重點(diǎn)行業(yè)VOCs排放總量基數(shù)核定研究

黃文忠

摘 ?要：文章通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)法律法規(guī)的研究，對(duì)當(dāng)前VOCs治理的現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，提出了典型工業(yè)區(qū)VOCs排放總量基數(shù)核定的原則和基本方法，并通過(guò)實(shí)際案例的分析，闡明了VOCs排放總量基數(shù)研究對(duì)于園區(qū)發(fā)展的意義。

關(guān)鍵詞：VOCs;總量基數(shù);工業(yè)園區(qū)

揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）是一類分子量小，化學(xué)活性強(qiáng)的復(fù)雜化合物，根據(jù)世界衛(wèi)生組織的定義，VOCs為：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，熔點(diǎn)低于室溫、沸點(diǎn)低于260℃的有機(jī)化合物總稱。VOCs種類眾多，主要由烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴和含氧有機(jī)物等化合物構(gòu)成。VOCs的來(lái)源主要分為天然源和工業(yè)源，其中工業(yè)源是VOCs排放和管控的主要源頭。而工業(yè)源又可分為固定源、流動(dòng)源和無(wú)組織源。有研究表明，上海工業(yè)源VOCs排放貢獻(xiàn)率已高達(dá)50%。工業(yè)源具有涉及行業(yè)眾多、工藝復(fù)雜、原輔料種類多樣、組分繁多、大氣光化學(xué)反應(yīng)活性強(qiáng)等特點(diǎn)。具體地講，工業(yè)源VOCs排放最多的行業(yè)包括裝備制造業(yè)、涂裝、煉油與石化、化學(xué)化工、包裝印刷、半導(dǎo)體及電子設(shè)備制造、醫(yī)藥化工、塑料和橡膠制品生產(chǎn)、人造革、人造板、服裝干洗等。

1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1國(guó)際研究現(xiàn)狀

1.1.1美國(guó)VOCs排放法規(guī)

美國(guó)VOCs控制的主要依據(jù)為1990年頒布的清潔空氣修正法（CAAA1990）及國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（NAAQs）。1970年，自CAAA控制與VOCs密切相關(guān)的O3濃度后，1970年1993年間VOCs的排放量降低了38%。1990年CAAA明確提出對(duì)VOCs控制，分兩步驟控制大氣污染物：首先控制汽車排放的VOCs，然后控制工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)污染物，同時(shí)根據(jù)大氣中的O3濃度采取地區(qū)臭氧分級(jí)控制措施，要求O3濃度不合格的地區(qū)遞交15%VOCs削減計(jì)劃。在這些控制措施的共同作用下，美國(guó)1990年至2005年VOCs的減排量高達(dá)55%。此外，針對(duì)工業(yè)區(qū)設(shè)備管線組件無(wú)組織排放的VOCs，美國(guó)EPA頒布了泄漏檢測(cè)和泄漏排放定量估算標(biāo)準(zhǔn)，1990年CAAA規(guī)定石化和化工企業(yè)必須實(shí)施泄漏檢測(cè)與修復(fù)計(jì)劃，該規(guī)定實(shí)施后，石化和化工企業(yè)VOCs排放量分別降低了63%和56%。

1.1.2日本VOCs排放法規(guī)

21世紀(jì)初，日本懸浮顆粒物和光化學(xué)氧化物造成的大氣污染仍然十分嚴(yán)重，SPM環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)效果不佳，且SPM環(huán)境危害尚不明確。光化學(xué)氧化物平均濃度逐年上升，對(duì)光化學(xué)氧化劑所造成的健康問題的申訴也日益增多。大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻，倒逼日本政府在本世紀(jì)初采取了一系列嚴(yán)格的防治措施，在成功降低大氣NO2濃度后，工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了顆粒物和臭氧防控。由于機(jī)動(dòng)車尾氣是大氣顆粒物的主要來(lái)源之一，2001年6月，政府對(duì)《機(jī)動(dòng)車NOx法案》（1992年）進(jìn)行修訂，提高了原有NOx的排放要求，并增加了顆粒物（PM）控制條款，出臺(tái)了《機(jī)動(dòng)車NOx和PM法案》。

1.1.3歐盟VOCs排放法規(guī)

歐盟1999年《哥德堡議定書》關(guān)于限制特定活動(dòng)及設(shè)備所使用有機(jī)溶劑產(chǎn)生排放的理事會(huì)指令中，提出2010年VOCs在1990年基準(zhǔn)上減排60%。德國(guó)要求VOCs的質(zhì)量濃度和回收率分別為0.15g/m3和99.99%，并于2001年實(shí)施的《聯(lián)邦排放防治法》政令第31條中指出，2010年VOCs在1990年基準(zhǔn)上減排70%。1990年英國(guó)實(shí)施的《環(huán)境保護(hù)法案》確立了2010年在1990年基準(zhǔn)上減排30%的目標(biāo)。其他一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的國(guó)家和地區(qū)也開始制定限制VOCs排放的法規(guī)及目標(biāo)，各國(guó)對(duì)VOCs的控制成效顯著。

1.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

近年來(lái)VOCs相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)密集出臺(tái)，新《大氣污染防治法》將VOCs納入監(jiān)測(cè)范圍，在立法上為行業(yè)發(fā)展提供保障;2015年新增4項(xiàng)排放標(biāo)準(zhǔn)使排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到14項(xiàng)，目前仍有3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)在修訂，18項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)在制定中;《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)污染物減排和控制的技術(shù)導(dǎo)則》的制定和完善也將為行業(yè)規(guī)范發(fā)展提供有效指引。

2013年9月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中明確了必須推動(dòng)VOCs的治理，同時(shí)也進(jìn)一步明確了需要控制石化、有機(jī)化工、表面涂裝、包裝印刷等重點(diǎn)行業(yè)VOCs排放。同期，環(huán)境保護(hù)部等六部委共同發(fā)布《京津冀及周邊地區(qū)落實(shí)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施細(xì)則》，要求到2017年底對(duì)有機(jī)化工、醫(yī)藥、表面涂裝、塑料制品、包裝印刷等重點(diǎn)行業(yè)的559家企業(yè)開展VOCs綜合治理。

2015年8月新修訂的《大氣污染防治法》首次將VOCs納入監(jiān)管范圍，明確生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售和使用含VOCs的原材料和產(chǎn)品的，其VOCs含量應(yīng)當(dāng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或者要求。

2重點(diǎn)行業(yè)VOCs排放總量基數(shù)核定方法

2.1工作程序

2.1.1資料調(diào)查

主要調(diào)查以下資料：通過(guò)咨詢環(huán)保管理部門，收集區(qū)域內(nèi)各鎮(zhèn)、各街道重點(diǎn)工業(yè)園區(qū)中涉及VOCs排放的企業(yè)清單、企業(yè)聯(lián)系人以及聯(lián)系方式，為后續(xù)的詳細(xì)資料收集以及現(xiàn)場(chǎng)勘查提供支持。

將涉及VOCs排放的企業(yè)按照行業(yè)劃分為：家具制造和木制品加工行業(yè)、印刷行業(yè)、涂料油墨及其類似產(chǎn)品制造行業(yè)、化工行業(yè)、橡膠制品行業(yè)、醫(yī)藥制造行業(yè)、汽車零部件制造行業(yè)、船舶行業(yè)、電子元件制造行業(yè)等，為重點(diǎn)行業(yè)VOCs排放總量基數(shù)核定和減排核算奠定基礎(chǔ)。

2.1.2企業(yè)調(diào)研

采用生產(chǎn)企業(yè)實(shí)地調(diào)研及函調(diào)相結(jié)合的方式，選取典型涉VOCs企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。調(diào)研的主要內(nèi)容包括：企業(yè)基本情況、生產(chǎn)工藝、污染物產(chǎn)生情況、污染物處理現(xiàn)狀、監(jiān)測(cè)情況等。

2.1.2.1基本情況

包括企業(yè)基本情況，生產(chǎn)規(guī)模，產(chǎn)品類型，所采用的工藝路線、原材料種類、原材料消耗量、能源消耗情況以及生產(chǎn)規(guī)模與環(huán)評(píng)報(bào)告是否相符。

2.1.2.2生產(chǎn)工藝污染物產(chǎn)生情況

對(duì)調(diào)研企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)了解，重點(diǎn)了解工藝布局、廢氣排放節(jié)點(diǎn)等情況，對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程廢氣污染物的種類、產(chǎn)生點(diǎn)及產(chǎn)生量、廢氣污染物收集情況等進(jìn)行著重調(diào)研。重點(diǎn)了解企業(yè)廢氣收集方式屬于密閉收集、集氣罩收集還是其他收集方式，對(duì)于廢氣收集效率進(jìn)行分析。

2.2核算方法

2.2.1科學(xué)實(shí)用原則

確保重點(diǎn)行業(yè)排放量計(jì)算工作的科學(xué)性與規(guī)范性，增強(qiáng)為污染防治決策服務(wù)的針對(duì)性和可操作性。

2.2.2客觀全面原則

通過(guò)對(duì)重點(diǎn)行業(yè)各排放環(huán)節(jié)資料的全面收集，使排放量計(jì)算工作更趨全面，真實(shí)反映企業(yè)實(shí)際排放量，計(jì)算過(guò)程應(yīng)當(dāng)可核查、可追溯，為VOCs污染防治提供切實(shí)有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.2.3分類指導(dǎo)原則

充分考慮各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)工藝、裝備、污染控制技術(shù)不同帶來(lái)的排放特征差異，選用不同的計(jì)算方法，建立覆蓋生產(chǎn)全流程的VOCs排放量計(jì)算體系。

企業(yè)的VOCs減排核算，主要考慮兩方面。其一是結(jié)構(gòu)調(diào)整措施，即在核算期間因搬遷、停產(chǎn)、廠房拆除或者企業(yè)生產(chǎn)工藝調(diào)整而產(chǎn)生的消減量;另一方面是根據(jù)企業(yè)實(shí)施的工程治理而產(chǎn)生的削減量。

2.2.3.1核算公式

工業(yè)源VOCs總量減排公式為：

E工業(yè)=R工業(yè)-I工業(yè) ? （2-1）

式中：E工業(yè)—核算期重點(diǎn)行業(yè)工業(yè)源VOCs減排量，噸;

I工業(yè)—核算期重點(diǎn)行業(yè)工業(yè)源VOCs新增排放量，噸;

R工業(yè)—核算期重點(diǎn)行業(yè)工業(yè)源VOCs新增削減量，噸。

2.2.3.2核算方法

第一，重點(diǎn)行業(yè)工業(yè)源VOCs排放量核算方法

工業(yè)源VOCs排放量主要根據(jù)各個(gè)核算期投入生產(chǎn)的建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)評(píng)報(bào)告或者“一廠一策”中VOCs總量數(shù)據(jù)進(jìn)行核算。核算公式為：

? （2-2）

式中：Ei—核算期第i個(gè)已投入生產(chǎn)企業(yè)環(huán)評(píng)報(bào)告中VOCs總量數(shù)據(jù)，噸。

第二，工業(yè)源VOCs削減量核算方法

工業(yè)源VOCs新增削減量是指核算期通過(guò)實(shí)施工程治理措施和結(jié)構(gòu)調(diào)整措施新增的VOCs削減量。核算公式為：

R工業(yè)=R工程+R結(jié)構(gòu) ? （2-3）

式中：R工程—核算期采取工程治理措施新增VOCs削減量，噸;

R結(jié)構(gòu)—核算期采取結(jié)構(gòu)調(diào)整措施新增VOCs削減量，噸。

其一，工業(yè)源采取工程治理措施新增VOCs削減量

工程治理措施包括低VOCs含量原輔材料替代和工藝廢氣末端治理。核算公式為：

R工程=R替代+R治理 ? （2-4）

式中：R替代—核算期采用低VOCs原輔材料替代原有高VOCs原輔材料新增VOCs削減量，噸;

R治理—核算期對(duì)工藝廢氣實(shí)施治理新增VOCs削減量，噸。

其二，工藝廢氣治理的新增削減量計(jì)算

對(duì)工藝廢氣實(shí)施治理新增VOCs削減量核算公式為：

? （2-6）

式中：E上年—上年同期VOCs排放量，噸;

wi—核算期實(shí)施治理的第i個(gè)VOCs排放環(huán)節(jié)在上年同期VOCs排放總量中所占的比重，%;

[η上年i]—上年同期第i個(gè)VOCs排放環(huán)節(jié)VOCs綜合去除效率，%;

[η核定i]—核算期第i個(gè)VOCs排放環(huán)節(jié)核定VOCs綜合去除效率，%。

其三，結(jié)構(gòu)調(diào)整VOCs新增削減量計(jì)算

關(guān)停企業(yè)或生產(chǎn)設(shè)施VOCs新增削減量核算公式為：

[R結(jié)構(gòu)][=i=1nE上年]×[mi] ? （2-7）

式中：R結(jié)構(gòu)—核算期關(guān)停企業(yè)或生產(chǎn)設(shè)施的VOCs削減量，噸;

E上年—關(guān)停企業(yè)上年度VOCs排放量，噸;

mi—核算期關(guān)停的第i個(gè)生產(chǎn)設(shè)施在上年同期VOCs排放總量中所占的比重，%。

3典型園區(qū)VOCs排放總量基數(shù)核定結(jié)果分析

根據(jù)以上核算方法，筆者在上海市某工業(yè)區(qū)進(jìn)行了實(shí)際調(diào)研工作。該工業(yè)園區(qū)位于青浦區(qū)。園區(qū)目前已以電子信息產(chǎn)業(yè)、精密機(jī)械及汽車零部件產(chǎn)業(yè)、新型紡織材料為代表的新材料產(chǎn)業(yè)及生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)為主要發(fā)展方向。

信息電子產(chǎn)業(yè)區(qū)以電子信息為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)光、機(jī)、電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。主要包括集成電路、通訊設(shè)備、電子測(cè)量?jī)x器、電子元器件、傳感器、民用電器等企業(yè)。

精密機(jī)械及汽車零部件產(chǎn)業(yè)區(qū)包括各種精密機(jī)械，高新技術(shù)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控加工中心、汽車零部件、汽車摩托車模具等企業(yè)。

4總量基數(shù)研究的建議

4.1根據(jù)VOC排放基數(shù)明確區(qū)域環(huán)境容量。所謂環(huán)境容量就是指環(huán)境可以承受污染物的能力，是在一定的區(qū)域內(nèi)，在能夠達(dá)到大氣控制指標(biāo)的情況下允許納入的污染物總量。大氣污染物排放量及其對(duì)環(huán)境造成的污染不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，這和污染物的排放位置、排放高度等息息相關(guān)，這里面主要涉及的是污染物的遷移和轉(zhuǎn)化。因此，在制定控制策略的時(shí)候，結(jié)合長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)、區(qū)域環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)、排放基數(shù)數(shù)據(jù)，可以采用A值法模型、線性規(guī)劃法等建立區(qū)域環(huán)境容量模型，對(duì)大氣環(huán)境容量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

4.2對(duì)工業(yè)區(qū)內(nèi)低矮面源進(jìn)行清理，對(duì)工廠內(nèi)部一些高能耗、高污染的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝進(jìn)行淘汰或改進(jìn)，采用清潔生產(chǎn)的治理方式，引進(jìn)先進(jìn)的污染治理設(shè)備和技術(shù)工藝，從源頭減少污染物的產(chǎn)生，從過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)污染物的治理。同時(shí)還要進(jìn)一步優(yōu)化分配工業(yè)區(qū)環(huán)境容量，對(duì)一些環(huán)境友好型的企業(yè)加大扶持力度，發(fā)展環(huán)境友好企業(yè)。

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