基層揮發(fā)性有機物（VOCs）治理思考

李 寧，胡素霞，謝永霞

（1.安陽市生態(tài)環(huán)境局安陽縣分局，河南安陽455000；2.安陽市環(huán)境科學研究所，河南安陽455000）

近年來，隨著大氣污染防治力度的加大和各項治理措施的落實，環(huán)境空氣質(zhì)量明顯改善，多數(shù)污染物呈下降趨勢。然而，在局部地區(qū)的夏季，臭氧（O3）濃度仍持續(xù)居高不下，O3成為首要污染物的天數(shù)明顯增加，對空氣質(zhì)量造成不小影響。以細顆粒物（PM2.5）和O3為特征污染物的大氣復合污染形勢依然嚴峻。

作為PM2.5和O3的前體物，二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、煙粉塵等污染物治理的成效明顯，而導致大氣復合型污染的重要污染因子揮發(fā)性有機物（VOCs）治理起步較晚，控制和監(jiān)管水平相對較低，現(xiàn)已成為大氣污染防治中的重要短板。生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于印發(fā)“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治工作方案的通知》（環(huán)大氣〔2017〕121號）對VOCs治理工作提出了具體目標：到2020年，建立健全以改善環(huán)境空氣質(zhì)量為核心的VOCs污染防治管理體系，實施重點地區(qū)、重點行業(yè)VOCs污染減排，排放總量下降10%以上。目前，正是“十三五”收官之年，處于打贏大氣污染防治攻堅戰(zhàn)的關(guān)鍵時期，做好VOCs治理工作意義重大。

1 VOCs的主要危害

揮發(fā)性有機物，英文名稱Volatile Organic Compounds,簡稱VOCs。由于控制目的不同，在不同國家、不同組織有著不相同的定義，即使在國內(nèi)不同地方、不同行業(yè)也不盡相同。我國2019年7月1日實施的《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準（GB 37822-2019）》《涂料、油墨及膠粘劑工業(yè)大氣污染物排放標準（GB 37824—2019）》，以及河南省2020年6月1日實施的《工業(yè)涂裝工序揮發(fā)性有機物排放標準（DB41 1951—2020）》、《印刷工業(yè)揮發(fā)性有機物排放標準(DB41 1956—2020)》等排放標準中的定義為參與大氣光化學反應的有機化合物，或者根據(jù)有關(guān)規(guī)定確定的有機化合物。這定義體現(xiàn)了我國的環(huán)保管控重點，覆蓋了各行業(yè)管控的特征污染物。

VOCs種類繁多，按化學結(jié)構(gòu)不同分為烷烴、芳香烴類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類及其他化合物等8類。按照沸點的不同分為極易揮發(fā)性有機物（VVOC）、揮發(fā)性有機物（VOC）、半揮發(fā)性有機物（SVOC）。VOCs分子量較小，容易氣化，又活性較強，可以以一次揮發(fā)物的氣態(tài)存在，又可以在紫外線照射下發(fā)生化學反應，生成更為復雜的氣態(tài)、固態(tài)等混合物而存在，給環(huán)境和人體健康帶來直接或間接的危害。

1.1 形成光化學煙霧

大氣中碳氫化合物(HC)、NOx等一次污染物，在陽光中紫外線的作用下發(fā)生光化學反應，生成O3、過氧乙酰硝酸酯（PAN）、醛、酮、自由基等二次污染物。光化學反應過程中一次污染物和二次污染物的混合物形成的煙霧，即為光化學煙霧。光化學煙霧呈藍色，具有強氧化性，對人和動植物傷害很大。光化學煙霧污染事件最早出現(xiàn)在美國洛杉磯，許多人出現(xiàn)眼睛痛、頭痛、呼吸困難等癥狀甚至死亡。1955年的光化學煙霧污染事件發(fā)生兩天內(nèi)，65歲以上的老人死亡400多人。

1.2 形成霧霾

光化學反應造成大氣環(huán)境中O3濃度的增加，這是目前各地環(huán)境空氣質(zhì)量指標中關(guān)注的重點。同時，O3濃度的增加會增加大氣的氧化性。氧化導致大氣中顆粒物濃度增加，促進了PM2.5的形成，導致霧霾天氣。我國從2013年開始，霧霾天氣頻發(fā)，一度成為環(huán)保工作的難題和挑戰(zhàn)，經(jīng)過幾年的治理雖取得一定的成效，但仍不容小覷。霧霾天氣對人體呼吸道和心血管系統(tǒng)的傷害很大。

1.3 破壞臭氧層

低空中的臭氧刺激性強，危害人體健康，高空中的臭氧層可以阻止紫外線輻射，保護人體健康。VOCs中的氟氯烴，進入到高空中，在紫外線的照射下分解出破壞臭氧層的氯原子，從而對臭氧層產(chǎn)生破壞。臭氧層的破壞，導致溫室效應，影響氣候變化。

1.4 損害人體健康

對人體健康的危害主要有：刺激眼睛、呼吸道和皮膚。具有毒性，高濃度的VOCs可能導致人體的肝、腎、血液、中樞神經(jīng)中毒。如苯以及苯系物，還會致癌、致畸、致突變。

2 VOCs的治理現(xiàn)狀

VOCs可以分為人為排放源和自然排放源。人為排放源又分為工業(yè)源、生活源、農(nóng)業(yè)源和移動源。工業(yè)源包括化石燃料燃燒類、制程排放類、溶劑使用類或是油品揮發(fā)類，如煉油、石化、有機化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、工業(yè)涂裝、包裝印刷等行業(yè)。生活源包括餐飲油煙、建筑裝修、服裝干洗等方面的排放源。農(nóng)業(yè)源包括農(nóng)藥使用、秸稈焚燒等方面的排放源。移動源指各種交通工具以及非道路移動機械排放源。自然排放源包括植物排放、濕地厭氧過程等排放源。相對于人為排放源，自然排放源有很大的不可控因素。治理從人為排放源入手，重點應放在工業(yè)源，兼顧生活源、移動源和農(nóng)業(yè)源。

近年來，VOCs的治理工作逐步成為各地的工作重點。全面實施VOCs達標排放治理，推行石化企業(yè)和化工企業(yè)泄漏檢測與修復（LDAR），實施重點行業(yè)的綜合整治，加強機動車排污監(jiān)控，加強加油站油氣回收監(jiān)管，強化餐飲行業(yè)VOCs治理等一系列的工作，旨在減少VOCs排放，改善環(huán)境質(zhì)量，雖然做了大量工作，效果并不理想。以河南為例，2014年至2019年，與其他污染物逐年下降的趨勢相反，平均O3濃度呈現(xiàn)上升趨勢。2019年，僅O3超標造成空氣質(zhì)量不達標的天數(shù)高達73天，如7月5日和7月6日，全省18個地市首要污染物均為臭氧。VOCs的治理之路仍任重而道遠。其中主要存在的問題有如下3個方面：

2.1 VOCs治理不全面

治理范圍包括不全面。目前相對于工業(yè)源的VOCs治理，生活源、農(nóng)業(yè)源和移動源的VOCs治理力度相對薄弱；相對于VOCs有組織排放治理，無組織排放治理力度相對薄弱；相對于VOCs末端治理，源頭替代、過程控制方面力度相對薄弱。

部門參與不全面。從VOCs排放源來看，VOCs治理涉及多個部門，比如環(huán)保、發(fā)改、工信、交通、商務、公安、農(nóng)業(yè)、氣象等多部門，目前還沒形成部門聯(lián)動VOCs治理局面。

2.2 VOCs治理效果不理想

VOCs治理效果不理想的主要原因有以下幾個方面：

一是治理方案不合理。由于VOCs排放控制起步較晚，擁有核心技術(shù)的環(huán)保治理企業(yè)不是很多。環(huán)保治理市場的迅速發(fā)展，帶來環(huán)保治理水平的參差不齊，不少環(huán)保治理公司使用的VOCs治理技術(shù)落后、不成熟，不能針對不同的企業(yè)選擇合理的VOCs治理技術(shù)或組合治理技術(shù)，并對企業(yè)提出長遠的可持續(xù)的治理方案，導致實際企業(yè)VOCs治理效果不佳，有的短期達標后運維成本及重復治理率較高。

二是治理技術(shù)不高效。企業(yè)認識方面存在問題，在選擇VOCs治理技術(shù)工藝時，在技術(shù)可行性、經(jīng)濟可行性、環(huán)保治理效果等幾方面，會優(yōu)先考慮經(jīng)濟可行性。再加上缺乏科學指導，往往注重一次性投入，而忽略治理效果，導致選擇的治理技術(shù)不高效。在VOCs治理技術(shù)選擇上，選擇低溫等離子體、光氧催化和活性炭吸附等低水平技術(shù)的占大部分企業(yè)，不少企業(yè)安裝了“單一”的治理技術(shù)，治理效果較差。

三是收集效率不理想。VOCs揮發(fā)性強，產(chǎn)排污環(huán)節(jié)多，無組織排放特征明顯。治理VOCs要根據(jù)此特點，變無組織為有組織，加大VOCs收集效率治理才有意義，才能真正減少VOCs排放。實際中注重主要工藝產(chǎn)塵點VOCs收集，卻忽略輔助環(huán)節(jié)的VOCs收集，有的抽風機設(shè)置不合理導致收集率低，無組織排放情況普遍。

四是運行管理不規(guī)范。VOCs治理過程管理、精細化管理很重要，企業(yè)由于認識不到位或技術(shù)能力不足等原因，運行管理不規(guī)范，造成VOCs治理效果達不到要求。如活性炭填充量達不到要求、活性炭更換不及時、溫度達不到設(shè)計要求，沒有相關(guān)制度或未按操作規(guī)程操作等現(xiàn)象，導致設(shè)備運行不正常、治理效果較差。

2.3 監(jiān)管手段不給力

VOCs治理工作逐年推進，國家和地方政府相應的政策、標準、技術(shù)規(guī)范、指導意見也相繼出臺，但仍不完善，行業(yè)之間、地區(qū)之間進度也不均衡，環(huán)保部門在VOCs監(jiān)管上的依據(jù)不足。VOCs在線監(jiān)控設(shè)施安裝率低，企業(yè)自行監(jiān)測質(zhì)量不高。如監(jiān)測點位設(shè)置不合理、采樣方式不規(guī)范、監(jiān)測時段代表性不強等問題。環(huán)保部門的監(jiān)測監(jiān)控能力建設(shè)有待加強，如走航監(jiān)測、無人機等監(jiān)測監(jiān)控手段應用不足等。

3 治理建議

3.1 聘請專家團隊，建立精準治理機制

VOCs排放具有多樣性、復雜性、反應性、多變性等特點，增加了治理的難度，需要有的放矢、精準治理。政府應組建有針對性的指揮中心，聘請專家團隊作為智囊核心，環(huán)保、發(fā)改、工信、交通、商務、公安、農(nóng)業(yè)、氣象、財政等相關(guān)部門為成員單位。專家團隊對本地VOCs排放特點、種類、來源等進行分析研究，制定科學的VOCs治理方案，各部門在專家團隊指導下協(xié)同作戰(zhàn)，同時建立會商研判機制，針對性、動態(tài)性，科學治污、精準治污。

3.2 摸清底數(shù)，建立VOCs排放治理系統(tǒng)清單

VOCs治理要有的放矢。首先，明確本地VOCs污染特征，并開展來源解析。開展全面的VOCs監(jiān)測，依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析本地VOCs污染特征，包括排放濃度、化學組成等內(nèi)容，進一步開展來源解析，全面了解本地VOCs的污染狀況。第二，開展O3成因分析，找出VOCs治理重點。依據(jù)本地VOCs化學組成，結(jié)合歷史空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)，對O3污染成因進行全面分析，列出影響O3濃度的VOCs治理重點成分，明確VOCs治理的工作重點。第三，摸清底數(shù)，建立清單。對VOCs排放源進行全面排查，如工業(yè)源排查要包括使用原料、生產(chǎn)工藝、治理設(shè)施、排放特點等內(nèi)容，以及同時組織專家逐個對VOCs治理技術(shù)進行評估，找出存在的問題，按治理重點分級分類建立治理清單。

3.3 開展技術(shù)評估，做好技術(shù)指導

利用專家團隊，做好技術(shù)支持。首先制定VOCs治理中工業(yè)源、生活源、農(nóng)業(yè)源、移動源的治理技術(shù)指導意見。然后對VOCs排放源逐個進行現(xiàn)有治理技術(shù)診斷，找出問題所在。第三，要指導不同對象采用不同VOCs治理技術(shù)，制定不同的治理方案。工業(yè)企業(yè)要逐廠進行技術(shù)評估，找出適宜高效的治理技術(shù)，一廠一策。同時指導建立后續(xù)動態(tài)管理方案，確保治理效果。

3.4 加大資金投入，加強監(jiān)測監(jiān)控能力建設(shè)

加大資金投入，加強監(jiān)測監(jiān)控能力建設(shè)。硬件上，加大VOCs監(jiān)測的實驗室儀器資金投入，配備便攜式監(jiān)測儀器、走航監(jiān)測車、無人機等裝備，鼓勵企業(yè)開展VOCs自行監(jiān)測并向環(huán)保部門報送監(jiān)測結(jié)果，制定方案計劃，安裝VOCs在線監(jiān)控設(shè)備，在人員培訓上加大資金投入，開展VOCs監(jiān)測培訓、VOCs在線監(jiān)控培訓等，全面提高監(jiān)測監(jiān)控人員的業(yè)務水平。

3.5 開展宣傳和培訓，全面提高VOCs認識水平

VOCs治理起步較晚，相對于全社會熟知的PM2.5和PM10來說，大家對VOCs的認識還遠遠不夠。要利用媒體、網(wǎng)絡(luò)、微信公眾號等形式，結(jié)合“六五環(huán)境日”“4.22地球日”等宣傳活動，線上線下進行VOCs知識宣傳普及，全面提高全社會的VOCs認識水平。全面開展VOCs各類培訓，提高各方面人員的VOCs知識水平。如針對不同對象開展VOCs知識培訓、VOCs治理技術(shù)培訓、VOCs執(zhí)法培訓、VOCs監(jiān)測培訓、VOCs標準培訓等，提高企業(yè)VOCs治理的環(huán)保認識水平、VOCs設(shè)施運行管理水平，提高環(huán)保部門的VOCs執(zhí)法水平和監(jiān)管水平。

4 結(jié)束語

近年來，VOCs治理成為各地的工作重點，其多樣性、復雜性特點決定著治理的難度，也引起各地各部門的高度重視。各地應結(jié)合本地實際，科學治理、精準治理，有效減少VOCs排放，降低空氣中臭氧濃度，改善空氣質(zhì)量。