青島市生活源揮發(fā)性有機物排放清單編制和管控探索

和慧，李淑芬，呂建華，左華

（青島市環(huán)境保護科學(xué)研究院，山東 青島 266003）

引言

經(jīng)過“十三五”期間的努力，青島市空氣質(zhì)量明顯改善，但PM2.5和O3逐漸成為主要污染因子，影響PM2.5與O3生成的主要前體物是VOCs，所以研究建立VOCs 排放清單，找準(zhǔn)VOCs 排放來源，是開展PM2.5與O3協(xié)同控制和解決青島市大氣污染的工作基礎(chǔ)。隨著城市布局的不斷優(yōu)化和城市化進程的發(fā)展，餐飲、汽修、干洗、加油站、裝飾裝修、日用品等生活源高度集中在建成區(qū)，對城市大氣環(huán)境的影響越來越突出。目前國內(nèi)外對VOCs排放清單進行了大量的研究，包括青島在內(nèi)，很多城市已建立了VOCs 排放清單，但大多主要針對工業(yè)源、移動源和燃燒源等排放量較大的污染源，對于生活源清單的建立，僅成都武侯區(qū)和廈門集美區(qū)開展了生活源VOCs 排放量的核算[1-2]，廣州、北京、成都等城市針對餐飲行業(yè)開展了排放量的核算[3-5]。南京、武漢、深圳等城市針對干洗行業(yè)開展了VOCs 排放調(diào)查和核算[6-8]。天津、重慶等城市針對汽修行業(yè)VOCs 排放進行了調(diào)查，建立了汽修行業(yè)VOCs排放清單，并對VOCs 排放特征進行了監(jiān)測[9-10]。北京市核算了1990-2014年加油站的VOCs 排放量，并對通州區(qū)建立了自下而上的加油站排放清單[11]。上述城市雖然開展了部分研究，但研究角度相對單一，未針對整個城市全部生活源開展VOCs排放調(diào)查和排放特征研究，且時間、空間分辨率都較低，尚未建立完整的生活源VOCs排放清單。

本研究根據(jù)青島市全市域餐飲、干洗、汽修、加油站等企業(yè)和裝飾、裝修等行業(yè)的數(shù)量、規(guī)模，通過現(xiàn)場調(diào)研收集獲取相應(yīng)活動水平信息，包括企業(yè)經(jīng)營現(xiàn)狀、有機溶劑用量、廢氣收集及處理方式、處理設(shè)備類型、數(shù)量、運行狀態(tài)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，依據(jù)國家技術(shù)指南、技術(shù)手冊和第二次污染源普查相關(guān)系數(shù)及計算方法，建立全市域生活消費領(lǐng)域VOCs排放清單。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

青島市地處山東半島南部，位于119°30'～121°00'E、35°35'～37°09'N。全市總面積為11293km2，2019年常住人口950萬人。包括市南、市北、李滄、嶗山、西海岸新區(qū)、城陽、即墨七個區(qū)和膠州、平度、萊西三個縣級市。

1.2 研究對象和計算方法

本文對青島全市域生活源中餐飲、干洗、汽修、裝飾裝修、加油站、醫(yī)院和日用品共7 個領(lǐng)域的VOCs 排放量進行了核算，基準(zhǔn)年為2019年，具體方法如下。

1.2.1 餐飲行業(yè)

青島餐飲以中餐為主，中餐烹飪方式有炸、炒、煎、烤等，容易產(chǎn)生大量油煙氣溶膠。目前油煙凈化技術(shù)主要包括機械分離、過濾吸附、靜電沉積（高壓靜電）、濕式洗滌（運水煙罩、液泡洗滌等）等，其中靜電沉積相比其他技術(shù)方法凈化效率較高，是目前應(yīng)用最廣泛的處理技術(shù)。

本文采用賀克斌《城市大氣污染物排放清單編制技術(shù)手冊》[12]中對于餐飲油煙源的排放因子法，計算公式如下：

E=A×EF×(1-η)×10-9

式中，E 為VOCs 排放量（t/a），A 為排放源活動水平（餐飲業(yè)油煙煙氣排放量，m3/a）；EF為排放系數(shù)（煙氣中VOCs產(chǎn)生濃度，mg/m3）；η為油煙凈化器去除效率。

餐飲業(yè)油煙煙氣排放量A 采用下式進行計算：

A=n×V×H

式中，n為固定灶頭數(shù)；V為煙氣排放速率（m3/h）；H為年總經(jīng)營時間（h）。

1.2.2 干洗行業(yè)

干洗機分為開啟式干洗機和封閉式干洗機，洗滌劑有四氯乙烯類和石油類兩種。干洗廢氣主要來自干洗劑的揮發(fā)和排放。其中開啟式干洗機采用水冷回收系統(tǒng)，干洗劑不能完全回收，烘干時排放到空氣中的VOCs 含量較高，對空氣造成污染，且洗滌劑損耗大。而全封閉式干洗機安裝有一套完整的氟里昂制冷系統(tǒng)，干洗劑回收率高，排放量很少，因而干洗劑消耗量也較低。

參考文獻[6-8]給出了基于每臺干洗機干洗1kg衣物干洗劑損耗量的排放因子法。本次在干洗行業(yè)現(xiàn)場調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，干洗店不統(tǒng)計干洗衣物重量，但每年購買干洗劑的數(shù)量有準(zhǔn)確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，干洗劑用量也有較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。因此本研究干洗行業(yè)VOCs排放核算采用物料衡算法。計算公式如下：

E=∑i(Ai×EFi/1000)

式中，E 為VOCs 排放量（t/a），Ai為排放源活動水平（第i家干洗店干洗劑的使用量，t/a）；EFi為排放系數(shù)（第i家干洗店使用干洗劑的排放系數(shù)，kg/t）。

1.2.3 汽修行業(yè)

汽車修理工藝流程主要為檢修、裝配、噴漆、烤漆等工序，產(chǎn)生廢氣的環(huán)節(jié)主要為噴漆和烤漆工序（噴底漆、噴面漆、罩光漆)。汽修行業(yè)全部為手工噴漆，噴漆房內(nèi)基本都裝有漆霧過濾系統(tǒng)，噴漆廢氣凈化處理后通過排氣筒排放。目前常用的凈化設(shè)施有活性炭吸附裝置、UV光解+活性炭吸附裝置等。因噴漆廢氣風(fēng)量、排放濃度有較大的不確定性，而各汽修企業(yè)購買油漆用量有完善的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，本文采用物料衡算法核算有機廢氣排放量，計算公式如下：

E=A×EF×(1-η)×10-3

式中，E 為VOCs 排放量（t/a）；A 為排放源活動水平（油漆用量，t/a）；EF 為排放系數(shù)（油漆排放系數(shù)，kg/t）；η為噴漆廢氣凈化設(shè)施去除效率。

1.2.4 裝飾、裝修

裝飾、裝修廢氣主要來自功能性涂料、內(nèi)墻涂料和外墻涂料中揮發(fā)性有機物的排放。參照《大氣揮發(fā)性有機物源排放清單編制技術(shù)指南》[13]中給出的排放因子法，并結(jié)合調(diào)研實際，計算公式如下：

E=（A×D1×EF1+ A×(D2+D3)×EF2+ B×D2×EF2+C×D3×EF2）×10-6

式中，E 為VOCs 排放量（t/a）；A 為商品房建筑面積（m2/a），B為二手房建筑面積（m2/a），C為修繕房屋面積（m2/a）；D為涂料年用量（D1功能性涂料、D2內(nèi)墻涂料、D3外墻涂料，t/a）；EF1為功能性涂料VOCs排放系數(shù)，EF2內(nèi)外墻涂料VOCs排放系數(shù)，（t/t涂料）。

1.2.5 加油站

加油站廢氣主要來自卸油和加油過程油氣的排放。采用《大氣揮發(fā)性有機物源排放清單編制技術(shù)指南》[13]中的排放因子法，計算公式如下：

E=A×EF×10-3

式中，E 為VOCs 排放量（t/a），A 為排放源活動水平（油品銷售量，t/a）；EF 為油品VOCs排放系數(shù)（kg/t油品）。

1.2.6 醫(yī)院

醫(yī)院有機廢氣排放主要來自實驗室有機溶劑的使用。采用《第二次全國污染源普查產(chǎn)排污核算系數(shù)手冊》[14]中的排放因子法，計算公式如下：

E=A×EF×10-3

式中，E 為VOCs 排放量（t/a），A 為排放源活動水平（就診人數(shù)，千人次/a）；EF 為每人次VOCs排放系數(shù)（kg/千人次）。

1.2.7 日用品

日用品主要考慮各類家用驅(qū)蟲劑、合成洗滌劑、洗發(fā)水、沐浴露、潤膚護膚品、指甲油、洗甲水、香水和空氣清新劑等，大部分都含有有機成分，在使用過程中揮發(fā)進入空氣。采用《第二次全國污染源普查產(chǎn)排污核算系數(shù)手冊》[14]中的排放因子法，計算公式如下：

E=A×EF/100

式中：E為日用品使用VOCs 排放量，t；A為常住人口，萬人；EF 為人均日用品使用VOCs 排放系數(shù)，g/人。

1.3 活動水平和排放因子

本研究生活源活動水平數(shù)據(jù)通過市市場監(jiān)管局、洗染行業(yè)協(xié)會、汽修行業(yè)協(xié)會、市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局、市商務(wù)局等部門獲取，同時開展了大量的現(xiàn)場調(diào)研。排放因子采用《城市大氣污染物排放清單編制技術(shù)手冊》《第二次全國污染源普查產(chǎn)排污核算系數(shù)手冊》中推薦的排放因子，或者通過調(diào)研、實地調(diào)查獲取。主要排放因子、活動水平詳見表1。

表1 生活源排放因子、活動水平、相關(guān)參數(shù)及獲取途徑

2 結(jié)果與分析

2.1 活動水平數(shù)據(jù)分析

本研究調(diào)查獲取了青島市全市域7.8萬家餐飲企業(yè)、1170 家干洗店、2048 家汽修企業(yè)、775 家加油站、300 余家醫(yī)院的活動水平數(shù)據(jù)，同時調(diào)查了商品房竣工面積、二手房交易面積和房屋修繕面積及各區(qū)市常住人口數(shù)量。

青島市餐飲業(yè)有1.13 萬家大型餐飲、1.21萬家中型餐飲、5.46 萬家小型餐飲企業(yè)，大型餐飲大部分屬于高檔酒店、星級酒店、高校食堂等，以中餐為主，灶頭數(shù)6 個以上，年營運時間2000h 左右，油煙凈化設(shè)施整體維護和運行狀況較好；中型餐飲以中餐為主，有少量燒烤、日餐和韓餐等，年營業(yè)時間1500～2000h，灶頭數(shù)3～5個，廚房衛(wèi)生條件因所在地管理要求不同和餐飲企業(yè)自身管理水平不同而參差不齊；小型餐飲多以中餐、燒烤、西餐為主，年營業(yè)時間約1500h，灶頭數(shù)1～2 個，大部分小型餐飲油煙經(jīng)凈化器處理后排放，小部分經(jīng)集氣罩收集后直接排放，且廚房衛(wèi)生條件整體一般，油煙凈化設(shè)施缺乏定期維護。

干洗行業(yè)包括10 家酒店洗衣房、11 家大型干洗廠、668家中小型干洗店、456家代收點。酒店洗衣房全部為使用四氯乙烯干洗劑的封閉式干洗機，大部分酒店不對外經(jīng)營干洗業(yè)務(wù)；大型干洗廠全部使用封閉式干洗機，干洗劑有四氯乙烯和石油類。中小型干洗店中使用封閉式干洗機的比例較高，占60%，仍有30%使用開啟式干洗機，且分布與經(jīng)濟水平直接相關(guān)，市南區(qū)、市北區(qū)、李滄區(qū)、嶗山區(qū)、城陽區(qū)和黃島區(qū)干洗店數(shù)量占比較高。逐個統(tǒng)計了酒店洗衣房和大型干洗廠的干洗劑種類和使用量，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，一臺四氯乙烯干洗機的年均使用量約200kg，一臺石油干洗機的年均使用量約400kg。

青島市汽修行業(yè)包括一類汽修企業(yè)110家，二類汽修企業(yè)578 家，三類汽修企業(yè)1364家，其中帶噴漆的汽修企業(yè)570 家。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，一類、二類企業(yè)主要從事汽車大修、總成修理，部分為4S 店售后維修服務(wù)點，70%帶有噴漆作業(yè)，其中市區(qū)4S店油漆使用以水性漆為主；三類汽修企業(yè)主要為專門從事汽車修理的個體戶，規(guī)模較小，市北、李滄、嶗山三區(qū)三類汽修企業(yè)基本不帶噴漆工序，其他區(qū)市約有10%的汽修企業(yè)建有噴漆房。逐家統(tǒng)計了噴漆汽修企業(yè)的油漆使用量，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，一、二類汽修企業(yè)油漆平均年用量約700L，三類企業(yè)油漆平均年用量約200L，其中油性漆占比為85%。調(diào)查發(fā)現(xiàn)帶噴漆的汽修企業(yè)普遍存在廢氣治理設(shè)施選擇和設(shè)計不合理、缺乏日常維護、凈化效果差、無組織排放環(huán)節(jié)較多等問題。

青島市加油站全部采用三級油氣回收裝置處理卸油、加油等環(huán)節(jié)排放的有機廢氣，年銷售量大于5000t的加油站已全部安裝油氣回收在線監(jiān)測系統(tǒng)，并與生態(tài)環(huán)境部門聯(lián)網(wǎng)。獲取了每個加油站的油品銷售量，根據(jù)統(tǒng)計，全市加油站汽油消費總量為1400 多萬t，柴油消費總量為730多萬t。

青島市2019年新建商品房面積建筑為3606萬m2，二手房交易面積為420萬m2，修繕房屋面積只獲取到市內(nèi)三區(qū)的面積，為15 萬m2。獲取了每個醫(yī)院的就診人數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計全市醫(yī)院就診人次為2746多萬人次。

2.2 排放清單

經(jīng)核算，青島市2019年生活源揮發(fā)性有機物排放總量為10287.8t，排放量主要來自裝飾裝修、日用品使用、餐飲業(yè)和加油站。排放總量詳見表2，各排放源類占比詳見圖1。

表2 生活源排放總量

圖1 各類生活源排放總量占比

2.3 時空分布特征

2.3.1 空間分布特征

各區(qū)市生活源揮發(fā)性有機物排放量詳見表3。從空間分布來看，黃島區(qū)生活源VOCs排放量最大，其次是市北區(qū)、城陽區(qū)、即墨市、平度市、膠州市，萊西市排放量最小。各區(qū)市排放量占比詳見圖2。

圖2 各區(qū)市生活源排放總量占比

表3 各區(qū)市生活源VOCs排放量

2.3.2 時間分布特征

生活源排放按照每天平均排放考慮，各區(qū)市每天排放量詳見表4，考慮到空氣質(zhì)量模型需要，將日排放量進一步分配到小時，生活源排放與人為活動息息相關(guān)，因此將大部分排放量分配到晝間時段。

表4 各區(qū)市生活源VOCs時間排放量

2.4 問題與管控建議

2.4.1 存在的問題

通過實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，青島市餐飲、汽修、干洗三個行業(yè)存在的問題較多。其中餐飲行業(yè)缺乏布局規(guī)劃，布局分散，部分餐飲企業(yè)煙道設(shè)置不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，油煙凈化設(shè)施選擇不合理，部分小型餐飲未安裝凈化設(shè)施，且凈化設(shè)施日常維護不及時，凈化效果變差，有油煙超標(biāo)現(xiàn)象，同時缺乏有效的監(jiān)管機制，日常監(jiān)管不到位。汽修行業(yè)同樣存在缺乏布局規(guī)劃的問題，無大型集中噴漆中心，集約化水平較差，監(jiān)管難度大，露天噴漆時有發(fā)生，大部分企業(yè)使用油性漆，水性漆使用比例較低，噴漆房配套廢氣處理裝置選擇和設(shè)計不合理，運行維護水平差，過濾棉和活性炭長期不更換，達不到凈化效果，油漆、有機溶劑、清洗劑等露天存放，無組織排放嚴(yán)重，部分汽修企業(yè)因受場地條件限制，排氣筒設(shè)置不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。干洗行業(yè)缺乏環(huán)境監(jiān)管體系，環(huán)境監(jiān)管難度大；干洗行業(yè)面廣量大，層次不一，雖然開啟式干洗機已經(jīng)屬于淘汰設(shè)備，但在市場上仍被廣泛使用；干洗準(zhǔn)入門檻低，各種干洗劑混雜使用，對環(huán)境空氣造成了污染。

2.4.2 管控建議

針對調(diào)查發(fā)現(xiàn)的問題，探索性的提出以下管控建議：

2.4.2.1 餐飲行業(yè)

完善城市規(guī)劃，尤其應(yīng)從城鎮(zhèn)發(fā)展、環(huán)境保護、城市管理、便民生活等角度考慮，充分考慮將小餐飲納入整體規(guī)劃，實現(xiàn)合理布局。開發(fā)運行成本低、穩(wěn)定可控的協(xié)同處理VOCs 的油煙凈化設(shè)施，為各類餐飲單位提供菜單化選擇，提高凈化裝備整體技術(shù)水平。建立餐飲企業(yè)管理臺賬和油煙長效監(jiān)管機制，依托在線監(jiān)測管控平臺，督促企業(yè)及時清理維護凈化設(shè)施，確保凈化裝置高效穩(wěn)定運行。科學(xué)合理修訂餐飲行業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)，推行排污許可管理制度，建立激勵約束機制，積極引導(dǎo)餐飲單位主動減排并調(diào)動其治污減排積極性，促進餐飲行業(yè)綠色發(fā)展。

2.4.2.2 汽修行業(yè)

汽修行業(yè)應(yīng)鼓勵鈑噴業(yè)務(wù)集約化經(jīng)營模式，對廢氣處理進行統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一實施，減少單個企業(yè)設(shè)備安裝和運維費用，降低污染排放，提高資源利用效率。建立完善的監(jiān)管機制。提高水性漆使用比例，減少溶劑型涂料的使用，從源頭控制汽修行業(yè)污染。提升凈化設(shè)施治理水平，安裝具備處理漆霧、過濾粉塵、去除異味、凈化有機廢氣功能的污染物防治設(shè)施。加強凈化裝置維護管理，規(guī)范企業(yè)內(nèi)部管理，建立臺賬管理制度。開展無組織排放整治，禁止露天噴涂，全面取締露天和敞開式汽修噴涂作業(yè)。環(huán)保部門和交通運輸部門強化聯(lián)動機制，建立監(jiān)管信息通報和共享反饋制度，加強汽修企業(yè)執(zhí)法檢查，督促企業(yè)整改提升，促進機動車維修行業(yè)規(guī)范綠色化。

2.4.2.3 干洗行業(yè)

制定激勵政策，加快淘汰開啟式干洗機。開發(fā)更加清潔、安全的干洗劑，推進綠色干洗。完善干洗行業(yè)環(huán)境監(jiān)管體系，加快干洗行業(yè)VOCs 等排放標(biāo)準(zhǔn)的落實，確保VOCs 達標(biāo)排放，規(guī)范廢棄干洗劑的貯存和處置，進一步降低干洗行業(yè)的環(huán)境污染。

3 結(jié)論

（1）對青島市餐飲、干洗、汽修、加油站、醫(yī)院、裝飾裝修、日用品使用等領(lǐng)域開展了大量的調(diào)研和統(tǒng)計，獲取到不同源類的活動水平，較全面地核算了青島市生活源揮發(fā)性有機物排放清單，彌補了青島市生活源揮發(fā)性有機物排放清單的空白。

（2）青島市生活源VOCs 排放總量為10287.8t，其中裝飾裝修排放量最大，為5053.9t，占49%；其次是日用品、餐飲行業(yè)和加油站，占比分別為17%、14%、10%，其他生活源排放量相對較少。

（3）從空間分布來看，黃島區(qū)生活源VOCs排放量最大，其次是市北區(qū)、城陽區(qū)、膠州市，李滄區(qū)排放量最小。生活源排放與人為活動息息相關(guān)，排放時段集中在晝間。

（4）根據(jù)調(diào)查，青島市生活源中存在問題較多的行業(yè)主要是餐飲、汽修、干洗等行業(yè)，應(yīng)從規(guī)劃布局、源頭控制、過程控制、末端控制、監(jiān)管手段、標(biāo)準(zhǔn)政策完善等多角度出發(fā)，對生活源污染進行合理管控，促進生活源的綠色發(fā)展。