美國向中國出口石油焦是個陰謀嗎？管不好就是嚴重污染源
“石油焦究竟是個什么鬼?它真的是霧霾產生的重要源頭嗎?”焦慮中的吃瓜群眾，看到這個陌生詞匯更是一臉的茫然與焦慮。
您的關注，就是我們的動力。中國環境新聞采訪到業界資深人士，給小編五分鐘，讓您對“石油焦”有一個全面深入的了解。
含碳量高、硫分高，排放達標是關鍵
石油焦(PetroleumCoke)是以原油煉制過程中產生的各種渣油、重油為原料，經延遲焦化工藝生產得到的副產品。石油焦主要成分為碳，此外還含有少量的硫、氮和重金屬化合物等物質，具有含碳量高、硫分高、熱值高、揮發性低和灰分低的特點。全球80%的石油焦為高硫、燃料級石油焦，是一種可替代動力煤的經濟燃料。石油焦是重要的工業原料，可視其質量應用于電解鋁、冶金和石墨制作中，用于發電的不到20%。
圖1石油焦示意圖
那么，石油焦對大氣環境和人體健康的影響如何?
石油焦在常態下十分穩定，主要通過吸入和皮膚接觸對人體形成暴露影響
研究顯示，在常態下，石油焦十分穩定，基本上被認為是一種惰性物質。石油焦不會蒸發至大氣中，不會與水發生化學反應，也不會在光照下發生化學反應。根據《資源保護和恢復法案》，石油焦在固體廢物和危險廢物分類中被豁免;根據《環境應對、賠償和責任綜合法》，石油焦不屬于有害物質。
石油焦主要通過吸入和皮膚接觸對人體形成暴露影響。絕大部分毒性分析表明，石油焦對人體健康的潛在危害較低。僅在重復劑量和慢性吸入毒性試驗中發現不可逆的呼吸道功能影響和肺部質量增加，但其主要原因在于對高濃度顆粒物的吸入，而非石油焦中化學成分誘發的病變。同時，在毒理學研究中尚未發現有致癌、繁殖和生育功能異常影響。
然而，一旦石油焦燒起來，情況就又不一樣了。
同等數量石油焦燃燒排放的SO2數倍于煤炭，對脫硫設施及環境監管提出嚴格要求
美國麻省理工學院對石油焦、冶金焦和三種動力煤的燃燒排放情況進行了對比分析(表1)。
表1石油焦與煤炭燃燒的排放情況
數據表明，石油焦的熱量和含硫量是五種樣品中最高的。這也意味著同樣數量的石油焦，在帶來高熱量的同時，將排放數倍于煤炭燃燒所釋放的SO2。正是由于石油焦燃燒可能帶來的大氣污染問題，引發了公眾對中國石油焦監管的擔憂。
面對公眾質疑，業內專家孫曉龍指出：“石油焦對空氣的污染情況主要看其硫含量。如果硫含量較高，排放的SO2就比較嚴重。但石油焦主要用于冶金、電解鋁，這里有脫硫脫硝設施”。華東理工大學潔凈煤技術研究所代正華表示，“工業爐不管燒什么，只要按規定安裝了脫硫系統，硫排放都可以脫掉”，“使用高硫石油焦的大型電廠，都有脫硫效果很好的裝置，設計效率高達99%，排放可以達到國家標準。相對于冶金行業脫硫脫硝設備較為齊全，發電行業由于參差不齊，石油焦用于發電帶來的污染相對會更大一些”。專家表示，“小企業為了利益逃避環保監管，有些企業偷排、瞞排污染物或是石油焦成為熱點的關鍵”。
小編理解，大概意思就是，石油焦燃燒產生的SO2可以通過環保設施進行處理，危害并不大。真正難辦的，還是那些“小散”們。一些“小散亂”企業，幾乎是村村點火、戶戶冒煙，如果沒有相應的環保設備和措施，就用石油焦作燃料，那對環境造成的影響將是嚴重的。
說石油焦是“霧霾元兇”?太夸張了
從石油焦的消費量來看，2006年至2013年，在我國焦化裝置產能擴建和下游需求日益增加的帶動下，我國石油焦表觀消費量(注：表觀消費量就是用產量減去庫存的方法簡單推算出的消費量)逐年遞增，年均增長率高達18%。
2013年前后是石油焦使用量最高的階段。2013年，我國石油焦表觀消費量達到3169.3萬噸，用于電廠、水泥廠等企業燃燒的石油焦為887.4萬噸，而該年我國煤炭消費總量為247500萬噸標準煤，石油焦表觀消費量僅為煤炭消費總量的1%左右。從2014年開始到2016年，我國進口高硫石油焦的使用量已經有了大幅下降。
雖然石油焦的含硫量遠高于煤炭，有些石油焦的硫含量可能高達7%，相比之下煤炭的平均硫含量為1%，但我國石油焦消費量遠低于煤炭消費量。可見，石油焦燃燒僅是霧霾形成的原因之一，而且如果脫硫設施正常運轉，環境監管到位，石油焦燃燒產生的二氧化硫完全可以達到國家排放標準，石油焦是“霧霾元兇”的提法并無數據支撐，且明顯放大了石油焦對霧霾的貢獻率。
美國80%石油焦用于出口
近十年來，隨著世界范圍內原油需求量的不斷增加以及原油加工向重質化、劣質化方向發展，石油焦產量急劇增加。
美國是世界最大石油焦生產國，但隨著美國國內需求下降及海外市場的經濟效益推動，美國石油焦出口量逐年攀升，每年80%以上的石油焦出口至其他國家，形成中國、日本、印度三大出口市場。中國是美國石油焦的重要進口國(圖1)，且主要為高硫石油焦。
與中國一樣，美國也未制定專門的石油焦排放標準。美國本土石油焦年消耗量均在1千萬噸以上，但鮮有因石油焦燃燒造成超標排放的報道或處罰。
那么美國對于石油焦環境監管的成功秘訣是什么呢?
美國作為世界上最大的石油焦生產國，于本世紀初開始逐步推進石油焦的監管。其一，雖然美國聯邦層面并未制定專門針對石油焦的國家排放標準，但現有法律和環境質量標準完全可以管控石油焦污染排放，以《清潔空氣法》確立的《國家環境空氣質量標準》和州實施計劃(SIPs)為手段進行監管;其二，儲存和運輸環節存在環境風險，企業需根據自身情況提出揚塵控制計劃，該計劃需要得到相關機構的批準并接受監督;其三，對于石油焦儲存可能造成的水體污染，以《清潔水法》相關條款為依據進行監督，企業自愿提出雨水污染防治計劃，并取得工業區雨水排放許可;其四，由于石油焦在一定條件下會形成可燃性粉塵，造成安全生產隱患，相關企業則需按照美國消防協會制定的《國際消防規范》取得操作許可。
1.揚塵控制計劃(FugitiveDustControlPlans)
對于石油焦儲存及燃燒過程中可能造成的大氣污染，尤其是細顆粒物污染，以《國家環境空氣質量標準》促進大氣環境質量改善的總體要求進行監管。為達到標準要求，各州需要：制定相關措施限制細顆粒物排放;為相關排放源設置建設和操作許可程序;將這些措施作為州實施方案提交美國環保署，環保署可將這些措施在其它州及聯邦中執行。
同時，按照聯邦及各州法律，含有石油焦儲存和處理設施的企業需要或者可能需要得到相關機構對企業揚塵控制計劃的批準。揚塵控制計劃以聯邦及各州相關法律為依據進行制定和實施：1)根據《空氣清潔法》，PM10未達到《國家環境空氣質量標準》地區的州實施方案;2)《清潔空氣法》第V章：取得安裝高排放設施許可的相關條款;3)授權對揚塵控制計劃進行歸檔的州法律，以及基于空氣質量監測值或群眾申訴允許州環境機構要求企業開展揚塵控制計劃的州法律。
揚塵控制計劃中應包括未來能夠充分控制揚塵的具體信息：1)合理控制揚塵排放的技術和方法;2)石油焦質量、濕度、密度和粒徑的匯總信息，以便更好的開展揚塵控制;3)按照揚塵排放計劃實施相關活動的詳細記錄;4)為成功執行揚塵排放計劃需要安裝相關控制設施的時間表。
州法律要求環境機構審查并批準企業的揚塵控制計劃。如果企業相關設施的揚塵排放計劃未獲批準，且再次提交的版本仍然不能達到要求時，環境機構需要對相關設施實施具體的控制措施。各州環境機構需經常監測石油焦儲存和處理設施，特別針對提交了揚塵控制計劃的企業，以確保石油焦揚塵不會對周邊地區造成環境影響。
2.雨水污染防治計劃(StormWaterPreventionPlans)
按照《清潔水法》，如果未取得國家污染排放清除系統(NationalPollutantDisgeEliminationSystem)污染排放許可，將禁止向水體中排放污染物。美國環保署污染排放清除系統及各州相關規定要求石油焦儲存和處理設施取得工業區雨水排放許可，申請排放許可時，需要提交雨水污染防治計劃。
石油焦儲存和處理場所的城鎮雨水徑流主要來自大氣降水、道路徑流以及屋頂徑流。雨水污染防治計劃中需要明確能夠降低環境影響的控制措施，這些措施需要最大程度的控制石油焦儲存和處理設施區域的雨水徑流及污泥;提供相關設施的地形圖、雨水徑流的潛在來源和徑流方向、現場材料等資料;同時，還應包括員工培訓、預防性維護、風險識別、泄露防范和處置程序、記錄保持和內部報告程序相關信息。
制定雨水污染防治計劃的石油焦儲存和處理設施需要接受州環保工作者的監督。環保工作者需要對相關信息和措施進行核實，如潛在污染物的來源是否精確，排水系統圖是否已進行修改或升級以準確反映當前狀況、降低雨水排放污染物的控制措施是否已經執行且能夠有效控制污染。
3.可燃性粉塵許可(CombustibleDustPermits)
美國消防協會制定的《國際消防規范》(InternationalFireCode)已被絕大多數州和地方政府廣泛采用，該規范要求產生可燃性粉塵的設施必須取得操作許可。由于石油焦在一定的條件下將形成可燃性粉塵，造成安全生產隱患，州和地方法律要求建有石油焦儲存和處理設施的企業取得可燃性粉塵設施的操作許可。操作許可需要遵守國家消防保護協會(NationalFireProtectionAssociation,NFPA)相關標準：1)NFPA654可燃性固體顆粒的生產、加工和防火防塵爆標準：為防止可燃性粉塵爆炸并將爆炸造成的危險和傷害降至最低，對粉塵和火源進行控制。2)NFPA69防爆系統標準：該標準為防爆而制定，包括檢查、維護和滅火。
限制使用之外更要強化監管
“由于硫含量高、二氧化硫產生濃度較大，如果治理不到位，使用石油焦作為燃料確實會對大氣環境質量產生一定影響。”中國環境科學研究院大氣專家柴發合研究員表示。
當前，我國雖未針對石油焦消費制定專門的排放標準和減排目標，但石油焦可能造成的大氣污染均在我國空氣質量標準和大氣防治法律的約束范圍內。
限制使用石油焦，是十分必要的。我國新修訂的大氣污染防治法中，增加了針對石油焦的監管內容，提出制定石油焦質量標準，并明確銷售、進口、使用不符合質量標準石油焦的罰則。《大氣污染防治行動計劃》也明確要求，限制高硫石油焦的進口。
事實上，近幾年來我國石油焦進口量也在持續下降。2015年，我國進口高硫石油焦451萬噸，較2013年減少45%。2016年前11個月，進口高硫石油焦201萬噸，較2015年同期減少51%。
2016年12月6日，國家能源局發布通知，嚴格限制燃石油焦發電項目規劃建設，特別是要嚴格限制以石油焦為主要燃料的火電廠規劃建設。主要燃料是什么意思?就是燃料中石油焦占比超過20%，就算以石油焦為主要燃料。
通知強調，京津冀魯、長三角、珠三角等大氣污染防治重點區域和重點城市，禁止審批建設自備燃石油焦火電(含熱電)項目。在京津冀魯、長三角、珠三角等大氣污染防治重點地區以及重點城市，參照燃煤火電項目，按國家有關規定要求嚴格實施煤炭減量替代政策，嚴格按照環保要求實施污染物排放總量指標替代。
其實，不論燃料性質如何，排放管控是關鍵。上面小編介紹過，美國更加側重于對石油焦儲存和運輸環節的環境監管。而我國由于每年進口數百萬噸石油焦，且多為高硫石油焦，于是目前主要側重于對石油焦進口、燃用和銷售方面的監管。
最后，專家表示，雖然石油焦對霧霾的貢獻率尚缺乏數據支撐，但當前嚴峻的大氣污染環境形勢為石油焦監管帶來更大壓力。在充分借鑒美國經驗的基礎上，我國應進一步加強我國石油焦環境監管，做好以下幾件事：
嚴格落實大氣污染防治行動計劃，以環境空氣質量標準嚴格約束石油焦燃燒排放的污染物。只要解決好小企業逃避環保監管、大型企業偷排瞞排污染物的突出問題，石油焦燃燒排放的污染物將在可控范圍之內。
抓好石油焦運輸、儲存等重要環節的環境監管，嚴防因揚撒、雨水徑流引發的環境風險
石油焦因理化特征而引發的環境風險遠高于燃燒本身，儲存和運輸環節的環境風險更高，將直接影響PM10防治成效。相關企業必須采取措施防范揚塵可能造成的大氣污染，如減少石油焦露天堆放、運輸覆蓋、修建綠化帶等;政府應對石油焦堆放場所、運輸路線進行嚴格把關，并準確掌握相關區域PM10監測值，根據監測數據對企業防塵情況進行監督，最大限度的降低石油焦儲存和運輸過程造成的環境影響。
此外，石油焦粉末及其所含的重金屬，易于造成雨水徑流污染，尤其是暴雨后容易發生水污染事件。應要求企業設置截污裝置及污染雨水收集池、優化排水管道，并開展風險識別和應急處理方案，積極應對石油焦可能造成的水體污染問題。
全面掌握我國石油焦生產及使用情況，開展石油焦排放及環境影響摸底調查
當前，我國石油焦生產、消耗、進出口數據統計尚不夠公開和系統，公眾難以通過官方途徑獲得詳細數據。同時，石油焦作為可替代動力煤的經濟燃料，在我國應用于電力、水泥和煉鋼行業，但有關部門對石油焦的燃燒及其排放情況缺乏全面掌握。
建議對我國石油焦使用情況進行全面的摸底調查，及時向公眾公布石油焦生產及使用情況;同時對相關區域大氣空氣質量進行持續監測，重點對細顆粒物、SO2、NOX、細顆粒物中重金屬含量、風速和風向進行測量，以掌握場所周圍空氣質量并確定主要污染源，為政府加強石油焦環境管理提供理論支撐。
加強石油焦健康風險評估，加大科學宣傳力度
美國石油焦毒理學研究已經表明，石油焦對人體健康的潛在危害較低，但如果儲存或運輸不當，石油焦揚撒導致的高濃度細顆粒物可能導致呼吸道損傷。由于石油焦粒徑分布和元素含量差異，仍需對不同來源的石油焦進行健康風險評估。
建議我國加強石油焦健康風險機理研究，通過對石油焦相關設施及場地周圍的PM10及重金屬含量進行長期監測，評估長期吸入這些污染物所導致的健康風險。同時，加大科學宣傳力度，向公眾公布監測及評估結果，提高公眾防護意識。
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