某港口碼頭的環境影響預測及污染防治措施

宋國平

(應城市生態環境保護綜合執法大隊，湖北 應城 432400)

0 引言

港口屬于交通運輸基礎設施，具有投資規模大、建設周期長的特點。我國的港口產業正處在擴張期，港口碼頭泊位大型化、專業化程度正在進一步提升，港口碼頭行業正面臨著持續繁榮的契機[1-2]。物流港口建設屬于非污染型基礎設施建設項目，其碼頭的生產功能是匯成某一特定物料的裝卸、倉儲和轉運。這些過程中的產污環節是影響物流港口環境質量的主要因素[3-5]。賀敬怡等[2]對港口的日常航運活動產生的生態環境影響進行了評估，提出了其對生態環境影響的年增長率函數。黎振強等[4]基于環境庫茲涅茨假說，以港口廢水排放為例，實證分析了港口物流與環境質量之間的內在關系。常乃磊等[5]以工業“三廢”作為環境污染指標，利用工業“三廢”數據計算了環境污染綜合指數，發現物流港口活動在短期內會增加環境污染。

對文獻梳理可知，目前國內學者對于港口的產污環節及其環境影響評價與預測的研究相對不足，尚未制定物流港口建設項目環境影響評價的統一行業標準和方法[6-7]。本文結合某物流港口的實際情況，通過對其進行系統的環境監測，了解工程影響區域環境系統變化規律，全面地反映環境質量現狀及工程建設投入運行后的環境狀況，掌握污染源動態，及時發現潛在的不利影響，以便及時采取有效的減免措施。

1 項目建設內容

1.1 主體工程

某物流港口位于長江下游戴家州河段巴河水道右岸側，距鄂黃長江大橋2.5 km，主要從事綜合錨地碼頭的貨物運輸。綜合錨地碼頭工程使用岸線500 m，包括水域工程和陸地工程。陸地工程的建設主要內容為MG-25-30AS起重機1臺，MG16-30AS 起重機1臺，辦公樓1棟。水域工程的建設內容主要為4個泊位，1#，2#， 4#泊位為1 000噸級通用泊位，3#泊位為1 000噸級皮帶運輸散貨泊位，各泊位前沿平齊，采用浮碼頭結構形式，每個碼頭配1艘躉船。1#泊位躉船規格為60 m× 14.8 m (長×寬)，深3 m，配備HGQ1025型吊機2臺。2#泊位躉船規格為50 m×12 m (長×寬)，深2.2 m，配備HGQ1030型吊機1臺，520型吊機1臺。3#泊位躉船規格為60 m×12 m (長×寬)，深2.2 m，配備固定浮式躉船1艘，HGQ1025型吊機1臺，110 m全封閉式廊道棧橋1座，110 m 長的運輸皮帶1條。4#泊位躉船規格為55 m×17 m(長×寬)，深3 m，配備18 t的吊機1臺。

1.2 輔助工程

1)給水工程

工程用水包括生產、生活、消防、環保及未預見用水等，設計最大日用水量約為652 m3。給水管道從后方港區供水主水管引至碼頭前沿，呈枝狀布置，給水管管徑為DN150，給水接點水量不小于11.4 L/s。

2)消防工程

采用消防+生產+生活給水合一的供水系統， 給水管道在碼頭前沿按不大于25 m布置SN6S供水栓，兼做消火栓；在引橋段沿皮帶廊道敷設，按間距不大于25 m布置SN65室內消火栓，兼顧環保噴灑。

3)排水工程

采用雨污分流制進行工程排水。到港船舶艙底油污水和生活污水由污水處理公司定期清運；陸上生活污水收集至化糞池；初期雨水經排水溝匯集至沉淀池內，再經沉淀池處理后，排入污水處理廠進行處理。

4)供電工程

變電所電源引自后方陸域變電所，電纜采用YJV-10/8.7 kV 3×240型。

1.3 港口碼頭的裝卸工藝流程

1)裝卸工藝方案

采用貨物不落地的轉運方式，每個泊位躉船上均有吊機，碼頭平臺與引橋相連，貨物經吊機轉運至貨車上，由貨車轉出或轉入。各碼頭區配備起重機2臺，滿足裝卸船作業，水平運輸采用牽引車及平板車。

2)工藝流程

港口碼頭的裝卸工藝流程如圖1所示。

圖1 港口碼頭的裝卸工藝流程

2 主要污染物的排放量預測分析

2.1 廢氣的排放量

主要廢氣污染源是運輸車輛排放的尾氣、?？看暗奈矚?、道路揚塵、礦石散貨物料裝卸作業產生的粉塵。

1)運輸車輛尾氣

港口碼頭設計的貨物吞吐量為160萬 t/a，進出港口的車輛荷載按50 t計，碼頭年工作330 d，則運輸車輛日均車流量約100輛/d，耗油量約30 L/(100 km)，車輛在碼頭距離以100 m計。運輸車輛廢氣的主要成分是SO2，NOx，CO，烴類，屬于無規律間歇性排放。根據《工業污染源調查與研究》(美國環境保護局編，第二輯)中汽車尾氣污染物排放因子：SO2，4.6 g/L；CO，18.5 g/L；NOx，5.0 g/L；烴類，2.9 g/L。通過經驗公式[6-7]計算得到運輸車輛尾氣中各污染物的排放量見表1。

表1 運輸車輛尾氣中各污染物的排放量

2)船舶尾氣

船舶在碼頭停泊，通過輪船富集運轉，用來提供用電和基本動力。采用英國勞氏船級社推薦的方法計算船舶廢氣排放量，即平均每1 kW/h電能的耗油量為231 g/d。散貨碼頭設計代表船型1 000噸級(輔機75 kW·h)的耗油量為17.3 kg/d，柴油密度以840 kg/m3計，則耗油量為0.020 6 m3/d，碼頭年運行330 d，則年耗油量為6.798 m3/a。礦石碼頭設計代表船型1 000 噸級江海輪(輔機100 kW ·h)的耗油量為23.1 kg/d，柴油密度以840 kg/m3計，則耗油量為0.027 5 m3/d，碼頭年運行330 d，則年耗油量為9.075 m3/a。船舶廢氣污染物排放量參照《環境保護實用數據手冊》中機動車大氣污染物排放系數(SO2，3.24 g/L；CO，27.0 g/L；NOx，44.4 g/L；烴類，4.44 g/L)進行計算[7-9]，得到其污染物排放量見表2。

表2 船舶廢氣的污染物排放量

3)港區道路揚塵

裝卸貨物為雜貨物，經貨車運輸轉運。運輸揚塵預測經驗公式[10]如下：

Q=0.123 (V/5) (W/6.8)0.65(P/0.05)0.72

(1)

式(1)中，Q為汽車揚塵量(kg/(km·輛))；V為汽車速度(km/h)；W為汽車載重量(t/輛)；P為道路表面積塵量(kg/m2)，取0.01 kg/m2。

以運輸汽車載重量為50 t/輛，車流量102輛/d，行駛距離為0.1 km，行駛速度為15 km/h計，則道路揚塵量為4.32 kg/d，即1.43 t/a。 碼頭設置噴淋降塵措施，除塵效率約90%，則采取措施后的道路揚塵量為0.432 kg/d，即0.143 t/a。

4)粉狀物料裝卸作業粉塵

在裝卸礦粉等粉狀貨物時，會產生一定量動態起塵[11]。根據《港口建設項目環境影響評價規范》(JTS 105—1—2011)中推薦的起塵公式：

Q=αβHeωd(ω0-ω)Y/[1+e0.25(ν2-U)]

(2)

式(2)中，Q為起塵量(kg)；U為平均風速(m/s)，取U=0.89 m/s；Y為作業量(t)；H為作業高度，取H=1 m；ω為含水率，取ω=8%；α為散貨類型調節系數，取α=1.0；β為作業方式系數，卸船、裝船、汽車裝載時β=1，堆取料機時β=2；ωd為水分作用系數，與散貨性質有關，散貨的ωd=0.45；ω0為水分作用效果的臨界值，即含水率高于此值時水分作用效果增加不明顯，與散貨性質有關，煤炭的ω0值為6%，礦石的ω0值為5%；ν2為作業起塵量達到最大起塵量50%時的風速，與粒徑分布和顆粒物密度有關，一般散貨取16 m/s。因此，作業起塵排放量為27 t/a。

2.2 廢水的排放量

運營期的污水主要為港區生活污水、船舶生活污水、到港船舶艙底油污水以及初期雨水。

1)港區生活污水

項目勞動定員13人，生活用水量按100 L/(人/d)計，年工作330 d，則生活用水量為429 m3/a。生活污水產生量按用水量的80%計，則生活污水產生量為343 m3/a。

2)船舶生活污水

根據交通部有關規定，每個船員用水量以190 L/d計，1 000 噸級船舶配員按28人計，船舶平均每天泊港數量約2.4艘，排污系數以0.8計，則船舶生活污水產生量為3 370.8 m3/a。本項目不接收船舶生活污水，到港船舶嚴禁在碼頭水域排放生活污水。

3)到港船舶艙底油污水

來港船舶機艙底由于機械運轉等產生一定量的油污水。項目設計船型為1 000噸級，根據《水運工程環境保護設計規范》(JTS149—2018)，項目船艙艙底油污水產生量為1.39 t/(d·艘)。項目到港船舶數量約2.4艘/d，年工作330 d，則到港船舶艙底油污水產生量為1 100.9 t/a。

4)初期雨水

碼頭設置初期雨水收集系統。初期雨水經收集系統收集后，進入沉淀池，再排入污水處理廠，不外排。根據鄂州市暴雨強度計算公式計算區域暴雨強度，再根據降雨歷時、碼頭可能受污染場地的面積及地表徑流系數計算初期雨水量，初期雨水產生量約為421.2 t/a。

2.3 噪聲的產生情況預測

噪聲源主要為船舶、汽車在運輸過程中產生的交通噪聲和裝卸設備產生的機械噪聲。根據現場環境噪聲監測數據，港口的主要噪聲源及聲強見表3。

表3 港口的主要噪聲源及聲強

2.4 固體廢棄物的排放量

固體廢棄物主要為港區生活垃圾、港區作業廢油，本碼頭不接收到港船舶垃圾。根據項目運行管理部門提供的相關信息，固體廢棄物的排放情況如下。

1)生活垃圾

項目勞動定員13人，以人均垃圾產生量0.5 kg/ (人/d)估算，生產垃圾日產生量為6.5 kg，年工作時間為330 d，則生活垃圾年產生量為2.15 t/a。

2)港區作業廢油

項目主要生產設備為門座起重機以及運輸車輛，碼頭機械保養和機修會產生一定的廢油，產生量約0.5 t/a，屬于危險廢物，須交由有資質的公司處理處置。

3 污染防治措施

3.1 大氣污染防治措施

為有效降低大氣污染物對環境的影響，在運營期需對港區不同大氣污染源采取相應的控制措施[12-14]，具體如下。

1)抓斗卸船機由生產廠家配套防塵設施，卸船作業采用灑水抑塵的除塵方式，除塵噴頭的開啟應與卸料抓斗的開啟相對應，防止卸船作業粉塵污染。

2)物料皮帶輸送機加設防塵罩，運輸廊道采用全封閉式，有效防止大風作業時產生揚塵。

3)皮帶機轉接點設置導料槽和機頭密閉罩，并設置噴霧噴頭進行噴灑抻塵。

4)對灑漏在碼頭面的物料及時清掃。

5)對運輸道路進行灑水和清掃，減少二次揚塵發生量。

6)要求運輸貨車貨物采用遮蓋處理，進出場時對車身及車輪進行清洗，減少運輸產生的揚塵。

3.2 水污染防治措施

碼頭工作人員辦公生活在陸地，生活污水主要發生在后方陸域，納入陸域生活污水處理系統。工程不接收船舶生活污水，禁止在碼頭水域排放艙底油污水和生活污水。建議建設單位與污水處理公司簽訂污染物接收合同，定期清運處理污水，不外排。

3.3 噪聲防治措施

對不同噪聲源采取相應的噪聲控制措施，具體如下。

1)選擇性能好、噪聲低的機械設備和流動車輛。

2)加強機械、車輛和設備的維護保養，保證其運行良好，以減輕噪聲源強。

3)加強港區內車輛管理，盡可能杜絕車輛鳴笛。

4)盡量控制夜間的裝卸作業，降低夜間噪聲影響。

3.4 固體廢物處置

工作人員辦公生活設施主要依托辦公樓，生活垃圾主要發生在后方陸域，納入后方陸域生活垃圾收集清運系統。同時，碼頭區域設置專用活動垃圾桶，產生的極少量生活垃圾經垃圾桶收集后運至后方陸域，由環保公司定期清運[15]。躉船所產生的生活垃圾、生活污水、污油水等船舶污染物均由環保公司定期清運。

3.5 其他污染防控措施

加強港口作業揚塵監管，開展干散貨碼頭粉塵專項治理，全面推進主要港口大型煤炭、礦石碼頭堆場防風抑塵設施建設和設備配備，推進原油成品油碼頭油氣回收治理。

加強港口和船舶修造廠環衛設施、污水處理設施建設規劃與所在地城市設施建設規劃的銜接。會同工信、環保、住建等部門探索建立船舶污染物接收處置新機制，推動港口和船舶修造廠加快建設船舶含油污水、化學品洗艙水、生活污水和垃圾等污染物的接收設施，做好船港之間、港城之間污染物轉運及處置設施的銜接,提高污染物接收處置能力，滿足到港船舶污染物接收處置需求。

鼓勵企業開展船舶與港口污染防治技術研究，積極爭取國家重點專項對船舶與港口污染防治的支持，加強污染防治新技術在水運領域的轉化應用。重點開展船舶與港口污染物監測與治理、危險化學品運輸泄漏事故應急處置等方面的技術和裝備研究。

建立健全應急預案體系，統籌水上污染事故應急能力建設，完善應急資源儲備和運行維護制度，強化應急救授隊伍建設，改善應急裝備，提高人員素質，加強應急演練，提升應對油品、危險化學品泄漏事故應急能力。

4 結論

根據工程分析，項目大氣污染源主要包括道路揚塵、車輛運輸廢氣、船舶廢氣等，主要污染物為：SO2，0.032 27 t/a；CO，0.272 4 t/a；NOx，0.449 2 t/a；烴類，0.040 462 t/a；顆粒物，27.143 t/a。污水主要為港區生活污水、船舶生活污水、到港船舶艙底油污水以及初期雨水。項目不接收船舶生活污水，產生的廢水主要有生活污水343 m3/a，到港船舶艙底油污水1 100.9 t/a，初期雨水421.2 t/a；在碼頭廠界內，晝間、夜間噪聲對周邊聲環境影響較小。固體廢棄物主要為港區生活垃圾、港區作業廢油，分別為2.15 t/a和0.5 t/a。在認真落實各項環境污染治理和環境管理措施到位的前提下，項目產生的廢水、廢氣和噪聲均可達標排放，固體廢棄物可得到妥善處置，對環境影響可以接受，項目運營具有良好的社會效益。