化工园区规划环境影响评价的重点探讨

吕慧,李林,黄润隆,曹世强,于啸

(1.山东春旭化工设计有限公司,山东 济南 250014;2.青岛科技大学 山东化工研究院,山东 济南 250014)

化工园区主要包括以石油化工、煤化工、精细化工等化工行业为主导产业定位的工业园区。截至2020年底,全国工业园区共616家,其中国家级化工园区48家。我国化工园区为促进经济和社会发展做出了重要贡献,但部分园区在环境保护方面暴露出的环保设施建设不完善、环境风险隐患突出、环保管理制度不健全等问题,成为制约化工园区规范化发展的主要因素。

规划环评是从决策源头防治环境污染和生态破坏最为有效的一项制度,开展化工园区规划环评可以从决策源头避免或减轻化工园区开发项目带来的不利影响。本文从化工园区选址合理性与规划协调性分析、评价指标体系的构建、各要素影响评价、碳排放与节能减排潜力分析等方面探讨化工园区规划环评的重点。

1 化工园区选址合理性与规划协调性分析

1.1 选址合理性分析

无论是建设项目还是园区开发,其选址的合理性都是首要关注的问题。结合化工园区的产业结构特点和当地的资源、能源、区位、交通等优势,化工园区选址必备的三个条件[1]:1)要有方便的保障物料运输的交通条件;2)区域周边有保证生产、生活需要的水源;3)要有可供化工项目较大污染物排放的环境容量。以煤化工园区为例,首先,煤化工产业具有高耗煤、高耗能的特点,园区选址应选择在煤炭资源丰富的地区,便于原材料的运输,如我国的山西省、陕西省、内蒙古自治区、山东省的西南部等地区;其次,煤化工产业具有高耗水的特点,园区选址应选择在水资源相对丰富或通过其他水利改造措施保障生产用水供应的地区;第三,煤化工产业具有高污染、高排放、高环境风险的特点,园区选址规划中工业用地应与居住用地之间设置一定的隔离带,确保园区开发建设后,周边环境可承受其适度的污染物排放。

1.2 与上位和同层位规划的协调性分析

分析化工园区规划与上位和同层位生态环境保护法律、法规、政策及国土空间规划、产业发展规划等相关规划的符合性和协调性也是选址合理性分析过程必然要考虑的重要因素。

通过分析明确在空间布局、资源保护与利用、生态保护、污染防治、节能降碳、风险防控要求等方面的不协调或潜在冲突。

1.3 与“三线一单”符合性分析

“三线一单”指生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和生态环境准入清单,是强化国土空间环境管控、推进生态环境保护精细化管理、推进绿色发展高质量发展的一项重要工作。2020年,山东省在鲁政字〔2020〕269号文件中明确了在产业布局和结构调整、重大项目选址和审批时,将“三线一单”生态环境分区管控要求作为重要依据。

化工园区规划环评应结合省、市“三线一单”成果、“三区三线”成果,考虑其规划空间管制要求、规划行业企业发展的环境制约因素,从生产工艺、原辅材料、资源利用、环境影响等多方面制定符合园区实际的生态环境准入清单。

2 评价指标体系的构建

结合《规划环境影响评价技术导则 产业园区》(HJ 131—2021)[2],评价指标体系的构建需要衔接区域“三线一单”分区管控目标,在“双碳”大背景下考虑区域和行业碳达峰要求,从生态保护、环境质量、风险防控、碳减排及资源利用、污染集中治理等方面建立环境目标和评价指标体系,明确基准年及不同评价时段的环境目标值、评价指标值、确定依据,以及主要风险受体的可接受环境风险水平值。

化工园区首先可以从可持续发展、循环经济和清洁生产[3]等方面全面客观地选择相应的评价指标因子,以单位增加值的资源消耗量和污染物排放量为整个指标体系的基础;其次是从化工园区的规划内容、发展周期和规划影响因子等角度来全面对所选出的评价指标因子进行分析和筛选。近些年在“智慧园区”、“生态园区”、“零碳园区”等新型园区发展模式背景下,建议增加循环发展、绿色发展、低碳发展、智慧化发展的相关指标。如循环发展指标可增加“构建生态工业链数量”,低碳发展指标增加“单位工业增加值二氧化碳排放量年均削减率”等。

3 各要素环境影响评价

规划环评报告书应合理给出不同规划阶段、不同发展情景下规划开发强度和废水、废气、噪声、固废污染物预测源强,按照各要素环境影响预测按照相关技术导则,说明预测和评价方法和预测模式的适用性、参数选取的合理性,明确规划实施对环境空气、地表水、地下水、声环境、土壤等敏感目标的影响范围、程度和环境功能区达标情况,分析开发区配套供热、供气、污水处理及固废处理处置等相关环保设施的选址、工艺和规模的环境合理性。

3.1 大气影响评价

化工园区主要大气污染源以集中热源点高架排放源、装置区加热炉、固体废物焚烧、废气集中处理设施、储罐区无组织排放、物流交通等为主,主要污染物包括颗粒物、SO2、NOx、VOCs,当园区污染物排放量SO2+NOx≥500 t/a、NOx+VOCs≥2 000 t/a时需分别增加PM2.5、O3作为二次污染物评价因子。此外,还可能包括二噁英等特征污染物。

通过规划分析,确定主要污染源、污染物及其排放源强后,采用《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ 2.2—2018)的推荐模型之一——AERMOD模型对化工园区规划大气环境影响进行预测与评价[4],并从预测与评价工作流程、污染源确定及AERMOD条件适用性等方面进行分析,为园区规划大气环境影响评价提供理论依据。通过预测确定区域大气污染物传输特征,分析园区规划实施对区域大气环境质量的总体影响。

3.2 水环境影响评价

3.2.1 地表水

结合化工园区主导产业定位和化工项目类型确定主要生产废水来源及水质特征,分析园区污水产生、收集与处理、尾水回用情况,预测、评价尾水排放等对受纳水体(地表水、近岸海域)环境质量的影响;结合所依托的区域污水集中处理设施规模、接纳能力、处理工艺、纳管水质要求、配套污水管网建设等,分析论证园区污水集中收集、处理的环境可行性。

以煤化工园区为例[5],煤化工项目按水质分类包括有机废水和无机废水。有机废水来源于煤气净化洗涤废水,COD值高,有毒有害物质含量高。内蒙古西部区煤化工园区规划环评首先提出了煤化工园区废水分类收集、分质处理的总体原则;其次所制定的处理方案提出了煤化工企业利用废水做煤场喷淋用水等方式消纳部分废水,从源头上减轻废水排放对环境的污染;再者,提出用无机废水作为周边洗煤厂生产用水的思路,以提高水资源利用效率,减少废水外排影响。最终外排废水分别提出了有机废水采用“混凝沉淀+水倍酸化+多级A/O生化SDN工艺+好氧生化+催化氧化处理”工艺,并增加采用膜分离技术的深度处理工艺。无机废水采用“自然蒸发+综合利用+多效蒸发”的方式处理。

3.2.2 地下水

结合化工园区水文地质特征和包气带防护性能,分析、识别污染地下水的主要污染物、污染途径及污染物在含水层中的运移、吸附与解析过程,综合评价产业及基础设施布局的环境合理性;涉及重金属及有毒有害物质排放或位于地下水环境敏感区的化工园区,可采用GMS、Visual Modflow等软件定量预测方法,分区评价污水排放、有毒有害物质泄漏或污水(渗滤液)渗漏等对地下水环境及环境敏感区的影响程度、影响范围和风险可控性。

3.3 固废影响评价

通过搜集已开发建设的同类型化工园区固体废物统计数据,类比分析拟开发的园区规划实施可能产生的固体废物(尤其是危险废物)种类、数量、处理处置方式、综合利用途径及可能产生的间接环境影响。煤化工园区一般固废以灰渣为主,危险废物以废催化剂、废渣饼、废脱硫剂等为主,通常情况下一般固废要进行综合利用和减量化处置;危险废物须委托有相应危废处置资质的单位处理处置。

对于园区规划建设固体废物(危险废物)集中处置中心的,需从接纳能力、处理类型、处理工艺、服务年限、污染物达标排放等方面,分析依托处理处置设施的技术经济和环境可行性。

3.4 环境风险评价

化工行业生产和运输过程中原料和产品有毒有害、易燃易爆的特点决定了化工园区规划环评进行风险识别和制定可行的风险防范措施的特殊重要性。风险识别是风险评价的首要任务和基础工作,风险识别主要包括:1)物质危险性识别;2)生产系统危险性识别;3)危险物质向环境转移的途径识别。对规划的化工产业涉及重大环境风险源和有害物质的,需合理预测环境风险事故的影响,明确环境风险可接受程度。对规划产业可能产生对人体和生物危害作用物质的,需要分析对人群健康的影响。报告书应明确主要环境风险源,提出园区环境风险防范管理工作机制,重大风险源管控、区域风险防范体系等区域性防范对策措施。对涉及生态脆弱区域或重点生态功能区的化工园区,明确生态风险防控要求。

4 碳排放与节能减排潜力分析

2021年5月,生态环境部出台《关于加强高耗能、高排放建设项目生态环境源头防控的指导意见》(环环评〔2021〕45号),提出将碳排放影响评价纳入环境影响评价体系。新修订的《规划环境影响评价技术导则 产业园区》(HJ 131—2021)中明确要求,“以电力、钢铁、建材、有色、石化和化工等重点碳排放行业为主导产业的产业园区,应调查碳排放控制水平与行业碳达峰要求的差距和降碳潜力。”碳排放评价应作为独立章节体现在产业园区规划环境影响评价报告中,其一般工作流程见图1。

图1 规划环境影响评价碳排放评价工作流程

4.1 碳排放现状调查与分析

调查化工行业企业、基础设施(集中供热、污水处理、固废处理等)、园区等规模(用地、产量、工业增加值等),能源构成及消费量、能耗强度、利用效率,净调入电力和热力量,涉碳排放有关资源消耗量、消耗强度、利用效率等情况。调查碳排放核算中的其他数据和参数。

分析化工园区的碳排放类型、因素等。在充分利用现有企业已有碳排放核算、核查资料基础上,从能源活动碳排放、工业生产过程碳排放、基础设施碳排放、净调入电力和热力间接碳排放等方面核算园区内化工行业企业、基础设施、园区的碳产生量、排放量,评价化工行业企业、园区的万元工业增加值碳排放量或万元产值碳排放量等碳排放现状水平及控制水平,分析园区碳减排差距、潜力及对策措施。

4.2 碳排放的规划协调性分析

分析园区规划在碳减排方面对地方、行业碳达峰行动方案、上位及同位资源能源利用及清洁生产政策、法规、规划和地方生态环境分区管控方案等的符合性、协调性,明确降碳不协调因素及潜在冲突。

4.3 碳排放识别与碳减排目标、指标确定

对于化工园区,依据规划的能源结构、产业结构、运输结构、基础设施规模与类型等,从能源活动碳排放、工艺生产过程碳排放、运输碳排放、基础设施碳排放、净调入电力和热力间接碳排放等方面识别主要碳排放类型、因素、环节和主要碳排放源。

其中化工园区工艺生产过程碳排放识别,应明确涉及温室气体排放的工业生产环节原料、辅料及其他物料种类、使用量和含碳量,明确火炬燃烧环节火炬气流量、组成及碳氧化率等参数。工艺过程排放应包括化石燃料作为原材料使用、化工生产过程化学反应、废弃物(含废水、废气和固废)处理处置、碳酸盐(如石灰石、白云石等)分解、硝酸和己二酸生产、氟化工生产等过程产生的温室气体排放。

4.4 碳排放预测与分析

对于化工园区,依据碳排放现状和规划碳排放识别情况,按照相关指南、标准规定的方法进行碳排放核算,预测园区、化工行业不同规划时段的万元工业增加值碳排放量、万元工业增加值碳排放降低率或万元产值碳排放量、万元产值碳排放降低率等,采用定量和定性相结合的方式分析园区碳减排目标的可达性。可结合化工园区规划特点、内容、指标、当地社会经济自然与技术条件、碳减排要求、碳市场交易等,设置不同的预测情景。

4.5 规划方案环境合理性论证

对于化工园区,基于资源能源利用管控、碳排放的规划协调性、园区及行业碳减排目标可达性等分析,论证园区功能定位、发展目标、产业结构、能源结构、运输方式、基础设施设置(规模、类型、建设时序等)、重大“两高”项目规模及选址等的环境合理性。

4.6 碳减排的规划优化调整建议

提出基于碳减排的可操作性规划优化调整建议。可从功能定位、发展目标、产业结构、能源结构、运输结构、基础设施共享、项目优化调整等方面提出调整建议。

4.7 碳减排的管控对策措施建议

可参考《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南(2022年版)》,结合碳排放类型、因素及环节等,从涉碳排放产业规模、结构调整、原料替代、绿色能源利用,资源能源利用率提升、废物的节能与低碳化处置、碳市场交易等方面,提出园区碳减排的主要途径和主要措施建议。

5 结论

化工行业在国民经济中地位突出,化工园区作为化工行业发展的重要载体,在环境集中治理方面发挥着重要作用。目前我国化工园区环保管理水平参差不齐,部分园区还存在规划布局不合理、环保配套设施不健全、专业监管能力不足等问题。化工园区规划环境影响评价有利于从园区开发初期指导园区从环保方面的合规建设和发展。随着新导则的实施,规划环评中更加注重园区与区域“三线一单”的符合性,新的指标体系构建,各要素环境影响评价的深度,并在“双碳”背景下,增加了碳排放与节能减排潜力分析,更加契合新时期化工园区在生态准入、减污降碳、循环化可持续发展的思路。