人為源VOC清單及重點(diǎn)工業(yè)貢獻(xiàn)和治理分析

謝小奇

（順義區(qū)生態(tài)環(huán)境局，北京 順義 101300）

隨著VOC污染的不斷加深，各個(gè)省市均根據(jù)自身排放特點(diǎn)和工業(yè)特征制定了各自的大氣污染排放清單，而此類清單的制定為區(qū)域內(nèi)大氣污染治理提供了有效的參考，并為VOC治理提供了科學(xué)依據(jù)。但是目前仍存在大量的VOC氣體污染，其原因在于當(dāng)前VOC的治理技術(shù)仍不成熟，仍無法從源頭或者徹底將VOC進(jìn)行治理，因此研發(fā)徹底的VOC治理技術(shù)勢(shì)在必行。而區(qū)域化的VOC劃分將有利于VOC的全面治理，尤其是人為源的VOC治理，對(duì)于改善局域環(huán)境，協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)和諧發(fā)展具有重要意義，甚至于對(duì)于全國(guó)VOC的治理也具有良好的借鑒意義。本文主要針對(duì)人為源的VOC污染現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)其治理技術(shù)進(jìn)行闡述。

1 VOC排放來源分類

從VOC的來源上，按照污染來源不同可將VOC劃分為兩種即天然源和人為源兩種。天然源顧名思義是主要由植被、微生物、土壤通過自身代謝而產(chǎn)生；而由人類生存和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)產(chǎn)生的污染源又叫人為VOC污染源，其主要來自于人類活動(dòng)，例如：燃燒源、工業(yè)生產(chǎn)、居民生活所需或移動(dòng)源等途徑[1]，具體來源如表1所示，其排放來源、環(huán)境影響、化學(xué)特征、時(shí)間或時(shí)空分布及可控性均作了詳細(xì)的說明。

從表1數(shù)據(jù)可得出，人為源VOC排放是一種可控的面源污染，其主要來自于大量工業(yè)發(fā)展排放和少量的人類活動(dòng)，其對(duì)環(huán)境的影響顯著大于天然源排放，且化學(xué)物質(zhì)復(fù)雜，治理難度較大，而其治理程度對(duì)環(huán)境治理的貢獻(xiàn)顯著大于天然源污染。

2 我國(guó)人為源VOC清單排放特征分析

2.1 我國(guó)人為源VOC清單排放整體狀況

從總量上來看，僅2019全年我國(guó)人為源VOC排放總量高達(dá)8320萬噸，按照排放量和來源統(tǒng)計(jì)主要來自于圖1所示，各部分占比和貢獻(xiàn)率均在圖1中進(jìn)行了詳細(xì)的表達(dá)。從該圖可知，固定燃燒源是最重要的排放環(huán)節(jié)，排放比重達(dá)26%；其次是工藝過程，占24%；移動(dòng)源和溶劑使用分擔(dān)率分別為22%和21%；儲(chǔ)存和運(yùn)輸排放比重為7%。具體如圖1所示。

表1 天然源和人為源VOC排放特征分析表

2.2 人為源VOC分省分布排放特征

圖1 我國(guó)人為源VOC清單排放整體狀況圖

中國(guó)各個(gè)?。ㄊ校┰诮?jīng)濟(jì)水平、人口密度、能源利用、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面存在的差異，帶來了較大的人為源VOC排放量及貢獻(xiàn)率的不同。

圖2 31個(gè)省（市）人為源 VOCs 排放量及貢獻(xiàn)率

圖2給出了31個(gè)?。ㄊ校┤藶樵碫OC排放量及貢獻(xiàn)率。由圖2可知，貢獻(xiàn)率最高的省份是江蘇，占到11.23%，其排放量高達(dá)250.4萬噸。排放量最高的5個(gè)省份分別是江蘇、浙江、山東、廣東、遼寧，其中浙江省的溶劑使用和工藝過程排放量均高于其他省市。以上5省的年排放量均大于100萬噸，而其總和占比高達(dá)44.47%，從排放特征來看，以上5省排放量高的原因直接與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展有關(guān)。而排放量最低的為西藏和青海兩省，年排放量均低于10萬噸，其原因主要因?yàn)檫@兩個(gè)地區(qū)地廣人稀、工業(yè)不發(fā)達(dá)[2]。

2.3 人為源VOC分地區(qū)分布特征

圖3給出了不同活動(dòng)部門對(duì)不同地區(qū)VOC排放量的貢獻(xiàn)率，該圖可以看出華北地區(qū)移動(dòng)源貢獻(xiàn)率顯著，占29.2%，其次為固定燃燒源；華東地區(qū)工藝過程環(huán)節(jié)排放比重最大，達(dá)33.0%，其次為溶劑使用環(huán)節(jié)；東北和西北地區(qū)以固定燃燒源排放量所占比重最大，依次為34.3%、31.3%，其次為工藝過程；中南和西南固定燃燒源貢獻(xiàn)率顯著，分別為30.3%和34.9%，其次為移動(dòng)源。

3 人為源VOC污染治理技術(shù)分析

3.1 活性吸附法

吸附法是VOC治理的常用方法，常用的吸附材料包括活性炭、沸石或者硅藻土以及分子篩等，吸附材料常通過范德華力、表面張力或者物理化學(xué)吸附等方式對(duì)特征污染物VOC進(jìn)行表面吸附，將VOC濃度降低，從而使VOC達(dá)標(biāo)，但是吸附法無法從根本上去除VOC，只能對(duì)VOC濃度進(jìn)行降低[3]。

3.2 吸收法

圖3 不同地區(qū)人為源VOC排放量及貢獻(xiàn)率

吸收法不同于吸附法，它是指將溶劑從空氣中吸收至水體中的過程。對(duì)部分氣體可達(dá)到完全溶解。按照吸收劑的性質(zhì)不同，可將吸收劑分為兩種，一種是物理吸收劑，另一種是化學(xué)吸收劑。一般的吸收劑均具有一定的化學(xué)性質(zhì)，例如，在對(duì)含苯酚的蒸汽進(jìn)行吸收過程中，可選用水作為吸附劑，可顯著降低苯酚含量；當(dāng)氣體中含有有機(jī)酸時(shí)，可選用堿性較大的氫氧化鉀作為吸附劑；而當(dāng)氣體中含胺類物質(zhì)，可選用酸性吸收劑，硫酸或者鹽酸等常被用作吸收劑；而對(duì)醛類物質(zhì)，如甲醛、乙醛等，可將次氯酸鹽作為吸收劑。而對(duì)于一些極性較大的物質(zhì)，可采用“相似相容”的原理，采用非極性物質(zhì)作為吸收劑。但是，總體上無論哪種吸收劑都無法從源頭上解決VOC污染，吸收液的處理也將花費(fèi)大量的人力和財(cái)力。

3.3 高溫燃燒治理

高溫燃燒，顧名思義就是采用絕對(duì)高的溫度對(duì)VOC進(jìn)行燃燒處理。按照操作方法可以分為三種：①直接將VOC進(jìn)行燃燒，其優(yōu)點(diǎn)是效率較高且適用性強(qiáng)，對(duì)高含量VOC具有直接作用，而對(duì)于低含量VOC無明顯處理效果；②VOC燃燒助燃法，在VOC燃燒過程中加入一些助燃劑，加快燃燒效率，但通常使用的助燃劑成本較高，且助燃效果只對(duì)一些特異性的VOC處理效果較佳；③催化燃燒劑，其使用的是催化的原理，采用化學(xué)催化的原理對(duì)VOC物質(zhì)進(jìn)行降解，而這種催化材料對(duì)溫度和工作環(huán)境要求不高，成本也較為合適，得到人們的一致好評(píng)，值得在未來推廣使用。

雖然上文只介紹了三種方法，其他方法還包括源頭防治、冷凝法、膜分離法、紫外氧化法、高級(jí)氧化法等，其原理基本類似，在此就不再贅述。此外，隨著研究的繼續(xù)，生物法也在一些領(lǐng)域得到了應(yīng)用，此類方法具有成本低，能耗少而效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且可從源頭上進(jìn)行處理。

4 結(jié)論

VOC污染治理工作要從VOC污染治理的技術(shù)和監(jiān)控方面著手，并不斷完善污染治理的技術(shù)手段[4]。VOC污染治理工作可以改善空氣質(zhì)量，我們要重視VOC污染治理工作，加強(qiáng)對(duì)VOC排放量的控制。由于揮發(fā)性有機(jī)物的排放領(lǐng)域眾多，包括印刷、石油煉制、涂裝以及油品儲(chǔ)運(yùn)等，我們的VOC污染治理也要有針對(duì)性，并在個(gè)性中找到共性。