廣東省揮發(fā)性有機物排放行業(yè)環(huán)境風(fēng)險特征分析

莫家樂，蔡慧華

（廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院，廣東 佛山 528216）

0 引言

揮發(fā)性有機物（Volatile Organic Compounds，簡稱VOCs）是我國大氣關(guān)鍵污染物PM2.5和O3的重要前體物，控制VOCs 的排放將有利于控制O3和PM2.5濃度[1]。2018 年國務(wù)院印發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃的通知》（國發(fā)〔2018〕22 號）提出要進(jìn)一步明顯降低PM2.5濃度，但VOCs管理基礎(chǔ)薄弱，是大氣環(huán)境管理短板，2019 年生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理方案》（環(huán)大氣〔2019〕53 號），加強對各地工作指導(dǎo)，提高VOCs 治理的科學(xué)性、針對性和有效性。近年來，國內(nèi)VOCs 排放研究主要圍繞行業(yè)和重點區(qū)域工業(yè)源 VOCs 經(jīng)處理后的排放清單和排放特征開展，行業(yè)包括涂料制造、電子工業(yè)、塑料、包裝印刷、家具制造、金屬表面處理、煉化、人造石等[2-6]，重點區(qū)域主要為珠三角地區(qū)[7-8]、長三角地區(qū)[9]和京津冀地區(qū)[10-11]等。也有通過文獻(xiàn)調(diào)查，收集國內(nèi)外工業(yè)源VOCs 案例，對不同典型行業(yè)點源產(chǎn)生VOCs 氣體的特征進(jìn)行了統(tǒng)計和分析[12-13]，建立行業(yè)排放清單。國內(nèi)至今未有對工業(yè)源VOCs 排放企業(yè)或行業(yè)環(huán)境風(fēng)險進(jìn)行評估的研究，但這些信息對生態(tài)環(huán)境管理部門實施科學(xué)監(jiān)管和精準(zhǔn)施策至關(guān)重要，對建立區(qū)域環(huán)境污染物清單也有積極貢獻(xiàn)。鑒于此，本文篩選了廣東省總揮發(fā)性有機物（VOCs）相關(guān)排放行業(yè)作為研究對象，通過資料調(diào)查及現(xiàn)場調(diào)查，統(tǒng)計分析了要求開展總VOCs 排放監(jiān)測行業(yè)企業(yè)環(huán)境風(fēng)險特征，建立了廣東省重大環(huán)境風(fēng)險VOCs 排放企業(yè)主要揮發(fā)性有機類風(fēng)險物質(zhì)清單。

1 調(diào)查與分析方法

1.1 基本情況

調(diào)查基準(zhǔn)時間（截止至2020 年2 月），選取環(huán)評批復(fù)意見要求開展總VOCs 監(jiān)測，并已在廣東省21個地級以上市生態(tài)環(huán)境局完成突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案備案工作的企業(yè)共3 446 家（均為點源企業(yè)），根據(jù)GB/T 4754—2017《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》[17]確定企業(yè)行業(yè)分類（共涉及13 門類402 小類）。

1.2 環(huán)境風(fēng)險評估方法

根據(jù)HJ 941—2018《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險分級方法》[18]，綜合評估企業(yè)生產(chǎn)、使用、存儲和釋放的突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量與其臨界量的比值（Q），生產(chǎn)工藝過程與環(huán)境風(fēng)險控制水平（M）以及環(huán)境風(fēng)險受體敏感程度（E）的分析結(jié)果。由不同Q，M，E 值構(gòu)成風(fēng)險分級矩陣表，評估企業(yè)突發(fā)大氣環(huán)境事件風(fēng)險，將企業(yè)突發(fā)大氣環(huán)境事件風(fēng)險等級劃分為一般環(huán)境風(fēng)險、較大環(huán)境風(fēng)險和重大環(huán)境風(fēng)險3級。其中，Q 計算式為：

式中：w 代表每種風(fēng)險物質(zhì)的存在量，t；W 代表每種風(fēng)險物質(zhì)的臨界量，t；Q 值由小到大分為分為Q0，Q1，Q2，Q3；M 值由高至低分別為 M1，M2，M3，M4；E 值由高至低分別為 E1，E2，E3。Q ＜ 1 時（Q0），企業(yè)直接判定為一般環(huán)境風(fēng)險，Q ＞ 1 時（Q1~Q3），按評估方法中的矩陣表分級。

2 調(diào)查數(shù)據(jù)分析

2.1 環(huán)境風(fēng)險分級情況

企業(yè)環(huán)境風(fēng)險分級整體情況見表1。

表1 VOCs 排放企業(yè)環(huán)境風(fēng)險分級整體情況

由表1 可知，總數(shù)3 446 家企業(yè)中，一般環(huán)境風(fēng)險、較大環(huán)境風(fēng)險、重大環(huán)境風(fēng)險等級分別為2 946、445、55 家，占總數(shù) 85.5%，12.9%，1.6%。按照監(jiān)控級別，重點排污單位419 家，占12.2%，一般排污單位3 027 家，占87.8%，其中一般排污單位一般環(huán)境風(fēng)險等級比例占調(diào)查企業(yè)總數(shù)79.5%，重點排污單位占重大環(huán)境風(fēng)險等級企業(yè)總數(shù)50.0%。涉VOCs 排放企業(yè)環(huán)境風(fēng)險分級以一般環(huán)境風(fēng)險為主，且主要為一般排污單位；重大環(huán)境風(fēng)險占比較低，且集中在重點排污單位。

2.2 區(qū)域分布

VOCs 排放企業(yè)環(huán)境風(fēng)險分級情況區(qū)域分布見圖1。由圖1 可以看出，總數(shù)最高的前5 個城市分別為佛山市、廣州市、深圳市、東莞市、珠海市，其中佛山市VOCs 排放企業(yè)一般環(huán)境風(fēng)險、較大環(huán)境風(fēng)險、重大環(huán)境風(fēng)險數(shù)量占統(tǒng)計總數(shù)分別為32.44%，2.84%，0.35%，均為全省最高。珠三角9 市VOCs 排放企業(yè)占總數(shù)的87.7%，一般、較大、重大企業(yè)風(fēng)險等級企業(yè)數(shù)分別占統(tǒng)計總數(shù)的74.5%，11.8%，1.4%，其中重大環(huán)境風(fēng)險企業(yè)數(shù)（1.4%）占本項統(tǒng)計數(shù)（1.6%）的87.5%。VOCs 排放企業(yè)主要集中在珠三角地區(qū)，且重大環(huán)境風(fēng)險企業(yè)數(shù)也占廣東省絕大多數(shù)。

圖1 VOCs 排放企業(yè)環(huán)境風(fēng)險分級區(qū)域分布

2.3 行業(yè)分布

根據(jù)行業(yè)數(shù)量，涉VOCs 排放的企業(yè)行業(yè)門類見圖2。

圖2 VOCs 排放企業(yè)環(huán)境風(fēng)險分級行業(yè)分布情況

由圖2 可知，涉VOCs 排放的企業(yè)主要分布在制造業(yè)（C）、居民服務(wù)、修理和其他服務(wù)業(yè)（O）、批發(fā)和零售業(yè)（F）、水利、環(huán)境和公共設(shè)施管理業(yè)（N），分別占企業(yè)總數(shù)的 94.6%，1.9%，0.9%，0.6%。其中，重大環(huán)境風(fēng)險企業(yè)，制造業(yè)（C）占87.5%，其余為交通運輸、倉儲和郵政業(yè)（G），占12.5%。細(xì)分至行業(yè)小類統(tǒng)計，主要行業(yè)企業(yè)風(fēng)險級別比例見表2。由表2 可知，涂料制造（C2641）、木質(zhì)家具制造（C2110）、包裝裝潢及其他印刷（C2319）、金屬表面處理及熱處理加工（C3360）、塑料零件及其他塑料制品制造（C2929）、電子電路制造（C3982）行業(yè)為主要 VOCs排放風(fēng)險企業(yè)，占總數(shù)分別為7.8%，7.4%，7.0%，6.0%，3.7%，3.7%。重大環(huán)境風(fēng)險VOCs 排放企業(yè)行業(yè)占比前5 位依次為初級形態(tài)塑料及合成樹脂制造（C2651）、涂料制造（C2641）、有機化學(xué)原料制造（C2614）、其他合成材料制造（C2659）、鋁壓延加工（C3252），分別占企業(yè)總數(shù)的 0.2%，0.2%，0.2%，0.1%，0.1%，上述行業(yè)企業(yè)占重大環(huán)境風(fēng)險企業(yè)總數(shù)50.0%。汽車修理與維護(hù)（O8111）等行業(yè)無重大環(huán)境風(fēng)險分級企業(yè)，但其涉VOCs 排放企業(yè)數(shù)量總數(shù)相對較大，危險廢物治理（N7724）企業(yè)較大環(huán)境風(fēng)險分級比例是除制造業(yè)外最高的行業(yè)。

表2 VOCs 排放企業(yè)行業(yè)環(huán)境風(fēng)險分級企業(yè)所占比例 %

2.4 重大環(huán)境風(fēng)險企業(yè)風(fēng)險評估指標(biāo)結(jié)果分析

統(tǒng)計所有VOCs 排放的重大環(huán)境風(fēng)險企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量與Q，M，E 等風(fēng)險評估指標(biāo)情況，見圖3。重大環(huán)境風(fēng)險VOCs 排放企業(yè)中，風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量與其臨界量的比值Q1，Q2，Q3的比例分別為15.0%，35.0%，50.0%，表明企業(yè)大多數(shù)在廠內(nèi)存儲的環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量較大； 生產(chǎn)工藝過程與環(huán)境風(fēng)險控制水平 M1，M2，M3，M4的比例分別為27.5%，50.0%，20.0%，2.5%，表明企業(yè)生產(chǎn)工藝過程與環(huán)境風(fēng)險控制水平以中等水平為主，極少數(shù)較差，整體管理規(guī)范；環(huán)境風(fēng)險受體敏感程度E1，E2，E3的比例分別為77.5%，22.5%，0.0%，表明企業(yè)主要位于環(huán)境受體高敏感區(qū)。綜合Q，M，E 指標(biāo)分析，廣東省重大環(huán)境風(fēng)險VOCs 排放企業(yè)環(huán)境風(fēng)險特征主要表現(xiàn)為：①存儲環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量大；②位于高環(huán)境敏感區(qū)；③環(huán)境風(fēng)險控制水平中等。根據(jù)評估方法矩陣表推測，當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模穩(wěn)定時，因為客觀因素如風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量、企業(yè)地理位置，難以降低其重大環(huán)境風(fēng)險分級等級，只有少數(shù)因環(huán)境風(fēng)險控制水平較低的VOCs 排放企業(yè)可以通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝過程與環(huán)境風(fēng)險控制水平降低重大環(huán)境風(fēng)險等級，行業(yè)監(jiān)管部門應(yīng)將風(fēng)險降級與重點行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理工作整體謀劃。

圖3 重大環(huán)境風(fēng)險VOCs 排放企業(yè)風(fēng)險評估指標(biāo)結(jié)果統(tǒng)計

2.5 重大環(huán)境風(fēng)險企業(yè)主要環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)情況

廣東省重大環(huán)境風(fēng)險VOCs 排放企業(yè)揮發(fā)性有機類風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量與臨界量比值達(dá)Q2級別以上的38 種，約占標(biāo)準(zhǔn)[14]附錄（392 種）中的 9.7%，且半數(shù)為有毒液體，其次為易燃易爆氣體或液體，少量有毒氣體，見表3。

表3 廣東省重大環(huán)境風(fēng)險VOCs 排放企業(yè)主要揮發(fā)性有機類環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)清單

表3 中的風(fēng)險物質(zhì)，與行業(yè)排放清單研究契合度也很高，如涂料行業(yè)貢獻(xiàn)較大的三苯、乙酸乙酯、丁酮、丙酮、異丙醇、甲基丙烯酸甲酯等，實驗分析中可能受限于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及監(jiān)測方法，部分風(fēng)險物質(zhì)并未在現(xiàn)有行業(yè)排放清單研究中出現(xiàn)，應(yīng)引起重視。廣州市城區(qū)環(huán)境空氣中對臭氧生成潛勢OFP 貢獻(xiàn)最大的前8 種VOCs[16]、珠三角某鎮(zhèn)居住區(qū)占比最高的6 種VOCs[17]均在列表中，我國城市大氣中體積濃度較高的揮發(fā)性有機物[18]等種類基本也出于本表中。在宏觀上研究分析重大環(huán)境風(fēng)險企業(yè)主要揮發(fā)性有機類風(fēng)險物質(zhì)種類，對研究區(qū)域大氣揮發(fā)性有機物排放清單或有幫助。此外，倉儲行業(yè)由于物質(zhì)成分單一，做行業(yè)排放清單代表性不大，但其存儲的毒性揮發(fā)性有機物臨界值大，環(huán)境風(fēng)險級別高，除了要關(guān)注罐體呼吸排放對臭氧或PM2.5的貢獻(xiàn)，還需加強行業(yè)企業(yè)周邊區(qū)域敏感人群暴露的健康風(fēng)險研究。

3 結(jié)論

廣東省VOCs 排放企業(yè)環(huán)境風(fēng)險分級以一般環(huán)境風(fēng)險為主，主要集中在珠三角9 個城市。珠三角VOCs 排放企業(yè)重大環(huán)境風(fēng)險數(shù)量占全省VOCs 排放企業(yè)總數(shù)約九成。涂料制造、木質(zhì)家具制造、包裝裝潢及其他印刷、金屬表面處理及熱處理加工、塑料零件及其他塑料制品制造等行業(yè)為主要VOCs 排放行業(yè)； 重大環(huán)境風(fēng)險企業(yè)主要行業(yè)來源為初級形態(tài)塑料及合成樹脂制造、涂料制造、有機化學(xué)原料制造等；重大環(huán)境風(fēng)險企業(yè)約8 成位于高環(huán)境敏感區(qū)，環(huán)境風(fēng)險控制水平中等為主，其揮發(fā)性有機類環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量與臨界量比值達(dá)Q2級別以上的主要有38 種，半數(shù)為有毒液體。本研究方法建立的廣東省重大環(huán)境風(fēng)險VOCs 排放企業(yè)揮發(fā)性有機類風(fēng)險物質(zhì)清單，與近年相關(guān)大氣環(huán)境揮發(fā)性有機物排放清單重合度高，可為研究區(qū)域環(huán)境大氣污染物排放清單提供參考及區(qū)域有害大氣污染物科學(xué)防控提供技術(shù)支撐，助力生態(tài)環(huán)境管理部門實施科學(xué)監(jiān)管和精準(zhǔn)施策。