我國揮發(fā)性有機(jī)物(VOCS)排放清單研究進(jìn)展

周 江，練 川，李星和，劉 露，王運(yùn)長，陳思琳，張 培，肖興艷

(貴陽市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院，貴州 貴陽 550002)

1 引言

大氣污染物排放清單是為了解和掌握各地區(qū)的大氣污染物排放量及其時(shí)空分布特征，從而為模擬該地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量提供重要依據(jù)[1]。揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)源排放清單則是根據(jù)排放系數(shù)及活動水平，估算一定時(shí)期內(nèi)VOCs的排放量，并識別對環(huán)境空氣中VOCs有貢獻(xiàn)的主要排放源。制定VOCs源排放清單對于研究大氣空氣中的VOCs濃度分布、污染防治和進(jìn)行總量控制具有重要意義[2]。

2 揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)排放清單建立方法

排放因子估算、模型反演、污染源排放測試和污染源調(diào)查等是建立VOCs排放清單的主要方法[3]。其中，目前最常用的方法為排放因子法，模型反演一般作為排放清單的修正與補(bǔ)充；污染源排放測試由于其工作量大、成本高而很難被廣泛應(yīng)用；污染源調(diào)查一般只適用于城市小尺度范圍。

20世紀(jì)90年代起，國外學(xué)者綜合以上方法建立了不同類型污染源的VOCs排放清單，如歐盟環(huán)境保護(hù)署建立的歐洲25國排放清單[4,5]，US. EPA建立的國家排放清單NEI6]等。歐盟和美國建立的VOCs清單在行業(yè)分布、時(shí)空分布方面均具有較高的分辨率，同時(shí)，排放清單還可以根據(jù)污染源的變化，不斷進(jìn)行更新和完善[7]。基于排放清單的建立，歐美國家已建立了較為完善的VOCs排放因子庫，如UK EA排放因子數(shù)據(jù)庫[4]，AP42排放因子庫[8]，等。

目前，我國VOCs排放清單編制方法，大多使用“自上而下”的排放因子法，研究對象主要集中在全國尺度、京津冀、長三角、珠三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)[1～3, 9～22]。2014年，原環(huán)境保護(hù)部發(fā)布《大氣揮發(fā)性有機(jī)物源排放清單編制技術(shù)指南(試行)》，詳細(xì)列出了我國主要VOCs排放源的排放因子，對我國相關(guān)地區(qū)VOCs排放清單的建立和污染防治對策提供了重要的指導(dǎo)作用。

3 我國基于排放清單的VOCs排放量

GEIA/EDGAR曾估算了世界各地人為源VOCs的排放量，并使用Version 3.2版本估算出我國在1990～1995年期間VOCs年排放量約為1000～1100萬t[23]。還有部分學(xué)者采用“排放因子法”，建立了我國不同時(shí)期人為源VOCs排放清單。如：

Klimont估算了1990～1995年我國人為源VOCs排放清單，其研究結(jié)果西安市，我國在1990年和1995年的人為源VOCs排放量分別為1110萬t、1310萬t；其中，最主要的排放源為固定燃燒源，約占VOCs排放量的40～50%，其次是交通移動源排放量，約占20～30%，溶劑使用排放量約占10～13%[24]。

Streets為ACE-ASIA 和 TRACE-P 計(jì)劃建立了覆蓋我國范圍的VOCs區(qū)域排放清單，研究結(jié)果顯示：我國2000年人為源VOCs排放量為1740萬t，其中34%來自于煤炭燃燒和生物質(zhì)燃燒過程，27%來自于交通部門[25]。

Wei W等研究認(rèn)為2005年我國人為源VOCs排放量為1940萬t，各類源排放量由大到小的順序依次為固定燃燒源(667萬t)>移動源(469萬t)>溶劑使用源(342萬t)>工藝過程源(307萬t)>存儲和運(yùn)輸排放源(50萬t)[12，26]。

龔芳等通過排放因子法得出我國2010年人為源VOCs排放總量約2230萬t[14]，各類源排放量按從大到小的順序依次為固定燃燒源(26%)>工藝過程源(24%)>移動源(22%)>溶劑使用源(21%)>儲存和運(yùn)輸排放源(7%)，即固定燃燒源是最重要的排放環(huán)節(jié)，其次是工藝過程源。

張新明等根據(jù)《大氣揮發(fā)性有機(jī)物源排放清單編制技術(shù)指南(試行)》的編制方法、排放因子及其他相關(guān)活動水平的統(tǒng)計(jì)資料，計(jì)算了我國2015年人為源VOCs排放量及其行業(yè)特征、區(qū)域特征[27]。結(jié)果顯示，我國2015年VOCs排放總量約為2503萬t。

根據(jù)上述學(xué)者對我國歷年VOCs排放量的研究成果，得出從1990年到2015年，我國人為源VOCs排放量增加了1.25倍，其中進(jìn)入2000年以來，VOCs排放量年均增長率在2.2%～2.8%之間(表1)。

表1 1990～2015年我國人為源VOCs排放量變化情況

4 我國VOCs排放特征

根據(jù)張新民等研究成果，我國VOCs排放具有顯著的行業(yè)特征和區(qū)域特征[27]。在行業(yè)特征來上，我國工業(yè)源VOCs排放最多，占總排放量的43%，其次是移動源，其排放量占總排放量的28%，生活源、農(nóng)業(yè)源的VOCs排放量則相對較小，分別占總排放量的15%、14%。在工業(yè)源中，VOCs量較多的行業(yè)為化工行業(yè)，其VOCs排放量約占工業(yè)源總排放量的9.7%；排放量次之的為工業(yè)涂裝行業(yè)，約占工業(yè)源總排放量的9.1%；石化行業(yè)、印刷業(yè)排放的VOCs分別占工業(yè)源總排放量的9%、3.6%。移動源中，道路機(jī)動車和油品儲運(yùn)銷排放的VOCs較多；農(nóng)業(yè)源中，排放VOCs最多的為農(nóng)藥使用；生活源中，排放VOCs較多的為餐飲油煙、家居用品和化妝品。

在區(qū)域特征上(圖1)，根據(jù)不同區(qū)域VOCs排放量在全國VOCs總排放量的百分比，可將全國主要區(qū)域分為五個(gè)檔次，即>10%、5%～10%、3%～4%、1%～2%和<1%。其中，VOCs排放量最大的為長三角地區(qū)，其排放量約占全國VOCs排放總量的19%；位于5%～10%檔次城市(群)共有4個(gè)，按VOCs排放量從大到小依次為山東(9%)>京津冀地區(qū)(8%)>河南(7%)>珠三角地區(qū)(6%)；位于3%～4%檔次的城市(群)數(shù)量最多，共有14個(gè)城市(群)，從大到小依次為四川>遼寧>湖北>湖南、黑龍江>福建>內(nèi)蒙古>山西>吉林>云南>陜西>廣西>江西>新疆；位于1%～2%的城市(群)共有5個(gè)，按VOCs排放量從大到小依次為甘肅>重慶>貴州>海南>寧夏；位于<1%檔次的城市(群)共有兩個(gè)，即青海和西藏。

圖1 2015年我國不同城市(群)VOCs排放量占全國總排放量的百分比

5 結(jié)論與建議

制定VOCs源排放清單對于研究大氣空氣中的VOCs濃度分布、污染防治和進(jìn)行總量控制具有重要意義。目前我國的VOCs源排放清單大多使用“自上而下”的排放因子法，研究對象主要集中在全國尺度、京津冀、長三角、珠三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，不同學(xué)者通過源排放清單得出了我國VOCs排放量的變化趨勢及排放特征。建議今后加強(qiáng)本地化VOCs排放清單的研究，并因地制宜地采取防控措施。