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工业废气分析十篇

发布时间:2024-04-26 06:17:21

工业废气分析篇1

关键词:工业废气;排放量;影响因素

空气是人类生存必不可少的屏障,倘若工业废气中的大量有害物质进入空气,会对人体产生严重的威胁,使得呼吸道等疾病的发生率显著提高,因此,对于环境问题与经济效益的协同发展一直备受各界研究人员的关注。

在我国工业的现代化建设道路上,出现的环境污染问题屡见不鲜,由于工业污染等对人们赖以生存的环境造成的污染已经影响到人类的生活,因此,有关部门需要加大进行工业废气排放先关管理力度使得经济效益和生态效益得意协同发展,因此,文章对于工业废气排放量的影响因素所进行的研究具有重要的意义。

一、研究工业废气排放与环境效益关系的有关文献

针对工业废气排放量影响因素,国内外许多学者进行了大量的研究,这些研究主要从三个方面开展,第一方面,研究人员认为污染和经济效益的关系遵从U型曲线,即库兹涅茨环境曲线,之后有关学者针对这一观点进行了深入研究,认为有效的政策以及废气排放技术工艺等的改良可以显著降低污染的发生;第二方面研究人员主要使用VaR模型进行不同区域的经济增长与环境污染关系的分析,这方面的研究是建立在协整理论和格兰杰因果检验的基础之上所进行的反洗研究;第三方面的研究主要采用灰色关联分析法来进行环境以及经济的协整性关系研究,侧重两者之间的协调关系。

二、工业废气排放量数据分析

1、数据来源的分析

由于工业废气排放量主要与电力消费量和企业个数以及工业中产值有关,因此文章以电力消费量和企业个数以及工业中产值为自变量,以工业废气排放量为因变量进行进一步的分析,对工业废气排放量与各个自变量电力消费量、企业个数、工业中产值之间的关系,并且在这些基础上使用面板数据建立回归模型。

2、对各个变量进行说明

研究中使用的自变量为电力消费量、企业个数、工业中产值,其中自变量电力消费量X1的单位为千瓦/小时,企业个数X2的单位为个,工业中产值X3的单位为亿元,研究中的因变量工业废气排放量Y的单位为万吨,笔者将这些自变量以及变量取对数后使用matLaB进行直方图的描画,取对数后的结果如图1所示,自变量数据的直方图结果显示明显的非正太性,图1表示的是自变量数据取对数后的直方图,整体上趋于正太分布,所以研究采取各自变量的对数数据进行建模,生成序列LnX1=LoG(X1),LnX2=LoG(X2),LnX3=LoG(X3),以及LnX4=LoG(X4)。

3、序列的平稳性检验

为避免不平稳序列造成的伪回归问题,需要对生成的序列进行平稳性检验,第一步进行单位根检验,根据单位根是否相同面板单位根检验有不同的方法,对生成的4个序列进行不同单位根的检验结果显示p值>0.05,这一结果表明了者4个序列是非平稳的,因此下一步需要对这4个序列做查分运算,进行差分运算之后再次进行面板单位根检验,结果显示p值

4、面板协整检验

进行协整检验的目的是为了确定各个变量之间是否存在长期的关系,研究采用Joansen面板协整性检验对上述LnX1、LnX2、LnX3以及LnY的协整关系进行检验,结果表明变量之间存在4个协整关系。

三、建立和分析面板数据模型

1、建立随机效应模型

建立并检验随机效应模型,采用的检验方法为Hausman检验法,Hausman检验法的使用前提为模型所包含的随机效应应该与解释变量有关,经过相关的建设以及验证结果表明选择的指标不能建立随机效应模型。

2、建立固定效应模型

经过Hausman检验法的检验结果表明所选指标无法建立随机效应模型,所以进行固定效应模型的建立,采用eviews7.2进行固定模型的检验,结果表明固定效应模型成立。

3、对所建立的模型进行说明

研究所采用的固定效应模型建立的回归方程经eviews7.2检验,对输出的结果进行分析说明了方程具有显著性,回归方程的拟合效果高达99%。

根据模型的回归方程,自变量电力消耗量X1每增大1%,因变量工业废气排放量Y增大0.647%;自变量企业单位个数X2每增大1%,因变量工业废气排放量Y增大0.140%,;自变量电力消耗量X3每增大1%,因变量工业废气排放量Y增大0.217%,上述结果说明随着自变量电力消耗量、企业单位个数、电力消耗量的增大,因变量工业废气排放量增大,与实际的结果相符。

四、模型评价

研究通过数据面板模型建立了各影响因素与工业废气排放量的模型,第一步进行各自序列的平稳性进行分析,因为经过数据面板单位根检验别表明数据的非平稳性故而进行了1阶的差分处理将数据转化为平稳序列,后进行协整性检验并最终建立了固定效应模型。

通过eviews7.2检验表明,最终模型的回归方程具有显著性,且拟合率高达99%,由eviews7.2的输出结果得知自变量电力消耗量、企业单位个数、电力消耗量的增大,因变量工业废气排放量增大,与实际的结果相符。

五、提出建议

根据建立的模型分析结果显示,随着电力消耗量、企业单位个数、电力消耗量的增大,我国的工业废气排放量增大呈现增长的趋势,并且经济发展速度较快的地区如、北京和经济发展相对较好的地区如北京、上海等地区的固定影响较大。针对得出的结论,提出以下的建议。

1、优化产业结构

应该对传统的污染严重地产业进行改造或者逐步的进行淘汰,对产业结构进行优化,建立起效益高、消耗低的产业结构、倡导生态经济和低碳经济以及循环经济。

2、适当的对工厂数量进行控制

企业个数对工业废气排放量的影响相当大,企业个数过大会对增大对自然资源的消耗以及需要排放的废气总量,因此,需要适量的进行工厂个数的控制,同时需要严密观测空气质量,让工厂的经济效益与空气质量得以协调发展。

3、提倡环保技术

鼓励企业进行环保技术的开发以及使用,可以通过设置奖励政策来激励企业的环保工作,同时需要提高环保意识,进行有关工作的宣传教育等。

4、改善工业发展的趋势

根据研究结果,经济发展速度较快的地区如、北京和经济发展相对较好的地区如北京、上海等地区的固定影响较大,为避免这些地区对于环境的污染过大,需要尽量将工业发展转移到固定影响结果为正数的地区,以促进经济和效益的和谐和平衡。

工业废气分析篇2

[关键词]焦化厂;焦炉烟囱;废气污染物So2;达标

焦化厂焦炉烟囱排放的废气污染物主要以So2和氮氧化物为主。因此,严格控制焦炉烟囱So2和氮氧化物的排放浓度及排放总量,可以从根本上改善大气环境。本文围绕焦化厂目前的焦炉烟囱So2排放现状和焦化行业实施《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)后,焦炉烟囱So2排放浓度限值如何达标进行了分析与探讨。

1、焦化厂焦炉烟囱So2排放现状分析

焦炉烟囱的废气中So2源自:

(1)焦炉加热用焦炉煤气中的硫化氢燃烧生成的So2。

(2)焦炉加热用焦炉煤气中的有机硫燃烧生成的So2。

(3)因焦炉炉体窜漏导致荒煤气进入燃烧系统,其中所含的硫化物燃烧生成的So2。

(4)焦炉加热用高炉煤气中的So2。

以上前三者中的硫皆来源于入炉配合煤中的全硫。我国现行的《焦化行业准入条件》(2008年修订)中关于主要产品质量规定:工业或其他焦炉煤气中硫化氢的质量浓度应≤250mg/m3(修订前的《准入条件》规定为≤300mg/m3)。《准入条件》中规定的执行标准,已被2012年10月1日起开始执行的,由国家环境保护部、国家质量监督检验检疫总局颁布的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)取代。由于执行排放标准的变更,依据以前的焦炉煤气硫化氢含量标准设计的工艺及装备已经不能适应GB16171-2012的要求。以焦炉烟囱So2排放质量浓度限值为例,新标准规定:2012年10月1日起其限值为100mg/m3;2015年1月1日起为50mg/m3(表1)。当前焦化厂烟囱So2排放浓度限值大多已不能达标,而2015年1月以后所面临的形势将更为严峻。

我国焦化厂当前焦炉加热用焦炉煤气中的硫化氢含量与配套运行的煤气脱硫工艺及其脱硫效率有关,目前设计供焦炉加热用的焦炉煤气中硫化氢的质量浓度大多波动于200~1000mg/m3,且普遍偏高。因此《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)于2012年10月1日实施后,焦化行业焦炉烟囱So2排放浓度限值鲜有达标者,形势异常严峻。

焦炉加热用高炉煤气中So2主要源自炼焦煤、焦炭和铁矿石中的硫。

2、焦炉烟囱So2排放浓度限值达标的措施

(1)鉴于焦炉加热用焦炉煤气中硫化氢质量浓度一般在250mg/m3以上,且占焦炉烟囱So2排放量的比例较高,故应对焦化脱硫工艺果断采取技术改造措施,使焦炉煤气中硫化氢的质量浓度降低。

(2)强化焦炉生产的技术管理,严格执行焦炉的温度、压力制度,加强焦炉护炉铁件管理。通过护炉铁件给焦炉砌体施加连续、合理的保护性压力,提高焦炉砌体的严密性。为防止荒煤气串入燃烧室,焦化厂应根据工艺制度,定期对焦炉炉体进行检查、处理。

(3)如果上述措施实施达到了预期效果,焦炉烟囱So2排放浓度仍不能达标时,则应考虑进一步减少炼焦高硫煤、炼铁经济矿的使用量,从源头控制煤气中含硫,从而使焦炉烟囱废气达标排放。一般情况下,入炉煤硫分在0.8%左右,焦炉烟囱So2排放质量浓度可保持在

3、结语

(1)从环保角度出发,控制So2排放势在必行。焦化企业必须提高实施新环保标准的紧迫感,主动采取措施,确保焦炉烟囱So2排放浓度达标。

(2)从以上内容分析,为使焦炉烟囱So2排放浓度达标,必须对现有煤气脱硫工艺进行技术改造,提升脱硫效率,使净煤气中硫化氢的质量浓度

(3)强化焦炉的生产技术管理,加强焦炉炉体的维护工作,在此基础上,调整入炉煤硫分,以确保焦炉烟囱So2排放达标。

(4)新污染物排放标准的实施必将涉及企业的生产成本,涉及企业的技术支撑条件。在当前钢铁企业十分困难的情况下,会给企业带来难以承受的经济负担和技术支撑难题。但迫于当前焦化行业治污任务十分艰巨的形势,企业必须提高环保意识,积极行动,争取环保早日达标。

参考文献

工业废气分析篇3

关键词:洛伦兹曲线;工业GDp;基尼系数;污染负担

中图分类号:F205文献标识码:a文章编号:1003-3890(2013)09-0022-08

随着工业化进程的加快,各国都面临着环境污染与治理问题,采取有效的环境政策是促进环境与经济和谐发展的必然要求,在大气污染治理中,工业废气排放的治理是世界环境问题的主要内容之一。大气环境与人们的生命健康息息相关,一旦大气环境受到破坏,人们的身体健康就会受到损害,而且是任何人都无法躲避的,工业废气的排放与增加会直接带来大气环境的破坏,成为威胁人们健康的重要因素。比如,近年来在我国一些地区已经出现严重雾霾天气,大气污染问题已经引起了政府和市民的普遍重视,霾对呼吸系统、心血管、神经系统都有影响,尤其是会使呼吸系统患病率显著增加[1]。各地区都在试图多途径、多种措施来加强大气污染的治理工作,加强环境管理体制的建设[2]。针对治理大气污染工作,各地方政府和企业不断通过工业企业技术改造、汽车尾气治理和新能源交通工具使用推广,等等,希望能够在环境污染的防治方面取得进一步的成效[3]。减少工业废气排放,降低工业化污染,已经成为政府、企业和市民普通关注的问题。

一、我国工业废气排放与控制现状

工业废气的排放量在工业化发展中会处于不断上升的趋势,我国通过改善环保排放装置、对污染企业进行整顿等措施严格控制工业的废气排放,取得了一定成效。如图1所示,2002—2010年,包括工业二氧化硫和生活二氧化硫的排放总量自2002—2006年一直呈现逐年递增的态势,但2007—2010年排放总量呈现了下降趋势;2002—2010年,工业烟、粉尘的排放量呈现了整体下降的趋势,说明对烟粉尘的清洁控制技术水平较好,从整体来看,在这一阶段,我国废气排放量的规模有所下降。

从近两年废气排放量的变化来看,2010年我国工业废气排放总量为519168亿立方米,二氧化硫排放总量为2185.1万吨,工业二氧化硫排放量为1864.4万吨,工业二氧化硫去除量3304万吨,工业烟尘排放量603.2万吨,生活烟尘排放量225.9万吨,工业烟尘去除量38941.4万吨,粉尘排放量为448.7万吨;2011年我国二氧化硫排放量为2217.91万吨,比上年增加了32.81万吨,烟(粉尘)排放量为1278.83万吨,比上一年增加1.03万吨。从数据分析上看,我国在控制废气排放上已经取得一定的成绩,但是,2011年比2010年二氧化硫和烟(粉)尘的排放量有所增加,这说明随着工业化进程的深入,工业废气排放总量同时在增加,污染物的减排任务也随之增加,环境保护问题更应受到重视。

随着经济的继续向前发展,能耗及工业总产值在逐年增长,工业废气的排放总量将会进一步增加,甚至是成倍增长[4]。因此,我们需要从多角度、多方面来研究和探讨降低单位工业总产值带来的废气负担率,对此,我们需要进一步分析各地区废气排放量的变化及负担状况,研究存在的问题,这样才能更好地促进废气减排工作的顺利进行。

二、废气排放的环境洛伦兹曲线

按照环境库兹涅茨曲线,经济发展水平较低时,经济增长会导致环境污染不断加深,当经济发展水平超过特定水平之后,经济增长,产业技术进步或调整,会使得环境污染呈现降低的态势[5]。环境污染与经济增长存在一定的内在关系[6]。由于我国各地区经济发展水平存在差异,必然使得各地区的废气排放与控制水平存在差异,我们必须要对不同地区的差异及其原因进行分析。

对我国工业废气排放量的波动与分布特点进行进一步分析,研究各地区废气排放负担是否存在差异及其原因,对完善环境治理政策,提出相关建议具有重要的现实意义。为研究各地区废气排放是否平均,首先选择洛伦兹曲线和基尼系数进行实证分析。洛伦兹曲线原本是用来描述社会收入分配是否公平的一种曲线,在这里引用洛伦兹曲线的研究方法和基尼系数指标来分析各地区废气排放的负担状况与存在差异的原因。二氧化硫、烟(粉)尘是工业废气排放的主要物质,也是对环境造成污染的主要污染源,假定各地区在生产过程中在GDp方面的贡献率会带来一定量的废气污染物的排放,用各地区的工业GDp占全国工业GDp的比重表示各地区工业生产贡献率,用各地区二氧化硫和烟(粉)尘的排放量占全国二氧化硫和烟(粉)尘排放量的比重表示各地区工业生产带来的气体污染负担率。将各地区的工业生产贡献率与大气污染负担率进行比较,用以衡量各地区污染气体排放带来的环境损失与生产贡献之间的差异。

(一)指标选择

各地区工业生产贡献率ia=各地区的工业GDpa/全国工业GDp

各地区的废气排放负担率max=各地区废气排放量pax/全国废气排放总量p

废气排放负担率与生产贡献率之比Qax=max/ia

x=1,2,分别代表烟(粉)尘和二氧化硫;a=1,2,3…31,表示31个地区。

在其他因素不变的情况下,经济增长和清洁技术提高会有助于实现工业废气的减排[7]。基于此特点,如果Q小于1时,数值越小,意味着该地区工业生产带来的经济效益的增加率越高于废气污染的增加率,表明该地区具有较高的生产力水平,因工业排放导致的大气污染程度较低,或者是该地区的控制污染技术水平较高,大气污染物的排放受到很大程度的控制;反之,如果Q大于1,则代表该地区工业生产带来的经济效率低于废气污染的增加率,表明该地区的生产会带来更多的废气排放,环境效益的损失大于经济效益的增加,若Q值越高,则表明该地区需要努力提高生产技术水平,降低污染物的排放,或者通过强化保护大气环境的措施,提高清洁技术水平,控制工业废气的排放。

(二)绘制环境洛伦兹曲线

洛伦兹曲线通常是一条下凸的曲线,用以表示不平均的程度,下凸程度越大,代表越不平均[8]。如图2和图3所示,45度的对角线是表示绝对平等线,即各地区废气排放水平不存在差异,各地区的废气排放负担相同;横轴和右侧的纵轴所组成的折线是绝对不平等曲线,表示废气排放仅由一个地区释放,也就是基于工业生产的大气污染物的负担是由一个地区带来的;左侧的纵轴表示各地区不同气体排放量在全国中的比重,即各种废气排放的污染负担率,横轴表示各地区工业生产贡献率,即各地区的工业GDp在全国工业GDp中的比重。图中四条弯曲的曲线是将不同地区工业生产贡献率与气体污染的负担率确定的散点连接而绘制的,每条曲线与对角线组成的面积用a表示,曲线与折线之间的面积用B表示,用a/(a+B)的数值即基尼系数来分析气体污染物的排放水平,该数值越大,则表明气体污染物的排放越是集中在少数几个地区,反之,则表示各地区的气体污染排放负担相同[9]。

由于实际中数据是离散的,为更准确地计算基尼系数,需要准确绘制洛伦兹曲线模型[10]。根据图2和图3中散点分布特点,经过模型的筛选与最优分析,最终选用二次曲线模型,对废气排放负担的环境洛伦兹曲线进行曲线估计,如表1所示,给出了两种气体污染的环境洛伦兹曲线的回归模型检验报告,从拟合优度、模型检验结果和各个参数值来看,模型均具有统计学意义,拟合优度很好。

建立的回归方程为:

通过定积分进行计算,获得不同气体排放的基尼系数a/(a+B)的比值,2010年数据为:0.097(二氧化硫),0.266(烟粉尘);2011年数据为:0.2417(二氧化硫),0.3280(烟粉尘)。一般情况下,如果基尼系数小于0.2,认为绝对公平,0.2~0.3,表明相对平均,0.3~0.4,表示较为合理,0.4~0.5,认为差距较大,0.5以上认为高度不平均[11]。2010年,二氧化硫排放的基尼系数小于0.2,表示各地区因工业化生产带来的二氧化硫排放负担的差异不大;烟粉尘排放的基尼系数处于0.2~0.3,表示相对平均。2011年,二氧化硫排放的基尼系数处于0.2~0.3,表示相对平均;烟粉尘排放的基尼系数处于0.3~0.4,表示较为合理。由于得出的基尼系数较小,说明从各地区的工业发展生产水平来看,各地区废气排放负担分布是较为均衡的,废气的排放负担并不是由于一个或若干地区的工业集聚造成的。各地区工业生产所排放的烟粉尘,相对于二氧化硫的排放而言,各地区的差异要更明显一些;而从2010年与2011年废气排放的基尼系数变化来看,数值呈现增加的态势,说明我国各地区在废气减排工作上的成效存在速度上的差异,或者说各地区工业生产带来的废气排放负担率的差异呈现扩大的趋势,一些地方的废气减排工作还需要进一步加强。

三、各地区废气负担状况比较

为进一步分析2011年各地区废气排放负担的差异,仅考虑各地区工业生产贡献的前提下,将各地区由于生产贡献带来的废气污染负担状况进行比较。表2给出了2011年各地区生产贡献率与废气排放负担率比较状况,其中北京、天津、和甘肃等17个地区的各种工业废气的污染负担率都小于生产贡献率,显示出较高的工业生产水平或较低的工业废气排放水平,这表明在这31个地区中有1/2强的城市在工业生产中废气的排放水平低于全国的平均标准。河北、山西、山东和河南等9个地区,存在工业生产的贡献率小于废气排放的负担率的情况,气体污染负担明显高于全国平均水平,从数据分析上看,河北最为明显,烟粉尘的污染负担率是工业贡献率的3倍,二氧化硫的污染负担率是工业贡献率的近2倍。这表明,河北的工业废气排放亟待有效措施加以控制,而导致河北省废气排放负担较高的原因,更大的可能应该是重工业结构和较低的废气控制技术水平。该地区的工业结构亟待优化调整,清洁技术水平亟需提高[12]。

为进一步研究各地区工业废气排放的共性与差异,对数据做进一步的聚类分析。选择、山东、河北、云南和江苏作为初始类的中心点,这几个地区包括了31个地区中从高至低的不同的大气污染排放水平,但这不一定是最好的代表,需要再进行迭代过程寻找更好的类中心点代替初始类中心点。如表3所示,第一次迭代后,5个中心点分别变化为0.287、0.000、0.381、0.130和0.249,第二次迭代后,5个类的中心点变化均小于指定的收敛准则0.01,达到聚类结果要求。

表4为最终的聚类中心,可以看出,第1类的指标数据最低,包括的地区有6个:北京、天津、上海、海南、和青海,这些地区各项指标的数据较低,表明由于生产水平较高,生产贡献率远大于气体污染物的排放负担率,或者是该地区工业废气污染的排放率本身较低。但是在实践中,对于各地区的大气环境负担率进行分析,还要考虑到其他影响因素,例如北京、天津和上海这三个城市即使工业生产所带来的贡献率高于大气污染导致的环境损失率,但是引入土地面积、人口等因素,可能导致的结论会有所不同,比如:从单位土地面积上分析,北京地区所承担的气体污染负担可能是很高的,在此,我们仅考虑工业贡献率与废气污染负担程度。第2类、第3类和第5类的各指标数据较高,一共包括8个城市:山东自成一类;河北、山西归为第三类;广东、河南、内蒙古、辽宁、江苏归为第五类;其余17个地区归为第4类。在我国31个地区中,仅有不足1/3的城市的工业生产贡献率小于工业生产导致的废气排放负担率,这与各地区的生产力水平和各地区废气排放的控制程度有关。

综合以上的分析可以看出,废气排放量的变化与工业化发展水平密切相关,由于各地区的工业生产水平不同,所处的环境库兹涅茨曲线上的阶段也是存在差异的,经济发展水平较高的地区,废气排放的控制效果远大于经济发展水平较低的地区,所承担的废气负担率也相对较低;而经济发展水平较低的地区,随着工业生产总值的增长,废气排放的增长速度高于工业贡献的增长速度,该地区的工业废气排放负担较重。对于各地区废气排放负担存在的差异,需要针对各地区工业发展的差异特点及原因采取针对性的策略,以期更有效地帮助这些地区提高控制废气排放的效果。

四、地区工业废气排放负担存在差异的原因

各地区废气排放负担存在差异,究其原因应该有多方面的因素,既有技术因素,也有产业结构和制度差异等方面因素。从地区控制污染的差异性政策的制定方面来看,我们必须要对各地区废气排放负担梯度差异的根源进行分析。我们可以将造成地区废气排放负担梯度差异的主要原因归纳为以下几个方面:

1.各地区工业发展水平差异导致能耗水平不同,污染物排放负担会存在明显差异。从表5“2011年31个地区万元地区生产总值能耗统计分析”来看,北京能源消耗指标最低,为0.459吨标准煤/万元,31个地区的总体均值为1.04093吨标准煤/万元,中值为0.90350吨标准煤/万元;而前面分析的废气负担较高的8个地区:河北为1.300吨标准煤/万元,山西为1.762吨标准煤/万元,内蒙古为1.405吨标准煤/万元,辽宁为1.096吨标准煤/万元,河南为0.895吨标准煤/万元,广东为0.563吨标准煤/万元,江苏为0.600吨标准煤/万元,山东为0.855吨标准煤/万元,除河南、广东、江苏和山东以外,其他地区的万元地区生产总值能耗,既超过了各地区的平均水平,也大于中值水平。这说明这些地区的废气负担较高的原因之一,是与这些地区的工业生产力或生产技术水平有关,同样水平的工业生产贡献所消耗的能源数量高于平均水平,自然地,工业污染物的排放量也会高于各地区平均水平,该地区的废气排放负担超出各地区的平均水平。不仅如此,废气污染负担较高也会导致治理环境的投资增加,从2011年各地区完成的工业废气污染治理投资按金额由少到多的排序结果来看,辽宁为第13位,广东为第23位,江苏、山西、河南、河北、内蒙古和山东投资总额排名依次为26~31位,31个地区中山东省治气废气投资额最高,为244688万元,由此可见,在评价各地区工业贡献时,必须要考虑环境成本;在工业发展中,工业废气总排放量既与工业总产值相关,也与能耗值相关;我们需要平衡经济效益与环境成本,尽可能使两者之差最小化,努力实现“环境优化增长”代替“环境换取增长”的发展方式。因此,各地区产业的生产由于技术装备水平等方面存在差异,使得能耗水平存在区别,最终使得工业废气排放方面会出现梯度的差异。据此,在控制废气排放方面,废气排放负担较高的地区应该通过提高生产工艺技术水平、改善用能结构和改进技术等方面,努力降低能耗值,从根源上控制废气污染排放量。

2.地区的产业结构差异会使得各地区废气排放负担存在差异。工业分布数量高的地区,工业废气排放负担可能会较重。我国地区发展一直存在不同程度的差异,产业结构的变化呈现出工业化进程中不同阶段的一般特征,在工业化水平较高的地区,它的技术密集型产业及现代化的第三产业已经成为经济的发展主体;在工业水平低的地区,第一产业比重会相对较高;而工业化发展水平处于中间位置地区,第二产业的比重相对较高,相应地,这些地区的工业废气排放负担也会相对较高。把2011年各地区第二产业生产总值占工业生产总值的比重按由小到大的顺序排列,结果显示:广东排名第11位,江苏排名第16位,山东排名第20位,河北、辽宁、内蒙古、河南、山西排名第22、25、28、29、31位(详见表6)。这些排名越靠后的地区,工业贡献更多的是依靠第二产业的发展。而有些地区,如安徽、江西、重庆等,虽然第二产业的比重较大,但是废气排放负担没有呈现较高的现象,是因为这些地区在污染产业生产中使用的清洁技术较高,或者是环境污染的控制效果更好。因此,有些地区工业废气排放负担较高的另一原因,就是工业比重相对较高,污染物排放较多,甚至可能是污染工业的比重较大导致该地区废气排放负担较重,而且,这些地区对工业废气污染的控制效果较差。

3.环境政策存在地区差异,导致高污染行业向环境成本低的地区转移,使得地区工业废气排放负担存在差异。地区环境成本的差异会影响污染产业的地区分布,污染产业的选址会倾向环境成本低的地区,因此,差异的环境标准成为影响地区污染产业分布的重要原因,也成为影响地区废气排放负担差异的重要原因之一。由于各地区的治理废气排放的政策与标准存在差异,会导致高污染行业实际成本存在地区差异,这必然使得产业由高环境成本的地区向低环境成本的地区转移。而对于环境成本高的地区,其污染状况会因完善的环境政策而受到抑制,产业的布局也会有所改变,例如,国家对长三角、珠三角等重点区域率先实施大气污染联防联控机制,减少酸雨、灰霾现象;浙江、江苏两地就对环太湖区域实行了差别化环境政策,实行更加严格的排放标准,从源头上压减排污总量。这些差异化的环境政策必将导致相关地区的某些工业废气排放受到限制,而相对于没有实施严格管制措施的地区,某些污染较重的产业会继续存在甚至增加,最终导致该地区工业废气排放负担加重。

综上所述,工业废气减排工作是我国大气污染治理的重要内容,在各地区大气污染负担率与生产贡献率比较中,进一步证实:不同地区的工业生产贡献所带来的气体污染物排放水平是存在差异的;而对于地区废气排放负担存在差异的原因分析中,研究发现:地区废气负担水平较高的主要原因或者是由于地区产业生产技术水平不高,或者是因为第二产业比重较高且污染控制水平较低,或者是因为污染产业分布较多等原因所导致的。而像北京、上海等经济水平较高、生产力水平比较高的地区的工业生产所带来的工业污染物的排放比率要比落后地区的明显低很多,这说明,提高生产力和清洁技术水平等措施可以有效降低污染物的排放水平。

五、控制工业废气的对策建议

经过前面地区废气排放存在差异的实证研究与原因分析,对于我国废气污染物排放的管理,我们既需要制定各地区都适宜的共性管理政策与措施,也需要针对各地区的实际情况,分析废气排放存在差异的内在原因,有针对性地采取差异性的管理措施。对于废气排放负担较高的地区,我们主要是通过多种措施与途径,尽快提高生产力水平和技术水平,加强气体污染物排放的控制措施,有效降低气体污染物的排放负担。为更好地提高我国废气排放的控制水平与取得较好的环境保护效果,提出以下建议:

1.不断提高地区产业发展水平,提升清洁技术与促进清洁能源使用。第一,从长期来看,随着工业化进程的深入,各地区都会面临工业废气排放负担加重的压力,为了实现长期有效地控制工业废气排放数量,通过提升废气处理的清洁技术和促进清洁能源的使用,可以更好地实现经济与环境的双收益。第二,从当前各地区的工业废气负担存在差异的原因来看,无论是对于由于产业结构不合理导致的有些地区废气负担较重,还是由于自身生产技术水平较低、能耗较高导致的工业废气减排压力较大,提升清洁技术可以改善废气排放状况,促进清洁能源使用可以从根源上降低污染排放水平,从而有效地降低有关地区的废气污染负担。因此,对于清洁技术的提升与清洁能源的使用,需要各主体共同努力。从政府方面,需要从宏观角度,对废气排放进行控制与管理,帮助企业从环境管理方面促进清洁技术的应用;从企业角度,需要加强清洁生产指导,促进企业节能增效;从市民角度,需要提升人们的生态文明意识,加强清洁工程的自觉监督意识,积极参与到环境污染的防治工作中来。加快发展清洁能源与提升清洁技术,是解决未来能源保障和生态环境问题的重要对策,依靠清洁技术与清洁能源,可以有效降低废气排放负担,摆脱对传统化石能源的依赖,实现资源的优化配置,促进经济与环境的协调发展。

2.加快污染负担率较高地区的产业结构合理化调整的步伐。有些地区废气负担较高的重要原因是与该地区的产业结构相关联的,而地区生产水平的差异,其中重要的原因是和各地区的产业布局有关,而产业结构调整一直是各国经济发展中的重要课题,随着我国工业化阶段进入中后期,各产业之间的相互协调能力、产业结构转换能力应该逐步增强,在各地方区域发展中,需要更加重视最佳经济效益与环境效益并存的产业结构。地区工业废气排放负担的差异及原因,进一步说明了废气排放负担较高的地区应该在工业结构、技术设备和生产技术发展水平等方面做出更大的努力,对于废气排放负担较大的地区应借鉴先进地区的经验,努力提高废气控制技术水平,加快重工业结构的调整,依靠技术支撑,促进产业结构优化升级。企业要加快技术改造的步伐,围绕工业结构合理化发展的要求,注重提高技术创新能力和促进创新成果产业化。

3.按地区发展差异,制定差异化管理方案,分步骤、分主次地对环境污染加强综合治理控制。由于地区发展水平的不平衡,各地区废气排放负担存在差异,针对各地区的特点应该制定差异化的管理方案,有针对地解决地方污染物控制难题,提高减排成效。比如,对于工业废气污染负担较高的地区,可以以治理工业废气为主要方面,继续完善工业污染源的控制,强化管理措施与方案;对于像北京、上海这样的地区,工业废气在大气污染源中相对于其他地区而言并不是处在第一位,机动车排放带来的污染影响明显高于落后地区,可以建议这些地区先以控制机动车减排工作为主。除此之外,从差异化的地区环境政策来看,我们还要注意,不仅要做到降低目前有些地区的污染水平,还应该防范因环境成本差异将导致的污染产业转移现象,杜绝因污染产业转移,导致相关地区新污染负担增加的现象,在环境保护方面,应该“防”与“治”两手一起抓。

4.加快推行排污权交易,深化环境成本内在化的工作。只有不断加强环境成本内在化,才能有效消除污染产业的外部非经济性,体现环境公平。排污权交易制度是环境成本内在化的一个重要的政策途径。排污权交易是当前世界各国关注的重要环境经济政策之一,促进排污权交易的发展,可以更有效地提升废气减排效率。排污权交易通过控制污染物排放的总量,利用市场规律及环境资源的特有性质,在环境保护主管部门监督管理下,各个持有排污许可证的微观主体在政策、法规的约束下对排污指标、排污权有偿进行转让或变更,它化解了经济发展与环境保护的矛盾,从经济学的视野解决了社会问题。为适应环境政策的发展步伐,我们需要在市场规则、排放交易系统建设和环境管理制度方面,尽早做好进行排污权交易的相应准备。一是制定严格的废气控制排放标准。对于有些地区超总量指标排放必须进行严惩,保证废气排放量控制在一定范围内,并积极采取措施,不断努力降低污染物排放总量;二是加快建立污染源排放的统一监管机制和连续监测系统,可以进行联网并强化管理;三是应建立废气排放权交易中介和排放配额跟踪平台,合理制定排放总量指标的分配方案。对于环境污染问题的治理,事关经济发展的可持续,人类生存的可持续,必须要不断完善有关法律体系、严格标准及执行制度,这样才能在环境保护方面取得更有为效的成绩。

5.严格管理污染源流向,加强监管工作,强化环境污染的预防工作。由于污染事实发生时,因果关系调查的复杂性,影响因素的多样性,一旦发生环境公害,我们再去研究它的因果关系,很难从法律上将之轻易地定性为某个微观主体的责任,而先污染后治理的发展方式危害很大,治理污染时间周期很长,环境治理成本巨大,所以,对于环境污染防治工作而言,应以更为有效地预防为主,这是实现环境资源可持续发展的必然选择。一方面,为了尽可能将环境污染风险控制到一定范围内,国家或地方政府应该对污染源进行有效地管理和登记,比如:对农药成分进行限定,对农药的生产、销售、流通和使用进行登记;对生产中可能带来负外部效应的企业进行登记与监管,严格管理企业中能带来污染的化学物质流向,及时进行申报,等等,努力降低环境污染事件发生的概率。另一方面,针对污染源的产业分布状况与特点,加强反污染措施的安置。对于一国环境的污染,只有有计划地对不同产业采取差异性的措施,才可能取得更好的效果。

总之,每个工业化发展的国家都在经济发展过程中会遇到环境污染和退化的问题,先污染后治理的代价是巨大的,所以,每个国家都要处理好经济发展与环境保护的关系,尽可能降低经济发展过程中的环境代价。我们可以通过切实地采取环境污染预防措施,来尽可能地降低经济发展的环境成本,保护和改善环境。对于我国环境污染的防治工作,需要针对主要问题从多个角度提出有效方案。针对我国的环境治理工作,需要我们根据各地区环境污染治理的阶段与特点,因地制宜地制定适合各地区发展的差异化管理方案,促进我国经济与环境的和谐发展。

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工业废气分析篇4

关键词:多晶硅 环境影响 污染防治

中图分类号:tQl2

文献标识码:a

文章编号:1007-3973(2011)010-117-02

多晶硅是生产单晶硅和太阳能电池的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美国、日本、德国、韩国等国家手中,形成技术封锁、市场垄断。我国多晶硅95%依靠进口,自主供货的严重缺口成为制约我国信息产业和光伏产业发展的瓶颈。多晶硅按照纯度的不同分为电子级和太阳能级。其中电子级占55%左右,太阳能级占45%。为适应市场需求,某硅业有限公司投资1.2元新建一条国内领先的太阳能及多晶硅生产线,年可生产太阳能及多晶硅1500吨。

l、生产工艺及工程污染因素分析

1.1生产工艺分析

主要生产工序见.图l。

将采购来的结晶硅原料进行破碎至粉状后(每小时2吨),用31%盐酸洗筛(每小时洗硅粉1500公斤,盐酸每小时用量120公斤),再水洗除酸。物料甩干后进入数控冶炼炉炼化,加入氩气(氩气用量约为100kg/t原料),进行两次物理分凝过程(微机控制温度大约1000度),冷却除杂,即为产品多晶硅。

1.2工程污染因素分析

1.2.1废水量及染污物源强

项目用水主要在水洗筛选工艺,用水量约每小时500kg,4t/d。废水排放量按95%计,3.8t/d。项目废水主要由以下几部分组成:

未回收利用的氯硅烷低沸物和氯化氢、提纯分离塔的不凝气体、还原炉开停炉置换尾气、各系统检修时的置换尾气等工艺废气经尾气淋洗塔淋洗处理产生的酸性废水。这部分废水是多晶硅生产废水的主要组成部分,一般占多晶硅生产废水总量的90%以上,其主要污染物为盐酸和氯硅烷水解产生的Sio2等,经机械刮捞后的酸性废水沿管道排入废水处理站调节池。

纯水制备产生的排污水,主要污染物是氯化物。

硅芯及检验棒腐蚀物清洗废水,主要污染物有硝酸、氢氟酸及其钠盐。

硅芯及检验棒加工(切、磨、钻等)废水,主要污染物是硅粉,经初沉后排到废水处理站调节池。

以上各类废水在废水站调节池内混合,混合废水为无机酸性废水,不含有机物和重金属,主要污染物pH

1.2.2废气污染物及源强

项目废气污染源主要有工艺废气和工艺粉尘。

工艺废气主要为酸洗过程中产生的酸雾。酸洗槽规格为2000x800x600mm,表面积为0.96mz,酸洗工序使用31%盐酸,酸洗温度大致在30℃左右,酸洗过程中产生含有污染物HCi的酸性废气,酸洗工序每天进行8h左右。其理论挥发速率为0.0287kg/h,全年挥发量为68.88kg。炉中连续排出的氩气惰性气体引至车间外排放,对周围环境影响较小。

工业粉尘主要来自破碎、细磨工段,粉尘初始浓度约500mg/m3,引风量约2000m3/h,粉尘产生量1kg/h。

1.2.3固体废物

在多晶硅生产过程中产生的固体废物主要为水洗筛选出来的不符合要求的原料,及除杂工段产生的含硅杂质,数量每天约为1200kg,360t/a。

2、主要环境影响分析

2.1水环境影响分析

酸性废水由提升泵输送至中和槽与石灰乳发生中和反应,反应分两级进行,一级出水pH达到4-5,二级出水pH达到7-8。废水再进入混凝沉淀池处理,在聚铝(paC)、聚丙烯酰胺(pam)的作用下,水中胶体颗粒脱稳产生凝聚和沉降。过滤后的废水自管道进入回用池回用或外排。外排废水各项指标达到国家排放标准,不会对纳污水体产生不良影响,不影响水环境功能区划达标。

2.2大气环境影响分析

该项目废气主要为酸洗过程中产生的酸性废气,及炉中连续排出的氩气惰性气体。根据工程分析,盐酸酸雾废气经处理后由25m高的排气筒排放,排放浓度和排放速率均满足《大气污染物综合排放标准》(GBl6297-1996)中二级标准要求,对周边环境影响较小。

项目工艺粉尘经袋式除尘器捕集后,排放浓度

2.3固体废物影响分析

项目的固体废物全部得到妥善处置后,其对环境的影响得到有效的控制,不会对环境产生不良影响。

3、污染防治措施分析

3.1废水污染防治措施

酸性废水由提升泵进入厂内污水处理站调节池,先在中和槽与石灰乳发生中和反应,再进入混凝沉淀池处理,过滤后的废水自管道进入回用池回用或外排。

3.1.1中和

酸性废水由提升泵输送至中和槽与石灰乳发生中和反应,为保证处理系统连续稳定运行,工程采用两级中和槽串联进行中和反应,废水在中和槽升流过程中与通入中和槽中部的石灰乳混合,在搅拌作用下快速反应。通过调整两级中和槽的石灰乳投加量,使一级中和槽出水pH达到4-5,二级中和槽出水pH达到7-8。

3.1.2混合

混合的目的是使水中胶体颗粒脱稳产生凝聚,工程采用管式微涡管道混合器作为混合设备,利用湍流微涡旋和离心惯性效应,实现了paC、pam水解产物在废水中的充分扩散,使废水中形成的胶体颗粒得到了更好的脱稳。加药量一般控制每立方米污水投加5%paC溶液6-10L,投加o.5%pam溶液2L。通过吸附架桥、沉淀和网捕等作用,快速形成密实的矾花和较大的絮体,在重力和离心力的作用下,密实的矾花和较大的絮体颗粒形成污泥沉淀,过滤后的合格废水进入回用池或外排。

生产废水经此处理工艺处理后,外排废水可稳定达标,处理后的污泥属于一般固体废物,可直接填埋处置。

3.2废气污染防治措施

生产废气主要产生于酸洗槽处,企业严格控制酸洗槽槽液浓度,并在其中添加酸雾抑制剂,以减少酸雾挥发量。同时在酸洗槽上安装集气罩,对收集到的废气通过水喷淋装置+碱液吸收处理后,使用风量不小于2000mS/h的风机引至25m高排气筒排放。收集效率为80%以上,吸收效率为90%以上。盐酸雾无组织排放量为13.78kg/a,排放速率为0.006kg/h,有组织排放量为13.78kg/a,排放浓度为2.3mg/ms。

项目配各袋式除尘器,对粉尘进行捕集,捕集率约80%,除尘率约95%,经袋式除尘器除尘后,粉尘排放浓度约为30mg/ms,废气量480万m3/a,粉尘排放量0.06kg/h,0.14t/a。

3.3固体废物污染防治措施

生产过程中产生的含硅固体废物每天约1200kg,储存于原料仓库专用固废池,定期全部返还给原料供应商处理。

4、结论

该项目的建设可以一定程度上缓解国内太阳能及多晶硅供应紧张的局面,具有较高的社会效益和经济效益。企业生产工艺处于国内领先水平,整个生产过程“三废”排放量小,在采取切实有效污染防治措施后,不会对周边环境产生不良影响。

参考文献:

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[3]帅世玺.多晶硅生产废水的处理实践[J].有色冶金节能,2010

(6).

工业废气分析篇5

一、绿洲经济增长与工业污染现状分析

随着绿洲经济的快速发展,导致了由工业部门排放的污染物逐年上升。本文仅选择工业废水、工业废气、工业固体废物(简称“工业三废”)和工业二氧化硫四个污染物分析绿洲工业污染状况。

从统计数据来看,1990―2010年间,绿洲GDp、人均GDp的年均增长率分别为15.55%和13.6%;而工业固体废物产生量年均增长率为11.49%,工业废水排放量年均增长率为2.38%,工业废气排放量年均增长率为10.84%,工业二氧化硫产生量年均增长率为5.86%。虽然各种污染物排放量的年均增长率都低于绿洲GDp和人均GDp的年均增长率,但是从图1可以看出,各种污染物的排放总量的增长变化起伏很大。随着经济的增长,工业三废排放量速度加快,2006―2009年工业固体废弃物排放量速度高于GDp增长速度,这说明绿洲环境状况不太乐观,环境污染逐渐加重。同时,根据新疆维吾尔自治区2010年环境公报可知,2010年绿洲废水中化学需氧量排放量28.07万吨,氨氮排放量3.07万吨,废气中二氧化硫排放量56.94万吨,烟尘排放量33.18万吨,工业粉尘排放量17.69万吨;全区工业固体废物产生量3493.95万吨,排放量58.18万吨。污染物排放量的增加,环境质量的下降,不仅影响到经济的可持续发展,也严重威胁着居民的健康状况。

二、灰色关联分析简介

灰色相关理论是华中理工大学邓聚龙教授于1982年提出的,发展至今,已被广泛应用于经济、社会、工业、农业等各个领域。灰色关联度是衡量因素间关联程度的一种方法。在系统发展过程中,如果两个因素变化的趋势相同,则认为两者关联程度较高;反之,则较低。灰色系统理论提出了对各因素进行灰色关联度分析的概念,通过一定的方法,去寻求系统中各因素之间的联系。因此,灰色关联度量化度量了一个系统发展的变化态势,适合分析动态的变化历程。本文将灰色关联度分析运用于经济增长与工业污染关系的变动分析,目的是找出工业固体废物产生量、工业废水排放量、工业废气排放量、工业二氧化硫产生量与经济增长的关联程度。灰色关联分析的具体步骤如下:

(一)因变量构成参考数列为X0={X0(1),X0(2),...,X0(n)};Xi={Xi(1),Xi(2),...,Xi(n)}。

(二)将时间序列作“初始化”处理。常用的方法有“初值化”和“均值化”,初值化为该数列第一时刻的值除以经济数列所有的值,以消除量纲;均值化法为经济数列所有的值除以该数列的平均值,本文选取第二种方法。

(三)求关联系数。关联系数定义为:

式中,|X0(k)-Xi(k)|为第k个点X与点X0(k)的绝对差;minmin|X0(k)-Xi(k)|为二级最小差,表示在各序列找出的最小差中寻求所有序列中的最小差;maxmax|X0(k)-Xii(k)|为二级最大差,表示在各序列找出的最大差中寻找所有序列中的最大差。ρ称为分辨率,其作用在于提高关联系数之间的差异显著性,0<ρ<1,一般取0.5。

(四)在算出Xi(k)序列与X0(k)序列的关联系数后,计算各类关联系数的平均值:。

(五)依据关联度进行排序,并对结果进行分析得到γ数据后,对此进行排列,γ越大,表示与参考数列的关系越紧密,反之与参考数列的关系越疏远。

三、实证分析

(一)数据来源

本文使用了1990―2010年新疆绿洲GDp,工业固体废物产生量(万吨)、工业废水排放量(万标立方米)、工业废气排放量(万标立方米)和工业二氧化硫产生量(万吨)用这些指标分析新疆绿洲经济增长与工业污染之间的灰色关联度,数据均来自于《新疆统计年鉴》(1991―2011)。

(二)分析过程

根据灰色系统理论的思路和要求,本文以绿洲GDpX0(1990-2010)为参考序列,以工业固体废物产生量X1,工业废水排放量X2,工业废气排放量X3和工业二氧化硫产生量X4为比较序列,采用均值化法对数据进行初始化,得到绝对差表,如表1所示:

表11990-2010年参考序列与比较序列绝对差表

由表1可以得出minΔX1=0.0105,minΔX2=0.0162,minΔX3=0.0017,minΔX4=0.0619,maxΔX1=1.006,maxΔX2=1.0237,maxΔX3=0.6024,maxΔX4=0.8027,

因此minminΔX=0.0017,maxmaxΔX=1.0237,带入公式:

算出各序列的关联系数,然后计算各类关联系数的平均值,得到最终结果如表2所示:

表2关联度分析结果

经过计算得出,在1990―2010年间,绿洲经济增长与环境污染各指标之间的灰色关联度大小顺序为:工业废气排放量>工业固体废弃物产生量>工业二氧化硫产生量>工业废水排放量。其中,工业废气排放量与GpD的关联度最高,说明工业废气排放量和绿洲经济增长的关系最为紧密;其次是工业固体废弃物产生量与经济增长的关联度较高,影响较大,表明绿洲固体废弃物产生量的多少与经济增长也有很大关系;工业二氧化硫产生量在近几年逐步增加,但是其对经济增长的关联度较小一些;工业废水排放量对经济增长的关联度最小。

四、结论及对策建议

根据实证结果可以知道,绿洲工业废气排放量对经济增长的影响最大,说明了绿洲空气污染严重,影响着经济发展。由2010年自治区环境统计公报可知,2010年全区城市环境空气质量级别达到Ⅰ级的只占20.5%,达到Ⅱ级和Ⅲ级的共占75.4%,达到Ⅳ级和Ⅴ级的为4.1%,与2009年相比,城市环境空气质量级别达到Ⅰ级的比例下降8.8%,达到Ⅳ级和Ⅴ级的比例上升了1.9%。随着工业化进程的加快,绿洲在大力发展工业的同时,需要加大对空气质量的治理;同时,工业固体废弃物产生量对经济增长的影响仅次于工业废气排放量,说明绿洲工业固体废弃物产生量较多。2010年工业固体废弃物产生量综合利用率为47.9%,与2009年相比,仅提高了1%,综合利用率并没有显著提高。工业二氧化硫与工业废水对经济增长的影响较小,但不能放松对其的治理力度。

中国共产党新疆维吾尔自治区第八次代表大会提出今后五年的奋斗目标:“生态环境质量明显改善。单位生产总值能耗和主要污染物排放得到有效控制,资源利用效率明显提高。乌鲁木齐大气污染治理取得明显成效。森林覆盖率达到4.5%。”基于此目标,为实现绿洲经济可持续发展,需要采取一定的措施治理工业污染,具体建议如下:

(一)实施污染物排放总量控制

大气环境长期处于污染状态会对人类的身体健康造成危害。由于绿洲工业废气排放量对经济的影响最大,因此大气环境污染治理工作迫在眉睫。要做到全面控制大气污染源,治理大气污染,首先应从调整能源结构抓起,将节能减排工作落到实处,推荐使用清洁能源,减少二氧化硫和烟尘的排放量。其次要减少工业固体废弃物的产生量和排放量,提倡产品的多用途利用,减少废弃物的产生,对生产过程中或消费后产生的废弃物视为资源进行再利用,以减少废弃物的排放从而减轻对资源供给的压力。

(二)优化升级产业结构

目前市场经济发达的国家,第二产业己占国民生产总值的70%―80%以上,第一产业绝对下降,有的国家只占百分之几,第二产业也相对下降,第三产业所占比例尤大。绿洲第一、二、三产业比重由1995年的29.5%、34.9%和35.6%调整到2010年的19.8%、47.7%和32.5%,三产比重有所下降,有待于改进和调整,从而减少工业发展对环境的压力。随着第二产业的增加,工业污染水平增加,而当第三产业大量增加时工业污染水平又将下降。因此,尽快实现绿洲产业结构的调整,减少工业污染,有很大的环境经济意义。

(三)转变经济发展方式,发展循环经济

工业废气分析篇6

国家自然科学基金项目(70773024):广东外语外贸大学“211”工程项目

作者简介:张金艳(1965-),江西彭泽人,广东外语外贸大学国际经济贸易研究中心副教授、管理学博士。主要研究方向为财政学、资源经济与可持续发展。

摘要:基于1987~2008年广东省外商直接投资、工业“三废”排放量或产生量的数据,文章对广东省外商直接投资与环境污染因果关系进行了实证研究。研究结果表明:外商直接投资的增长是导致工业废气排放量增加、工业固体废物产生量增加的Granger原因,而不是工业废水排放量增加的Granger原因。为此,应优化外商直接投资的有效措施,以减少环境污染。

关键词:外商直接投资;工业“三废”;环境污染;Granger因果关系

中图分类号:F710

文献标识码:a 文章编号:1002-0594(2010)07-0056-05 收稿日期:2010-03-10

一、引言

该革开放以来,广东省实际利用外商直接投资(简称FDi)呈良好增长态势,并与对外贸易相互促进,从而赢得了我国经济大省的地位。2008年,广东省实际利用FDi额达191.67亿美元,为1987年的实际利用FDi额(5.94亿美元)的32倍:从广东省实际利用FDi额占全国实际利用FDi额的比率来看:1987年为25.67%,2008年为20.74%,1987~2008年达年均25.34%。伴随着实际利用FDi的快速增长,广东省的工业废水、工业废气与工业固体废物(简称工业“三废”)的排放量或产生量均为上升态势(详见图1);与此同时,广东省的酸雨频繁、阴霾天气增多和水质下降等环境问题日益突出。这就引起我们对外商直接投资(FDi)与环境污染是否存在因果关系的思考。

关于FDi与环境污染的关系,国外学者持以下观点:1.water(1979)和Ugelow(1982)认为,随着国家间FDi的流动和规模不断加大,为了经济和政治的目的,丰裕的环境资源常常诱发发展中国家放松环境管制,从而使污染密集产业不断从发达国家向发展中国家转移(即“污染避难所假说”);2.porter和Linde(1995)认为,环境管制是对FDi进行约束,但同时也给FDi以改革的动力并由此弥补环境管制造成的成本损失;3.eliste和Fredrisson(1998)认为,环境需求的增加可以通过环境政策使生产补贴发生相对变化导致出口增加和进口下降。在国内,应瑞瑶和周力(2006)认为,FDi是我国环境污染的格兰杰原因,各个地区FDi的相对水平与工业污染程度正相关,东部地区对工业污染的弹性低于中、西部地区;郭红燕和韩立岩(2008)认为,FDi存量的增加使工业污染排放增加,也优化了经济结构和提高了技术水平,进而又减少了工业污染排放,FDi对中国环境的总效应是正面的,但影响程度较小;于峰和齐建国(2007)认为,FDi存量诱致的经济规模扩张和经济结构变化带来的我国环境效应均为负面的,而其诱致的技术转移带来的我国环境效应为正面的,但FDi存量的总体环境效果则是消极的。总体而言,国内学者对FDi与环境污染关系的研究主要着眼于全国,较少涉及某一省份特别是我国FDi大省――广东省。本文基于1987~2008年广东省FDi与环境污染的数据,运用计量经济学原理,对FDi与环境污染之间的关系进行研究,从而为广东省FDi结构优化与解决环境污染问题提供有益的参考。

二、FDi与环境污染的Granger因果关系检验

本文运用Granger因果检验方法对FDi与环境污染的数据进行实证分析。由于FDi与环境污染的数据均为时间序列数据,而多数时间序列经济数据是非平稳的,对其作简单线性回归时,可能会产生“伪回归”现象,进而影响结论的可靠性。为了避免这一弊端,就要对FDi与环境污染数据的平稳性进行检验和协整关系检验。因此,本文实证分析的检验过程为:时间序列平稳性的单位根检验、Johansen协整检验、Granger因果关系检验。

(一)数据的说明

本文以广东省工业“三废”的排放量或产生量表示该省环境污染的情况,以广东省实际利用FDl表示该省FDi。广东省实际利用FDi与环境污染的数据来源于《广东统计年鉴》,样本时间为1987~2008年。由于FDi和工业“三废”排放量或产生量的单位不同,并且两者之间的绝对值比较大,考虑到消除异方差的影响和对时间序列数据取对数并不改变时间序列的性质和关系,因此就要对时间序列数据取对数来进行分析。在分析过程中,变量fdi、water、gas、waste分别表示外商直接投资额、工业废水排放量、工业废气排放量、工业固体废物产生量。在这些变量前面加ln则表示对这些变量取对数。本文数据处理软件为eviews5.0。

为判断FDi、工业废水排放量、工业废气排放量、工业固体废物产生量是否存在显著相关性,就要分别对这些变量取对数后进行相关性检验,结果见表1。表1显示,FDi与工业废气排放量、工业固体废物产生量、工业废水排放量相关系数分别为0.908、0.554、0.319,而且工业“三废”排放量或产生量的三个变量之间相关系数有的达到了0.8以上。这表明工业“三废”排放量或产生量之间存在多重共线性的可能。为了避免多重共线性的影响,就应把这三个变量分别与FDi的关系进行研究。

(二)时间序列的单位根检验

时间序列的平稳性是指时间序列的均值和方差与时间t无关,而且协方差只与时期间隔有关,与时间t无关;否则,时间序列是非平稳的,但是有些非平稳时间序列可以通过取差分的形式形成平稳序列。

本文平稳性检验方法是采用aDF检验(augmentDickey-Fullertest)。该检验是通过在回归模型右边加入因变量xt的滞后差分项来控制高阶序列相关,最优滞后期的选择按SchwarzinfoCriterion(sic)最小原则来确定,具体的回归模型如下:

aDF检验主要是对δ是否为o进行分析(H0:δ=0),如果接受零假设,则存在单位根,该时间序列为非平稳的;如果拒绝零假设,则不存在单位根,时间序列是平稳的。单位根检验结果见表2。

表2显示,四个时间序列都是非平稳的,但是取一阶差分后都变成平稳的,所以它们都是一阶单整时间序列,可以对它们进行协整检验。

(三)dohansen协整检验

不同时间序列是同阶单整,并且它们的线性组合是平稳的,则时间序列可能存在协整。Johansen协整检验是基于向量自回归模型(VaR),采用最大似然比法,使用迹统计量或最大特征值统计量做

假设检验。本文对FDi与“三废”排放量或产生量的因果关系进行研究,因此需要对“三废”排放量或产生量分别与FDi进行协整检验,结果见表3、表4、表5。

在表3中,原假设r=0表示不存在协整向量,即变量不存在协整关系;r≤1则表示至多存在一个协整向量,即变量间存在协整关系。表3显示,拒绝r=0,而接受r≤1。因此,工业废气排放量与FDi之间存在协整关系,两者之间存在长期的稳定关系。

同理,表4显示,拒绝r=0,而接受r≤1。因此,工业固体废物的产生量与FDi之间存在协整关系,两者之间存在长期的稳定关系。

同理,表5显示,拒绝r=0,而接受r≤1。因此,工业废水排放量与FDi之间存在协整关系,即两者之间存在长期的稳定关系。

(四)Granger因果关系检验

Granger因果关系检验是从统计意义上检验变量之间的因果关系,其基本原理是:假设有两变量x和Y相互影响,如果x滞后值对Y有显著性的影响,我们就说x是Y的Granger原因;同理,如果Y的滞后值对x有显著性影响,Y是x的Granger原因。由上文分析结果可以看出,工业废气排放量、工业固体废物产生量、工业废水排放量分别与FDi之间存在协整关系,冈而可以分别对它们进行Granger因果关系检验。

Granger因果关系检验利用如下模型:

表6显示,对于假设:FDi不是工业废气排放量的Granger原因(1nfdidoesnotGrangerCauselngas),F统计量的p值小于0.10,在10%显著性水平下应该拒绝该假设。从而可以得出,FDi是工业废气排放量的Granger原因。同理,工业废气排放量不是FDi的Granger原因。因此,可以认为FDi的增长导致了工业废气排放量的增加。

表7显示,对于假设:加工贸易出口额不是工业固体废物产生量的Granger原因flnexportdoesnotGrangerCauselnwaster),F统计量的p值小于0.10,在10%显著性水平下应该拒绝该假设,从而可以得出,FDi是工业固体废物产生量的Granger原因;同理,工业固体废物产生量不是FDi的Granger原因。因此,可以认为FDi的增长导致了工业固体废物产生量的增加。

表8显示,对于假设:FDi不是工业废水排放量的Granger原因flnexportdoesnotGrangerCauselnwater),F统计量的p值大于0.10,在10%显著性水平下应该接受原假设,从而可以得出,FDi不是工业废水排放量的Granger原因;同理,工业废水排放量也不是FDi的Granger原因。

三、Granger因果关系检验结果分析与建议

从上文内容来看,对广东省FDi的行业分布进行探讨,有助于分析上述Granger因果关系检验结果。总体上来看,改革开放以来,广东省FDi的行业分布的格局变化甚微,制造业的FDi占总FDi的比例年均达到72%(见图2),并且主要分布在电气机械及器材制造业、电子及通信设备制造业、家具制造业、纺织业、金属制品业(含日用金属制品业)。

(一)FDi的增长是导致工业废气排放量增加的Granger原因

纺织业在生产过程中排放较大量工业废气,家具制造业在生产过程中排放喷漆废气。电气机械及器材制造业和电子及通信设备制造业均为高耗能行业,为满足这两个行业的需要,广东省建立了十余个以煤炭或柴油(主要以煤炭)为原料的电厂,这些电厂在生产过程均会排放工业废气。所以,广东省FDi的增长导致了工业废气排放量的增加,造成了环境污染。

(二)FDi的增长是导致工业固体废物产生量增加的Granger原因

电气机械及器材制造业与电子及通信设备制造业在生产过程中均产生一定量工业固体废物,并且为这两个高耗能行业服务的电厂要产生大量固体废物。同时,家具制造业及金属制品业(含日用金属制品业)在生产过程中产生一定量工业固体废物。所以广东省FDi的增长导致了工业固体废物产生量的增加,造成了环境污染。

(三)FDi的增长不是导致工业废水排放量增加的Granger原因

相对而言,纺织业的FDi占制造业的FDi比例较低,而且呈下降态势;电气机械及器材制造业、电子及通信设备制造业、家具制造业、金属制品业(含日用金属制品业)的FDi占制造业的FDi比例较高,而且呈上升态势。因而,即使纺织业在生产过程中产生较多工业废水,但由于电气机械及器材制造业、电子及通信设备制造业、家具制造业、金属制品业(含日用金属制品业)在生产过程中基本不产生工业废水,所以,FDi的增长并不能导致工业废水排放量增加。已有证据表明,广东省本地的钢铁、有色金属、水泥、化工、纺织等行业的企业是工业废水的排放源。

综上所述,在利用FDi过程中,为减少环境污染,就要做到以下几点:

1 加强对新增FDi企业(项目)的环境影响评价和环境审批工作,切实管好和把住各种工业污染源头。

2 鼓励FDi企业使用清洁能源、再生能源,改造和淘汰落后的生产技术。

3 限制规模小、资源消耗大、污染性强、经济效益差的FDi企业。

工业废气分析篇7

【关键词】焦化行业清洁生产分析对策

一、引言

清洁生产是一个相对概念,它是生产工艺的清洁和产品的清洁与当前生产工艺与产品的比较。在国家“十五”规划纲要中明确提出企业要实行清洁生产,同时这也是实施可持续发展战略的必要条件。焦化行业一直以来备受瞩目,它是一个资源、能源相对密集型的产业,在创造较高利益的同时也会产生大量的废气、废水、废物,对环境的污染和破坏产生较大的影响,成为国家重点推行清洁生产的行业之一。因此,在焦化行业实行清洁生产、化产回收,合理使用自然资源,使废物最小化、资源化、无害化,保护生态环境,走可持续发展的道路势在必行。

二、焦化行业生产简介

焦化生产的工艺流程是把原煤经过配比、混合、粉碎后送入焦炉干馏成为焦炭,然后在经过熄焦、切焦、筛焦等工艺后形成产品。与此同时产生的焦炉煤气和一些呈气体状态的原料在经过冷凝、分离、洗涤等过程后,生产成各种化工产品。它主要的能源介质是高焦混合煤气和电力,形成的主要产品是焦炭、焦炉煤气以及焦油等化工产品。

三、焦化行业清洁生产面临的主要问题

随着社会生产力的不断提高,焦化行业得到了迅猛的发展,焦化企业在装备和工艺方面也有了很大程度的提高,环保意识也在不断增强。但是就整体而言,仍然存在着一些问题急需解决:①伴随大型化的高炉投入使用,使得对企业生产焦炭的质量要求不断升高,在加上当前炼焦煤资源的严重不足、质量劣化,出现供需矛盾。②国家节能减排要求制度不断提高,使得企业焦化过程耗能高、废水多、难处理的问题难以解决。③焦化生产过程中产生的废气、废物、粉尘气味浓重、毒性较多,给人们健康与环境带来影响。

四、焦化行业具体污染分析

在焦化行业中,大部分焦化企业都由炼焦系统和煤气净化系统组成。在炼焦系统中产生的污染物以废气为主,其中包括原煤的配备过程和输送环节产生的粉尘以及装煤、推焦过程排放的废气、焦炉烟筒排放的废气还有熄焦过程中产生的大量水蒸汽。其中炼焦过程中产生的一氧化碳、二氧化硫笨化合物等对大气污染最为严重。

煤气净化系统过程中产生的三废问题比较严重,蒸氨、脱硫工序过程产生的大量废水中含有较高浓度的化合物,对水体污染严重;焦油、粗苯在加工过程中产生大量的废气具有有毒物质;固体废物主要是指各种废渣、废料。

五、焦化行业清洁生产技术

通过对焦化行业进行清洁生产评价,焦化企业探索出大量清洁生产与化产回收的新技术、新手段。新技术手段的重点推行,不仅仅为焦化企业在保护环境问题上做出贡献,还在不同程度上提高了企业的经济效益与社会效益。

(一)推行使用新设备。在科技人员的不断努力下,出现了新型的炼焦炉设备。新焦炉采用双联火道、焦炉煤气改道下排、废气循环系统,它是整合全国十几座先进炼焦炉设备多年生产经验基础上研发合成的。经过新技术、新材质改进的新型焦炉具有严密的结构、更加合理的设计,能实现加热均匀、热工效率高的特点。设计上采取隔热措施,大幅减少封墙的漏气和散热现象,改善了操作环境,增强了安全性能。在工艺上采用热值仪和磁氧分析仪,用来测定和调节废气中氧含量和加热煤气的热值,确保稳定的加热制度及合理燃烧,合理减少炼焦过程中的耗热量与煤气消耗量。设备中增加了废气的循环系统,减少废气的排放量,达到减小对环境污染的效果;煤气回收系统包含脱硫、脱氨、洗氨、洗笨等众多环节,其中在脱硫工艺中替代原有的沸腾床干燥方法,采用流化床干燥法大幅提高化工产品硫胺的质量。同时建立了沥青生产线,拆除沥青焦炉,避免了沥青烟尘的污染和废水、废物的产生,扩大化工产品的种类,提高经济效益。

(二)原煤调湿技术。煤调湿技术是装炉用煤水分调节控制技术的简称,它是指原煤在装炉提炼之前除掉一部分水分,确保炼焦过程水分的稳定。在炼焦工艺流程中应用煤调湿技术无论是在节能、环保和经济效益上都有显著效果。煤调湿与煤干燥的原理基本相同,都是将原煤在炼焦炉外进行脱水、干燥处理,降低原煤中的水分含量,从而缩短炼焦时间,减少炼焦的能耗和废水的排放。还在不同程度上提高了焦炉的稳定操作与焦炭的质量。

(三)煤粉尘、焦粉尘的治理。在焦化企业环境治理中普遍存在煤粉尘和焦粉尘现象,通常采用的方法是运用粉碎机室、煤转运站、封闭式运煤等方法来避免煤烟尘的外逸造成环境污染。在粉碎机室以及转运站等场所应用脉冲布袋式除尘器等措施可以达到90%以上除尘率,有效控制粉尘的排放。在焦炉烟尘污染治理控制技术方面可以采取非燃烧型干式地面站除尘技术、燃烧法干式地面站除尘技术等。采取反吸风袋式除尘器来过滤地面除尘站的焦炉烟尘和接口套板阀的对接导通方式来解决出焦烟气与地面站的导通方式开发。

(四)废水废物的污染控制。企业在设备中设置净水循环系统,从源头上减少排放,节约水资源。在焦炉煤气的上升管道中做封水处理、排水送粉沉淀池。因为熄焦过程需要大量的用水,可以将废水经过粉焦沉淀都做循环利用,减少外排。氨水经过蒸馏系统后与其他废水一同送入废水站进行生化处理;将煤粉送入到焦化配料槽中进行综合利用,焦粉还可以送回做燃料二次利用,使废物资源化,既节约了资源,减少一次能源的使用,还能做到废物的最大限度排放,避免环境的污染。

六、结语

通过积极的推行焦化行业清洁生产和化产回收,不仅仅可以达到节约能源、减排减污、保护环境的效果,还能为企业获得良好的经济效益、环境效益和社会效益。清洁生产和化产回收是实现焦化企业可持续发展的必由之路,能源战略可持续发展的必经之路,也是当代企业发展的历史重任。焦化企业实现高效清洁生产的重点与难点都在于焦化的工序,因此,企业必须更新观念,积极开拓创新,探寻新的技术手段,坚持自主的清洁生产和化产回收技术开发,改善焦化工序,在保护环境的前提之下做到用最少的能源创造最高的效益。

参考文献:

工业废气分析篇8

[关键词]对外贸易;环境污染;VaR模型;建议

[Doi]1013939/jcnkizgsc201529179

1问题的提出

2001年中国加入世贸组织,我国的经济得到迅猛的发展。我国的对外贸易保持了相对快速的增长,对外贸易总额从2001年的50977亿美元到2013年的4.16万亿美元,同比增长了8倍。但同时我国的环境污染问题也日益严重,2001年我国的工业废水排放总量为202.6万吨,工业废气排放总量为161万亿标立方米,工业固体废物产生量为888亿吨。然而到2012年工业废水排放总量增长到221.6亿吨,工业废气排放总量增长到63.5万亿立方米,工业固体废物产生量也增长到32.9亿吨。环境的污染的快速增长不仅影响着着人民息息相关的日常生活和工作,而且也严重影响着整个国民经济的快速和可持续发展。在中国这种现实状况下,研究对外贸易和环境污染的问题就具有重大的现实意义[Zw(]对外贸易额数据来自国家统计局网站,工业废水、废气、固体废物产生量数据来自《中国环境统计年鉴》。[Zw)]。

为了更好地研究对外贸易与环境污染之间的动态关系,本文便运用向量自回归(VaR)模型,通过单位根检验、格兰杰因果检验、脉冲响应分析和方差分解等分析方法对其进行分析研究,从而为做出利于我国经济发展的重要政策意见提供理论依据。

2对外贸易对环境影响的实证分析

2.1数据的选取

本文以中国对外贸易出口总额(eX)作为衡量对外贸易的指标,以工业废气排放总量(wg)、工业固体废物产生量(ws)、工业废水排放总量(ww)三个指标作为衡量环境污染的指标。本文选取1991年到2012年共22年的年度数据,其中对外贸易出口额数据来自国家统计局网站,工业“三废”数据来自各年的《中国环境统计年鉴》。

2.2数据的处理

第一,为消除汇率及通货膨胀造成的影响,对外贸易出口总额采用人民币计量,同时并以1991年为基期计算出各年的居民消费价格指数Cpi[Zw(]国家统计局网站上Cpi是以1978年为基期的定基数据,在此数据基础上换算成以1991年为基期的定基数据。[Zw)],然后用对外贸易出口总额除以Cpi得出剔除汇率和通货膨胀的出口贸易额。第二,为了尽量消除异方差影响同时也为了更忆得到平稳序列,本文对eX,wg,ws,ww分别取对数值lneX,lnwg,lnws,lnww,并不会改变时间序列数据的特征。

2.3单位根检验(aDF)

aDF是对序列进行平稳性检验,以防止出现伪回归。aDF检验结果如表1所示,其中检验形式(c,t,k)中c表示带有截距项,t表示带有趋势项,k是综合LR、aiC、SC等标准对比选择的滞后阶数,通常eviews60可自动选取。

2.4协整检验

鉴于lneX,lnwg,lnws,lnww均为一阶单整序列,可以通过Johansen协整检验法检验变量间是否存在长期的稳定关系。

2.5格兰杰因果关系检验

通过上一步的协整检验我们知道了lneX与lnwg,lnws,lnww之间分别存在着长期的稳定关系,但是这并不能确定谁是因谁是果,本文进一步通过格兰杰因果检验确定两者的因果关系。

从表3可以明显看出,三个变量组之间存在单向的格兰杰因果关系,lneX是lnwg、lnws、lnww三者的格兰杰原因,这个与多数研究情况也较吻合,对外贸易确实造成了环境污染。

2.6建立VaR模型

根据VaR模型的定义,借助eviews60工具通过对LR,aiC,SC等指标的对比得出lnex、lnwg变量组最优滞后阶数为3,可建立VaR(3)模型;lnex、lnww变量组最优滞后阶数也为3,可建立VaR(3)模型;lnex、lnws变量组最优滞后阶数为1,可建立VaR(1)模型。三个VaR模型建立之后,分别观察aR根的图表分布,可知所有单位根均小于1位于单位圆内,说明这三个VaR模型可进行脉冲响应分析及方差分解分析。

2.7脉冲响应分析

脉冲响应分析及方差分解分析都是用来分析变量间动态关系的有效方式。其中脉冲响应函数描述一个内生变量对误差冲击的反应。就本文详细来说,在以上三个VaR模型基础上通过对随机误差项上施加一个冲击后,观察这个冲击对lnwg、lnws、lnww三者的当期值和未来值所带来的变化也即分析对三者短期和长期的影响。以下为中国对外贸易对工业三废的脉冲响应分析。

由图1可以看出对外贸易的一个冲击对工业废气的排放量存在着正面的效应,且此效应呈现波浪形的相对稳定的趋势,说明此影响具有较强的持续效应。图2可以看出当给对外贸易一个冲击时,工业废水的排放量在第二期达到最高,之后开始逐步下降接近为0,说明对外贸易在短期内对工业废水排放有促进作用但是在长期情况下的作用逐步减弱,微乎其微。图3说明对对外贸易的冲击会在短期使得工业固体废弃物的排放增加并且随着时间的推移逐渐增强,说明对外贸易的冲击对工业固体废物产生量有比较显著的正向作用,但在第9期之后该作用开始稳定,说明对外贸易对工业固体废物的产生具有长期稳定的持续效应。为了更好地辅助这一分析结果我们进了方差分解。

2.8方差分解分析

方差分解是把内生变量中的变化分解为对VaR的分量冲击。VaR中的方差分解是分析影响内生变量的结构冲击的贡献度。

图4说明对外贸易对工业废气的排放的影响从第一期就开始逐步下降,到第9期之后基本上稳定在15%的贡献率。图5说明对外贸易对工业废水的影响从第一期急速下滑第二期之后总体处于下滑趋势,在第6期之后逐渐达到稳定,贡献率维持在33%左右。图6说明对外贸易对工业固体废弃物的影响则从第一期之后稳定下降,但在第9期之后减缓,说明对外贸易对工业固体废弃物的贡献率在逐渐下降,结合脉冲响应的分析,这个贡献率应该最后会相对稳定在一个水平上。

3结论及政策意见

中国的对外贸易与工业“三废”之间三者之间存在着单向的格兰杰因果关系。中国对外贸易是工业废水、废气、固体废物三者产生量或排放量的格兰杰原因。对外贸易对工业废气的排放有着相对稳定的促进作用。对外贸易对工业废水的排放的促进作用在经历一段时间的增强之后基本稳定。对外贸易对工业固体废弃物的排放的促进作用是一个初期增长之后由逐步下降直至消失的过程,说明对外贸易对工业固体废弃物的排放只在短期内有促进作用。而方差分解这一过程更是说明了对外贸易对工业“三废”排放量的促进作用,进一步得出对外贸易对环境质量确实产生了不利影响,除了对工业固体废弃物的排放影响止于短期,对工业废气排放量、工业废水排放量两方面有着深远影响。对外贸易对生态环境的负面影响这一结论跟传统的结论基本一致。

改革开放以来中国的对外贸易快速增长,已经成为拉动我国经济增长的重要方式。但是在对外贸易的同时,环境问题也越来越严重。首先中国在追求经济发展的同时相对忽略了环境保护的问题,对环境保护的管理不够,所以我国应该加大管理力度,强化我国的环境标准和对企业的环境控制要求。其次中国作为世界工厂,大量的工业制成品在国内生产然后出口,不仅附加值少还产生了大量的废水废气和固体废弃物,严重污染着环境。所以中国应该优化我们的进出口产业结构,减少这些低附加值且环境危害性大的产品的出口。同时绿色贸易兴起,我国也应该逐渐大力的促进绿色贸易的发展,增加绿色产品的生产与出口。

参考文献:

[1]杨万平,袁晓玲对外贸易、FDi对环境污染的影响分析[J].世界经济研究,2008(12):62-67

[2]佟婷婷,武戈对外进出口贸易对环境质量影响的实证研究[J].环境经济,2010(1):79-82.

工业废气分析篇9

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前言

石油化工在世界大范围开采和应用,促进了国家和地区的经济发展,可是很多国家和地区只是侧重于石油化工的开发和利用,忽略了其对环境的影响。一般的含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、肢体溶解物质和悬浮固体等一系列物质构成,其中的有害成分较多。生产过程中所产生的废水对于周围的生物和环境具有较大的伤害性,从可持续发展的角度,严重的石油化工废水排放会给人们的生活造成困扰,影响国家或地区的经济发展,影响国家或地区的平衡发展。因此,在促进我国经济快速发展的同时,也不能忽视石油工业废水排放技术的应用,保障生活生产环境,促进可持续发展。

一、石油化工废水的特点

石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来,石油化工废水排出来的时候,河流及农田就会被污染。石油废水的排放石油从地底下开采出来后,就会经过脱水等处理后就会进入到集输管线中,之后才能送到炼油厂或者是油库中,还要在油库中进行再次的脱水以及脱盐处理等措施,但是当原油中含水量小于或等于某种数据时,之后才能今日到减压的装置中去,这其中就会产生一些重油和渣油。。每次的深加工都会产生一些石油化工的废水,这些废水的处理是进行安全生a工作的重点,因此在加工的过程中,都要把石油化工的废水运用比较实用的技术进行处理,也同时在处理过程中也要提高处理的能力及技术。

石油化工废水的基本特点:污染的水源扩散的特别的快。由于石油化工废水只有在再次加工的过程中才可以应用,因而其用水量与石油化工加工时实际用水量有关,而石油化工的加工实际用水量也与石油的加工数量有关。当加工的石油比较少时,产生的石油化工废水量就比较少。当石油加工比较大量时,石油加工过程中实际用水量就大,产生的石油废水也就多;当石油严重需要时,企业内石油加工设施不能满足石油量的需求时,需要动用企业外部石油加工设施,此时产生的石废水就特别的多。污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、石油化工发生的不同位置的泄漏时,石油化工废水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,石油化工中污染物的浓度也会有很大差异。时候化工具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。

二、石油化工废水处理工艺简析

从石油化工废水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,石油化工废水只有在再次加工时才会产生;其二,石油化工废水只有在物料泄漏并混入正常的无污染水时才会产生。所以,石油化工废水如果不采取措施加以收集及处理,就会流入到下水道中,也就会进入到河流和湖泊中,这样就会使地下水和地表水都会遭到污染。

首先,石油化工废水作为一种比较常见的污染,对环境的破坏和生态平衡的危害影响特别的大。根据石油化工企业的环保法规,石油化工企业应该做到废水的清除及分流的处理措施,也就是说石油化工废水应该从没有受污染的水中分流出来,所以石油化工废水的收集与处理是很重要的,不能因为对石油的需要,就忽略了对环境的保护意识。特别是加工过程中含有有毒物质的企业,也更应该注意这个问题的重要性。

其次,针对石油化工废水的一些特点,在将其送入污水处理厂之前,也应该十分的注意,石油化工废水在被送入到污水处理厂之前,必须进行废水的检测工作,查看被污染的程度。石油化工的废水池也是有一定的容积量的,如果石油化工废水能够被回收利用时,必须考虑回收利用。这样才能使生态环境不会被污染。

另外,含油污水的产量大,涉及的范围广,如石油的开采,石油的炼制、和石油的化工、油品的储运。邮轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中都会产生石油化工的废水。在当今现代,有一些油水的分离技术。这样就可以使石油化工的废水能过滤在利用。比如重力分类法、空气悬浮法、过滤法、超声波法等技术。油水分离技术是当前处理含油污水的关键技术之一,上述方法各有不同的范围,应根据不同种类油的性质和不同的水质要求,采用不同的处理方法。以上各种处理单元在含油废水处理中并不是单一出现的,因为废水中的油粒多数同时存在集中状态,很少以单一状态存在,所以含油废水处理采用多级处理工艺,经多单元操作分别处理后方能达到排放或回用标准。

三、结束语

石油化工工程的的设计中应该多考虑些废水的收集及处理问题,建立石油化工企业废水处理厂及过滤重复在利用,发展适合石油化工废水特点的新的处理工艺和技术,如用空气悬浮法等处理石油化工废水具有很高的效率。因此应该重视石油化工的废水处理及回收在利用,这样才能保护我国的生态发展。

参考文献:

[1]唐勇.浅析石油化工废水处理技术[J].科技创新与应用,2014,(26):115-116.

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[3]郭辉,陈雯,黄国兵,邢领航.水电工程砂石系统生产废水处理工艺优化研究[J].人民长江,2016,(08):68-72.

[4]成波,王红萍.石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理工艺研究进展[J].工业用水与废水,2016,(01):5-8.

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[6]孙理密,唐震,朱丽,刘珊珊.典型石化废水处理工艺优化研究[J].工业水处理,2016,(01):

106-108.

作者简介:

乔景辉(1976-),男,汉族,吉林省吉林市,大学本科,工程师,从事调度指挥工作;

工业废气分析篇10

关键词:化肥公司;造气;锅炉工段;节能减排;分析

中图分类号:X24文献标识码:a

文章编号:1674-9944(2013)01-0031-03

1引言

芷江化肥工业有限公司(以下简称“公司”)始建于1978年,位于湖南省芷江县城河西,最初设计能力3000t合成氨/年,经过2005年改制和多次的技术改造,现已是50000t合成氨/年的生产能力,通过造气工段余热回收,减少锅炉工段能源消耗和污染物的排放,该公司实现了蒸汽自给能力的重大突破,主要是实现两煤变一煤(即造气用原料煤和生产蒸汽锅炉用煤两煤,减少到只用原料煤生产原料气),通过对造气工段产生的污染物进行治理,公司完成了国家“十一五”节能和环保减排目标任务[1]。

公司现有固定资产近5000万元,年销售收入1.25亿元,有生产设备158台套,每年耗煤(主要是原料煤)55000余t,用电3800万kw·h。每年排放工业废水520万t,占该县工业废水排放量的85%以上,造气工段有废水处理设施1套,每年产生粉煤灰超过2万t,处置利用率95%,主要用作建筑材料,年创收益24万元。

2公司造气、锅炉工段技改前概况

2.1锅炉工段技改前

该工段改造前有10t蒸汽/h沸腾锅炉1套,每天24h生产,产生的水蒸汽主要供给公司其他工段使用,现使用20余年,使用年限久,锅炉老化严重,产气量达不到要求,影响合成氨生产。该工段余热主要产生于排放的烟气中,除加热锅炉用水外,余下的热量温度不高,利用价值低,因此,该工段余热弃之不用。

该工段每年消耗燃料煤近15000t,电108万kw,环保设施有水膜除尘,投资12万余元,主要是消烟除尘、脱硫,经长期运转,到2005年末,脱硫、除尘效果差,稳定达标困难,由于是湿法除尘,每天排除尘废水达30t,污染水环境。

该工段污染排放情况分析:主要污染物是废气。根据资料表明,在锅炉工段每燃烧1t煤,So2平均排放170kg、no2排放1.4kg、H2S排放0.5kg、烟尘排放11kg[2]。依据系数折算,该工段每年So2排放2550t,no2排放21t,H2S排放7.5t,烟尘排放165t。锅炉烟囱废气实际监测结果表明So2、烟尘等污染物排放浓度和排放量均超过国家标准(表1)。

主要污染物烟尘实际年排327.6t,So2实际年排1305.1t,同理论值相比,烟尘多排162.6t,排放浓度超标6.7倍,除尘效果差;So2监测浓度值超5.6倍,设施脱硫效果差。

2.2造气工段技改前

技改前,该工段有Φ2400的造气炉4台套,造气工段产生的半水煤气,作为以煤为原料的化肥已生产的重要原料,是化肥生产过程中必不可少的环节,该工段虽然经过多次技改,余热回收利用不大。

能源利用情况:主要是产气用的原料煤,属无烟煤的一种,含硫量低(小于1%),每天需原料煤140t,用水量6300t/d,用电量8000kw·h/d。技改前余热利用不高,能耗浪费严重,因此,该工段余热利用是节能降耗的主要目的。

环境保护情况:主要污染源有风机、大功率电机产生的噪声,声源最高值达125dB;在以煤为原料的造气吹风气中,主要污染物有So2和Co,根据原料煤的不同,其含硫量不同,一般每合成1t氨,所排放的吹风气中So2的含量有1~2.5kg,Co为240~300kg[3],还产生大量废水,经测算,每天排造气废水3200t,废水中主要含有悬浮物(粉煤灰)、CoD、氨氮等对环境有影响的污染物。

治理情况:废气方面,该工段废气中的So2,由于原料煤中硫含量低,排入大气中的So2未超标,未作处理排入环境大气中,对于Co污染物,加入空气进行燃烧,排放到大气中Co浓度含量不高[3]。废水方面,由于废水中污染物的含量高,特别是温度比较高,生化处理困难,对废水的处理,主要是多级沉淀,该公司花费40多万元,建1000m2的沉淀池,但废水中污染物难以达标,影响地表水水质安全。实际废水监测情况见表2。

资料分析表明,废气污染物排放量较少,由于工厂布局较合理,噪声厂界外基本达标。在半水煤气制造过程中,还产生大量的废渣,炉渣是化肥厂造气过程中产生的副产品,炉渣中含有25%左右[4]的碳,它是以无定型碳的形式存在,由于废渣利用价值高,基本不外排,对环境影响有限。主是废水排放超标,CoD年排1980t,氨氮年排1279.2t,悬浮物年排1144t,影响环境。因此,该工段主要是废水污染。

3公司技改后现状分析

3.1能源现状

造气工段和锅炉工段对于节能减排来说,主要是在节能的同时,减少污染物的排放,锅炉余热利用价值不高,设备老化严重,影响生产,同时锅炉耗煤量大,有废气和废水污染物排出,为节能减排,技改后,现锅炉工段已停运,主要由造气工段余热回收产生的蒸汽供给其他工段使用。造气工段的余热回收是化肥厂合成氨节能和环保减排的主要环节[5]。锅炉工段能源消耗分析见表3。

改造后,由于造气工段的余热利用完善,能完全满足原锅炉工段的产气量。锅炉工段现已停止运行,每年节约用电近108万kw·h,节约锅炉燃料煤15000t,节约用电占化肥厂总量的2.9%,节约用煤占总量的21.4%。造气工段能源消耗分析见表4。

造气工段能耗与技改前相比,节约能源997.4t标煤,原因是造气工段采取新工艺后,为便于余热回收和生产供气的需要,在原工段增加了1台大功率的造气炉,其用电量和用煤量均比原工段增加,但积极开展余热利用等节能新工艺,回收废热每天产生240t热蒸气,相当于每年回收10674.7t标煤,扣除增加的能耗,节约能源997.4t标煤,相当于公司用煤总量的1.5%。因此,造气工段是合成氨生产能耗最高、余热最多的岗位。努力降低煤气生产的原料、蒸汽和用电消耗,切实做好余热回收利用工作,是降低合成氨综合能耗和生产成本的有效途径[6]。

3.2环保减排

3.2.1废气减排

经技改后,锅炉工段停止运转,不再有污染物排放,每年So2减排1305.4t,占公司So2总量(1393.56t)的93.7%;烟尘减排327.6t,占公司烟尘总量(377.6t)的86.8%,同时废气减少排放30336.48万标m3/年。造气工段废气排放量有所增加,但经余热利用和节能减排,So2、氮氧化物均有减少,年排放量仅79.3t和21t,造气炉烟囱的排气林格曼黑度同技改前相比均≤1.0级。废气排放达标,技改后效果明显好于改前见表5。

3.2.2废水减排

锅炉、造气技改前排出废水4500t/d,主要污染物为CoD、氨氮、悬浮物;改造后,循环水利用提高,利用率达80%,减少了造气工段废水排放,现排放废水3820t/d,年少排废水20.4万t,主要污染物排放量减少。具体措施是锅炉拆除烟尘水膜除尘设备,每天废水少排放30t,每年减少9000t。污染物CoD、氨氮,特别是悬浮物减少量较大。造气工段的废水经过沉淀和生化处理后,能稳定达标排放,减排的污染物主要是CoD、悬浮物,其中悬浮物去除率达95%,CoD达50%,公司CoD由技改前1980t/年减少到现在的188t/年,减排达90.5%,其他污染指标的排放均达到国家排放标准。

3.3经济效益、社会效益