为一个区域设立空气质量目标

3.7 执行空气质量计划

3.7.7 确定是否符合的系统
3.7.7.1通过烟囱的大量排放物

并没有简单的方法来确定一个固定的排放源是否符合排放标准,因为空气污染物可以有很多种方式被排放到空气中,而且排放量(从小到大)也有很大的范围。有一些通用的方法常常用来测量每一类的排放物,它们会在接下来的一小节里面讨论。

测量通过某一排放点的排放量是最直截了当的确定该排放点是否符合环境符合性的方法。对于那些排放大量的污染物(在没有控制措施的条件下超过100吨/年)的排放源,通常会采用连续排放监测器(CEMS)。连续监测器记录下来的排放值会被记录在某种保密介质上,它很难被改变,而且符合性机构可以使用它。在过去,记录介质通常是条纸记录器。随着数字电子技术、大量便宜的内存和因特网的出现,数据记录机制改变了。现在有保密的方法来用电子技术保存数据,而且/或者该数据可以传输到符合性机构。对于硫排放这种特殊情况,燃料中的硫的量可以检测出来,进而可靠的建立该排放源的硫排放量。

对连续监测器的维护和校准的频率必须规定出来,而且该信息必须以一种保密的方式记录下来,并可以让符合性机构查看。这是一个很昂贵的方法,但这是一种通过烟囱,最简单和最确定的确保排放源达到符合性的途径。在大烟囱里面安装一个CEMS的实际安装成本常常会超过50万美元,而且当需要很多的气候保护措施的话,该安装成本会高出很多。

如果对于一个大型排放点而言,没有理由采用连续监测器的话,那么每年一次或者每半年一次的烟囱测试就是另一个最好的选择了。大多数符合性机构并不会去亲自做烟囱测试,相反,它们会安排那些跟排放源无关的认证过的烟囱测试公司去做,它们也通常会派遣很熟悉烟囱测试的员工去观察烟囱测试的执行情况。这么做最大的挑战就在于要确认测试机构真的跟排放源没有关系,而且可以依靠它们得到可靠的数据。这种方法在发达国家和发展中国家实施得很成功。

根据工艺参数也可能估计出排放量。这种方法通常用在小型排放源上,但是洛杉矶的ARCO精炼厂(现在的BP精炼厂)示范了它可以利用工艺参数估计其烟囱排放量,而且该排放量跟烟囱监测器的结果一样准确。但这是一个例外的例子,因为大多数的公司并没有像一家精炼厂那样维持那么多的工艺信息。但也不能认为基于工艺参数所估计出来的排放量就不准确,在这种情况下,也必须采用同样的数据储存保密性。相关的工艺数据必须保存起来以便让符合性机构来审阅。尽管ARCO示范的结果令人印象深刻,但南海岸空气质量管理机构并不允许它将连续烟囱监测器移走。如果可以获得足够多的工艺信息来验证排放量的话,符合性机构就会采用这种便宜得多的方法,而不是用在线分析方法。在线分析方法贵得多,因为初装很贵,而且为了得到可靠的结果,需要更多的预防性的维护和校准。



3.7.7.2通过烟囱的低排放量

在很多情况下,烟囱的排放量太低,以至于无法保证使用连续烟囱监测器,甚至无法做烟囱测试。这么样的一个例子可能就是在一家小公司的烧煤锅炉。在这种情况下,就用工艺信息来估计排放,通过要求公司使用的仪器达到某种设计标准,进而确保环境符合性。如果仪器达到了设计标准,那么就认为它满足符合性。幸运的是,这类仪器的能量供应商通常跟被控制的公司相互独立,比如天然气供应商就是其一。所以关于该公司使用了多少天然气或者使用了多少煤,就有一个独立的记录。

美国EPA对不同类型的设备,都保持了很大范围内的排放因子。这些可以在因特网上找到:http://www.epa.gov/ttn/chief/efpac/index.html 该网站也包括了其它一些维持符合性的信息。

也有些情况下,通过一个烟囱的排放物采用是来源于不相关地方的能源或者其它材料。一个例子可能就是家具制造商在通风橱里面给家居涂油漆,通风橱就把油漆带到了空气中;或者是在通风橱里面做木工活,风就把颗粒物通过烟囱带入到了空气中。在这种不能执行烟囱测试的情况下,采用的唯一满足符合性的方法就是要求排放源提供使用的产品的记录。这将会在关于难以收集的排放物那一部分进一步讨论。



3.7.7.3难以收集的排放物和间歇性的排放物

确定符合性的最困难的情况就是对于难以收集的排放物和间歇性的排放物。从泄漏的阀门、储存罐、露天油漆操作和耀斑中释放出来的污染物通常属于这一类。耀斑可以有很多种形式,一些耀斑实际上包含在烟囱里面,并且可以当作通过某一排放点的排放物,而且可以监测和测试。然而,更多的耀斑是以明火的形式存在于烟囱的顶端。在紧急情况下,有很大范围的燃料可以提供给该耀斑,因此这些耀斑所排放的量比较不受限制。这就使得排放物的测试或者监测变得极为困难,几乎不可能。在上述的所有情况下,通常也需要一些工艺监测信息。比如,需要将使用过的油漆的量或者处理过的木头的量的记录保持下来。不幸的是,对于大多数耀斑系统,现在还没有发展出有效的连续测量系统。在这种情况下,火焰的温度和透明度可能可以监测到,此外,在用视觉观察耀斑所持续的时间。对于储存罐的排放物这种情况,通常需要设备说明书,也需要检查那些阻止从储存罐中排放污染物的封口。对于泄漏的阀门、法兰、泵和压缩机封口这种情况,唯一确认过的办法就是监测阀门附近烃类的浓度。泄漏的阀门会导致阀门附近烃类的量增多。在这种情况下,基于阀门附近所测得的烃类的浓度就可以设定维护的标准。

保持记录的设备通常是最为小型公司讨厌的设备。记录的保持可以是很繁重的任务,而且要注意只是记录下确保符合性所需要的项目。在出现了更加便宜的电脑和数据处理系统之后,公司和符合性机构应该共同来将这种数据采集过程变成流水线。



3.7.7.4远程监测,使用环境监测器来执行

在最近一些年,远程监测器已经成为了一种选择。这些监测器包括围栏线监测器,这是一种用一束光使之通过围栏线进而测量排放物的仪器;远程拉曼散射监测器,这是一种直接研究烟囱排放物的仪器。这些方法都只是在一些采用执行措施的有限的情况下被采用了,因为会有精确性和污染源定义的问题伴随这些方法。它们对于建立排放清单和找出排放源来说是很好的工具,但是在大多数直接的执行措施中,它们用处不大。

在执行任务的时候,特别是在城市地区执行任务的时候,采用环境监测器也同样有问题。在城市区,很多的污染源会影响到环境监测器测得的数值。此外,为了建立起来实际的烟囱排放量,必须采用某种建模的形式来计算从排放源释放出来的实际的排放量,这样就可以建立起烟囱排放是否跟规则冲突的方法。现存的模型,特别是近程模型,在描述时非常不准确。在近程模型的建模上,现在正在取得一些进步,与此同时,大多数机构采用环境监测器来确定空气质量水平,确定哪些排放源应该进一步的调研,它们不是将这作为一种执行的工具。



3.7.7.5收集和审核排放信息

如果所得到的信息没有在一个合理的时间范围内被审核的话,那么没有哪一个烟囱监测或者记录保持所必须的条件对确保符合性而言有任何的价值。烟囱监测器或者记录的必须条件的确对一个公司排放污染物起到威慑的作用,但最终,如果没有对这些信息做出深入的检查的话,公司可能会觉得冒险去忽略这些条件、可能在几年后一旦被发现再去祈求原谅是值得的。

对于那些制造很严重空气污染的公司,每年由受过训练的人进行几次检查是为了寻找它们的缺陷。一套装置,比如一套精炼设备,可以有成千上万个排放点,在少于两周之内不可能被充分的检查、得出值得审查的信息。在洛杉矶的南海岸空气质量管理区已经制定了这么一个目标,也就是每年至少到被允许的排放源去检查一次。因为在该区域共有两万家被允许的排放源,所以在这里的检查程序里面有100个检查员。

恰当的训练检查员是一项非常重要的任务。在美国大的机构里面,大多数训练都是由在职的有经验的人来执行。实习检查员随团检查,跟着有经验的检查员一起,负责训练的人就会教他们开展检查的最好的途径。从发展中国家来的一些检查经理已经访问过了美国的空气质量管理系统,并且花了两个月的时间陪同检查员一起检查不同的排放源用以增长必要的经验。

美国EPA为跟美国空气质量相关的州和地方空气质量机构的官员提供执行培训(http://www.epa.gov/compliance/training/neti/index.html)。该训练有一定的价值,对于美国本土以外的空气机构也可以安排这类训练。