美国向中国出口石油焦是个阴谋吗？管不好就是严重污染源
“石油焦究竟是个什么鬼?它真的是雾霾产生的重要源头吗?”焦虑中的吃瓜群众，看到这个陌生词汇更是一脸的茫然与焦虑。
您的关注，就是我们的动力。中国环境新闻采访到业界资深人士，给小编五分钟，让您对“石油焦”有一个全面深入的了解。
含碳量高、硫分高，排放达标是关键
石油焦(PetroleumCoke)是以原油炼制过程中产生的各种渣油、重油为原料，经延迟焦化工艺生产得到的副产品。石油焦主要成分为碳，此外还含有少量的硫、氮和重金属化合物等物质，具有含碳量高、硫分高、热值高、挥发性低和灰分低的特点。全球80%的石油焦为高硫、燃料级石油焦，是一种可替代动力煤的经济燃料。石油焦是重要的工业原料，可视其质量应用于电解铝、冶金和石墨制作中，用于发电的不到20%。
图1石油焦示意图
那么，石油焦对大气环境和人体健康的影响如何?
石油焦在常态下十分稳定，主要通过吸入和皮肤接触对人体形成暴露影响
研究显示，在常态下，石油焦十分稳定，基本上被认为是一种惰性物质。石油焦不会蒸发至大气中，不会与水发生化学反应，也不会在光照下发生化学反应。根据《资源保护和恢复法案》，石油焦在固体废物和危险废物分类中被豁免;根据《环境应对、赔偿和责任综合法》，石油焦不属于有害物质。
石油焦主要通过吸入和皮肤接触对人体形成暴露影响。绝大部分毒性分析表明，石油焦对人体健康的潜在危害较低。仅在重复剂量和慢性吸入毒性试验中发现不可逆的呼吸道功能影响和肺部质量增加，但其主要原因在于对高浓度颗粒物的吸入，而非石油焦中化学成分诱发的病变。同时，在毒理学研究中尚未发现有致癌、繁殖和生育功能异常影响。
然而，一旦石油焦烧起来，情况就又不一样了。
同等数量石油焦燃烧排放的SO2数倍于煤炭，对脱硫设施及环境监管提出严格要求
美国麻省理工学院对石油焦、冶金焦和三种动力煤的燃烧排放情况进行了对比分析(表1)。
表1石油焦与煤炭燃烧的排放情况
数据表明，石油焦的热量和含硫量是五种样品中最高的。这也意味着同样数量的石油焦，在带来高热量的同时，将排放数倍于煤炭燃烧所释放的SO2。正是由于石油焦燃烧可能带来的大气污染问题，引发了公众对中国石油焦监管的担忧。
面对公众质疑，业内专家孙晓龙指出：“石油焦对空气的污染情况主要看其硫含量。如果硫含量较高，排放的SO2就比较严重。但石油焦主要用于冶金、电解铝，这里有脱硫脱硝设施”。华东理工大学洁净煤技术研究所代正华表示，“工业炉不管烧什么，只要按规定安装了脱硫系统，硫排放都可以脱掉”，“使用高硫石油焦的大型电厂，都有脱硫效果很好的装置，设计效率高达99%，排放可以达到国家标准。相对于冶金行业脱硫脱硝设备较为齐全，发电行业由于参差不齐，石油焦用于发电带来的污染相对会更大一些”。专家表示，“小企业为了利益逃避环保监管，有些企业偷排、瞒排污染物或是石油焦成为热点的关键”。
小编理解，大概意思就是，石油焦燃烧产生的SO2可以通过环保设施进行处理，危害并不大。真正难办的，还是那些“小散”们。一些“小散乱”企业，几乎是村村点火、户户冒烟，如果没有相应的环保设备和措施，就用石油焦作燃料，那对环境造成的影响将是严重的。
说石油焦是“雾霾元凶”?太夸张了
从石油焦的消费量来看，2006年至2013年，在我国焦化装置产能扩建和下游需求日益增加的带动下，我国石油焦表观消费量(注：表观消费量就是用产量减去库存的方法简单推算出的消费量)逐年递增，年均增长率高达18%。
2013年前后是石油焦使用量最高的阶段。2013年，我国石油焦表观消费量达到3169.3万吨，用于电厂、水泥厂等企业燃烧的石油焦为887.4万吨，而该年我国煤炭消费总量为247500万吨标准煤，石油焦表观消费量仅为煤炭消费总量的1%左右。从2014年开始到2016年，我国进口高硫石油焦的使用量已经有了大幅下降。
虽然石油焦的含硫量远高于煤炭，有些石油焦的硫含量可能高达7%，相比之下煤炭的平均硫含量为1%，但我国石油焦消费量远低于煤炭消费量。可见，石油焦燃烧仅是雾霾形成的原因之一，而且如果脱硫设施正常运转，环境监管到位，石油焦燃烧产生的二氧化硫完全可以达到国家排放标准，石油焦是“雾霾元凶”的提法并无数据支撑，且明显放大了石油焦对雾霾的贡献率。
美国80%石油焦用于出口
近十年来，随着世界范围内原油需求量的不断增加以及原油加工向重质化、劣质化方向发展，石油焦产量急剧增加。
美国是世界最大石油焦生产国，但随着美国国内需求下降及海外市场的经济效益推动，美国石油焦出口量逐年攀升，每年80%以上的石油焦出口至其他国家，形成中国、日本、印度三大出口市场。中国是美国石油焦的重要进口国(图1)，且主要为高硫石油焦。
与中国一样，美国也未制定专门的石油焦排放标准。美国本土石油焦年消耗量均在1千万吨以上，但鲜有因石油焦燃烧造成超标排放的报道或处罚。
那么美国对于石油焦环境监管的成功秘诀是什么呢?
美国作为世界上最大的石油焦生产国，于本世纪初开始逐步推进石油焦的监管。其一，虽然美国联邦层面并未制定专门针对石油焦的国家排放标准，但现有法律和环境质量标准完全可以管控石油焦污染排放，以《清洁空气法》确立的《国家环境空气质量标准》和州实施计划(SIPs)为手段进行监管;其二，储存和运输环节存在环境风险，企业需根据自身情况提出扬尘控制计划，该计划需要得到相关机构的批准并接受监督;其三，对于石油焦储存可能造成的水体污染，以《清洁水法》相关条款为依据进行监督，企业自愿提出雨水污染防治计划，并取得工业区雨水排放许可;其四，由于石油焦在一定条件下会形成可燃性粉尘，造成安全生产隐患，相关企业则需按照美国消防协会制定的《国际消防规范》取得操作许可。
1.扬尘控制计划(FugitiveDustControlPlans)
对于石油焦储存及燃烧过程中可能造成的大气污染，尤其是细颗粒物污染，以《国家环境空气质量标准》促进大气环境质量改善的总体要求进行监管。为达到标准要求，各州需要：制定相关措施限制细颗粒物排放;为相关排放源设置建设和操作许可程序;将这些措施作为州实施方案提交美国环保署，环保署可将这些措施在其它州及联邦中执行。
同时，按照联邦及各州法律，含有石油焦储存和处理设施的企业需要或者可能需要得到相关机构对企业扬尘控制计划的批准。扬尘控制计划以联邦及各州相关法律为依据进行制定和实施：1)根据《空气清洁法》，PM10未达到《国家环境空气质量标准》地区的州实施方案;2)《清洁空气法》第V章：取得安装高排放设施许可的相关条款;3)授权对扬尘控制计划进行归档的州法律，以及基于空气质量监测值或群众申诉允许州环境机构要求企业开展扬尘控制计划的州法律。
扬尘控制计划中应包括未来能够充分控制扬尘的具体信息：1)合理控制扬尘排放的技术和方法;2)石油焦质量、湿度、密度和粒径的汇总信息，以便更好的开展扬尘控制;3)按照扬尘排放计划实施相关活动的详细记录;4)为成功执行扬尘排放计划需要安装相关控制设施的时间表。
州法律要求环境机构审查并批准企业的扬尘控制计划。如果企业相关设施的扬尘排放计划未获批准，且再次提交的版本仍然不能达到要求时，环境机构需要对相关设施实施具体的控制措施。各州环境机构需经常监测石油焦储存和处理设施，特别针对提交了扬尘控制计划的企业，以确保石油焦扬尘不会对周边地区造成环境影响。
2.雨水污染防治计划(StormWaterPreventionPlans)
按照《清洁水法》，如果未取得国家污染排放清除系统(NationalPollutantDisgeEliminationSystem)污染排放许可，将禁止向水体中排放污染物。美国环保署污染排放清除系统及各州相关规定要求石油焦储存和处理设施取得工业区雨水排放许可，申请排放许可时，需要提交雨水污染防治计划。
石油焦储存和处理场所的城镇雨水径流主要来自大气降水、道路径流以及屋顶径流。雨水污染防治计划中需要明确能够降低环境影响的控制措施，这些措施需要最大程度的控制石油焦储存和处理设施区域的雨水径流及污泥;提供相关设施的地形图、雨水径流的潜在来源和径流方向、现场材料等资料;同时，还应包括员工培训、预防性维护、风险识别、泄露防范和处置程序、记录保持和内部报告程序相关信息。
制定雨水污染防治计划的石油焦储存和处理设施需要接受州环保工作者的监督。环保工作者需要对相关信息和措施进行核实，如潜在污染物的来源是否精确，排水系统图是否已进行修改或升级以准确反映当前状况、降低雨水排放污染物的控制措施是否已经执行且能够有效控制污染。
3.可燃性粉尘许可(CombustibleDustPermits)
美国消防协会制定的《国际消防规范》(InternationalFireCode)已被绝大多数州和地方政府广泛采用，该规范要求产生可燃性粉尘的设施必须取得操作许可。由于石油焦在一定的条件下将形成可燃性粉尘，造成安全生产隐患，州和地方法律要求建有石油焦储存和处理设施的企业取得可燃性粉尘设施的操作许可。操作许可需要遵守国家消防保护协会(NationalFireProtectionAssociation,NFPA)相关标准：1)NFPA654可燃性固体颗粒的生产、加工和防火防尘爆标准：为防止可燃性粉尘爆炸并将爆炸造成的危险和伤害降至最低，对粉尘和火源进行控制。2)NFPA69防爆系统标准：该标准为防爆而制定，包括检查、维护和灭火。
限制使用之外更要强化监管
“由于硫含量高、二氧化硫产生浓度较大，如果治理不到位，使用石油焦作为燃料确实会对大气环境质量产生一定影响。”中国环境科学研究院大气专家柴发合研究员表示。
当前，我国虽未针对石油焦消费制定专门的排放标准和减排目标，但石油焦可能造成的大气污染均在我国空气质量标准和大气防治法律的约束范围内。
限制使用石油焦，是十分必要的。我国新修订的大气污染防治法中，增加了针对石油焦的监管内容，提出制定石油焦质量标准，并明确销售、进口、使用不符合质量标准石油焦的罚则。《大气污染防治行动计划》也明确要求，限制高硫石油焦的进口。
事实上，近几年来我国石油焦进口量也在持续下降。2015年，我国进口高硫石油焦451万吨，较2013年减少45%。2016年前11个月，进口高硫石油焦201万吨，较2015年同期减少51%。
2016年12月6日，国家能源局发布通知，严格限制燃石油焦发电项目规划建设，特别是要严格限制以石油焦为主要燃料的火电厂规划建设。主要燃料是什么意思?就是燃料中石油焦占比超过20%，就算以石油焦为主要燃料。
通知强调，京津冀鲁、长三角、珠三角等大气污染防治重点区域和重点城市，禁止审批建设自备燃石油焦火电(含热电)项目。在京津冀鲁、长三角、珠三角等大气污染防治重点地区以及重点城市，参照燃煤火电项目，按国家有关规定要求严格实施煤炭减量替代政策，严格按照环保要求实施污染物排放总量指标替代。
其实，不论燃料性质如何，排放管控是关键。上面小编介绍过，美国更加侧重于对石油焦储存和运输环节的环境监管。而我国由于每年进口数百万吨石油焦，且多为高硫石油焦，于是目前主要侧重于对石油焦进口、燃用和销售方面的监管。
最后，专家表示，虽然石油焦对雾霾的贡献率尚缺乏数据支撑，但当前严峻的大气污染环境形势为石油焦监管带来更大压力。在充分借鉴美国经验的基础上，我国应进一步加强我国石油焦环境监管，做好以下几件事：
严格落实大气污染防治行动计划，以环境空气质量标准严格约束石油焦燃烧排放的污染物。只要解决好小企业逃避环保监管、大型企业偷排瞒排污染物的突出问题，石油焦燃烧排放的污染物将在可控范围之内。
抓好石油焦运输、储存等重要环节的环境监管，严防因扬撒、雨水径流引发的环境风险
石油焦因理化特征而引发的环境风险远高于燃烧本身，储存和运输环节的环境风险更高，将直接影响PM10防治成效。相关企业必须采取措施防范扬尘可能造成的大气污染，如减少石油焦露天堆放、运输覆盖、修建绿化带等;政府应对石油焦堆放场所、运输路线进行严格把关，并准确掌握相关区域PM10监测值，根据监测数据对企业防尘情况进行监督，最大限度的降低石油焦储存和运输过程造成的环境影响。
此外，石油焦粉末及其所含的重金属，易于造成雨水径流污染，尤其是暴雨后容易发生水污染事件。应要求企业设置截污装置及污染雨水收集池、优化排水管道，并开展风险识别和应急处理方案，积极应对石油焦可能造成的水体污染问题。
全面掌握我国石油焦生产及使用情况，开展石油焦排放及环境影响摸底调查
当前，我国石油焦生产、消耗、进出口数据统计尚不够公开和系统，公众难以通过官方途径获得详细数据。同时，石油焦作为可替代动力煤的经济燃料，在我国应用于电力、水泥和炼钢行业，但有关部门对石油焦的燃烧及其排放情况缺乏全面掌握。
建议对我国石油焦使用情况进行全面的摸底调查，及时向公众公布石油焦生产及使用情况;同时对相关区域大气空气质量进行持续监测，重点对细颗粒物、SO2、NOX、细颗粒物中重金属含量、风速和风向进行测量，以掌握场所周围空气质量并确定主要污染源，为政府加强石油焦环境管理提供理论支撑。
加强石油焦健康风险评估，加大科学宣传力度
美国石油焦毒理学研究已经表明，石油焦对人体健康的潜在危害较低，但如果储存或运输不当，石油焦扬撒导致的高浓度细颗粒物可能导致呼吸道损伤。由于石油焦粒径分布和元素含量差异，仍需对不同来源的石油焦进行健康风险评估。
建议我国加强石油焦健康风险机理研究，通过对石油焦相关设施及场地周围的PM10及重金属含量进行长期监测，评估长期吸入这些污染物所导致的健康风险。同时，加大科学宣传力度，向公众公布监测及评估结果，提高公众防护意识。
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