种类繁多、成分复杂，且处处伴随着废水、废气、固体废物等污染物的产生和外排，是高消耗、高排放、高污染的“三高”行业。钢铁行业经典工艺流程如图2所示。

图2 钢铁企业经典工艺流程图

钢铁工业园的建设主要通过园区内相关产业系统的闭环循环，针对能源结构优化，对生产过程中的废水、废气和固体废物等进行回收，降低烟(粉)尘对环境的污染和破坏，提高资源能源利用效率，从而达到经济与环境的双赢。

2.2 钢铁行业生产过程中的环境问题

钢铁行业的生产过程主要包括烧结/球团、炼铁、炼钢等，产生的环境问题主要涉及生产中产生的废水、废气和固体废弃物。

1) 生产废水。钢铁生产过程中几乎所有的工序都会用到水，如烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢过程等，相应的就会产生废水的排放，其特点主要是废水量大、污染物种类多、水质复杂。

2) 生产废气。钢铁生产过程中产生的废气主要来源有烧结、炼铁、炼钢等，其特点是排放量大、污染面广，且多为无组织排放，但有些废气温度较高，可进行回收利用。

3) 固体废弃物。钢铁生产过程中会产生大量固体废物，其不仅占地面积大，污染环境，尤其对土壤环境造成破坏，而且浪费资源。

2.3 钢铁工业园生态化建没面临的环境问题

如前所述，钢铁生产过程中会产生大量生产废水、废气及固体废弃物。环境影响是指人类活动对环境的作用和导致的环境变化，是生态工业园规划建设需要重点考虑的问题之一。环境影响评价是指对区域开发给环境带来的影响进行评价，对于新建、改造现有生态工业园，都需要进行环境影响评价。对于钢铁行业，将这些废弃物进行回收处理，既可以减少新鲜原材料的消耗，还可以减少污染物的外排，预防环境污染，达到将经济指标、环境指标最优结合的双重效果。

3 钢铁生态工业园环境影响评价方法

环境影响评价就是分析项目建成后可能对环境产生的影响，并基于可持续发展的理念下，提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施，从而达到尽可能减少污染，保护生态环境的目的。目前，单纯追求经济效益最大化的发展模式已不再适应新时代的发展需求，因此，对建设项目环境影响进行评价是很有必要的。

3.1 现有环境影响评价方法

1) 环境影响评价工作程序

环境影响评价的工作程序总体上可以分为3个阶段，工作程序图如图3所示。

图3 环境影响评价工作程序图

2) 生态工业园环境影响评价方法

目前，环境影响评价方法的研究，主要涉及与评价过程中各个阶段工作内容相关的方法研究，如对环境影响因素识别、环境影响评价等技术方法的研究。生态工业园是一个涉及经济、社会、环境，并以环境优良为特色的新生代园区。对生态工业园环境影响评价方法的研究，考虑其作为一种复杂工业生态系统的结构与功能特点，主要针对其环境影响评价技术方法进行研究。

环境影响评价涉及很多领域，影响因素众多，针对每一种环境影响评价技术方法，都有其各自的优缺点。

其中，核查表法简便易行，但存在很大的主观性，造成影响因子选取偏差、不完整等，同时，核查表法判定开发活动与对应的环境因子的相对影响大小，还具有无法定量描述环境影响程度的缺点；类比法是在经验的基础上寻找相似评价项目，是定性研究，不能定量计算，同时，类比过程中涉及因素众多，实施起来也比较繁琐，加之针对两个不同的项目而言，项目的相似度其实很难完全已知，可信度也不能确定；专家调查法在一定程度上解决了资料、数据缺乏等问题，但是因为需要广泛征集专家的意见，可能因为征求专家的不同，在其主观判断粗略计算情况下，得出的结论具有一定的人为差异性，且所需的时间和人力消耗较大；模型分析法是环境影响评价中最常用的方法，但是，模型分析法的应用需要大量的己知数据，可能存在部分数据涉及行业机密，无法准确获得。

3.2 基于能值的钢铁生态工业园环境影响评价方法

对生态工业园的环境影响评价方法而言，综合以上分析，可以采用基于能值的节能量评估方法，以综合评估生态工业园的节能减排效果[4-5]。节能量指满足同等需要或达到相同目的条件下，通过采取管理、技术、设备等相关措施，使能源消费减少的数量。企业节能量是以单位能耗来确定的，其多少是考察节能降耗和污染减排的一个主要手段。不同的企业节能量计算方法不同，企业节能量基本计算是用实际能耗减去比较基准[6]。

事实上，能源节约不仅来源于直接能源消耗量的减少，从可持续发展及循环经济的角度看来，基于废弃物排放也是一种巨大的潜在的能源消耗，能源节约还得益于废水、废气等废弃物资源化量的增加。因此，只有对节能量进行拓展，同时基于钢铁生态工业园结构、功能及特点，充分考虑直接能源消耗及资源化潜在能源消耗节能量效果，并从系统的角度对传统节能量核算方法进行改进，才能更加全面地评价工业园技改措施的环境效益和节能效果，从而为钢铁生态工业园的下一步健康、稳定、可持续发展提供参考。

然而，废水、废气和固体废物资源化量具有不同的实物量纲，如废水资源化转化表现为节约水的吨数或立方米，废气资源化转化表现为利用其节约的电能等，固体废物资源化转化表现为循环利用后的节约量等，其节能量无法直接以能源减少量或碳减排量来加以度量。能值分析理论的提出使不同能量之间的叠加和比较成为可能，因此，为了更全面准确地评价钢铁生态工业园的节能量，引用能值分析理论与方法，通过“原始数据→有效能→太阳能值→电能→标煤→碳排量”，把不同量纲的能量转化为客观的统一标准，再对工业园节能量进行核算的同时对其环境影响进行评价。