重点行业VOCs排放总量基数核定研究

黄文忠

摘  要：文章通过对国内外相关法律法规的研究，对当前VOCs治理的现状进行了总结，提出了典型工业区VOCs排放总量基数核定的原则和基本方法，并通过实际案例的分析，阐明了VOCs排放总量基数研究对于园区发展的意义。

关键词：VOCs;总量基数;工业园区

挥发性有机化合物（VOCs）是一类分子量小，化学活性强的复杂化合物，根据世界卫生组织的定义，VOCs为：在标准大气压下，熔点低于室温、沸点低于260℃的有机化合物总称。VOCs种类众多，主要由烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃和含氧有机物等化合物构成。VOCs的来源主要分为天然源和工业源，其中工业源是VOCs排放和管控的主要源头。而工业源又可分为固定源、流动源和无组织源。有研究表明，上海工业源VOCs排放贡献率已高达50%。工业源具有涉及行业众多、工艺复杂、原辅料种类多样、组分繁多、大气光化学反应活性强等特点。具体地讲，工业源VOCs排放最多的行业包括装备制造业、涂装、炼油与石化、化学化工、包装印刷、半导体及电子设备制造、医药化工、塑料和橡胶制品生产、人造革、人造板、服装干洗等。

1国内外研究现状

1.1国际研究现状

1.1.1美国VOCs排放法规

美国VOCs控制的主要依据为1990年颁布的清洁空气修正法（CAAA1990）及国家环境空气质量標准（NAAQs）。1970年，自CAAA控制与VOCs密切相关的O3浓度后，1970年1993年间VOCs的排放量降低了38%。1990年CAAA明确提出对VOCs控制，分两步骤控制大气污染物：首先控制汽车排放的VOCs，然后控制工业挥发性有机污染物，同时根据大气中的O3浓度采取地区臭氧分级控制措施，要求O3浓度不合格的地区递交15%VOCs削减计划。在这些控制措施的共同作用下，美国1990年至2005年VOCs的减排量高达55%。此外，针对工业区设备管线组件无组织排放的VOCs，美国EPA颁布了泄漏检测和泄漏排放定量估算标准，1990年CAAA规定石化和化工企业必须实施泄漏检测与修复计划，该规定实施后，石化和化工企业VOCs排放量分别降低了63%和56%。

1.1.2日本VOCs排放法规

21世纪初，日本悬浮颗粒物和光化学氧化物造成的大气污染仍然十分严重，SPM环境标准效果不佳，且SPM环境危害尚不明确。光化学氧化物平均浓度逐年上升，对光化学氧化剂所造成的健康问题的申诉也日益增多。大气污染形势严峻，倒逼日本政府在本世纪初采取了一系列严格的防治措施，在成功降低大气NO2浓度后，工作重点转向了颗粒物和臭氧防控。由于机动车尾气是大气颗粒物的主要来源之一，2001年6月，政府对《机动车NOx法案》（1992年）进行修订，提高了原有NOx的排放要求，并增加了颗粒物（PM）控制条款，出台了《机动车NOx和PM法案》。

1.1.3欧盟VOCs排放法规

欧盟1999年《哥德堡议定书》关于限制特定活动及设备所使用有机溶剂产生排放的理事会指令中，提出2010年VOCs在1990年基准上减排60%。德国要求VOCs的质量浓度和回收率分别为0.15g/m3和99.99%，并于2001年实施的《联邦排放防治法》政令第31条中指出，2010年VOCs在1990年基准上减排70%。1990年英国实施的《环境保护法案》确立了2010年在1990年基准上减排30%的目标。其他一些经济发展较快的国家和地区也开始制定限制VOCs排放的法规及目标，各国对VOCs的控制成效显著。

1.2国内研究现状

近年来VOCs相关政策和标准密集出台，新《大气污染防治法》将VOCs纳入监测范围，在立法上为行业发展提供保障;2015年新增4项排放标准使排放标准达到14项，目前仍有3项标准在修订，18项标准在制定中;《重点行业挥发性有机污染物减排和控制的技术导则》的制定和完善也将为行业规范发展提供有效指引。

2013年9月，国务院印发的《大气污染防治行动计划》中明确了必须推动VOCs的治理，同时也进一步明确了需要控制石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等重点行业VOCs排放。同期，环境保护部等六部委共同发布《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》，要求到2017年底对有机化工、医药、表面涂装、塑料制品、包装印刷等重点行业的559家企业开展VOCs综合治理。

2015年8月新修订的《大气污染防治法》首次将VOCs纳入监管范围，明确生产、进口、销售和使用含VOCs的原材料和产品的，其VOCs含量应当符合质量标准或者要求。

2重点行业VOCs排放总量基数核定方法

2.1工作程序

2.1.1资料调查

主要调查以下资料：通过咨询环保管理部门，收集区域内各镇、各街道重点工业园区中涉及VOCs排放的企业清单、企业联系人以及联系方式，为后续的详细资料收集以及现场勘查提供支持。

将涉及VOCs排放的企业按照行业划分为：家具制造和木制品加工行业、印刷行业、涂料油墨及其类似产品制造行业、化工行业、橡胶制品行业、医药制造行业、汽车零部件制造行业、船舶行业、电子元件制造行业等，为重点行业VOCs排放总量基数核定和减排核算奠定基础。

2.1.2企业调研

采用生产企业实地调研及函调相结合的方式，选取典型涉VOCs企业进行现场调研。调研的主要内容包括：企业基本情况、生产工艺、污染物产生情况、污染物处理现状、监测情况等。

2.1.2.1基本情况

包括企业基本情况，生产规模，产品类型，所采用的工艺路线、原材料种类、原材料消耗量、能源消耗情况以及生产规模与环评报告是否相符。

2.1.2.2生产工艺污染物产生情况

对调研企业的生产工艺流程进行现场了解，重点了解工艺布局、废气排放节点等情况，对生产全过程废气污染物的种类、产生点及产生量、废气污染物收集情况等进行着重调研。重点了解企业废气收集方式属于密闭收集、集气罩收集还是其他收集方式，对于废气收集效率进行分析。

2.2核算方法

2.2.1科学实用原则

确保重点行业排放量计算工作的科学性与规范性，增强为污染防治决策服务的针对性和可操作性。

2.2.2客观全面原则

通过对重点行业各排放环节资料的全面收集，使排放量计算工作更趋全面，真实反映企业实际排放量，计算过程应当可核查、可追溯，为VOCs污染防治提供切实有效的基础数据。

2.2.3分类指导原则

充分考虑各个行业生产工艺、装备、污染控制技术不同带来的排放特征差异，选用不同的计算方法，建立覆盖生产全流程的VOCs排放量计算体系。

企业的VOCs减排核算，主要考虑两方面。其一是结构调整措施，即在核算期间因搬迁、停产、厂房拆除或者企业生产工艺调整而产生的消减量;另一方面是根据企业实施的工程治理而产生的削减量。

2.2.3.1核算公式

工业源VOCs总量减排公式为：

E工业=R工业-I工业   （2-1）

式中：E工业—核算期重点行业工业源VOCs减排量，吨;

I工业—核算期重点行业工业源VOCs新增排放量，吨;

R工业—核算期重点行业工业源VOCs新增削减量，吨。

2.2.3.2核算方法

第一，重点行业工业源VOCs排放量核算方法

工业源VOCs排放量主要根据各个核算期投入生产的建设项目的环评报告或者“一厂一策”中VOCs总量数据进行核算。核算公式为：

  （2-2）

式中：Ei—核算期第i个已投入生产企业环评报告中VOCs总量数据，吨。

第二，工业源VOCs削减量核算方法

工业源VOCs新增削减量是指核算期通过实施工程治理措施和结构调整措施新增的VOCs削减量。核算公式为：

R工业=R工程+R结构   （2-3）

式中：R工程—核算期采取工程治理措施新增VOCs削减量，吨;

R结构—核算期采取结构调整措施新增VOCs削减量，吨。

其一，工业源采取工程治理措施新增VOCs削减量

工程治理措施包括低VOCs含量原辅材料替代和工艺废气末端治理。核算公式为：

R工程=R替代+R治理   （2-4）

式中：R替代—核算期采用低VOCs原辅材料替代原有高VOCs原辅材料新增VOCs削减量，吨;

R治理—核算期对工艺废气实施治理新增VOCs削减量，吨。

其二，工艺废气治理的新增削减量计算

对工艺废气实施治理新增VOCs削减量核算公式为：

  （2-6）

式中：E上年—上年同期VOCs排放量，吨;

wi—核算期实施治理的第i个VOCs排放环节在上年同期VOCs排放总量中所占的比重，%;

[η上年i]—上年同期第i个VOCs排放环节VOCs综合去除效率，%;

[η核定i]—核算期第i个VOCs排放环节核定VOCs综合去除效率，%。

其三，结构调整VOCs新增削减量计算

关停企业或生产设施VOCs新增削减量核算公式为：

[R结构][=i=1nE上年]×[mi]   （2-7）

式中：R结构—核算期关停企业或生产设施的VOCs削减量，吨;

E上年—关停企业上年度VOCs排放量，吨;

mi—核算期关停的第i个生产设施在上年同期VOCs排放总量中所占的比重，%。

3典型园区VOCs排放总量基数核定结果分析

根据以上核算方法，笔者在上海市某工业区进行了实际调研工作。该工业园区位于青浦区。园区目前已以电子信息产业、精密机械及汽车零部件产业、新型纺织材料为代表的新材料产业及生物医药产业为主要发展方向。

信息电子产业区以电子信息为主导产业，带动光、机、电产业发展。主要包括集成电路、通讯设备、电子测量仪器、电子元器件、传感器、民用电器等企业。

精密机械及汽车零部件产业区包括各种精密机械，高新技术数控机床及数控加工中心、汽车零部件、汽车摩托车模具等企业。

4总量基数研究的建议

4.1根据VOC排放基数明确区域环境容量。所谓环境容量就是指环境可以承受污染物的能力，是在一定的区域内，在能够达到大气控制指标的情况下允许纳入的污染物总量。大气污染物排放量及其对環境造成的污染不是简单的线性关系，这和污染物的排放位置、排放高度等息息相关，这里面主要涉及的是污染物的迁移和转化。因此，在制定控制策略的时候，结合长期监测的数据、区域环境质量目标、排放基数数据，可以采用A值法模型、线性规划法等建立区域环境容量模型，对大气环境容量进行预测。

4.2对工业区内低矮面源进行清理，对工厂内部一些高能耗、高污染的生产设备和生产工艺进行淘汰或改进，采用清洁生产的治理方式，引进先进的污染治理设备和技术工艺，从源头减少污染物的产生，从过程中加强对污染物的治理。同时还要进一步优化分配工业区环境容量，对一些环境友好型的企业加大扶持力度，发展环境友好企业。

参考文献

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