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中國大氣揮發性有機物控制現狀及對策研究

时间:2017-11-2 15:20:15訪問:

大氣揮發性有機物(VOCs)不僅本身具有較強毒性,而且是影響中國區域複合大氣汙染的重要前體物和參與物。近年來,中國不斷加大對VOCs的管控力度,從制定政策體系、建立監測標准等角度采取了一系列的措施。但總體來看,中國大氣VOCs控制仍存在許多問題。突出地體現在:基礎數據匮乏,排放狀況不清;法律法規滯後,汙染防治與監管體系不健全;排放標准和監測規範不完善,控制技術亟需革新。基于此,本文從完善法律法規、健全制度體系和加強標准控制等方面提出了加強VOCs管控的思路和對策建議。

前言

揮發性有機化合物(VOCs)是一類有機化合物的統稱,對人體健康有較大危害。如苯被列爲第一類致癌物。VOCs可以和氮氧化合物發生光化學反應,形成光化學煙霧;也能與大氣中的OH、NO3、03,等氧化劑發生多途徑反應,生成二次有機氣溶膠(SOA)。在國際上,美國、歐盟等很早就認識到了VOCs對環境空氣質量的重要影響,制定和實施了一系列VOCs汙染控制的法律法規和排放標准。例如美國基于新汙染源行爲標准(NSPS)和《清潔空氣法修正案》(CAAA)制定和完善了一系列的法規標准,有效減少了VOCs排放,極大改善了區域環境質量。在中國,VOCs已成爲影響區域複合大氣汙染的重要前體物和參與物,並起著關鍵作用。鑒于此,本文從政策體系、標准規範和控制技術等方面系統論述了中國VOCs的管控現狀及存在的問題,並對進一步提高管控能力提出了一些思路和建議,以期能爲相關決策提供參考。

1中國大氣VOCs的控制現狀

1.1政策體系的建立

近年来,中国不断加强对VOCs汙染的管理控制。2010年5月,环保部等9部门联合制定了《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》,把开展VOCs防治工作列为大气污染联防联控的重要组成部分。2011年6月,《国家环境保护“十二五”科技发展规划》正式发布,明确提出研发具有自主知识产权的VOCs典型污染源控制技术及其相应的工艺与设备,并且针对VOCs研发污染控制技术综合评价指标体系和定量评估方法,筛选出最佳可行的大气污染控制技术。2012年2月,国务院颁布新的《环境空气质量标准》,增加了细颗粒物(PM2.5)和臭氧(03)8小时浓度限值监测指标,这将进一步推动VOCs汙染治理工作的开展。2012年12月,《国家“十二五”重点区域大气污染防治规划》出台,指出要开展重点行业治理,完善VOCs汙染防治体系。2013年5月,环保部发布《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》,提出VOCs汙染防治应遵循源头和过程控制与末端治理相结合的综合防治原则,到2015年基本建立起重点区域VOCs汙染防治体系,到2020年基本实现VOCs从原料到产品、从生产到消费的全过程减排。中国VOCs控制工作的政策体系已初步形成,并具有一定的可操作性。

1.2頒布的相關排放/檢測標准

在現有大氣汙染源排放標准中,《橡膠制品工業汙染物排放標准》(GB27632—2011)、《合成革與人造革工業汙染物排放標准》(GB21902—2008)和《大氣汙染物綜合排放標准》(GB16297—1996)共3個標准分別對典型行業、大氣固定源和無組織等情況下的VOCs排放進行了規定,涉及的VOCs主要有苯、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴、二甲基甲酰胺(DMF)、酚類、甲醛、乙醛和VOCs總量等。此外,《惡臭汙染物排放標准》(GB14554—93)依據排氣筒高度分別給出了甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚、三甲胺和苯乙烯等物質的每小時排放量限值(kg/h)。此外,部分省市也開始有針對性地制定VOCs相應的管理和控制措施。例如,北京市針對油氣儲運行業中VOCs的排放問題實施了《儲油庫油氣排放控制和限值》(DB11/206—2010)、《油罐車油氣排放控制和限值》(DB11/207—2010)和《加油站油氣排放控制和限值》(DB11/208—2010)等標准;廣東省針對典型VOCs排放行業,頒布了《家具制造行業揮發性有機化合物排放標准》(DB44/814—2010)、《印刷行業揮發性有機化合物排放標准》(DB44/815—2010)、《表面塗裝(汽車制造業)揮發性有機化合物排放標准》(DB44/816—2010)和《制鞋行業揮發性有機化合物排放標准》(DB44/817—2010)等。

在大氣汙染源排放VOCs的監測技術規範方面,目前尚未發布獨立的國家標准。但是,在《合成革與人造革工業汙染物排放標准》(GB21902—2008)的附錄C中,對工業源VOCs的采樣點位、時間、頻度、樣品前處理和分析測定方法等進行了詳細規定和說明。該導則基本能滿足工業源VOCs的監測需求,同時環境空氣VOCs樣品采集和分析也可參照執行。此外,《工作場所空氣有毒物質測定一酰胺類化合物》(GBZ/T16062—2004)、《工作場所空氣有毒物質測定一脂肪族酮類化合物》(GBZ/T16055—2004)、《工作場所空氣有毒物質測定一芳香烴類化合物》(GBZ/T16042—2007)和《多氯代二苯並二惡英和多氯代二苯並呋喃的測定一同位素稀釋高分辨毛細管氣相色譜/高分辨質譜法》(HJ/T77—2001)等4個標准從不同角度涵蓋了多種VOCs的測定。另外,國內學者還開展了許多采樣和分析方法研究,這些工作爲制定環境空氣VOCs的監測技術方法和相關標准打下了堅實的基礎。

1.3主要采取的控制技術

在控制技術領域,目前國外主要是通過使用先進清潔生産工藝流程和開發改進原有設備以達到削減VOCs排放的目的。控制技術也以引進和模仿國外的爲主,特別是美國海灣地區空氣質量管理區(BAAQMD)指導文件、加州空氣汙染控制協會(CAPCOA)信息中心、清潔空氣技術中心(CATC)空氣汙染技術報告等均提供了典型行業最佳可行控制技術(BACT)的相關信息。但由于目前中國對VOCs的控制還未形成體系,故只對少數行業采取控制,並根據不同行業排放有機廢氣的濃度和價值來

決定采用回收或銷毀的技術措施。例如,對于濃度大于5000mg/m33或者有利用價值的VOCs大多采用回收技術循環利用;對于濃度小于1000mg/m3則以銷毀技術爲主。主要的控制技術有傳統的燃燒法、吸附法、吸收法、冷凝法和生物膜法等,還有新興的電暈法和光催化氧化法等,不同技術適用範圍不同。以塗料行業爲例,燃燒技術主要用于烘幹室排放的含VOCs廢氣的治理,吸附技術主要處理低濃度的噴塗室排放的尾氣。

2VOCs控制中存在的主要問題

2.1基礎數據匮乏,排放狀況不清

中国工业门类复杂,产业规模庞大,目前环境污染控制主要着重于常规污染物。由于重视程度不够以及有毒有害废气管理与监控条件所限,中国环境监管部门对于工业企业有毒有害废气的排放源分布、排放强度和治理情况等基础信息掌握较少。环境空气中VOCs的监测仍以科学家自主小规模探索式研究为主,缺乏区域和全国环境空气VOCs汙染特征等基础数据,排放状况不清。在VOCs排放量方面,目前学者仍主要采用欧盟或美国的排放系数进行测算p一0l,这导致结果的可靠性和可应用性不足。

2.2法律法規滯後,汙染防治與監管體系不健全

現階段中國VOCs控制才剛剛起步,系統性不強、行業針對性差、控制不全面等問題較爲突出。18現行《大氣汙染防治法》(2000年)中僅提到“有機烴類尾氣”、“有毒有害氣體”和“有毒有害煙塵”,沒有關于VOCs的具體陳述。此外,目前國家和地方大氣汙染防治相關的法律、法規中對于有毒有害廢氣的汙染防治管理條文僅局限于突發性事故條件,缺少對有毒有害廢氣汙染源環保入、日常監管和風險防範方面的專項具體要求,系統有效的有毒有害廢氣汙染防治和監管體系亟待建立。

2.3排放標准和監測規範不完善,控制技術亟需革新

VOCs汙染物种类复杂、来源广泛。目前中国环境空气质量标准尚未包括VOCs,典型行业VOCs排放标准也存在明显不足,亟待完善。大气污染源和环境空气VOCs監測分析方法以參考國外相關標准爲主,缺少統一的技術規範,使不同研究結果缺乏可比性,增加了汙染防治工作的難度。在控制技術方面,以模仿和追蹤國外技術爲主,缺少適合中國國情的具有自主知識産權的控制技術。

3進一步加強VOCs管控的思路和建議

3.1完善法律法規

盡快修改《大氣汙染防治法》,增加VOCs相關管理和控制內容。建議在《大氣汙染防治法》修訂中以專節形式,集中規定防治“有毒有害物質”汙染大氣的特殊管理制度和措施。主要內容應包括:一是制定VOCs類有毒空氣汙染物優先控制名錄;二是對VOCs類有毒空氣汙染物實施環境管理登記;三是禁止或者限制VOCs類有毒空氣汙染物的生産、使用;四是明確VOCs類有毒空氣汙染物的控制及削減計劃;五是控制VOCs類有毒空氣汙染物所致的室內空氣汙染,特別是公共場所室內空氣汙染;六是推行VOCs類有毒空氣汙染物的環境汙染責任保險等。

3.2健全制度體系

一是组织相关部门和地方全面开展中国大气VOCs的污染普查,明确高排放重点行业的类型和区域布局。二是有针对性地开展重点地区VOCs汙染控制试点工作,基于试点经验研究制定在全国层面加强管控的措施。三是加强VOCs控制技术的研发投入,开发研制VOCs的替代品,改进现有工艺和生产设备,减少生产过程中的VOCs排放。四是对未建设VOCs防治设施或不能稳定达标排放的企业,加大投资力度,限期治理,逾期不能完成治理任务者,应停止生产、依法关闭。五是环境保护部门应建立专门的监督检查机制,并强化执法力度。

3.3加強標准控制

从完善监测标准、排放标准和环保行业标准三个层面加强VOCs的控制。在监测标准方面,一是加快制定VOCs監測方法标准;二是环境空气和固定源废气排放标准中增加典型VOCs限值;三是制定和颁布VOCs的采样和测定分析方法标准,为各地监测系统的监测工作提前打下基础。在排放标准方面,一是重点完善典型行业VOCs排放标准体系,二是逐步制定污染源VOCs类有毒空气污染物排放和标准。在环保行业标准方面,一是完善环保涂料、油墨、清洗剂等含VOCs类有毒空气污染物的环境标识标准,二是制定电子电器产品、通用设备等表面涂装行业的清洁生产标准。

4結語

近年來,中國不斷加大對VOCs的管控力度,從制定政策體系、建立監測標准等角度采取了一系列的措施。但總體來看,中國大氣VOCs控制存在基礎數據匮乏,排放狀況不清、法律法規滯後,汙染防治與監管體系不健全、排放標准和監測規範不完善,控制技術亟需革新等問題,需要進一步完善法律法規、健全制度體系和加強標准控制。


 
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