张国宁,栾志强
(1.中国环境科学研究院,北京 100012;2.中国环境保护产业协会废气净化专业委员会,北京 100045)
我国大气污染控制开始于20世纪70年代,历经除尘、脱硫、脱硝等阶段,2010年之后开始重视挥发性有机物(VOCs)污染控制。随着蓝天保卫战的深入开展,VOCs污染控制相关法律、标准、政策要求日益完善,有力支撑了臭氧(O3)和细颗粒物(PM2.5)污染防治工作。
我国VOCs污染控制最初仅是从防止恶臭扰民、管控有毒有害污染物健康风险的角度,对VOCs 单项物质或综合指标提出控制要求。例如,《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—1993)规定了甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚、二硫化碳、三甲胺、苯乙烯等6 项单项VOCs 物质及臭气浓度综合指标的厂界及排气筒排放限值;《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)规定了苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙醛、丙烯醛、丙烯腈、甲醇、酚类、苯胺类、氯苯类、硝基苯类、氯乙烯、氰化氢、光气等15 项单项VOCs 物质及非甲烷总烃(NMHC)综合指标的排气筒有组织排放浓度、最高允许排放速率和厂界无组织排放监控浓度限值。
2000年第一次修订的《大气污染防治法》未明确提出VOCs污染控制要求,仅提出有机烃类尾气、恶臭气体、可燃性气体、有毒有害气体等类似概念[1]。
第一次在排放标准中出现VOCs 概念的是《合成革与人造革工业污染物排放标准》(GB 21902—2008),该标准除了对苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)4 项单项VOCs 物质进行排放控制外,还对VOCs 排放总量(所有VOCs 浓度的总和)进行了控制,并在附录中给出了VOCs 监测技术导则。
2010年发布的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》首次将VOCs 作为大气污染联防联控的重点污染物,与SO2、NOx、颗粒物并列,这对我国VOCs 污染防治具有里程碑意义,标志着VOCs污染控制从此走上了环保主战场、大舞台。
2012年印发的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》指出,当前我国大气环境形势十分严峻,在传统煤烟型污染尚未得到控制的情况下,以臭氧、细颗粒物(PM2.5)和酸雨为特征的区域性复合型大气污染日益突出,要求开展重点行业治理,完善VOCs 污染防治体系。
2013年国务院印发的《大气污染防治行动计划》明确了未来5年的奋斗目标和具体指标,提出了十个方面的措施,又称“大气十条”。VOCs 污染治理是“大气十条”的重要内容,要求在石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等行业实施VOCs 综合整治,在石化行业开展“泄漏检测与修复”技术改造,限时完成加油站、储油库、油罐车的油气回收治理,在全社会推广使用水性涂料、低挥发性有机溶剂等。
为指导全国VOCs 污染防治工作,2013年发布的《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》从含VOCs 原料和产品的生产、储存运输销售、使用、消费等环节明确了VOCs污染控制的技术路线、原则和方法。同期还配套发布了《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ 2026—2013)、《催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ 2027—2013)。
2018年第二次修正的《大气污染防治法》明确了VOCs污染控制的法律要求,从源头减排、过程控制、末端治理全链条进行规制。
在源头减排方面,《大气污染防治法》第十三条规定,制定涂料等含挥发性有机物产品的质量标准,应当明确大气环境保护要求;第四十四条要求,生产、进口、销售和使用含挥发性有机物的原材料和产品的,其挥发性有机物含量应当符合质量标准或者要求。为此,国家有关部门制定了《木器涂料中有害物质限量》《建筑用墙面涂料中有害物质限量》《车辆涂料中有害物质限量》《工业防护涂料中有害物质限量》等标准,规定了各类涂料中VOCs 含量限值;制定了《胶粘剂挥发性有机化合物限量》《油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的限值》《清洗剂挥发性有机化合物含量限值》等标准,规定了其他含VOCs 产品的VOCs 含量限值。
在此基础上,《大气污染防治法》第四十六条对工业涂装企业还有更加严格的规定,要求使用低挥发性有机物含量的涂料,并建立台账,记录生产原料、辅料的使用量、废弃量、去向,以及挥发性有机物含量。工业涂装企业使用“低VOCs 含量”的涂料,可参考《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》(GB/T 38597—2020)。违反该条款规定,由生态环境部门处罚,这与违反产品质量标准的处罚主体不同。
在过程控制和末端治理方面,《大气污染防治法》明确了工艺密闭、VOCs 废气收集处理等要求。《大气污染防治法》第四十五条规定,产生含挥发性有机物废气的生产和服务活动,应当在密闭空间或者设备中进行,并按照规定安装、使用污染防治设施;无法密闭的,应当采取措施减少废气排放。第四十七条规定,石油、化工以及其他生产和使用有机溶剂的企业,应当采取措施对管道、设备进行日常维护、维修,减少物料泄漏,对泄漏的物料应当及时收集处理。储油储气库、加油加气站、原油成品油码头、原油成品油运输船舶和油罐车、气罐车等,应当按照国家有关规定安装油气回收装置并保持正常使用。
这些规定使得VOCs污染控制有法可依,对违反相关规定的可依法予以处罚,从而为VOCs污染控制奠定坚实的法制基础。
根据法律授权,国家生态环境主管部门逐步建立起VOCs 污染防治标准体系,规制、指导全国VOCs污染防治工作。
排放标准是执法准绳和环境管理的基本手段,《大气污染防治法》规定国务院生态环境主管部门或者省、自治区、直辖市人民政府制定大气污染物排放标准;企业事业单位和其他生产经营者向大气排放污染物的,应当符合大气污染物排放标准;超过大气污染物排放标准排放大气污染物,由县级以上人民政府生态环境主管部门责令改正或者限制生产、停产整治,并处十万元以上一百万元以下的罚款,情节严重的,报经有批准权的人民政府批准,责令停业、关闭。
强制性是排放标准的最大特征。为了通过法制手段推进VOCs 污染防治工作,我国从“十二五”开始着手制定VOCs 排放标准, 这些标准在“十二五”“十三五”“十四五”期间陆续出台,目前国家固定源涉VOCs 排放标准共23 项,约占国家固定源大气污染物排放标准的一半,涵盖了陆上石油天然气开采、炼油、石油化工、合成树脂、油品储运销、焦化、制药、农药、涂料油墨胶粘剂、合成革与人造革、橡胶制品、印刷等主要VOCs 排放行业。其他没有行业专项排放标准的污染源,统一执行《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)、《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822-2019)的规定,保证了监管体系的严密性。
在VOCs 排放标准体系建立完善的过程中,逐步形成了VOCs 的法定定义和综合表征指标。2015年发布的炼油、石化、合成树脂三项排放标准中,综合国内外VOCs 相关定义和认知,给出了“参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物”的定义,这主要用于排放标准管控[2]。2019年国家发布了《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822—2019),为满足更多领域应用的需要,又将VOCs 的定义拓展为“参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据有关规定确定的有机化合物”,这既反映了PM2.5和O3协同管控的主要环境管理目的,也兼顾了监测可行性、工业领域等其他方面的应用需要。其中,“有关规定”含义较丰富,主要涉及相关标准、政策文件中对高毒害物质、恶臭扰民物质的管控,监测标准中基于测定方法、检测仪器响应确定的VOCs,以及工业生产部门基于蒸气压、沸点界定或按照产品质量标准规定方法测得的VOCs 等[3]。
《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822—2019)首次明确了VOCs 的两种综合表征方法,规定“在表征VOCs 总体排放情况时,根据行业特征和环境管理要求,可采用总挥发性有机物(以TVOC 表示)、非甲烷总烃(以NMHC 表示)作为污染物控制项目”,并给出了TVOC、NMHC 的定义。《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822—2019)还与《大气污染防治法》充分衔接,首次界定了“密闭”“密闭空间”的概念,为认定法律责任、采取措施性控制要求等提供了可衡量的标尺。
为支撑VOCs污染控制工作,我国近年来大力制定VOCs 环境监测标准,初步构建了由监测技术规范、分析方法标准、监测仪器与系统技术要求、环境标准样品等4 类标准构成的VOCs 监测标准体系。
对于监测技术规范,在通用的《固定源废气监测技术规范》(HJ/T 397—2007)、《大气污染物无组织排放监测技术导则》(HJ/T 55—2000)的基础上,增加了针对VOCs 监测的《固定污染源废气 挥发性有机物的采样 气袋法》(HJ 732—2014)、《泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物检测技术导则》(HJ 733—2014)和《固定污染源废气 非甲烷总烃连续监测技术规范》(HJ 1286—2023)。
对于分析方法标准,制修订了适用于排放源VOCs 测定的《固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法》(HJ 38—2017)、《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ 734—2014)和适用于环境空气中VOCs 测定的《环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法》(HJ 604—2017)、《环境空气 挥发性有机物的测定 吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ 644—2013)、《环境空气 65 种挥发性有机物的测定 罐采样/气相色谱-质谱法》(HJ 759—2023)等方法标准。同时,针对每项(类)VOCs 测定的分析方法标准也丰富起来,如《固定污染源废气 醛、酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法》(HJ 1153—2020)、《固定污染源废气 苯系物的测定 气袋采样/直接进样-气相色谱法》(HJ 1261—2022)等。
对于监测仪器与系统技术要求,制定了《环境空气 挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法》(HJ 1010—2018)、《环境空气和废气 挥发性有机物组分便携式傅里叶红外监测仪技术要求及检测方法》(HJ 1011—2018)、《环境空气和废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃便携式监测仪技术要求及检测方法》(HJ 1012—2018)、《固定污染源废气 非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法》(HJ 1013—2018)等标准。
为满足VOCs 分析测定的需要,研制了《甲醇中苯标准样品》(GSB 07—1021—2019)、《氮气中乙酸丁酯气体标准样品》(GSB 07—3901—2021)等环境标准样品。
为支撑排放标准和排污许可制度的实施,指导企业科学、规范开展VOCs 污染防治工作,生态环境部近年来针对典型VOCs 排放行业,陆续出台了《印刷工业污染防治可行技术指南》(HJ 1089—2020)、《纺织工业污染防治可行技术指南》(HJ 1177—2021)、《涂料油墨工业污染防治可行技术指南》(HJ 1179—2021)、《家具制造业污染防治可行技术指南》(HJ 1180—2021)、《汽车工业污染防治可行技术指南》(HJ 1181—2021)、《铸造工业大气污染防治可行技术指南》(HJ 1292—2023)、《农药制造工业污染防治可行技术指南》(HJ 1293—2023)、《制革工业污染防治可行技术指南》(HJ 1304—2023)、《制药工业污染防治可行技术指南 原料药(发酵类、化学合成类、提取类)和制剂类》(HJ 1305—2023)等标准。
为指导和规范VOCs 治理工程的建设和运行,充分发挥污染治理设施的减排效益,国家在已有吸附法、催化燃烧法工程技术规范的基础上,又发布了《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ 1093—2020)和《包装印刷业有机废气治理工程技术规范》(HJ 1163—2021)。
与标准在一段时间内相对稳定不同,政策文件的最大特点就是时效性,随着环保形势的发展,会不断更新要求,我国在2017年后密集出台了VOCs 污染防治政策文件,说明了我国VOCs 污染防治的紧迫性。
2018年印发的《中共中央 国务院关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》在“坚决打赢蓝天保卫战”部分提出,强化工业企业无组织排放管理,推进挥发性有机物排放综合整治。到2020年,挥发性有机物排放总量比2015年下降10%以上。随后,国务院印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》要求实施VOCs 专项整治方案。
2021年印发的《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》在“着力打好臭氧污染防治攻坚战”部分提出,聚焦夏秋季臭氧污染,大力推进挥发性有机物和氮氧化物协同减排;到2025年,挥发性有机物、氮氧化物排放总量比2020年分别下降10%以上,臭氧浓度增长趋势得到有效遏制,实现细颗粒物和臭氧协同控制。
为落实《大气污染防治法》和国家政策要求,大力推进VOCs 污染防治工作,2017年出台《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》,2019年出台《重点行业挥发性有机物综合治理方案》,2020年出台《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》,2021年出台《关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知》,2022年出台《深入打好重污染天气消除、臭氧污染防治和柴油货车污染治理攻坚战行动方案》。
这些政策文件聚焦5 个精准(时间精准、区位精准、对象精准、问题精准、措施精准),识别VOCs污染控制中的主要矛盾和问题,提出措施要求。2022年,生态环境部等15 个部门联合印发的《臭氧污染防治攻坚行动方案》提出了含VOCs 原辅材料源头替代行动和VOCs 污染治理达标行动。
根据重污染天气应对需要,2020年生态环境部发布了《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南(2020年修订版)》,针对39 个行业,从原辅材料、能源类型、装备水平、污染治理技术、排放限值、无组织管控要求、监测监控水平、环境管理水平、运输方式、运输监管等方面设立了绩效分级指标,分为A、B、C、D 级,采取“一项不符、降级评定”的原则,企业按绩效分级情况决定重污染天气期间采取的差异化减排措施,其中A 级企业在重污染天气应急期间采取自主减排措施,其他企业则有强制减排要求。
绩效分级文件对炼油与石油化工、制药、农药、涂料、油墨、包装印刷、人造板制造、人造革与合成革制造、橡胶制品制造、玻璃钢、制鞋、家具制造、汽车整车制造、工程机械制造、工业涂装等VOCs 典型排放行业,规定了绩效分级要求,引导企业向A级标杆企业学习、看齐,从而在重污染天气应急减排、财税金融支持、环保监管等方面享受一定的政策优惠。以工业涂装的原辅材料分级为例,A 级企业要求使用粉末涂料或符合《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》(GB/T 38597—2020)规定的涂料产品。
配合当前开展的VOCs 污染防治监督帮扶工作,生态环境部还编写了《挥发性有机物治理实用手册》《重点行业企业挥发性有机物现场检查指南(试行)》,为企业和生态环境部门提供指导。