劉 亮
(烏魯木齊市污染控制中心 新疆烏魯木齊 830000)
隨著《大氣污染防治行動計(jì)劃》的完美收官,各考核城市都完成了各自PM10的考核任務(wù)。近幾年來,各地下大力氣強(qiáng)抓大氣污染治理,通過調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局、淘汰落后產(chǎn)能、加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加清潔能源供應(yīng)等措施、大幅削減了污染物的排放,并且工業(yè)企業(yè)的脫硫、脫硝技術(shù)愈發(fā)成熟,我市二氧化硫、二氧化氮的排放濃度以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),PM10的濃度也逐年下降,臭氧的濃度卻呈現(xiàn)逐年上升趨勢?!笆濉逼陂g國家對各省市的空氣質(zhì)量也轉(zhuǎn)變了考核方式,側(cè)重于PM2.5和優(yōu)良天數(shù)達(dá)標(biāo)比例的考核,作為形成臭氧污染的前體物,VOCs的治理顯得愈發(fā)急迫。
隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,大氣污染成為難以避免的嚴(yán)重問題。近年來,我國空氣質(zhì)量改善緩慢,大氣污染物的排放總量長年居高。按污染物分類來看,四類主要污染物年均濃度基本呈現(xiàn)逐年下降趨勢,達(dá)標(biāo)城市比例有所提高,但北方城市及京津冀冬季大氣污染依然嚴(yán)重。目前的大氣污染程度仍然與理想的空氣環(huán)境有一定距離,總體大氣污染形勢嚴(yán)峻,部分城市大氣污染超標(biāo)嚴(yán)重,區(qū)域復(fù)合型大氣污染日益突出,重污染天氣頻發(fā)、臭氧污染嚴(yán)重。
VOCs的排放源及其污染物排放量的研究是控制大氣中VOCs的根本,而VOCs氣體的來源很廣泛。典型的VOCs排放源可分為人為排放源(包括固定源與移動源及面源)和自然排放源兩類,其中以人為排放源為主,多半為石油化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程、產(chǎn)品消費(fèi)行為以及機(jī)動車尾氣造成。VOCs主要來源于(1)石油化工廠排出的工藝尾氣,如石油煉制工藝,石油化工氧化工藝,石油化工儲罐生產(chǎn)工藝。(2)石油、煤炭、天然氣等的開采和儲運(yùn)過程中可有大量VOCs氣體產(chǎn)生。(3)機(jī)動車排放的尾氣中含有的未完全燃燒的烴類物質(zhì)。(4)室內(nèi)裝飾、汽車噴涂、制藥等行業(yè)溶劑使用過程揮發(fā)的有機(jī)物質(zhì)。(5)日常生活中使用的化妝品,有機(jī)農(nóng)藥、塑料制品、各種洗滌劑的加工和使用過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)。
VOCs多半具有光化學(xué)反應(yīng)性,在紫外線照射下,VOCs會與大氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成二次污染物(如:臭氧)或強(qiáng)化學(xué)活性的中間產(chǎn)物(如:自由基),從而增加臭氧及PM2.5的地表濃度,污染空氣質(zhì)量,且VOCs和氮氧化物等在紫外光照的作用下,發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),生成臭氧、二次氣溶膠等污染物,引起對流層臭氧和氣溶膠增加。對流層臭氧也是一種具有溫室效應(yīng)的氣體,可引起氣候變暖。
根據(jù)我國VOCs污染防治走在前列的先進(jìn)省市上海市、江蘇省、廣東省VOCs污染防治的歷程及經(jīng)驗(yàn)。上海市:上海市是我國最早開展VOCs治理的城市,2007年第一次污染源普查時,就將VOCs納入普查因子,再次基礎(chǔ)上建立全市VOCs排放清單。2014年篩選全市排放量較大的150家重點(diǎn)企業(yè),要求制定一廠一方案,并落實(shí)末端治理工程。2011年選擇上海石化、高橋石化、華誼、賽科等重點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行VOCs治理、開展LDAR試點(diǎn)。2015年要求排放量較大的2000家企業(yè)實(shí)施VOCs減排,并給予財(cái)政補(bǔ)貼支持,引逼結(jié)合促減排。上海市將VOCs防治要求寫入《上海市清潔空氣行動計(jì)劃(2013-2017)》、《上海市大氣污染防治條例》等地方法規(guī),同時為支撐管理要求及現(xiàn)場執(zhí)法,在國家行業(yè)VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)都不完善的情況下,借鑒國外管理標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)本地實(shí)際先后制定并發(fā)布各類VOCs減排技術(shù)指引及規(guī)范10余項(xiàng),有力推動了主要固定污染源的VOCs減排工作。江蘇省:重點(diǎn)對55個工業(yè)園區(qū)就重點(diǎn)行業(yè)加強(qiáng)VOCs的治理及監(jiān)管,從2010年起,針對VOCs污染排放的變化及治理進(jìn)展情況,每年制定相應(yīng)的管理政策,陸續(xù)開展各個重點(diǎn)行業(yè)的VOCs治理。加強(qiáng)對基層的技術(shù)指導(dǎo)培訓(xùn),每年針對年度重點(diǎn)工作,就VOCs治理技術(shù)、政策、標(biāo)準(zhǔn)開展培訓(xùn),舉辦省、市工作園區(qū)不同層級VOCs治理技術(shù)交流,開展專題技術(shù)推介,開展省級重點(diǎn)建設(shè)治理技術(shù)示范工程篩選。提升VOCs環(huán)境監(jiān)管能力,根據(jù)化工園區(qū)自身特點(diǎn)和特征因子建成了大氣自動監(jiān)測站、電子鼻預(yù)警系統(tǒng)、大氣流動監(jiān)測車和大氣污染預(yù)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等大氣污染監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng),并納入園區(qū)管理系統(tǒng),提升環(huán)境監(jiān)管能力,通過經(jīng)濟(jì)激勵等政策,引導(dǎo)企業(yè)安裝在線監(jiān)控設(shè)備,化工園區(qū)建立泄露修復(fù)平臺,提升無組織廢氣管理能力。廣東?。横槍OCs源類型多、分布廣、情況負(fù)責(zé)的特點(diǎn),從管理入手,發(fā)布《LDAR項(xiàng)目評估技術(shù)規(guī)范實(shí)施技術(shù)要求》等地方管理規(guī)范,同時這也是國內(nèi)首個LDAR實(shí)施情況評估規(guī)范,同時狠抓標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),制定重點(diǎn)行業(yè)VOCs排放標(biāo)準(zhǔn),印刷、家具、制鞋及汽車制造四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)為國內(nèi)首批VOCs地方標(biāo)準(zhǔn)。借粵港清潔生產(chǎn)伙伴計(jì)劃,舉區(qū)域合作治理,持續(xù)深化重點(diǎn)地區(qū)、行業(yè)、企業(yè)的治理內(nèi)容和要求。建立LDAR管理平臺,推進(jìn)LDAR技術(shù)在全省煉化石油行業(yè)全面應(yīng)用。
VOCs的種類繁多、物理和化學(xué)性質(zhì)差異大,常見的化合物就有100多種,排放的行業(yè)眾多,主要行業(yè)就有幾十個,且在大多數(shù)情況下,污染物是以混合物的形勢排放,排放點(diǎn)源多而分散,無組織排放情況嚴(yán)重,難以集中進(jìn)行收集,因此VOCs治理是一個很復(fù)雜的過程。目前常用的VOCs治理技術(shù)主要是吸附技術(shù)、熱力焚燒技術(shù)(RTO/TO)、催化燃燒技術(shù)(RCO/CO)及生物凈化技術(shù)四種,蓄熱式燃燒技術(shù)(RTO/TO)近年來得到廣泛的應(yīng)用,應(yīng)用范圍廣,凈化效率高,能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,但當(dāng)廢氣濃度過低時,無法保證廢氣自然以產(chǎn)生維持熱氧化溫度,需要使用助燃?xì)怏w,增加處理成本,且只適用于連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生含VOCs廢氣的治理,存在技術(shù)局限性,在大多數(shù)情況下,采用單一技術(shù)往往難以達(dá)到治理要求,且不經(jīng)濟(jì)。如治理低濃度廢氣時采用吸附濃縮+RTO/RCO技術(shù),治理高濃度廢氣時采用冷凝回收+吸附回收技術(shù)。
根據(jù)研究,對于VOCs的生產(chǎn)行業(yè),無組織排放約占總排放量的70-90%,管控好無組織VOCs的排放對削減VOCs的排放至關(guān)重要,要將無組織排放轉(zhuǎn)化為有組織排放,進(jìn)行控制,如在局部安裝排氣筒進(jìn)行收集處理,密閉產(chǎn)生VOCs的設(shè)備、空間及建筑物,鼓勵企業(yè)通過采用低VOCs含量的原輔材料、清潔生產(chǎn)工藝等措施減少VOCs的產(chǎn)生,加強(qiáng)源頭的管控。
2017年我市優(yōu)良天數(shù)242天,同比減少4天,空氣質(zhì)量總體達(dá)標(biāo)率略有下降,由2016年的67.6%降至2017年的 66.8%。2017年全年SO2平均濃度為13微克/立方米,同比下降7.1%;NO2平均濃度為49微克/立方米,同比下降7.5%;PM10平均濃度為105微克/立方米,同比下降9.5%;PM2.5為70微克/立方米,同比下降7.9%;CO平均濃度為1.4毫克/立方米,同比下降6.7%;O3濃度為74微克/立方米,同比上升25.4%。O3對綜合指數(shù)的貢獻(xiàn)率也達(dá)到12%,超過SO2,且4-9月O3作為首要污染物的比例也達(dá)到33.3%。
4.1 利用第二次污染源普查的機(jī)會,更新我市VOCs排放清單,建立更加完善、更加詳實(shí)的排放清單,為我市VOCs治理政策的制定提供科學(xué)依據(jù)。
4.2 嚴(yán)格建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境準(zhǔn)入。我市各級環(huán)境保護(hù)主管部門結(jié)合主體功能區(qū)劃、環(huán)境功能區(qū)劃、城市總體規(guī)劃等要求,優(yōu)化調(diào)整涉VOCs排放產(chǎn)業(yè)布局。加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)與約束,加快淘汰落后產(chǎn)品、技術(shù)和工藝裝備。新、改、擴(kuò)建項(xiàng)目應(yīng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)中選用先進(jìn)的清潔生產(chǎn)和密閉化工藝,提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)設(shè)備、裝置、管線、采樣等密閉化,從源頭減少VOCs泄漏環(huán)節(jié),工藝、儲存、裝卸、廢水廢液廢渣處理等環(huán)節(jié)應(yīng)采取高效的有機(jī)廢氣回收與治理措施,滿足國家及地方的達(dá)標(biāo)排放和環(huán)境質(zhì)量要求。
4.3 完善VOCs監(jiān)督管理體系。我市各級環(huán)境保護(hù)主管部門應(yīng)對行政區(qū)內(nèi)涉VOCs企業(yè)進(jìn)行全面監(jiān)管,以企業(yè)為單元,通過統(tǒng)一的VOCs信息管理平臺做好統(tǒng)計(jì)、審核與監(jiān)管工作,不定期對企業(yè)申報(bào)情況進(jìn)行抽查和評估。加強(qiáng)VOCs監(jiān)測能力建設(shè),建立本行政區(qū)內(nèi)企業(yè)的VOCs監(jiān)測監(jiān)控體系,定期向社會公布監(jiān)測體系的運(yùn)行情況及監(jiān)測結(jié)果。
4.4 實(shí)施VOCs全過程污染控制。企業(yè)應(yīng)結(jié)合污染現(xiàn)狀和生產(chǎn)管理水平,以工藝廢氣排放、生產(chǎn)設(shè)備密封點(diǎn)泄漏、儲罐和裝卸過程揮發(fā)損失、廢水廢液廢渣系統(tǒng)逸散等環(huán)節(jié)及非正常工況排污為近期VOCs控制工作重點(diǎn),科學(xué)制定VOCs綜合整治工作方案,明確工作進(jìn)度和完成時限。
4.5 建立VOCs管理體系。企業(yè)應(yīng)將VOCs的治理與監(jiān)控納入日常生產(chǎn)管理體系。建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與過程管理的動態(tài)檔案、VOCs污染防治設(shè)施運(yùn)行臺賬,制定“泄漏檢測與修復(fù)”、監(jiān)測和治理等方面的管理制度,制定突發(fā)性VOCs泄漏防范和處置措施,納入企業(yè)應(yīng)急預(yù)案。有組織廢氣排放應(yīng)逐步安裝在線連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng),廠界安裝特征污染物環(huán)境監(jiān)測設(shè)施,并與當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)主管部門聯(lián)網(wǎng)。
4.6 著力減少煤炭、石油、天然氣等化石能源的消耗,強(qiáng)化對無組織排放的監(jiān)管與治理,加強(qiáng)對機(jī)動車尾氣排放的監(jiān)管。
4.7 加強(qiáng)VOCs防治技術(shù)的指導(dǎo)培訓(xùn)。增強(qiáng)環(huán)境管理、環(huán)境執(zhí)法人員VOCs防治有關(guān)政策、治理技術(shù)方面的知識儲備,提高環(huán)境監(jiān)管能力。
4.8 強(qiáng)化重點(diǎn)區(qū)域“烏-昌-石”、“奎-獨(dú)-烏”區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控,積極應(yīng)對重污染天氣。
作為形成臭氧和細(xì)顆粒物(PM2.5)污染的重要前體物,揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)排放形勢日趨嚴(yán)峻,環(huán)保部等國家六部委聯(lián)合印發(fā)《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》,提出以重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)污染物為主要控制對象,推進(jìn)VOCs與氮氧化物協(xié)同減排。雖然我市的氮氧化物濃度已得到有效控制,但臭氧年均濃度大幅上升,為切實(shí)降低臭氧及細(xì)顆粒物濃度,VOCs的有效減排就顯得尤為重要。
[1]田紅,劉合凡 ,馮淼.等.我國典型城市揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)防治經(jīng)驗(yàn)及管控探索[J]四川環(huán)境,2016,35(4):68-77.
[2]楊一鳴,周學(xué)雙,崔積山.等.揮發(fā)性有機(jī)物定義對我國管控思路的影響[J]環(huán)境影響評價,2016,38(2):41-47.