青岛市生活源挥发性有机物排放清单编制和管控探索

和慧，李淑芬，吕建华，左华

（青岛市环境保护科学研究院，山东 青岛 266003）

引言

经过“十三五”期间的努力，青岛市空气质量明显改善，但PM2.5和O3逐渐成为主要污染因子，影响PM2.5与O3生成的主要前体物是VOCs，所以研究建立VOCs 排放清单，找准VOCs 排放来源，是开展PM2.5与O3协同控制和解决青岛市大气污染的工作基础。随着城市布局的不断优化和城市化进程的发展，餐饮、汽修、干洗、加油站、装饰装修、日用品等生活源高度集中在建成区，对城市大气环境的影响越来越突出。目前国内外对VOCs排放清单进行了大量的研究，包括青岛在内，很多城市已建立了VOCs 排放清单，但大多主要针对工业源、移动源和燃烧源等排放量较大的污染源，对于生活源清单的建立，仅成都武侯区和厦门集美区开展了生活源VOCs 排放量的核算[1-2]，广州、北京、成都等城市针对餐饮行业开展了排放量的核算[3-5]。南京、武汉、深圳等城市针对干洗行业开展了VOCs 排放调查和核算[6-8]。天津、重庆等城市针对汽修行业VOCs 排放进行了调查，建立了汽修行业VOCs排放清单，并对VOCs 排放特征进行了监测[9-10]。北京市核算了1990-2014年加油站的VOCs 排放量，并对通州区建立了自下而上的加油站排放清单[11]。上述城市虽然开展了部分研究，但研究角度相对单一，未针对整个城市全部生活源开展VOCs排放调查和排放特征研究，且时间、空间分辨率都较低，尚未建立完整的生活源VOCs排放清单。

本研究根据青岛市全市域餐饮、干洗、汽修、加油站等企业和装饰、装修等行业的数量、规模，通过现场调研收集获取相应活动水平信息，包括企业经营现状、有机溶剂用量、废气收集及处理方式、处理设备类型、数量、运行状态等基础数据资料，依据国家技术指南、技术手册和第二次污染源普查相关系数及计算方法，建立全市域生活消费领域VOCs排放清单。

1 材料与方法

1.1 研究区域

青岛市地处山东半岛南部，位于119°30'～121°00'E、35°35'～37°09'N。全市总面积为11293km²，2019年常住人口950万人。包括市南、市北、李沧、崂山、西海岸新区、城阳、即墨七个区和胶州、平度、莱西三个县级市。

1.2 研究对象和计算方法

本文对青岛全市域生活源中餐饮、干洗、汽修、装饰装修、加油站、医院和日用品共7 个领域的VOCs 排放量进行了核算，基准年为2019年，具体方法如下。

1.2.1 餐饮行业

青岛餐饮以中餐为主，中餐烹饪方式有炸、炒、煎、烤等，容易产生大量油烟气溶胶。目前油烟净化技术主要包括机械分离、过滤吸附、静电沉积（高压静电）、湿式洗涤（运水烟罩、液泡洗涤等）等，其中静电沉积相比其他技术方法净化效率较高，是目前应用最广泛的处理技术。

本文采用贺克斌《城市大气污染物排放清单编制技术手册》[12]中对于餐饮油烟源的排放因子法，计算公式如下：

E=A×EF×(1-η)×10-9

式中，E 为VOCs 排放量（t/a），A 为排放源活动水平（餐饮业油烟烟气排放量，m3/a）；EF为排放系数（烟气中VOCs产生浓度，mg/m3）；η为油烟净化器去除效率。

餐饮业油烟烟气排放量A 采用下式进行计算：

A=n×V×H

式中，n为固定灶头数；V为烟气排放速率（m3/h）；H为年总经营时间（h）。

1.2.2 干洗行业

干洗机分为开启式干洗机和封闭式干洗机，洗涤剂有四氯乙烯类和石油类两种。干洗废气主要来自干洗剂的挥发和排放。其中开启式干洗机采用水冷回收系统，干洗剂不能完全回收，烘干时排放到空气中的VOCs 含量较高，对空气造成污染，且洗涤剂损耗大。而全封闭式干洗机安装有一套完整的氟里昂制冷系统，干洗剂回收率高，排放量很少，因而干洗剂消耗量也较低。

参考文献[6-8]给出了基于每台干洗机干洗1kg衣物干洗剂损耗量的排放因子法。本次在干洗行业现场调查中发现，干洗店不统计干洗衣物重量，但每年购买干洗剂的数量有准确的统计数据，干洗剂用量也有较准确的数据。因此本研究干洗行业VOCs排放核算采用物料衡算法。计算公式如下：

E=∑i(Ai×EFi/1000)

式中，E 为VOCs 排放量（t/a），Ai为排放源活动水平（第i家干洗店干洗剂的使用量，t/a）；EFi为排放系数（第i家干洗店使用干洗剂的排放系数，kg/t）。

1.2.3 汽修行业

汽车修理工艺流程主要为检修、装配、喷漆、烤漆等工序，产生废气的环节主要为喷漆和烤漆工序（喷底漆、喷面漆、罩光漆)。汽修行业全部为手工喷漆，喷漆房内基本都装有漆雾过滤系统，喷漆废气净化处理后通过排气筒排放。目前常用的净化设施有活性炭吸附装置、UV光解+活性炭吸附装置等。因喷漆废气风量、排放浓度有较大的不确定性，而各汽修企业购买油漆用量有完善的统计数据，本文采用物料衡算法核算有机废气排放量，计算公式如下：

E=A×EF×(1-η)×10-3

式中，E 为VOCs 排放量（t/a）；A 为排放源活动水平（油漆用量，t/a）；EF 为排放系数（油漆排放系数，kg/t）；η为喷漆废气净化设施去除效率。

1.2.4 装饰、装修

装饰、装修废气主要来自功能性涂料、内墙涂料和外墙涂料中挥发性有机物的排放。参照《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南》[13]中给出的排放因子法，并结合调研实际，计算公式如下：

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

式中，E 为VOCs 排放量（t/a）；A 为商品房建筑面积（m2/a），B为二手房建筑面积（m2/a），C为修缮房屋面积（m2/a）；D为涂料年用量（D1功能性涂料、D2内墙涂料、D3外墙涂料，t/a）；EF1为功能性涂料VOCs排放系数，EF2内外墙涂料VOCs排放系数，（t/t涂料）。

1.2.5 加油站

加油站废气主要来自卸油和加油过程油气的排放。采用《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南》[13]中的排放因子法，计算公式如下：

E=A×EF×10-3

式中，E 为VOCs 排放量（t/a），A 为排放源活动水平（油品销售量，t/a）；EF 为油品VOCs排放系数（kg/t油品）。

1.2.6 医院

医院有机废气排放主要来自实验室有机溶剂的使用。采用《第二次全国污染源普查产排污核算系数手册》[14]中的排放因子法，计算公式如下：

E=A×EF×10-3

式中，E 为VOCs 排放量（t/a），A 为排放源活动水平（就诊人数，千人次/a）；EF 为每人次VOCs排放系数（kg/千人次）。

1.2.7 日用品

日用品主要考虑各类家用驱虫剂、合成洗涤剂、洗发水、沐浴露、润肤护肤品、指甲油、洗甲水、香水和空气清新剂等，大部分都含有有机成分，在使用过程中挥发进入空气。采用《第二次全国污染源普查产排污核算系数手册》[14]中的排放因子法，计算公式如下：

E=A×EF/100

式中：E为日用品使用VOCs 排放量，t；A为常住人口，万人；EF 为人均日用品使用VOCs 排放系数，g/人。

1.3 活动水平和排放因子

本研究生活源活动水平数据通过市市场监管局、洗染行业协会、汽修行业协会、市住房和城乡建设局、市商务局等部门获取，同时开展了大量的现场调研。排放因子采用《城市大气污染物排放清单编制技术手册》《第二次全国污染源普查产排污核算系数手册》中推荐的排放因子，或者通过调研、实地调查获取。主要排放因子、活动水平详见表1。

表1 生活源排放因子、活动水平、相关参数及获取途径

2 结果与分析

2.1 活动水平数据分析

本研究调查获取了青岛市全市域7.8万家餐饮企业、1170 家干洗店、2048 家汽修企业、775 家加油站、300 余家医院的活动水平数据，同时调查了商品房竣工面积、二手房交易面积和房屋修缮面积及各区市常住人口数量。

青岛市餐饮业有1.13 万家大型餐饮、1.21万家中型餐饮、5.46 万家小型餐饮企业，大型餐饮大部分属于高档酒店、星级酒店、高校食堂等，以中餐为主，灶头数6 个以上，年营运时间2000h 左右，油烟净化设施整体维护和运行状况较好；中型餐饮以中餐为主，有少量烧烤、日餐和韩餐等，年营业时间1500～2000h，灶头数3～5个，厨房卫生条件因所在地管理要求不同和餐饮企业自身管理水平不同而参差不齐；小型餐饮多以中餐、烧烤、西餐为主，年营业时间约1500h，灶头数1～2 个，大部分小型餐饮油烟经净化器处理后排放，小部分经集气罩收集后直接排放，且厨房卫生条件整体一般，油烟净化设施缺乏定期维护。

干洗行业包括10 家酒店洗衣房、11 家大型干洗厂、668家中小型干洗店、456家代收点。酒店洗衣房全部为使用四氯乙烯干洗剂的封闭式干洗机，大部分酒店不对外经营干洗业务；大型干洗厂全部使用封闭式干洗机，干洗剂有四氯乙烯和石油类。中小型干洗店中使用封闭式干洗机的比例较高，占60%，仍有30%使用开启式干洗机，且分布与经济水平直接相关，市南区、市北区、李沧区、崂山区、城阳区和黄岛区干洗店数量占比较高。逐个统计了酒店洗衣房和大型干洗厂的干洗剂种类和使用量，根据统计结果，一台四氯乙烯干洗机的年均使用量约200kg，一台石油干洗机的年均使用量约400kg。

青岛市汽修行业包括一类汽修企业110家，二类汽修企业578 家，三类汽修企业1364家，其中带喷漆的汽修企业570 家。根据调查统计，一类、二类企业主要从事汽车大修、总成修理，部分为4S 店售后维修服务点，70%带有喷漆作业，其中市区4S店油漆使用以水性漆为主；三类汽修企业主要为专门从事汽车修理的个体户，规模较小，市北、李沧、崂山三区三类汽修企业基本不带喷漆工序，其他区市约有10%的汽修企业建有喷漆房。逐家统计了喷漆汽修企业的油漆使用量，根据统计结果，一、二类汽修企业油漆平均年用量约700L，三类企业油漆平均年用量约200L，其中油性漆占比为85%。调查发现带喷漆的汽修企业普遍存在废气治理设施选择和设计不合理、缺乏日常维护、净化效果差、无组织排放环节较多等问题。

青岛市加油站全部采用三级油气回收装置处理卸油、加油等环节排放的有机废气，年销售量大于5000t的加油站已全部安装油气回收在线监测系统，并与生态环境部门联网。获取了每个加油站的油品销售量，根据统计，全市加油站汽油消费总量为1400 多万t，柴油消费总量为730多万t。

青岛市2019年新建商品房面积建筑为3606万m2，二手房交易面积为420万m2，修缮房屋面积只获取到市内三区的面积，为15 万m2。获取了每个医院的就诊人数，根据统计全市医院就诊人次为2746多万人次。

2.2 排放清单

经核算，青岛市2019年生活源挥发性有机物排放总量为10287.8t，排放量主要来自装饰装修、日用品使用、餐饮业和加油站。排放总量详见表2，各排放源类占比详见图1。

表2 生活源排放总量

图1 各类生活源排放总量占比

2.3 时空分布特征

2.3.1 空间分布特征

各区市生活源挥发性有机物排放量详见表3。从空间分布来看，黄岛区生活源VOCs排放量最大，其次是市北区、城阳区、即墨市、平度市、胶州市，莱西市排放量最小。各区市排放量占比详见图2。

图2 各区市生活源排放总量占比

表3 各区市生活源VOCs排放量

2.3.2 时间分布特征

生活源排放按照每天平均排放考虑，各区市每天排放量详见表4，考虑到空气质量模型需要，将日排放量进一步分配到小时，生活源排放与人为活动息息相关，因此将大部分排放量分配到昼间时段。

表4 各区市生活源VOCs时间排放量

2.4 问题与管控建议

2.4.1 存在的问题

通过实地调查发现，青岛市餐饮、汽修、干洗三个行业存在的问题较多。其中餐饮行业缺乏布局规划，布局分散，部分餐饮企业烟道设置不能满足标准要求，油烟净化设施选择不合理，部分小型餐饮未安装净化设施，且净化设施日常维护不及时，净化效果变差，有油烟超标现象，同时缺乏有效的监管机制，日常监管不到位。汽修行业同样存在缺乏布局规划的问题，无大型集中喷漆中心，集约化水平较差，监管难度大，露天喷漆时有发生，大部分企业使用油性漆，水性漆使用比例较低，喷漆房配套废气处理装置选择和设计不合理，运行维护水平差，过滤棉和活性炭长期不更换，达不到净化效果，油漆、有机溶剂、清洗剂等露天存放，无组织排放严重，部分汽修企业因受场地条件限制，排气筒设置不能满足标准要求。干洗行业缺乏环境监管体系，环境监管难度大；干洗行业面广量大，层次不一，虽然开启式干洗机已经属于淘汰设备，但在市场上仍被广泛使用；干洗准入门槛低，各种干洗剂混杂使用，对环境空气造成了污染。

2.4.2 管控建议

针对调查发现的问题，探索性的提出以下管控建议：

2.4.2.1 餐饮行业

完善城市规划，尤其应从城镇发展、环境保护、城市管理、便民生活等角度考虑，充分考虑将小餐饮纳入整体规划，实现合理布局。开发运行成本低、稳定可控的协同处理VOCs 的油烟净化设施，为各类餐饮单位提供菜单化选择，提高净化装备整体技术水平。建立餐饮企业管理台账和油烟长效监管机制，依托在线监测管控平台，督促企业及时清理维护净化设施，确保净化装置高效稳定运行。科学合理修订餐饮行业油烟排放标准，推行排污许可管理制度，建立激励约束机制，积极引导餐饮单位主动减排并调动其治污减排积极性，促进餐饮行业绿色发展。

2.4.2.2 汽修行业

汽修行业应鼓励钣喷业务集约化经营模式，对废气处理进行统筹规划、统一实施，减少单个企业设备安装和运维费用，降低污染排放，提高资源利用效率。建立完善的监管机制。提高水性漆使用比例，减少溶剂型涂料的使用，从源头控制汽修行业污染。提升净化设施治理水平，安装具备处理漆雾、过滤粉尘、去除异味、净化有机废气功能的污染物防治设施。加强净化装置维护管理，规范企业内部管理，建立台账管理制度。开展无组织排放整治，禁止露天喷涂，全面取缔露天和敞开式汽修喷涂作业。环保部门和交通运输部门强化联动机制，建立监管信息通报和共享反馈制度，加强汽修企业执法检查，督促企业整改提升，促进机动车维修行业规范绿色化。

2.4.2.3 干洗行业

制定激励政策，加快淘汰开启式干洗机。开发更加清洁、安全的干洗剂，推进绿色干洗。完善干洗行业环境监管体系，加快干洗行业VOCs 等排放标准的落实，确保VOCs 达标排放，规范废弃干洗剂的贮存和处置，进一步降低干洗行业的环境污染。

3 结论

（1）对青岛市餐饮、干洗、汽修、加油站、医院、装饰装修、日用品使用等领域开展了大量的调研和统计，获取到不同源类的活动水平，较全面地核算了青岛市生活源挥发性有机物排放清单，弥补了青岛市生活源挥发性有机物排放清单的空白。

（2）青岛市生活源VOCs 排放总量为10287.8t，其中装饰装修排放量最大，为5053.9t，占49%；其次是日用品、餐饮行业和加油站，占比分别为17%、14%、10%，其他生活源排放量相对较少。

（3）从空间分布来看，黄岛区生活源VOCs排放量最大，其次是市北区、城阳区、胶州市，李沧区排放量最小。生活源排放与人为活动息息相关，排放时段集中在昼间。

（4）根据调查，青岛市生活源中存在问题较多的行业主要是餐饮、汽修、干洗等行业，应从规划布局、源头控制、过程控制、末端控制、监管手段、标准政策完善等多角度出发，对生活源污染进行合理管控，促进生活源的绿色发展。