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某港口码头的环境影响预测及污染防治措施

所属栏目:科学技术论文 时间:2022-04-20

  摘 要: 港口码头的生产功能是汇成某一特定物料的装卸、仓储和转运,其产污环节是影响港口码头环境的主要因素。根据工业建设项目环境影响评价的技术路线,结合码头的实际情况,对其环境影响因素进行了定性和定量分析,并有针对性地提出了污染防治措施。分析发现,港口码头产生的废气主要有 SO2,CO,NOx,烃类以及颗粒物,分别为 0. 032 27,0. 272 4,0. 449 2,0. 040 462,27. 143 t / a; 产生的废水主要有生活污水、到港船舶舱底油污水、初期雨水,分别为 343 m3 /a,1 100. 9 t / a,421. 2 t / a;主要噪声源有门座起重机、运输车辆等,噪声源强为 69 ~ 96 dB ( A) ; 固体废弃物主要为港区生活垃圾、港区作业废油,分别为 2. 15 t / a 和 0. 5 t / a。通过加强日常生产的环境管理工作,及时发现生产装置及配套辅助设施运行过程中存在的问题,尽快采取处理措施,可有效减少或避免环境污染和经济损失。

  关键词: 港口码头; 环境影响预测; 污染防治

港口码头

  引言

  港口属于交通运输基础设施,具有投资规模大、建设周期长的特点。我国的港口产业正处在扩张期,港口码头泊位大型化、专业化程度正在进一步提升,港口码头行业正面临着持续繁荣的契机[1 - 2]。物流港 口 建 设 属 于 非 污染型基础设施建设项目,其码头的生产功能是汇成某一特定物料的装卸、仓储和转运。这些过程中的产污环节是影响物流港口环境质量的主要 因 素[3 - 5]。

  贺 敬 怡 等[2] 对 港 口 的 日 常航运活动产生的生态环境影响进行了评估,提出了其对生态环境影响的年增长率函数。黎振强等[4]基于环境库兹涅茨假说,以港口废水排放为例,实证分析了港口物流与环境质量之间的内在关系。常乃磊等[5] 以工业“三废”作为环境污染指标,利用工业“三废”数据计算了环境污染综合指数,发现物流港口活动在短期内会增加环境污染。对文献梳理可知,目前国内学者对于港口的产污环节及其环境影响评价与预测的研究相对不足,尚未制定物流港口建设项目环境影响评价的统一行业标 准 和 方 法[6 - 7]。

  本 文 结合某物流港口的实际情况,通过对其进行系统的环境监测,了解工程影响区域环境系统变化规律,全面地反映环境质量现状及工程建设投入运行后的环境状况,掌握污染源动态,及时发现潜在的不利影响,以便及时采取有效的减免措施。

  1 项目建设内容

  1. 1 主体工程

  某物流港口位于长江下游戴家州河段巴河水道右岸侧,距鄂黄长江大桥 2 . 5 km,主要从事综合锚地码头的货物运输。综合锚地码头工程使用岸线 500 m,包括水域工程和陆地工程。陆地工程的建设主要内容为 MG - 25 -30AS 起重机 1 台,MG16 - 30AS 起重机 1 台,办公楼 1 栋。水域工程的建设内容主要为 4个泊位,1 #,2 #,4 #泊位为 1 000 吨级通用泊位,3 #泊位为 1 000 吨级皮带运输散货泊位,各泊位前沿平齐,采用浮码头结构形式,每个码头配 1 艘趸船。

  1 #泊位趸船规格为 60 m ×14 . 8 m ( 长 × 宽) ,深 3 m,配备 HGQ1025 型吊机 2 台。2 # 泊位 趸 船 规 格 为 50 m × 12 m( 长 × 宽) ,深 2 . 2 m,配备 HGQ1030 型吊机 1台,520 型吊机 1 台。3#泊位趸船规格为 60 m ×12 m ( 长 × 宽) ,深 2 . 2 m,配备固定浮式趸船1 艘,HGQ1025 型吊机 1 台,110 m 全封闭式廊道栈桥 1 座,110 m 长的运输皮带 1 条。4 #泊位趸船规格为 55 m × 17 m( 长 × 宽) ,深 3 m,配备 18 t 的吊机 1 台。

  1. 2 辅助工程

  1 ) 给水工程工程用水包括生产、生活、消防、环保及未预见用水等,设计最大日用水量约为 652 m3 。给水管道从后方港区供水主水管引至码头前沿,呈枝状布置,给水 管 管 径 为 DN150,给 水接点水量不小于 11 . 4 L /s。2 ) 消防工程采用消防 + 生产 + 生活给水合一的供水系统,给水管道在码头前沿按不大于 25 m 布置 SN6 S 供水栓,兼做 消 火 栓; 在 引 桥 段 沿 皮带廊道 敷 设,按 间 距 不 大 于 25 m 布 置 SN65室内消火栓,兼顾环保喷洒。

  3 ) 排水工程采用雨污分流制进行工程排水。到港船舶舱底油污水和生活污水由污水处理公司定期清运; 陆上生活污水收集至化粪池; 初期雨水经排水沟汇集至沉淀池内,再经沉淀池处理后,排入污水处理厂进行处理。4 ) 供电工程变电所电源引自后方陆域变电所,电缆采用 YJV - 10 / 8 . 7 kV 3 × 240 型。

  1. 3 港口码头的装卸工艺流程

  1 ) 装卸工艺方案采用货物不落地的转运方式,每个泊位趸船上均有吊机,码头平台与引桥相连,货物经吊机转运至货车上,由货车转出或转入。各码头区配备起重机 2 台,满足装卸船作业,水平运输采用牵引车及平板车。

  2 主要污染物的排放量预测分析

  2. 1 废气的排放量

  主要废气污染源是运输车辆排放的尾气、停靠船舶的尾气、道路扬尘、矿石散货物料装卸作业产生的粉尘。

  1 ) 运输车辆尾气港口码头设计的货物吞吐量为 160 万 t /a,进出港口的车辆荷载按 50 t 计,码头年工作 330 d,则运输车辆日均车流量约 100 辆 /d,耗油量约 30 L / ( 100 km) ,车辆在码头距离以 100 m 计。运 输 车 辆 废 气 的 主 要 成 分 是SO2 ,NOx ,CO,烃类,属于无规律间歇性排放。根据《工业污染源调查与研究》( 美国环境保护 局 编,第 二 辑) 中 汽 车 尾 气 污 染 物 排 放 因子: SO2 ,4 . 6 g / L; CO,18 . 5 g / L; NOx ,5 . 0 g /L; 烃类,2 . 9 g / L。

  2 ) 船舶尾气船舶在码头停泊,通过轮船富集运转,用来提供用电和基本动力。采用英国劳氏船级社推荐的方法计算船舶废气排放量,即平均每1 kW / h 电能的耗油量为 231 g / d。散货码头设计代表船型 1 000 吨级( 辅机 75 kW·h) 的耗油量为 17 . 3 kg / d,柴油密度以 840 kg / m3计,则 耗 油 量 为 0 . 020 6 m3 / d,码 头 年 运 行330 d,则年耗油量为 6 . 798 m3 / a。

  矿石码头设计代表 船 型 1 000 吨 级 江 海 轮 ( 辅 机 100kW ·h ) 的耗油量为 23 . 1 kg / d,柴油密度以840 kg / m3 计,则耗油量为 0 . 027 5 m3 / d,码头年运行 330 d,则年耗油量为 9 . 075 m3 / a。船舶废气污染物排放量参照《环境保护实用数据手册》中机动车大气污染物排放系数( SO2 ,3 . 24 g / L; CO,27 . 0 g / L; NOx ,44 . 4 g / L; 烃类,4 . 44 g / L) 进行计算[7 - 9]。

  3 ) 港区道路扬尘装卸货物为杂货物,经货车运输转运。运输扬尘预测经验公式[10]如下:Q = 0. 123 ( V / 5) ( W / 6. 8) 0. 65 ( P / 0.05) 0. 72 ( 1)式 ( 1 ) 中,Q 为 汽 车 扬 尘 量 ( kg / ( km ·辆) ) ; V 为汽车速 度 ( km / h ) ; W 为 汽 车 载 重量( t / 辆) ; P 为道路表面积尘量( kg / m2 ) ,取0 . 01 kg / m2 。以 运 输 汽 车 载 重 量 为 50 t / 辆,车 流 量102 辆 / d,行驶距离为 0 . 1 km,行驶速度为 15km / h 计,则道路扬尘量为 4 . 32 kg / d,即 1 . 43t / a。码 头 设 置 喷 淋 降 尘 措 施,除 尘 效 率 约90% ,则 采 取 措 施 后 的 道 路 扬 尘 量 为 0 . 432kg / d,即 0 . 143 t / a。4 ) 粉状物料装卸作业粉尘在装卸矿粉等粉状货物时,会产生一定量动态起尘[11]。

  2. 2 废水的排放量

  运营期的污水主要为港区生活污水、船舶生活污水、到 港 船 舶 舱 底 油 污 水 以 及 初 期 雨水。

  1 ) 港区生活污水项目劳动定员 13 人,生活用水量按 100L / ( 人 / d) 计,年工作 330 d,则生活用水量为429 m3 / a。生活污水产生量按用水量的 80%计,则生活污水产生量为 343 m3 / a。

  2 ) 船舶生活污水根据交通部有关规定,每个船员用水量以190 L / d 计,1 000 吨级船舶配员按 28 人计,船舶平均每天泊港数量约 2 . 4 艘,排污系数以0 . 8 计,则 船 舶 生 活 污 水 产 生 量 为 3 370 . 8m3 / a。本项目 不 接 收 船 舶 生 活 污 水,到 港 船舶严禁在码头水域排放生活污水。

  3 ) 到港船舶舱底油污水来港船舶机舱底由于机械运转等产生一定量的油污水。项目设计船型为 1 000 吨级,根 据 《水 运 工 程 环 境 保 护 设 计 规 范 》( JTS149—2018 ) ,项 目 船 舱 舱 底 油 污 水 产 生量为 1 . 39 t / ( d·艘) 。项目到港船舶数量约2 . 4 艘 / d,年工作 330 d,则到港船舶舱底油污水产生量为 1 100 . 9 t / a。

  4 ) 初期雨水码头设置初期雨水收集系统。初期雨水经收集系统收集后,进入沉淀池,再排入污水处理厂,不外排。根据鄂州市暴雨强度计算公式计算区域暴雨强度,再根据降雨历时、码头可能受污染场地的面积及地表径流系数计算初期雨水量,初期雨水产生量约为 421 . 2 t / a。

  2. 3 噪声的产生情况预测噪声源主要为船舶、汽车在运输过程中产生的交通 噪 声 和 装 卸 设 备 产 生 的 机 械 噪 声。根据现场环境噪声监测数据。

  2. 4 固体废弃物的排放量

  固体废弃物主要为港区生活垃圾、港区作业废油,本码头不接收到港船舶垃圾。根据项目运行管理部门提供的相关信息,固体废弃物的排放情况如下。1 ) 生活垃圾项目劳动定员 13 人,以人均垃圾产生量0 . 5 kg / ( 人 / d ) 估 算,生 产 垃 圾 日 产 生 量 为6 . 5 kg,年工作时间为 330 d,则生活垃圾年产生量为 2 . 15 t / a。2 ) 港区作业废油项目主要生产设备为门座起重机以及运输车辆,码头机械保养和机修会产生一定的废油,产生量约 0 . 5 t / a,属于危险废物,须交由有资质的公司处理处置。

  3 污染防治措施

  3. 1 大气污染防治措施

  为有效降低大气污染物对环境的影响,在运营期需对港区不同大气污染源采取相应的控制措施[12 - 14],具体如下。1 ) 抓 斗 卸 船 机 由 生 产 厂 家 配 套 防 尘 设施,卸船作业采用洒水抑尘的除尘方式,除尘喷头的开启应与卸料抓斗的开启相对应,防止卸船作业粉尘污染。2 ) 物料皮带输送机加设防尘罩,运输廊道采用全封闭式,有效防止大风作业时产生扬尘。

  3 ) 皮带机转接点设置导料槽和机头密闭罩,并设置喷雾喷头进行喷洒抻尘。4 ) 对洒漏在码头面的物料及时清扫。5) 对运输道路进行洒水和清扫,减少二次扬尘发生量。6) 要求运输货车货物采用遮盖处理,进出场时对车身及车轮进行清洗,减少运输产生的扬尘。

  3. 2 水污染防治措施码头工作人员办公生活在陆地,生活污水主要发生在后方陆域,纳入陆域生活污水处理系统。工程不接收船舶生活污水,禁止在码头水域排放舱底油污水和生活污水。建议建设单位与污水处理公司签订污染物接收合同,定期清运处理污水,不外排。

  3. 3 噪声防治措施对不同噪声源采取相应的噪声控制措施,具体如下。1 ) 选择性能好、噪声低的机械设备和流动车辆。2 ) 加强机械、车辆和设备的维护保养,保证其运行良好,以减轻噪声源强。3 ) 加强港区内车辆管理,尽可能杜绝车辆鸣笛。4 ) 尽量控制夜间的装卸作业,降低夜间噪声影响。

  3. 4 固体废物处置工作人员办公生活设施主要依托办公楼,生活垃圾主要发生在后方陆域,纳入后方陆域生活垃圾收集清运系统。同时,码头区域设置专用活动垃圾桶,产生的极少量生活垃圾经垃圾桶收集后运至后方陆域,由环保公司定期清运[15]。趸船所产生的生活垃圾、生活污水、污油水等船舶污染物均由环保公司定期清运。

  3. 5 其他污染防控措施加强港口作业扬尘监管,开展干散货码头粉尘专项治理,全面推进主要港口大型煤炭、矿石码头堆场防风抑尘设施建设和设备配备,推进原油成品油码头油气回收治理。

  加强港口和船舶修造厂环卫设施、污水处理设施建设规划与所在地城市设施建设规划的衔接。会同工信、环保、住建等部门探索建立船舶污染物接收处置新机制,推动港口和船舶修造厂加快建设船舶含油污水、化学品洗舱水、生活污水和垃圾等污染物的接收设施,做好船港之间、港城之间污染物转运及处置设施的衔接,提高污染物接收处置能力,满足到港船舶污染物接收处置需求。

  鼓励企业开展船舶与港口污染防治技术研究,积极争取国家重点专项对船舶与港口污染防治的支持,加强污染防治新技术在水运领域的转化应用。重点开展船舶与港口污染物监测与治理、危险化学品运输泄漏事故应急处置等方面的技术和装备研究。建立健全应急预案体系,统筹水上污染事故应急能力建设,完善应急资源储备和运行维护制度,强化应急救授队伍建设,改善应急装备,提高人员素质,加强应急演练,提升应对油品、危险化学品泄漏事故应急能力。

  4 结论

  根据工程分析,项目大气污染源主要包括道路扬尘、车辆运输废气、船舶废气等,主要污染物为: SO2 ,0 . 032 27 t / a; CO,0. 272 4 t / a;NOx ,0 . 449 2 t / a; 烃类,0 . 040 462 t / a; 颗粒物,27 . 143 t / a。污水主要为港区生活污水、船舶生活污水、到港船舶舱底油污水以及初期雨水。项目不接收船舶生活污水,产生的废水主要有生活污水 343 m3 / a,到 港 船 舶 舱 底 油污水 1 100 . 9 t / a,初期雨水 421 . 2 t / a; 在码头厂界内,昼间、夜间噪声对周边声环境影响较小。

  固体废弃物主要为港区生活垃圾、港区作业废油,分别为 2 . 15 t / a 和 0 . 5 t / a。在认真落实各项环境污染治理和环境管理措施到位的前提下,项目产生的废水、废气和噪声均可达标排放,固体废弃物可得到妥善处置,对环境影响可以接受,项目运营具有良好的社会效益。

  参 考 文 献:

  [1] 王程. 基于 DPSIR 模型的港口总体规划环境影响评价指标体系与应用研究[D]. 南京: 南京农业大学,2018.

  [2] 贺敬怡,李金钊. 港口航运作业污染物对生态环境的影响研究[J]. 环境科学与管理,2021,46 ( 4 ) : 170 - 173 .

  [3] 周芳,陈明波. 港口建设对水动力和水环境的综合影响[J]. 水运工程,2020 ( 9 ) :91 - 96 .

  [4] 黎振强,周秋阳,彭平锋. 港口物流与环境质量关系的实证研究[J]. 湖南理工学院学报( 自然科学版) ,2020,33 ( 2 ) : 60 -66 .

  [5] 常乃磊,李帅. FDI、对外贸易与环境污染的 实 证 研 究 [J]. 统 计 与 决 策,2011( 10 ) : 130 - 133 .

  [6] 崔晓阳. 船舶污染的防治与港口环境污染有效 治 理 分 析[J]. 节 能 与 环 保,2020( 5 ) : 20 - 21 .

  作者:宋国平

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