■文/ 石曉薇 王帆 劉哲

一、VOCs治理與大氣污染防治

中國(guó)政府在“十二五”期間逐漸形成了治理?yè)]發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的政策基礎(chǔ)，2010年5月，國(guó)務(wù)院轉(zhuǎn)發(fā)九部委《關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)意見(jiàn)》，是中國(guó)首次從國(guó)家層面提出VOCs污染控制。2012年10月環(huán)保部出臺(tái)《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》，提出了油氣回收、石化化工等重點(diǎn)行業(yè)VOCs綜合治理工作思路。2013年9月，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，其中多項(xiàng)內(nèi)容涉及VOCs污染控制。2016年11月24日國(guó)務(wù)院頒布了《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，對(duì)“十三五”期間VOCs排放作出嚴(yán)格規(guī)定。2017年9月14日，環(huán)保部、國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部等六部委聯(lián)合發(fā)布了《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》，確立了到2020年建立健全以改善環(huán)境空氣質(zhì)量為核心的VOCs污染防治管理體系，重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)行業(yè)VOCs排放總量下降10%以上。其中重點(diǎn)地區(qū)指：京津冀及周邊、長(zhǎng)三角、珠三角、成渝、武漢及其周邊、遼寧中部、陜西關(guān)中、長(zhǎng)株潭等區(qū)域，涉及北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、安徽、山東、河南、廣東、湖北、湖南、重慶、四川、陜西16個(gè)?。ㄊ校?；重點(diǎn)行業(yè)指石化、化工、包裝印刷、工業(yè)涂裝等行業(yè)，還包括機(jī)動(dòng)車、油品儲(chǔ)、運(yùn)、銷等交通源VOCs污染。

二、什么是VOCs？

中國(guó)環(huán)境治理領(lǐng)域?qū)OCs定義為“參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物，包括非甲烷烴類（烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等）、含氧有機(jī)物（醛、酮、醇、醚等）、含氯有機(jī)物、含氮有機(jī)物、含硫有機(jī)物等，是形成臭氧和細(xì)顆粒物（PM2.5）污染的重要前體物”。然而，在各地進(jìn)行具體的VOCs管控和治理過(guò)程中，對(duì)VOCs的定義又存在差異。有學(xué)者指出，中國(guó)已有的VOCs行業(yè)定義、地方定義并不統(tǒng)一，既有從揮發(fā)性進(jìn)行定義的，也有從光化學(xué)反應(yīng)活性進(jìn)行定義的。如“VOCs是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下飽和蒸汽壓較高、沸點(diǎn)較低、分子量小、常溫狀態(tài)下易揮發(fā)的有機(jī)化合物”（龍桂林, 2017），或者“沸點(diǎn)在50—250℃的化合物，室溫下飽和蒸汽壓超過(guò)133.32Pa，在常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機(jī)物”屬于前者。而段首的定義屬于后者。

出現(xiàn)不同定義的原因是人們對(duì)VOCs的科學(xué)屬性認(rèn)識(shí)存在一個(gè)演變的過(guò)程。美國(guó)對(duì)VOCs的定義和修正歷時(shí)幾十年，先后經(jīng)歷了“反應(yīng)性”“揮發(fā)性”等階段。不同的認(rèn)識(shí)階段，對(duì)VOCs的定義存在差異，管控手段和環(huán)境質(zhì)量改善效果也存在差異。美國(guó)現(xiàn)階段對(duì)VOCs主體的定義為，“除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽、碳酸銨之外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物”，與這個(gè)定義同時(shí)存在的還有一系列豁免條款。美國(guó)還針對(duì)不同的豁免條款出臺(tái)替代的政策，最終形成一系列完整的、針對(duì)不同來(lái)源和特征的VOCs的精細(xì)化管控措施。這是環(huán)境管理政策和手段，隨著環(huán)境質(zhì)量要求不斷加嚴(yán)和環(huán)境科學(xué)認(rèn)知不斷深入而發(fā)生變化的過(guò)程，對(duì)中國(guó)治理VOCs具有很好的借鑒作用。

VOCs的來(lái)源有天然源和人為源。天然源是由森林、草原、海洋等植物排放的VOCs；人為源則可分為固定源和移動(dòng)源兩大類，其中固定源包括化石燃料和生物質(zhì)燃燒，溶劑使用、工業(yè)過(guò)程等。移動(dòng)源指機(jī)動(dòng)車、船、飛機(jī)等交通工具的排放，以上這些為一次源。一次源VOCs排放到大氣中，在光照等條件下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可生成新的VOCs，成為二次源。

三、VOCs的控制技術(shù)有哪些？

VOCs治理技術(shù)主要從三個(gè)方面開(kāi)展：第一，改進(jìn)涉及VOCs的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝或使用替代材料或新的生產(chǎn)工藝，從源頭控制VOCs的產(chǎn)生；第二，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的VOCs盡可能進(jìn)行分離、回用；第三，末端治理，即對(duì)必須排放的VOCs進(jìn)行獨(dú)立處理。末端治理技術(shù)是適用最廣泛的技術(shù)。傳統(tǒng)的技術(shù)手段包括燃燒、吸附、吸收，新技術(shù)包括一些集成技術(shù)等。具體到重點(diǎn)行業(yè)的控制技術(shù)主要有以下幾各方面：

汽車涂裝行業(yè)

汽車涂裝行業(yè)的VOCs廢氣主要來(lái)自于噴涂、干燥過(guò)程的漆霧和有機(jī)溶劑。漆霧來(lái)源于空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散。有機(jī)溶劑來(lái)自于涂料使用過(guò)程中的溶劑、稀釋劑，絕大部分屬揮發(fā)性排放，其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。噴涂環(huán)節(jié)，主要通過(guò)采用水性涂料、粉末涂料、高固體分涂料等環(huán)保型涂料以降低VOCs排放量。當(dāng)前，歐美國(guó)家所有新建涂裝線底涂均采用了電泳底漆或粉末涂料，中涂采用水性涂料或粉末涂料，面涂采用水性底色加高固體分清漆。日本也在積極開(kāi)發(fā)和推廣水性涂料、高固體分及超高固體分罩光漆。汽車烘干廢氣控制技術(shù)以蓄熱式直接燃燒系統(tǒng)（RTO）為主，另外，回收式熱力燃燒系統(tǒng)（TAR）、蓄熱式催化燃燒系統(tǒng)（RCO）在部分企業(yè)得到使用，催化燃燒技術(shù)有少量企業(yè)使用。在國(guó)外回收式熱力燃燒系統(tǒng)（TAR）應(yīng)用較多。

包裝印刷業(yè)

包裝印刷行業(yè)VOCs排放主要來(lái)源于油墨調(diào)配、印制、烘干過(guò)程中油墨溶劑的揮發(fā)，以及稀釋劑、潤(rùn)版液、清洗劑等的使用。此行業(yè)產(chǎn)生的VOCs濃度高，濃度變化大，對(duì)回收與銷毀技術(shù)的要求較高。源頭控制旨在推行低VOCs或無(wú)VOCs的環(huán)保油墨、膠黏劑以及清洗劑等原輔材料使用，即從工藝的開(kāi)端減少原輔材料的VOCs含量。過(guò)程中推廣干燥裝置優(yōu)化控制系統(tǒng)是控制該行業(yè)VOCs排放量行之有效的技術(shù)。末端控制目前使用的治理技術(shù)主要包括兩類：一是采用吸附的方法對(duì)烘干機(jī)產(chǎn)生的高濃度部分廢氣進(jìn)行回收。吸附劑有活性炭纖維和顆粒活性炭?jī)煞N。二是采用吸附濃縮催化焚燒的方法對(duì)車間排出的低濃度廢氣進(jìn)行凈化。吸附劑有蜂窩活性炭和顆?；钚蕴浚瑑艋室话阍?0%以上。有部分企業(yè)采用了國(guó)外的沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮裝置，效果良好。國(guó)內(nèi)目前在吸附材料沸石的改性方面還沒(méi)有很好的解決方法。

石油化工行業(yè)

石油化工行業(yè)的生產(chǎn)裝置復(fù)雜，因此，排放的污染物眾多，成分復(fù)雜，濃度變化大。石化行業(yè)的污染物排放分為無(wú)組織排放和有組織連續(xù)排放。石化行業(yè)VOCs的有組織排放主要為生產(chǎn)工藝過(guò)程中的人為排放。工藝過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣無(wú)法徹底回收利用，盡管采用了焚燒、吸附、冷凝等方式處理，但仍有部分有機(jī)尾氣排放到大氣中。主要包括催化裂化催化劑再生煙氣、酸性氣回收裝置尾氣、有機(jī)廢氣收集處理裝置排氣三類。無(wú)組織排放是石化行業(yè)VOCs排放的重要方式，主要有三個(gè)來(lái)源：（1）生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中存在不同程度的泄漏和人為排放問(wèn)題。（2）在廢水集輸及處理系統(tǒng)的開(kāi)放空間中，暫溶于廢水的VOCs會(huì)重新逸散，揮發(fā)到大氣中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次影響。（3）輕質(zhì)油品及揮發(fā)性化學(xué)藥劑和溶劑貯存過(guò)程中的逸散也會(huì)產(chǎn)生VOCs。根據(jù)石油化工行業(yè)的典型特點(diǎn)，控制VOCs首先應(yīng)注重?zé)o組織排放的收集。一般使用多級(jí)技術(shù)串聯(lián)，集成冷凝、膜和吸附的回收工藝可以實(shí)現(xiàn)毫克級(jí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前大氣污染源中，有組織的排放在末端處理中基本可以得到處置，而無(wú)組織排放的污染則很難控制，末端治理有難以克服的弊病，比如風(fēng)向的改變也會(huì)影響VOCs的控制。所以VOCs的控制重點(diǎn)還是從源頭抓起，從生產(chǎn)工藝開(kāi)始入手。

四、結(jié)語(yǔ)

未來(lái)中國(guó)VOCs的治理將隨著人們對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量日益向好的需求而逐漸深入。2017年11月21日，中國(guó)清潔空氣聯(lián)盟發(fā)布了《大氣VOCs在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)評(píng)估工作指南》，為中國(guó)進(jìn)行VOCs的監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步掌握VOCs的排放來(lái)源、排放量和地區(qū)分布等排放特征等基礎(chǔ)性工作提供了框架性的指導(dǎo)。根據(jù)中央發(fā)布的多項(xiàng)政策文件，各地還將進(jìn)一步出臺(tái)細(xì)化工作方案，在這個(gè)過(guò)程中，加強(qiáng)科學(xué)與政策互聯(lián)，不斷加深對(duì)VOCs形成機(jī)理和控制對(duì)策的研究，是中國(guó)提高政策精細(xì)化和精準(zhǔn)化水平的必經(jīng)之路。