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  • 枢纽和干线机场发展与环境保护的几点建议

    高志斌 编 辑:王亚玲 2021-11-19 17:23:00

        

      摘要:伴随着民航客货运输持续高速发展,机场改扩建亦步亦趋追赶快速增长的发展需求,建设的步伐没有能够同步消除噪声污染、大气污染、污水排放等环境保护问题,随着客货吞吐量和航班架次的猛增,这些污染排放已经成为社会关注的焦点,本文提出几点具体建议,以求促进机场与周边环境的协调发展。 

        一、机场与周边环境

      随着民航客货运输持续高速发展,枢纽和干线机场建设进入了快车道,部分建成投运的机场仍难以满足客货增长需求。截至到2019年底颁证运输机场238,年旅客吞吐量1000万人次以上的机场达39个,年货邮吞吐量1万以上的机场达59个,尤其是京津冀、长三角粤港澳大湾区机场群中,一些典型机场在扩建工程投产后吞吐量增长迅速,短短几年就达到设计容量,甚至超负荷运行,对机场运行安全、真情服务提出了挑战,大中型机场普遍面临基础设施、空域和时刻等资源饱和等问题,也反映出民航基础设施供给与需求之间的矛盾依然突出。机场对地区社会经济的发展有很大促进作用,吸引来了大量高技术和创新企业,先进制造业、仓储物流业、金融服务业,吸引了居住、教育、医疗、培训等资源在机场附近聚集,随着机场客货吞吐量的增长,机场区域噪声、废气、废水等污染排放问题日益突出,对周围生态环境的影响越来越大,平衡机场与周边环境协调发展的问题是机场建设者和政府决策部门应该重点考虑的内容。 

        二、机场快速发展伴随着环境保护的痛点

      (一)飞机噪声成为制约机场发展的主要障碍 

      某枢纽机场扩建工程,在工程批复建设之初,距离跑道端2.8公里处已经有成规模的2万人小区,跑道建成通航后,小区宁静的生活全被打破,飞机从小区上空轰鸣而过,噪声扰乱生活,小区居民四处求援,上访不断,各方不安。这是城市发展和机场建设过程中,忽略了城市规划机场远期飞机噪声规划,地方发展与机场发展各自忙于应对迫切的需求,机场运行后,飞机噪声影响了居民正常居住权利,形成居民上访的典型案例。噪声监测显示,伊尔76机型降落时,跑道外测量点最大A声级为95.7dB,同一测量点A343机型飞机最大A声级为78.3dB。飞机在机场起降,噪声影响机场周边敏感目标,机场周边受噪声影响群体向政府、民航主管部门、机场当局进行抗议、投诉、上访,甚至在机场航站楼静坐、围堵机场办公场所,情况严重时影响了机场的正常运行,矛盾在不断升级和演变,处理噪声的代价和难度越来越大,噪声已经成为制约枢纽和干线机场发展的主要障碍。 

      (二)废气污染困扰机场区域群体的工作和生活 

      机场大气污染物来源于场区采用化石燃料的各种设施,主要包括飞机的尾气、机场运行车辆的尾气、能源站燃气的废气、污水处理站的异味、维修区域的废气。飞机尾气对城市和区域环境空气质量具有一定影响,尤其是对机场周边区域的污染贡献较为突出,对机场区域工作生活群体的健康影响也不容忽视[1]。飞机尾气在近地环境中排放污染更大,飞行在大气边界层(915m)高度之内的滑行、起飞、爬升和进近的起飞着陆阶称为LTO循环阶段,飞机发动机在LTO各阶段工作模式不同,燃料燃烧效率和排放也不同,LTO阶段产生的污染物对机场及周边环境造成的影响更为严重,在机场跑滑区域形成线状污染带。吴春涛等研究,飞机在LTO循环及巡航阶段碳排放量分别占单次航班的22%78% [2]。袁远等研究,天津机场2016年飞机LTO阶段尾气排放CO、HC、NOx、PM2.5排放量分别为1160.1t133.1t1515.6t38.1t [3]徐冉等研究,首都机场区域2013年的主要污染物移动源排放的NOx、CO、HC、SO2PM2.5排放总量分别为6287.1t、3596.1t、364.2t、373.4t和1850t,NOx和CO排放显著,各污染物分别占北京市的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和3.4%[4]。陈九龄等研究,虹桥机场NO2PM2.5和PM10年均质量浓度分别高于全上海市年平均值25.3%、7.0%和4.7%[5]。废气污染影响机场区域群体的工作和生活在每年全球人为碳排放中,航空业的碳排放占2.0%2.5%,温室气体排放总量年平均增长8% [6],对世界平均气温上升影响的占比日益加重。 

      (三)除冰污染环境 

      飞机除冰液主要乙二醇、丙二醇和二甘醇为原料,大量采用的除冰液对机场区域的环境影响已经突显。焦英杰等研究,首都机场区域年均消耗除冰液约在2000到4000预估约1000到2000吨成为废液[7]。未能回收处理的除冰废液进入雨水排水系统,随雨水管沟流入调节水池,与水体中的溶解氧发生化学氧化反应,造成周围水体中的化学需氧量大幅升高,水体中的氧急剧降低,造成水中的鱼类、菌类等生物死亡。除冰液的毒性主要来源于表面活性剂和阻蚀剂,这些物质的降解产物更大的毒性,将会干扰水生生物的再生和成长,并能在生物体内积蓄,严重的造成生物死亡。机场调节水池的水体一度臭,污染了环境。千万级吞吐量的寒区机场,每年除冰液使用量在100-300吨或更多,预估50%的除冰废液流入雨水排水系统,将造成机场雨水资源的污染,除冰液资源的浪费。在使用除冰液的机场中,多数机场没有完全回收回用除冰液,废液随雨水冲刷流淌,结果是资源既浪费环境又污染,自然降解随波逐流的除冰废液速度缓慢,人工湿地法处理除冰废液需要长的时间,采用好氧法和厌氧法现场生物处理,处理效果差强人意。 

      (四)有些地方政府追逐机场利益忽视环境保护 

      有些地方政府追逐短期利益,在机场项目选址阶段使用各种力量,通过各种渠道争取新建机场落到自己的行政辖区内,通过机场带动地方社会经济发展。甚至承诺征地费用、拆迁补偿、环保投入等的各项承诺,在选址阶段的一纸承诺有时忽视了环保风险,造成环保工作在选址阶段先天不足,在机场建设投运后,有关承诺落地打了折扣,致使机场运行后,产生了诸多环境保护的矛盾,影响了机场周边的敏感目标。 

       三、机场发展与环境保护的几点建议

      (一)远期机场噪声规划与城市发展规划应匹配协调 

      机场在建设之初,要考虑远期飞机噪声规划,结合机场飞行程序及地面航迹,利用飞机噪声预测程序计算机场70dB、75dB、80dB、85dB的等值曲线图。远期机场噪声规划应与城市总体规划、土地利用规划匹配协调。城市总体规划、控制性详细规划应将75dB以上范围内的居住、学校、医院等敏感目标调整到远期机场噪声规划70dB等值线以外。地方政府在机场周边土地利用时,要守得住寂寞,放得下眼前短期利益,按照总体规划实施土地开发,对于近期75dB以上敏感设施进行拆迁补偿,对于远期机场噪声70dB影响区域内不再建设敏感设施,为机场可持续发展创造条件,这是新建、改扩建机场解决噪声影响的根本途径。机场总体规划引领机场建设发展,是机场高质量发展的重要抓手,与城市发展规划协调才能保障机场安全运行和可持续发展。 

    (二)低噪声飞机将在敏感地区机场广受欢迎

      《环境噪声污染防治法》规定:“产生环境噪声污染的单位,应当采取措施进行防止,机场所在的地方政府对噪声污染防治实施统一监督管理,民航主管部门对噪声污染防治实施监督管理民航部门应当采取有效措施,减轻环境噪声污染”。飞机按照空管指定轨迹行进,在机场起飞降落时噪声最为明显,各种类型的飞机发出的噪声影响范围是不同的,牟全君研究,当LEPN=75DB时,B737-200可影响56km2B737-300仅影响16km2[8]地方政府应主动协商民航主管部门,参考英国伦敦希思罗机场的做法,制定噪声收费标准,在噪声敏感区域,针对不同类型飞机,测量噪声声级,按照污染等级收取噪声污染费,形成噪声补偿基金。采用何种飞机执行运输任务,决定权在航空公司,噪声大的飞机被处罚了钱,航空公司也就有调整机型的动力,或将噪声大的飞机更换成低噪声飞机,或主动调整航线,将噪声大的机型用于无噪声敏感目标地区的机场,或在采购、租赁飞机时噪声也会成为一个重要的考量指标。地方政府结合配套政策、噪声补偿基金,采取专项措施,处理机场周边敏感目标的噪声消减、拆迁补偿、补贴低噪声飞机等,优化机场周边噪声环境。噪声产生在机场管理的区域,机场管理公司应当义不容辞的主动作为,协调航空公司、空管部门和地方政府,引导使用低噪声飞机,沟通协调空管部门采用降噪程序,协助地方政府调整用地规划,优化机场跑道构型避开噪声敏感区,设置噪声自动监测设施,种植吸音植被等降噪措施。 

    (三)新能源实现碳中和零排放

      民航节能减排“十三五”规划显示,我国飞机燃效已处于全球领先水平,持续提升难度大。政策引导方向应该进一步调整,由提高燃效转变为降低排放总量,重点在燃料方向科研攻关,研究低成本海藻生物燃料、生物质航煤等可再生燃料,实现碳中和,努力降低飞机排放总量。 

      油改电、GPU替代APU项目大幅减少了本地污染排放量。但也要进一步认清,我国电力的实际供给结构,80%以上的电来源于煤、石油等化石能源,消耗一度煤电相当于释放约1.15千克二氧化碳等污染物,油改电减排在本地,排放在异地,虽然油改电实现了污染排放总量减少,能源利用效率提升,但没有真正实现CO2零排放。为了避免排放转移,大气治理需要治标治本,以“绿色”推动发展方式转变,坚决“打赢蓝天保卫战”。太阳能、地热、风能、绿电、氢是CO2零排放的新能源,可以鼓励在机场大力使用。尤其是氢作为最清洁能源,也是安全可控的能源,一直没有在机场应用,氢主要来自于化工副产品和电解水,氢释能后只生成水,最清洁,零排放,氢应该进入民航决策者的视野,批准在机场推广使用,氢以一定比例混合在天然气中,为机场能源站提供燃料,氢燃料电池可以为机场运行车辆提供强劲动力,氢燃料电池汽车将是新能源汽车的终结者,机场应提前研究布局。 

    (四)除冰废液变废为宝

      除冰废液通过三个转变变废为宝。第一个转变:除冰废液散排漫流向集中收集储存转变,可以采用气流型除冰液回收车或地下储罐等集中储存装置回收;第二个转变:由机位除冰向定点除冰转变,改变围绕航站楼机位遍地开花的机位除冰方式,向有组织的除冰坪集中除冰回收方式转变;第三个转变:除冰废液处理由单个机场处理向机场群集中处理转变,除冰废液大批量处理能够降低成本,形成规模效应,北欧地区多个机场除冰废液在机场加热浓化后,统一运送到一个国家的定点废液回收公司处理,结合我国机场群分布情况,例如位于寒冷地区的京津冀机场群,除冰废液集中运送到位于中心位置的北京大兴国际机场统一处理,严寒地区的哈尔滨、长春、沈阳机场可以集中到中间位置的吉林长春机场统一处理。还要进一步转变除冰方式,结合具体情况分别使用除冰液和热水除冰,北欧挪威奥斯陆机场、瑞典斯德哥尔摩机场、英国曼彻斯特机场一直在使用热水除冰,在国内,当技术指标许可的情况下,改变100%使用除冰液的除冰模式,大力提倡热水除冰除霜,热水喷射在机身上除掉霜冻或冰雪,热水除冰避免了除冰废液对环境的污染。 

    (五)批复足额环保资金

      建设一座机场,就像策划一场战役,兵闻拙速,因环境保护缺失的机场建设是过速而取败。环境影响评价报告提出了环保要求,地方政府在项目开工前行政审批或环境保护部门批复环境影响评价报告,批复中的环保资金难以落实资金来源。国家发改委或民航主管部门联合省级政府批复项目的初步设计及概算,初步设计及概算批复文件是项目建设的依据,批复概算中环保资金与环保部门审批中的环保资金往往不同,民航主管部门联合省级政府批复概算中的环保资金往往不足,使机场建设单位巧妇难为无米之炊。预可行性研究和可行性研究是解决问题的关键阶段,一些项目没有真正做到可研阶段的可行性分析,而一直努力做“可批性研究”。项目法人单位、地方政府、省级政府和民航主管部门在机场预可行性研究和可行性研究阶段,足额列入环境保护资金,确保环境影响评价中的各项措施,随机场建设同时设计、同时施工、同时投产使用。 

    六)总体规划和项目建设要以环境保护为先

      机场总体规划一直引领项目建设,但快速增长的新需求、集疏运综合交通的新理念、可再生能源的新布局,环境保护的新举措、四型机场建设纲要和导则的新要求,也会因为一个高铁地铁航站楼三位一体的新建项目而推进总体规划的全面修编,但新建项目和总体规划修编应以环境保护为先。(作者:高志斌 首都机场集团公司  

        

      参考文献 

      [1] 王瑞宁,黄成,任洪娟,严茹莎,洪真,徐冲,胡磬遥,安静宇,董柏岩,李莉. 长三角地区民航飞机起飞着陆(LTO)循环大气污染物排放清单[J]. 环境科学学报,2018,38(11):4472-4479. 

      [2]吴春涛,李熙,麦贤敏.中国航空碳排放区域差异及演变特征分析[J].规划师,2015,31(S2):203-208+229. 

      [3] 袁远,吴琳,邹超,张意,李凤华,戈晗,马根慧,毛洪钧.天津机场飞机污染排放及其特征研究[J].环境工程,2018,36(09):81-86+58. 

      [4] 徐冉,郎建垒,程水源,王刚,杨孝文.首都国际机场移动源大气污染物排放清单研究[J].安全与环境学报,2017,17(05):1957-1962. 

      [5]陈九龄,仇欣,潘骏,卞清根,唐民,江飞,王恒茂.上海虹桥机场大气污染特征分析[J].环境监测管理与技术,2018,30(06):39-43. 

      [6]吴春涛,李熙,麦贤敏. 中国航空碳排放区域差异及演变特征分析[J]. 规划师,2015,31(S2):203-208+229. 

      [7]焦英杰,谢悦.首都机场航空器除冰废液回收实践[J].民航学报,2018,2(06):41-43+14. [8]牟全君.我国民用机场建设运营的突出环境保护问题及解决对策[J].北方环境,2012,24(02):116-120+140.