加油站废气污染及其环境管理探讨
摘 要：加油站尤其是城市加油站给人们的生活带来便捷，同时带来了较为严重的健康、环境和安全问题，本文分析了加油站废气的来源，废气对人类健康、环境污染、安全等方面的负面影响，并总结了国内外控制措施，最后对加油站项目建设与运营中的环境管理作出了总结和建议。
关键词：加油站；烃类废气；油气回收；环境管理
引言
随着中国经济的飞速发展和人们生活水平日益提高，城市中的机动车数量迅速增加，相应的在城市或其周边地区加油站数量也日益增多。加油站的增多方便了人们的出行，但同时急剧增加的加油站将汽油等轻质油品挥发至空气中而形成烃类挥发性有机化合物（通常称之为“油气”[1]），其带来的污染问题日益严重。随着人们对城市环境污染问题的日益重视，国内大中城市加油站的烃类污染治理问题也逐渐引起人们的关注[2]，北京市政府先后出台的《北京市清洁空气行动计划（2011-2015年）》和《北京市2012-2020年大气污染治理措施》对于加油站等环节也提出了相应的要求，本文对加油站废气的来源和危害进行了分析，并总结和提出相应的控制与管理措施，为缓解加油站废气污染提供一些建议。
一、废气来源
目前国内加油站的收发油多以汽油为主，受汽油等轻质油品沸点低（50～200℃）、自身容易挥发等物理特性所决定，加油站烃类的产生不可避免。
通常情况下，加油站正常作业中的烃类主要产生在两个环节：一是收油及储存油的环节，即油罐车通过输油管线向地下储油罐内卸油，地下储油罐内的液面上升而形成正压，罐内的饱和油气通过排气管向大气中排出（这一过程也称“大呼吸”）。油品在地下储油罐储存期间，由于环境温度的变化，罐内饱和油气排出或从大气中补充空气（也称“小呼吸”）交替变化。温度每升高1℃，汽油会排出0.21%的油气；储存天数越多，罐内油气体积与油液体积之比越大，排放的油气越多[3]。二是发油作业环节，加油站在向汽车等耗油设备加油过程中，油箱内的饱和油气会因液态油占据了油箱内部空间而外溢到大气中。根据美国环保局（EPA）统计，平均每加仑（约3.785L）汽油加入油箱时，会有约4.45g油气因挥发、0.32g油气因滴漏而逸散在大气中。
据统计，2003年全国1960万辆汽车消耗汽油6000万t，在运、转、销过程中至少排放3亿m3油气。在油罐库区、油码头和加油站等可能油气排放区域中，加油站因其数量较多、分布面较广而成为油气排放的主要根源之一[4～5]。北京地区截至2003年取得成品油经营许可证的加油站总数为1057座，根据《北京市加油站设施规划方案（2004～2010年）》，2010年北京市加油站规划的数量初步确定为1000～1500座，其排放的烃类绝对量值不容忽视。
二、废气的危害
加油站烃类废气遗漏到空气中的危害包括影响健康、污染环境、危及安全，此外还有浪费能源和降低油品质量等。
1.影响健康
流行病学研究指出，长时间暴露在加油站油气下的加油员，其食道癌和脑癌的标准死亡比高于平常人；加油站现场测试证实，受测者血中芳香烃类的浓度在加油后有明显增加的趋势[6]。实测数据表明，槽车在加油站卸油时，由油罐呼吸排出的油气体积分数可达35%（1073.8g/m3），所以会严重损害操作人员的身心健康。碳氢化合物的主要危害是与氮氧化物发生光化学反应而形成光化学烟雾，部分碳氢化合物（如硝基烯、3，4-苯并芘等多环芳香烃及其衍生物）是强的致癌物质，对人体危害极大，同时还能引起人的呼吸系统、肺、肝脏等疾病[7]。
2. 污染环境
烃类对环境的影响可分为形成光化学烟雾和含氧烃类污染地下水源两大方面。当挥发油气溢散时，提供了大量的烃类化合物，增加了光化学烟雾形成的机会，尤其是其中的烯烃类因具有双键而反应性较强。油气对于地下水源的污染来自含氧烃类，该类化合物具有高水溶性，因此容易通过油库、地下储油罐和管线、加油站的泄漏渗透至地表下，对周围土壤及地下水造成污染。甲基叔丁基醚渗透土层的速度非常快，且不会被生物降解，但该问题迄今尚未引起国内包括石油炼制等行业在内的重视。
3.危及安全
烃类属易燃、易爆物质，遇到明火和静电极易引起火灾爆炸事故。人们目前更多的是通过加强管理，增加安全设施投入来防止事故发生。尽管如此，由于油气扩散范围广，安全生产影响因素多，由此引起的火灾爆炸事故时有发生。GB50156-2002《汽车加油加气站设计与施工规范》对加油站与周围居民区的最小安全距离等进行了明文规定，根据西方发达国家的经验，设有卸油油气回收系统的加油站或加油加气合建站，其防火距离可减少20%；同时设有卸油和加油油气回收系统则可使其防火距离减少30%，这对于缓解城市用地的紧张局面大有好处[8～9]。
三、控制措施
鉴于烃类的可资源化本质，相应的最佳治理措施是对其进行回收而非予以控制性的燃烧处理，亦即业界通常所称的“油气回收”。
根据欧美发达国家的实践，一般将涉及到加油站的油气回收划分为收油和发油两个阶段，主要采用密闭收油和密闭加油的措施。第一阶段油气回收系统针对地下储油罐的收油阶段，也就是将油罐车与地下储油罐的输油管及油气回收管连接成密闭的回收系统，当油罐车卸油时，地下储油罐中同体积的油气就会回收到油罐车中，油罐车将回收的油气带回油库[10]。第二阶段油气回收系统针对地下储油罐的发油阶段，当车辆加油时，利用加油枪上的特殊装置，将原本由车辆油箱逸散于空气中的油气经专用油气回收型加油枪、抽气泵进行回收，并将回收的油气储存在地下储油罐内饱压，不做排放。
国内常采用的油气排放控制措施主要在卸油、储油和加油3个环节[11]。卸油油气排放控制措施包括采用浸没式卸油方式、各接口增设密封式快速接头和帽盖、排放口设置压力/真空閥、地下管线坡向油罐等措施；储油油气排放控制措施包括保证油气密闭性部件低正压不漏气、采用测漏功能的电子式液位测量系统、合适的溢油控制等；加油油气排放控制措施包括真空辅助密闭收集加油油气、油气回收管线坡向油罐、加油软管配备拉断截止阀、满油自动停止加油装置等。