王萌，姚震，郝潤，王海林

（北京市生態(tài)環(huán)境保護科學研究院，北京 100037）

北京市工業(yè)園區(qū)VOCs 排放總量已占到工業(yè)源VOCs 排放總量近九成，對工業(yè)園區(qū)實施精細化VOCs管控，已成為“十四五”時期北京市深入推進“一微克”行動，持續(xù)改善空氣質(zhì)量的重要方向之一[1—3]。近年來，北京市VOCs 治理要求不斷變化。隨著“十三五”期間集中整治“散亂污和工業(yè)大院”，工業(yè)企業(yè)已不再是散點式分布，而是進入園區(qū)，形成園區(qū)集群、產(chǎn)業(yè)集群[4，5]。因此，工業(yè)園區(qū)已成為當前北京市VOCs 重點管控對象。隨著VOCs 防治工作的不斷深入，VOCs 管控不僅聚焦單體企業(yè)達標排放，更加側重區(qū)域性環(huán)境影響，有效開展園區(qū)層面VOCs 精細化管控，推動區(qū)域環(huán)境空氣中VOCs 濃度不斷下降，是當前VOCs 污染防控面臨的新任務[6]。此外，《北京市“十四五”時期生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》明確提出強化工業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群管控，并要求“到2025年，重點工業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)集群VOCs 環(huán)境濃度較監(jiān)測基準年力爭下降10%以上”。

據(jù)不完全統(tǒng)計，北京市現(xiàn)有各級工業(yè)園區(qū)40 余個，涉及企業(yè)超3300 家，VOCs 排放量約占北京市工業(yè)源VOCs 排放總量的80%以上，污染物排放聚集效應顯著，重點園區(qū)、產(chǎn)業(yè)集群環(huán)境濃度高的情況突出，同時園區(qū)VOCs 精細化管理還存在溯源、監(jiān)管、減排等難點。因此，如何實現(xiàn)工業(yè)園區(qū)的VOCs 精細化管控是北京市大氣環(huán)境質(zhì)量進一步改善面臨的迫切挑戰(zhàn)。鑒于此，本文提出了基于“源頭VOCs 含量監(jiān)管+過程用能監(jiān)管+末端技術幫扶”的企業(yè)全過程、精細化管控模式，以及園區(qū)層面的“VOCs 走航+紅外遙測”的VOCs 全方位、全天候監(jiān)管模式[7，8]，有望解決現(xiàn)階段VOCs 監(jiān)管難題。

1 VOCs 全過程精細化管控與應用

以工業(yè)園區(qū)為對象，結合現(xiàn)階段和未來工業(yè)園區(qū)VOCs 管控需求和發(fā)展趨勢，從企業(yè)和園區(qū)不同層面、不同維度考慮，構建點（企業(yè)）、線（行業(yè)）、面（園區(qū)）相結合的三位一體的園區(qū)VOCs 管控模式：企業(yè)作為園區(qū)的具體組成單元，主要考慮自身實際情況和環(huán)境污染主體管控要求，按行業(yè)分類，形成基于“源頭VOCs 含量監(jiān)管+過程用能監(jiān)管+末端專家?guī)头觥钡男袠I(yè)全過程、精細化管控模式；園區(qū)作為企業(yè)的載體，在做好日常環(huán)境管理工作的同時，應充分利用現(xiàn)代科技手段，利用“VOCs 走航+紅外遙測”的動態(tài)監(jiān)管+日常監(jiān)管結合的管控模式，實現(xiàn)園區(qū)層面的VOCs 有效監(jiān)管[8]。

1.1 含VOCs 原輔料管控

北京市現(xiàn)有工業(yè)園區(qū)多為有機溶劑使用型工業(yè)園區(qū)，多涉及涂料、油墨、清洗劑、膠粘劑等含VOCs 的原輔料[9，10]。對含VOCs 原輔料的管控主要是對企業(yè)進行現(xiàn)場調(diào)研，并將企業(yè)提供的VOCs 含量第三方檢測報告與現(xiàn)有的《油墨中可揮發(fā)性有機化合物（VOCs）含量的限值》（GB 38507—2020）、《工業(yè)防護涂料中有害物質(zhì)限量》（GB 30981—2020）、《車輛涂料中有害物質(zhì)限量》（GB 24409—2020）、《木器涂料中有害物質(zhì)限量》（GB 18581—2020）、《膠粘劑揮發(fā)性有機化合物限量》（GB 33372—2020）、《清洗劑揮發(fā)性有機化合物含量限值》（GB 38508—2020）等涉VOCs 物料限值標準進行對比分析。因此，企業(yè)提供的VOCs 含量第三方檢測報告直接決定了相關原輔料是否能滿足標準。為此，該部分工作的重點在VOCs 含量的真實性，應對以下幾個方面重點關注：

（1）認真對企業(yè)現(xiàn)有的涂料、油墨、清洗劑、膠粘劑等含VOCs 的原輔料進行檢查，并與其提供的第三方檢測報告中相關樣品信息進行比對分析，確保兩者的信息保持一致，而且不存在缺項和漏項。

（2）對企業(yè)提供的第三方檢測報告進行判別，確保其采用的分析方法為現(xiàn)行《油墨中可揮發(fā)性有機化合物（VOCs）含量的限值》（GB 38507—2020）、《工業(yè)防護涂料中有害物質(zhì)限量》（GB 30981—2020）、《車輛涂料中有害物質(zhì)限量》（GB 24409—2020）、《木器涂料中有害物質(zhì)限量》（GB 18581—2020）、《膠粘劑揮發(fā)性有機化合物限量》（GB 33372—2020）、《清洗劑揮發(fā)性有機化合物含量限值》（GB 38508—2020）等標準中規(guī)定的檢測方法。

（3）對企業(yè)提供的第三方檢測報告的真實性進行抽檢實測驗證。

1.2 過程用能監(jiān)管

建設園區(qū)內(nèi)企業(yè)用電監(jiān)控系統(tǒng)，可以準確掌握生產(chǎn)設施和治理設施的運行情況，實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)運行、污染排放全流程、差別化、精細化管理；污染源管控；停限產(chǎn)及錯峰生產(chǎn)情況動態(tài)監(jiān)管；遠程監(jiān)管，有助于強化精準限停產(chǎn)措施、提升監(jiān)管效率，有效提升企業(yè)污染防治設施規(guī)范運行水平與污染源監(jiān)測監(jiān)控現(xiàn)代化、信息化水平。

1.3 末端治理專家?guī)头?/h3>

由于末端治理選擇較多，而且需要相關人員具備較高的專業(yè)知識水平，應通過聘請行業(yè)專家+治理技術專家的形式，形成專家組，定期對工業(yè)園區(qū)內(nèi)的企業(yè)開展調(diào)研和治理幫扶。調(diào)研和幫扶內(nèi)容應重點集中在廢氣收集和排放治理兩方面。

應從以下幾個方面強化廢氣的收集：（1）調(diào)漆過程應在調(diào)漆間進行，并對廢氣進行收集；（2）采用集氣罩、集氣柜收集廢氣的，應加大排風量或調(diào)節(jié)風量閥，確保收集范圍最遠端收集風速不低于0.3m/s；（3）采用密閉間收集廢氣的，應確保為負壓密閉收集（排放量大于送風量），最好采用上送下抽式廢氣收集方式，減少無組織逸散；（4）烘（晾）干廢氣應納入收集范圍；（5）涉及VOCs 原輔料的儲存、使用和處置應滿足密閉要求，即處在非即用狀態(tài)的涂料、清洗劑、膠粘劑等，應密閉加蓋處理；（6）增設廢氣管路標志，標明廢氣的走向。

針對現(xiàn)有的廢氣治理措施，應從以下幾方面進行調(diào)整優(yōu)化：（1）年廢氣排放量大于1t 的企業(yè)，整體廢氣處理工藝應采取“吸附濃縮（活性炭/沸石轉(zhuǎn)輪等）+燃燒（催化燃燒/蓄熱燃燒）”的技術路線。（2）經(jīng)預處理后進入吸附單元的VOCs 廢氣溫度應低于40℃。（3）顆粒物濃度應低于1mg/m3，吸附單元進口、出口端應預留監(jiān)測孔。（4）吸附單元實測效率應不低于80%，燃燒單元進口、出口端應預留監(jiān)測孔。（5）燃燒單元實測效率應不低于80%。綜合去除效率（吸附+燃燒）應不低于90%。（6）吸附、燃燒單元的設計應滿足《吸附工業(yè)有機廢氣治理工程技術規(guī)范》（HJ 2026—2013）、《催化燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術規(guī)范》（HJ 2027—2013）、《蓄熱燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術規(guī)范》（HJ 1093—2020）相關規(guī)定。（7）年廢氣排放量小于1t 的企業(yè)，整體廢氣處理工藝應采取“吸附濃縮（活性炭/沸石轉(zhuǎn)輪等）+燃燒（催化燃燒/蓄熱燃燒或活性炭吸附）+第三方再生”的技術路線。（8）活性炭的裝填量應滿足最少1—2月更換一次的要求，吸附時廢氣溫度應低于40℃，其整體設計應滿足《吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術規(guī)范》（HJ 2026—2013）的相關規(guī)定。

1.4 VOCs 走航溯源整治

通過區(qū)域調(diào)研，制定走航計劃，主要圍繞園區(qū)開展白天及夜間走航，以便了解整體區(qū)域情況。整體走航結束后，通過走航軟件將污染企業(yè)及特征污染物質(zhì)添加到走航地圖內(nèi)形成區(qū)域污染畫像；通過走航了解區(qū)域性VOCs 背景情況；選取其他點位VOCs 走航參比點，背景點要選取受城市VOCs 排放影響較小的位置；通過上下風向判斷區(qū)域性傳輸影響；根據(jù)園區(qū)里企業(yè)分布制定走航路線，根據(jù)園區(qū)和生活區(qū)分析走航路線和對VOCs 排放的影響。

根據(jù)走航結果調(diào)查排放情況，劃分污染排放的不同等級，制定差異化監(jiān)管政策，重點關注中高污染等級區(qū)域或企業(yè)，定期巡檢常規(guī)區(qū)域。

將走航高值區(qū)得到的VOCs 具體特征物種，與園區(qū)現(xiàn)有企業(yè)的VOCs 排放成分譜等進行分析比較和匹配度識別，初步篩選出疑似企業(yè)，并結合企業(yè)的原輔料物種信息、用電信息以及污染擴散傳輸模型等，鎖定疑似企業(yè)并進行現(xiàn)場確認與核實，從而確定高值污染來源。

針對高值污染來源企業(yè)，開展VOCs 全過程精細化整治幫扶，包括源頭原輔料VOCs 含量合規(guī)性排查和減量化建議、過程排查以及末端治理設備的提標改造建議等，有效降低企業(yè)污染高值點的出現(xiàn)。

1.5 紅外遙測

北京市目前大部分園區(qū)已經(jīng)開展VOCs 走航監(jiān)測，目的是通過走航對發(fā)現(xiàn)的污染高值點開展溯源，從而促進企業(yè)VOCs 治理提升，但如上所述，VOCs走航采樣高度有限，為3—4m，而大部分企業(yè)有組織排氣筒排放高度較高，基本在15m 以上，容易存在走航檢測盲區(qū)。此外，由于走航技術得到的高值點為瞬時高值點，無法快速準確識別污染源（企業(yè)）。而紅外遙測可以很好地解決這一問題。根據(jù)“兩點定源”技術原理，兩套紅外遙測設備組成遙測體系，當一套紅外遙測掃描到高值區(qū)域且另外一套設備也通過不同路徑掃描到該高值點時，兩條掃描路徑的交叉點即為該高值區(qū)所在的具體位置。

根據(jù)調(diào)研，市場上現(xiàn)有設備可以做到360°全視角掃描，常規(guī)測量半徑為5 公里，可檢測無機污染氣體、有機污染氣體、化學毒氣等400 種氣體。適用工業(yè)園區(qū)不間斷進行VOCs 監(jiān)測分析評估，判斷高值點所在區(qū)域，并在大空間尺度上掌握其分布擴散情況。

1.6 技術應用案例—中關村順義園VOCs 精細化管控

中關村順義園是以汽車制造業(yè)為核心的工業(yè)園區(qū)，屬于典型的溶劑使用工業(yè)園區(qū)。“十四五”規(guī)劃明確未來發(fā)展新能源汽車、第三代半導體等涉溶劑使用行業(yè)，VOCs 減排壓力進一步增大。《北京市深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)2022年行動計劃》《北京市深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)2023年行動計劃》對VOCs 精細化管控提出了明確要求。

在相關技術支撐下，需在以下幾方面開展工作：（1）對園區(qū)內(nèi)重點企業(yè)開展“一廠一策”調(diào)研，構建了園區(qū)含VOCs 物料信息庫，VOCs 源排放特征譜庫，對監(jiān)管現(xiàn)狀進行了梳理，全面了解園區(qū)現(xiàn)狀，摸清園區(qū)基礎信息，為后續(xù)推行基于行業(yè)分類的“源頭VOCs 含量監(jiān)管+過程用能監(jiān)管+末端技術幫扶”的企業(yè)全過程、精細化管控提出了基礎支撐。（2）對園區(qū)近20 家重點企業(yè)進行了生產(chǎn)設施、VOCs 治污設施用電監(jiān)控的全覆蓋安裝，運用物聯(lián)網(wǎng)等手段，對涉VOCs 生產(chǎn)設備、產(chǎn)能信息、治污信息、運行工況、在線監(jiān)測儀器等進行實時不間斷用能信號監(jiān)測，并將大數(shù)據(jù)與排放信息耦合關聯(lián)，建立了過程用能監(jiān)控系統(tǒng)，低成本解決了過程監(jiān)測的規(guī)?；y題。（3）積極協(xié)調(diào)紅外設備，在園區(qū)安裝了兩套紅外遙測設備，對園區(qū)進行24h 不間斷掃描遙測。結合安裝點位與掃描區(qū)域地理位置信息，判斷出相對高值區(qū)域氣體可能的來源。（4）針對園區(qū)積極開展了VOCs 走航監(jiān)測與溯源整治，并實現(xiàn)了溯源精準定位。目前該園區(qū)VOCs實現(xiàn)了點、線、面的精細化管控，2023年第一、二季度市級VOCs 走航結果均未發(fā)現(xiàn)高值點位，說明現(xiàn)有管控措施得當，VOCs 精細化管控取得了預期的效果。

2 展望

工業(yè)園區(qū)VOCs 精細化管控是“十四五”時期北京市深入推進“一微克”行動、持續(xù)改善空氣質(zhì)量的重要方向之一。北京市現(xiàn)有各級工業(yè)園區(qū)40 余個，涉及企業(yè)超3300 家，多以溶劑使用型園區(qū)為主，VOCs 排放量約占北京市工業(yè)源VOCs 排放總量的80%以上，污染物排放聚集效應顯著，重點園區(qū)、產(chǎn)業(yè)集群環(huán)境濃度高值情況突出，如何實現(xiàn)VOCs 精細化管控是當前擺在各大園區(qū)面前的一道難題。本研究在現(xiàn)有園區(qū)管控的經(jīng)驗基礎上，充分利用精細化、科技化手段，提出了基于“源頭VOCs 含量監(jiān)管+過程用能監(jiān)管+末端技術幫扶”的企業(yè)全過程、精細化管控模式，以及園區(qū)層面的“VOCs 走航+紅外遙測”的VOCs 全方位、全天候監(jiān)管模式，并在中關村順義園區(qū)進行了示范應用，效果較好，為北京市其他工業(yè)園區(qū)VOCs 管控提供參考路徑和技術方法，有望產(chǎn)生輻射示范作用，從而有效促進北京市工業(yè)園區(qū)VOCs 實現(xiàn)進一步深度減排。