張相鋒，于魯冀，2，王 莉，2，羅 云

(1.鄭州大學環(huán)境技術咨詢工程公司，鄭州 450002;2.鄭州大學，鄭州 450002)

對于建設項目而言，廠址選擇是工業(yè)布局最基層的一環(huán)，又是廠內(nèi)總圖布置的前提之一。項目廠區(qū)平面布置不僅與生產(chǎn)工藝、設備布置、管線設置等有關，而且與廠址周圍的環(huán)境密切相關。從環(huán)評角度講，一旦項目選址確定，則其廠區(qū)平面布置就決定著項目生產(chǎn)對周圍環(huán)境的影響程度。合理的平面布置能夠做到在實現(xiàn)工藝要求和節(jié)省建設投資的基礎上，同時在一定程度上降低對周圍環(huán)境和人體的影響，減少和防止事故風險發(fā)生概率以及影響程度［1～5］。通常企業(yè)會委托專門的設計院對其廠區(qū)平面進行布置，設計時依據(jù)《石油化工設計規(guī)范》、《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》等規(guī)范，主要從工藝角度考慮進行平面布置，大多局限于生產(chǎn)區(qū)應位于當?shù)刂鲗эL向的下風向等基本原則［6］，對環(huán)境風險等方面的考慮不夠充分［7～9］。與設計規(guī)范中的環(huán)保要求相比，環(huán)境影響評價不僅能夠從專業(yè)環(huán)保和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展角度對廠區(qū)平面布置的合理性進行全面優(yōu)化，而且能夠通過將優(yōu)化意見反饋給設計單位等途徑使企業(yè)廠區(qū)布置能夠達到工藝和環(huán)保要求，在一定程度上降低對周圍環(huán)境和人們生活造成的影響，進而使企業(yè)建設和生產(chǎn)活動實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

本文以河南某化工企業(yè)廠區(qū)平面布置為例，從環(huán)評角度，對廠區(qū)功能區(qū)劃分、主要污染源分布、排水路線制定、衛(wèi)生和安全防護等布置提出優(yōu)化建議，進而使項目建設對周圍環(huán)境影響降至最低，旨在為其它企業(yè)廠區(qū)平面布置優(yōu)化提供參考。

1 企業(yè)概況及廠區(qū)周圍環(huán)境

圖1 廠址周圍環(huán)境情況Fig.1 Schematic diagram of the surrounding environment of the plant

某化工企業(yè)以石灰石、氯氣、無水氫氟酸(AHF)和甲醇等為主要原材料生產(chǎn)含氟新材料(四氟乙烯、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、六氟丙烯、四氯乙烯等)和新型制冷劑 (R410a、R407c等)，同時利用副產(chǎn)鹽酸生產(chǎn)氯化鈣。項目廢水中特征污染物主要是氟化物、氯化物，廢氣特征污染物主要為氯氣、氟化物、氯化氫和甲醇，固體廢物主要是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的殘液、廢催化劑、廢硅膠、廢分子篩、脫氟渣、沉淀渣等。項目涉及有毒有害、易燃易爆、酸、堿腐蝕性危險化學品多達21種，重大危險源13項，存在火災、爆炸、中毒等事故風險，對周圍敏感點影響較大。

該企業(yè)位于河南省中南部，位于A縣某工業(yè)園內(nèi)，A縣與B縣以河為界，河以北為A縣，以南為B縣。項目廠址北側50m為某鐵路;南廠界前方100m為項目納污水體A河，西北約3km處為某液氯生產(chǎn)企業(yè)，兩條220KV高壓線從廠址西南角穿過，廠址周圍人口密度較大，2km范圍內(nèi)有22個自然村，約1.3萬人，項目廠址周圍環(huán)境情況見圖1。該企業(yè)委托某設計院對其進行了工藝和廠區(qū)平面設計，廠區(qū)平面布置詳見圖2。

2 案例廠址平面布置存在問題

根據(jù)項目特點及周圍環(huán)境特點，經(jīng)初步環(huán)評分析，發(fā)現(xiàn)該企業(yè)廠區(qū)平面布置存在以下環(huán)境影響問題:

(1)項目周圍敏感點較多，衛(wèi)生防護距離內(nèi)涉及8個村莊搬遷，其中A縣5個，B縣3個，搬遷工作涉及跨縣搬遷，實施困難;

(2)項目廠址北側緊鄰某鐵路，根據(jù)《鐵路運輸安全保護條例》:“任何單位和個人不得在鐵路外側200m范圍內(nèi)，不得建造、設立生產(chǎn)、加工、儲存和銷售易燃、易爆或者放射性物品等危險物品的場所、倉庫?！?，項目在鐵路外側200m范圍內(nèi)布置有用于儲存甲醇的丙類倉庫和用于儲存液氯等的乙類倉庫，同時設置有聚全氟乙丙烯生產(chǎn)車間，甲醇和聚全氟乙丙烯等屬于易燃易爆物質(zhì)，不符合條例規(guī)定;

圖2 優(yōu)化前廠址平面布置圖Fig.2 The plant layout before optimization

圖3 優(yōu)化后廠址平面布置圖Fig.3 The plant layout after optimization

(3)廠址內(nèi)有兩條高壓線，根據(jù)《電力設施保護條例》應在高壓線兩側設置架空電力線路保護區(qū)。企業(yè)廠區(qū)平面布置未在相關區(qū)域設置架空電力線路保護區(qū)，不符合條例要求;

(4)廠區(qū)生活辦公區(qū)被生產(chǎn)區(qū)所包圍，環(huán)境風險較大。

3 廠址平面布置優(yōu)化分析及建議

3.1 廠區(qū)功能區(qū)布局優(yōu)化

項目所在區(qū)域主導風向為ENE，根據(jù)《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》，工業(yè)企業(yè)生活區(qū)應為位于生產(chǎn)區(qū)的上風向。原廠區(qū)平面布置中生活區(qū)位于東側，雖處于生產(chǎn)區(qū)上風向，能有效降低工業(yè)污染物排放對廠區(qū)人員的影響。但四周均為生產(chǎn)裝置且涉及氯氣等有毒有害原料使用，且生產(chǎn)裝置會產(chǎn)生一定的噪聲，不利于工作人員長期的身心健康和事故風險防范。出于衛(wèi)生和安全防護需要，環(huán)評建議生活區(qū)應與生產(chǎn)區(qū)有明顯分割，且中間設置必要的綠化帶，故建議將生活區(qū)調(diào)整至廠區(qū)東南角，優(yōu)化后的廠區(qū)平面布置見圖3。

3.2 廠區(qū)安全衛(wèi)生布局優(yōu)化

根據(jù)項目污染物產(chǎn)排特點和區(qū)域氣象條件，經(jīng)環(huán)評初步預測分析，影響項目大氣防護距離和衛(wèi)生防護距離的主要因子為甲烷氯化物生產(chǎn)區(qū)無組織排放的氯氣、四氟乙烯、聚四氟乙烯生產(chǎn)區(qū)排放的HF和氯化鈣生產(chǎn)區(qū)排放的HCl，其中以HCl貢獻最大，確定最大防護距離為1200m。由圖1可知，項目衛(wèi)生防護距離內(nèi)涉及A、B兩縣共8個村莊搬遷，氯化鈣裝置距南廠界約500m。項目為A縣招商引資項目，位于B縣的3個村莊因不屬于同一轄區(qū)，搬遷協(xié)調(diào)難度較大，因此當?shù)卣ㄗh，在不搬遷B縣村莊的前提下，通過增加A縣內(nèi)的村莊搬遷來保證項目衛(wèi)生防護需要。經(jīng)環(huán)評進一步論證，可通過將甲烷氯化物生產(chǎn)區(qū)、四氟乙烯、聚四氟乙烯生產(chǎn)區(qū)、氯化鈣生產(chǎn)區(qū)北移進行解決，優(yōu)化后氯化鈣裝置需距南廠界約1250m。調(diào)整后，經(jīng)進一步預測，能夠在不搬遷B縣村莊的前提下，通過增加A縣某小學搬遷實現(xiàn)衛(wèi)生防護距離需要，優(yōu)化后的廠區(qū)平面布置見圖3。

3.3 廠區(qū)風險防范布局優(yōu)化

由《鐵路運輸安全保護條例》可知，原平面布置不能滿足相關防護要求。環(huán)評通過對項目生產(chǎn)和儲存的物質(zhì)和原料的易燃易爆和毒性等參數(shù)進行識別和判定，篩選出適合布置在鐵路200m保護范圍內(nèi)的生產(chǎn)單元。經(jīng)分析，可通過將聚全氟乙丙烯生產(chǎn)區(qū)、輔助設施區(qū)和乙類儲罐區(qū)南移，將戊類儲罐區(qū)和氯化鈣生產(chǎn)區(qū) (不涉及易燃易爆物質(zhì))、新型混合制冷劑生產(chǎn)區(qū) (僅物理混合造粒)布置在廠區(qū)靠近鐵路一側，從而滿足鐵路防護的相關要求，優(yōu)化后的廠區(qū)平面布置見圖3。

關于項目廠址平面布置不符合《電力設施保護條例》“應在高壓線兩側設置架空電力線路保護區(qū)”的要求，通過當?shù)卣畢f(xié)調(diào)，將兩條高壓線進行拆除，優(yōu)化后的廠區(qū)平面布置見圖3。

3.4 廠區(qū)排水方案優(yōu)化

項目廢水量約6000m3/d，擬經(jīng)廠區(qū)污水處理設施處理后排入某污水處理廠。由圖1可知，項目區(qū)域地下水流向自西向東，區(qū)域地勢西高東低，項目廢水排入需額外消耗能源，且管線長約2km，存在事故狀態(tài)下污染地下水風險。同時由于該污水處理廠以處理城市生活廢水為主，項目廢水水質(zhì)相對復雜，易對污水處理廠出水水質(zhì)造成沖擊，同時排廢水量較大，如進入污水處理廠處理，則占用負荷較大，不能滿足區(qū)域城市生活污水排放需要。從區(qū)域發(fā)展和廢水處理需要和環(huán)評角度，建議企業(yè)提高廢水處理標準，實現(xiàn)直接達標排放。優(yōu)化后的排水路線為廠區(qū)污水處理站至A河的最近直線距離，長度約300m，采用架空管道輸送。

3.5 廠區(qū)綠化美化布局優(yōu)化

從環(huán)評角度來講，廠區(qū)綠化美化是重要的污染防治措施［10］。根據(jù)項目可行性研究報告，其廠區(qū)綠化率約為14%，主要集中在道路兩側和生活區(qū)。為營造賞心悅目的工作環(huán)境和降低污染排放需要，建議在生產(chǎn)裝置區(qū)與輔助區(qū)設置綠地防護帶，在不影響交通運輸、安全生產(chǎn)、消防及各類管線敷設和維修的情況下，充分利用通道、零星空地，進行綠化。

針對本項目的特征污染排放，建議根據(jù)不同生產(chǎn)單元選擇不同的耐污染物樹種。在甲烷氯化物裝置、四氯乙烯裝置、氯化鈣裝置等周邊區(qū)域種植合歡、紫荊、刺槐、木槿、接骨木、楊樹、國槐、小葉女貞等耐氯氣和耐氯化氫樹種;在四氟乙烯、聚全氟乙丙烯等氟化物生產(chǎn)裝置周邊區(qū)域種植桑樹、黃連木、丁香、羅漢松、龍柏等耐氟化氫樹種。在鍋爐房附近種植柏樹、楊樹、刺槐、黃楊等耐二氧化硫樹種，以降低鍋爐煙氣中二氧化硫?qū)ι顓^(qū)空氣環(huán)境的影響。在儲罐區(qū)附近種植合歡、龍柏、楊樹、黃連木等耐氟化氫、氯氣等樹木;在辦公區(qū)進行重點綠化，多設置適合當?shù)厣L的觀賞性樹種。

4 廠區(qū)平面布置優(yōu)化思考

綜上所述，環(huán)境影響評價對廠區(qū)平面布置優(yōu)化具有重要作用，其主要體現(xiàn)在:(a)通過廠區(qū)功能區(qū)劃分、安全衛(wèi)生、風險防范等布局優(yōu)化不僅能夠有效降低工業(yè)污染物排放對廠區(qū)人員及附近敏感點的影響，而且能夠通過一定程度的調(diào)整將鐵路、高壓線、環(huán)境敏感點跨轄區(qū)搬遷等限制條件對項目主要生產(chǎn)功能區(qū)布置的影響降到最低;(b)能夠有效反饋廠區(qū)平面設計中存在的不足，通過優(yōu)化調(diào)整，提高企業(yè)生產(chǎn)中的衛(wèi)生安全和風險防護水平，減少企業(yè)環(huán)境影響和風險事故發(fā)生;(c)在采用環(huán)評合理化建議的基礎上，能夠從根源上削減污染物排放影響，降低企業(yè)環(huán)保投入，實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)保效益協(xié)調(diào)發(fā)展。

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