VOCs 污染防治百问百答(4)

2020-05-19
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VOCs污染防治百问百答系列文章一共有6篇,分别为:VOCs基础知识、VOCs的来源、VOCs的环境行为、VOCs的环境管理、VOCs的防控技术、VOCs与生活。本文为该系列文章的第4篇(VOCs的环境管理),文章内容整理自《VOCs污染防治知识问答》一书。如果想了解更多内容,可以去京东、当当或者中国环境出版社天猫店购买这本书的纸质版阅读。

(四)VOCs 的环境管理




80.我国VOCs污染控制与管理经历了怎样的发展历程?

目前,我国VOCs污染控制的政策体系已初步形成,相关工作正在开展。2011年国务院办公厅印发《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列为我国大气污染防治的重点污染物。2011年《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》的提出,则十分有力地推动了VOCs污染防治工作的开展。同年发布的《国家环境保护“十二五”科技发展规划》则提出研发具有自主知识产权的VOCs典型污染源控制技术及相应工艺设备,并筛选出最佳可行的大气污染控制技术。2012年国务院批复的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》是我国第一部综合性大气污染防治规划,该规划提出到2015年,重点区域的挥发性有机物污染防治工作全面展开。2013年国务院发布的《大气污染防治行动计划》确定了10项具体措施,其中明确提出推进挥发性有机物污染治理,并在有机化工、表面涂装、包装印刷等行业实施挥发性有机物综合整治。2013年5月发布的《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》提出到2015年基本建立起重点区域VOCs污染防治体系,到2020年基本实现VOCs从原料到产品、从生产到消费的全过程减排要求。


81.我国VOCs污染控制的现状如何?

我国VOCs污染排放量大、面广,只在少数行业采取了VOCs控制措施,其中一般根据排放废气中VOCs的浓度和回收价值来选择回收或销毁的处理技术。VOCs污染的控制在我国起步晚,且多以无组织形式排放,长久以来一直未被纳入常规污染管理之列。

现有大气污染源排放标准中,《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)、《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB 27632-2011)和《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-1993)等不同程度地对部分VOCs排放进行了规定。此外,部分省市(如北京市和广东省)也制定了一些针对VOCs排放的地方标准,一些国家排放标准也开始制订。关于VOCs监测技术方法,相关采样及分析方法的研究工作在国内已经大量开展,但独立的国家标准尚未发布。目前我国尚缺乏VOCs排放状况的权威基础数据,法律法规及配套标准和监测规范尚不完善,经济有效的控制技术急需研发,统一规范的管理体系仍在建立之中,监管体系有待健全。


82.国家《大气污染防治行动计划》对VOCs污染控制有什么要求?

2013年9月,国务院发布的《大气污染防治行动计划》要求:推进挥发性有机物污染治理。在石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等行业实施挥发性有机物综合整治,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,在原油、成品油码头积极开展油气回收治理。完善涂料、胶黏剂等产品挥发性有机物限值标准,推广使用水性涂料,鼓励生产、销售和使用低毒、低挥发性有机溶剂。

全面推行清洁生产。推进非有机溶剂型涂料和农药等产品创新,减少生产和使用过程中挥发性有机物排放。

适时提高排污收费标准,将挥发性有机物纳入排污费征收范围。


83.《重点区域大气污染防治“十二五”规划》对VOCs污染控制有什么要求?

2012年9月,国务院批准颁布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》(以下简称《规划》)中明确提出将VOCs的污染防治列为大气污染联防联控的重点工作之一,将挥发性有机物污染控制作为建设项目环境影响评价的重要内容,采取严格的污染控制措施。

《规划》要求,开展VOCs排放摸底调查,完善重点行业VOCs排放控制要求和政策体系,全面开展加油站、储油库和油罐车油气回收治理,大力削减石化行业挥发性有机物排放,积极推进有机化工等行业挥发性有机物控制,加强表面涂装工艺挥发性有机物排放控制,推进溶剂使用工艺挥发性有机物治理。


84.《重点区域大气污染防治“十二五”规划》对重点行业VOCs污染防治有哪些具体要求?

开展VOCs排放摸底调查,制定分行业挥发性有机物排放系数,编制重点行业排放清单;在复合型大气污染严重地区,开展大气环境挥发性有机物调查性监测;完善重点行业VOCs排放控制要求和政策体系,制定典型行业挥发性有机物排放标准、清洁生产标准和工程技术规范;制定完善挥发性有机物测定方法标准、监测技术规范以及监测仪器标准;制定含有机溶剂产品的环境标志产品认证标准;制定和实施区域内含有机溶剂产品销售使用准入制度;建立有机溶剂使用申报制度。全面开展加油站、储油库和油罐车油气回收治理,重点控制区2013年年底前完成,一般控制区2014年年底前完成;建设油气回收在线监控系统平台试点,实现对重点储油库和加油站油气回收远程集中监测、管理和控制。大力削减石化行业挥发性有机物排放,推行LDAR(泄漏检测与修复)技术;储存设施全部采用高效密封的浮顶罐,或安装顶空联通置换油气回收装置,将原油加工损失率控制在6‰以内;建设工艺废气综合利用系统;或采用焚烧、吸收、吸附、冷凝等方式处理;废水收集系统加盖密闭,并收集废气净化处理。积极推进有机化工等行业挥发性有机物控制,提升企业装备水平,严格控制跑冒滴漏;原料、中间产品与成品密闭储存;实际蒸气压大于2.8kPa、容积大于100立方米的有机液体储罐,采用浮顶罐或安装密闭排气系统进行净化处理;生产工序密闭,有机废气净化效率不低于90%;排放有毒、恶臭等VOCs的有机化工企业须安装CEMS系统。加强表面涂装工艺挥发性有机物排放控制,推进汽车、船舶、集装箱、电子产品、家用电器、家具制造、装备制造、电线电缆等行业表面涂装工艺VOCs的污染控制;提高水性、高固分等低挥发性有机物含量涂料的使用比例;推广汽车行业先进涂装工艺技术的使用;表面涂装工序密闭作业,有机废气净化率达到90%以上。推进溶剂使用工艺挥发性有机物治理,包装印刷业烘干车间需安装活性炭吸附设备回收有机溶剂,对车间有机废气进行焚烧净化处理,净化效率达到90%以上;在纺织印染、皮革加工、制鞋、人造板生产、日化等行业,积极推动使用低毒、低挥发性溶剂,开展挥发性有机物收集、净化处理。


85.《石化行业挥发性有机物综合整治方案》的工作思路和目标是什么?

为贯彻落实《大气污染防治行动计划》,大力推进石化行业挥发性有机物污染治理,环境保护部组织编制了《石化行业挥发性有机物综合整治方案》。

工作思路:全面开展石化行业VOCs综合整治,大幅减少石化行业VOCs排放,促进环境空气质量改善。严格控制工艺废气排放、生产设备密封点泄漏、储罐和装卸过程挥发损失、废水废液废渣系统逸散等环节及非正常工况排污。通过实施工艺改进、生产环节和废水废液废渣系统密闭性改造、设备泄漏检测与修复、罐型和装卸方式改进等措施,从源头减少VOCs的泄漏排放;对具有回收价值的工艺废气、储罐呼吸气和装卸废气进行回收利用;对难以回收利用的废气按照相关要求处理。

目标:到2017年,全国石化行业基本完成VOCs综合整治工作,建成VOCs监测监控体系,VOCs排放总量较2014年削减30%以上。


86.如何对VOCs实施总量控制?

VOCs污染物的总量控制,就是对某个划定的区域,根据相应的大气环境质量目标,计算其一定时段内所有污染源允许排放的VOCs的总量,并将这个总量合理地划分给各个现有的污染源,即确定出各个污染源允许排放的VOCs的量;而通过对这个区域总量的控制,也就是对各个污染源允许排放的VOCs量的控制,实现该区域的VOCs控制目标,进而实现其大气环境质量目标。

目前,还缺乏人为排放VOCs总量的准确数据,近期内对VOCs还不能实施传统方式的总量控制,应该实施区域内VOCs的减量控制,或者称为减排控制。


87.为什么要对VOCs实施排污收费?

排污收费,是对那些向环境中排放了超过规定标准污染物的排污者,依照相关国家法律法规按一定的标准征收费用。排放收费将排污者的污染防治责任与其经济利益直接关联起来,促进排污者通过改变落后的生产工艺、淘汰落后设备、高效节约利用资源、能源等实现清洁生产,引进或加强现有的治理技术乃至自主创新以进行有效的末端治理,并健全经营管理制度,以实现自身经济与环境效益的最大化。征收的排污费可作为环境保护专款资金,由环境保护部门会同财政部门统筹安排使用,可用于重点污染源、区域性污染的防治,防治技术工艺的开发、示范和应用及环境污染的综合治理等。总而言之,排污收费作为环境保护的经济手段,促进了经济、社会和环境效益的统一。对VOCs进行排污收费,表明VOCs已成为我国重要的污染控制对象,势必会极大地推动我国的环境管理进程,改善我国环境空气质量。在《重点区域大气污染防治“十二五”规划》和《大气污染防治行动计划》中都明确提出要实施VOCs排污收费政策。


88.发达国家及地区的VOCs控制措施有哪些?

美国已经建立了比较完善的VOCs控制、管理法律法规政策体系,实行分行业控制和分类型控制。主要的VOCs排放行业都有相应的法律法规,同时对工业生产的各VOCs的排放环节进行了全面控制。固定源排放控制中,区分了对新旧源的不同控制要求,规定了新源执行标准。美国国家环境保护局将固定源的空气污染物分为常规污染物和有毒污染物两类,其对大气污染物的管理主要基于对人体健康的影响,对VOCs制定的政策法规、标准也是以公共健康和福祉为基础,美国政府定期进行全国范围内有毒空气污染物风险评估,并建立基于风险评估模型和污染物普查结果的有毒空气污染物控制基准体系。

欧盟相关机构制定的法规政策主要以指令形式传达到各成员国,由各国根据本国具体情况依照指令转换成自己的法律和政策。欧盟实行VOCs分级控制标准,标准中规定了分类方法及分类控制要求。欧盟实行VOCs排放信息公开制度,欧洲注册处可使公众了解到约12000个工业设施向空气和水体排放情况的详细信息。欧盟委员会还启动了两年一次的评估,请所有利益相关方来检验和讨论如何改进工业排放法规,以更好地保护环境和人体健康。这个评估的结果也将为欧盟整体水平的环保行动提供证据。

2004年日本国会通过了《大气污染防止法》的修正法,其中有关VOCs的内容包括排放装置的信息申报登记、排放标准和检测义务。标准参照欧美的方法,对VOCs污染源按规模进行分类。从对一定规模以上的排放标准限值来看,日本的VOCs控制标准还是比较宽松的,但其法规标准体系中除对于大的污染源通过法规标准强制减排外,2/3的目标减排量通过行业协会组织协调由企业自行弹性完成,环保管理机构组织专家进行检查评估和指导。日本将污染源登记申报作为法律义务,并给出了详细的指导,这样就可以得到比较确切的污染源排放信息,为下一阶段的决策提供真实信息。法规中对排放测试方法也比较重视,还为企业开展VOCs控制提供了融资和税收方面的优惠。

我国台湾地区于1997年颁布了《挥发性有机物空气污染管制及排放标准》以及相关的监督检查、奖励处罚等配套管理制度,对石化行业的VOCs排放控制进行了严格的规定。在持久性有机污染物的管制方面,1997年后陆续颁布了《废弃物焚化炉戴奥辛管制及排放标准》《钢铁业集尘灰高温治炼设施戴奥辛管制及排放标准》等5项行业戴奥辛排放标准,2006年颁布了《固定污染源戴奥辛排放标准》及其相关的配套实施政策。通过对《空气污染防制法》的不断改进,对固定源和移动源排放标准的不断修订和加严,以及固定源《挥发性有机物空气污染管制及排放标准》的建立,配合相关监督检查、奖励处罚等配套管理制度的实施,进入21世纪以后有效抑制了VOCs的污染问题。


89.当前有哪些主要环保标准涉及VOCs控制?

(1)国家标准

《中华人民共和国大气污染防治法》(2016年修订实施)

《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)

《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素》(GBZ 2.1-2007)

《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)

《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)

《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-1993)

《乘用车内空气质量评价指南》(GB/T 27630-2011)

(2)地方标准

①北京市地方标准

《大气污染物综合排放标准》(DB11/501-2015)

《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》(DB11/447-2015)

《车用汽油》(DB11/238-2012)

《车用柴油》(DB11/239-2012)

《储油库油气排放控制和限值》(DB11/206-2010)

②广东省地方标准

《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)

《集装箱制造业挥发性有机物排放标准》(DB44/1837-2016)

《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准》(DB44/816-2010)

《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》(DB44/814-2010)

《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》(DB44/815-2010)

(3)行业标准

目前我国并没有专门的VOCs行业标准,有些行业会涉及有机溶剂及有害物质的含量限值,但涉及的VOCs污染物种类较少。


90.我国有哪些与保护人体健康相关的VOCs管理法规?

《国内交通卫生检疫条例》

《中华人民共和国水污染防治法实施细则》

《农业转基因生物安全管理条例》

《国务院关于修改<农药管理条例>的决定》

《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》

《中华人民共和国药品管理法实施条例》

《中华人民共和国中医药条例》

《突发公共卫生事件应急条例》

《医疗废物管理条例》

《麻醉药品和精神药品管理条例》

《易制毒化学品管理条例》

《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》

《中华人民共和国食品安全法实施条例》

《防治船舶污染海洋环境管理条例》

《城镇排水与污水处理条例》

《职业健康监护管理办法》

《放射工作人员职业健康管理办法》

《公共场所卫生管理条例实施细则》


91.新《环境空气质量标准》的实施与VOCs的控制有关系吗?

新《环境空气质量标准》的实施与VOCs的控制有密切的关系。

新《环境空气质量标准》较旧标准,调整了污染物项目及限值:增设了PM2.5平均浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值,收紧了PM10、二氧化氮、铅和苯并[a]芘等污染物的浓度限值。

一次污染物(VOCs、NOx)是形成二次污染物(臭氧、细颗粒物)的重要前体物,因此,新《环境空气质量标准》关于增设PM2.5及臭氧浓度限值等的相关要求与VOCs的控制有密切的关系。


92.《室内空气质量标准》对VOCs的限制有哪些?

《室内空气质量标准》中有关VOCs的主要控制指标有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯并芘及总挥发性有机物。


93.《大气污染物综合排放标准》中关于VOCs的规定有哪些?

《大气污染物综合排放标准》中规定了苯、甲苯、二甲苯、酚类、甲醛、乙醛等挥发性有机污染物的最高允许排放浓度、最高允许排放速率以及无组织排放监控浓度限值。


94.发达国家VOCs的防治法规有哪些?

美国、欧盟和日本等发达国家及地区较早地开展了VOCs排放控制工作,截至目前已形成了清晰、系统的VOCs污染控制思路,积累了较成熟的环境管理经验,其法律法规、标准要求值得我们参考和学习。

(1)美国

美国对VOCs污染控制的最终目标是达到国家环境空气质量标准的臭氧含量要求。其主要手段是以《清洁空气法》的规定为基本依据,通过美国国家环境保护局制定和颁布污染排放标准和控制技术指南等一系列重要法规和指南文件,指导州、地方环保局及企事业团体执行VOCs排放限制。分“两步骤”,首先控制汽车排放的VOCs、NOx,然后控制工业挥发性有机污染物,同时根据大气中的臭氧浓度采取地区臭氧分级控制措施,要求臭氧浓度不合格的地区递交15%的VOCs削减计划。

(2)日本

日本早期的VOCs污染控制始于《大气污染防止法》《恶臭防止法》中对光化学氧化剂、恶臭物质的限制。2004年,日本环境省对《大气污染防止法》进行修订,增加了对VOCs控制的要求;2005年相关部门完成了《大气污染防止法实施令》(内阁)、《大气污染防止法实施细则》(部长级条例)的修订,并规定了挥发性有机化合物的浓度测量方法。2006年4月,针对工业VOCs排放设施的控制法规正式实施,该法规将工厂企业的自愿减排与强制性排放规定进行了适当结合。

(3)欧盟

欧盟环保标准大多以指令(Directives)的形式传达到各成员国,由各国根据本国实际情况将指令转换成本国的法规和政策。在VOCs污染控制方面,欧盟颁布的指令主要有:《环境空气质量和欧洲更清洁空气指令》(Directive 2008/50/EC)、《国家排放上限指令》(Directive 2001/81/EC)、《溶剂指令》(Directive 1999/13/EC)、《涂料指令》(Directive 2004/42/EC)、《汽油储存和配送指令》(Directive 94/63/EC)以及《综合污染防治指令》(Directive 96/61/EC,2008/1/EC)。


95.环境空气中VOCs常用的监测方法有哪些?

大气VOCs的监测方法主要包括离线技术和在线技术,这些技术通常包括采样、预浓缩、分离和检测几个过程。空气中VOCs的采样方式可分为直接采样、有动力采样和被动式采样。样品预处理方法有溶剂解析法、固相微萃取法、低温预浓缩-热解析法等。分析VOCs的方法有气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱法以及最新发展的质子转移反应质谱法技术等。

离线技术与在线技术的对比:离线技术尽管定性与定量较为准确,分析测试灵敏度较高,但监测频次和监测结果的时效性明显不足,无法及时反映气体浓度变化情况,且在采样、样品储存、运输过程中易导致样品损失和交叉污染,测试过程烦琐、耗时,测试样品数量有限,测试成本较高。


96.污染源VOCs的监测方法及其优缺点有哪些?

(1)采样方法

①容器捕集法:将内壁经硅烷化处理的不锈钢罐内部抽成真空后,用减压或加压的方式采样。该法可以采集整个空气样品,避免吸附剂采样的穿透和分解,并可同时分析其中的多种组分。但该技术前期投入较大,目前在国内应用较少。该法对低浓度(10-9级)往往因缺少相应的稳定标准物质而无法准确定值,同时仪器的检测限也限制了该方法的推广应用。

②吸附法:用固体吸附剂捕获空气中VOCs。常见的固体吸附剂有Tenax管、活性炭管、活性炭纤维管和混合吸附剂等。单一的吸附剂很难满足宽沸点范围的VOCs的收集。

③固相微萃取法(SPME):固相微萃取装置由萃取头和手柄两部分组成。采样时利用手柄将萃取头推出,使其直接暴露于室内空气中进行采样,无须动力。SPME操作简单方便、无须有机溶剂,集采样、萃取、浓缩和进样于一体。

(2)样品预处理方法

①溶剂解吸法:溶剂解吸具有成本低廉和操作简单等优点。但由于解吸液体积远大于样品体积,因此对样品的解吸将导致灵敏度降低;溶剂不纯或实验室污染等会引入较大误差。

②热解吸法:在对吸附剂进行加热的同时通入载气,使被吸附的VOCs解吸进入色谱柱。热解吸优点是灵敏度较高,可避免溶剂对分析的干扰,但样品回收率较低。

(3)常用分析方法

①气相色谱法(GC):对采集的样品在GC内利用物质在两相中分配系数的微小差异进行分离。根据基本数据包括与定性有关的保留时间、与定量有关的峰面积得到样品所含物质。

色谱具有高效能、高选择性、高灵敏度、分析速度快和应用范围广等特点,并对多组分有机混合物的定性、定量分析效果好。在气相色谱法中使用氢火焰离子化检测器(FID)对有机污染物进行定性和定量测定是较成熟的方法。

②气相色谱/质谱联用分析技术(GC-MS):对采集的样品在GC内利用物质在两相中分配系数的微小差异进行分离,经过分离后的物质在MS内进行离子化,然后利用不同离子在电场或磁场中的运动行为的不同,把离子按质荷比分开而得到质谱。通过样品的相关信息,可以得到样品的定性定量结果。

与GC法相比,GC-MS法除了具有高分离能力和准确的定性鉴定能力,可以对未知样进行分析外,还能够检测尚未分离的色谱峰,且灵敏度高,数据可靠。