VOCs管控问题与对策建议

摘要：VOCs作为形成臭氧和PM2.5的主要前体物之一,其防控已成为我国现阶段大气环境领域的工作重点。然而,我国VOCs管控起步较晚,落后欧美近30年。通过梳理我国VOCs管控现状,分析了目前VOCs管控中的问题和难点,并结合欧美国家的管控经验,提出建立健全VOCs污染监测体系、开展各层次人才梯级培训等提升国家VOCs综合管控能力的建议。

随着城市化、工业化进程的深入和经济的转型升级，挥发性有机物( Volatile Organic Compounds，VOCs) 作为促进臭氧和PM2.5形成的主要前体物，逐渐成为国家管控防治的重点。中国国家环境保护局将挥发性有机物定义为除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐、碳酸铵之外，任何参加大气光化学反应的碳化合物。VOCs具有多重环境效应，对大气环境和人体健康有很大危害。从大气环境角度来看，VOCs 具有光化学反应特性，积极参与大气光化学氧化过程，生成臭氧等有害光化学氧化剂，还参与大气中二次颗粒物的形成。同时，VOCs对臭氧层具有破坏作用，强烈吸收红外线，导致全球气候变暖。从人体健康角度来看，大部分苯系物具有较强的毒性及致癌性。因此，制定有效的控制管理策略控制VOCs污染物的排放显得尤为必要。

本文通过梳理目前国家对VOCs治理的管控要求，结合现场踏勘企业抽样调研结果，提出当前我国VOCs治理主要存在的问题与难点，并结合我国实际生产现状及欧美国家管控经验，对我国VOCs综合管控提出有针对性的对策建议。

1 国外VOCs管控机制

欧盟和美国作为工业发展大国，其环境管控体系较为完善，取得了显著效果。大气污染问题首先爆发于作为工业革命发源地的欧洲。20 世纪上半叶，随着快速发展的工业化和城市化进程，诱发了著名的“马斯河谷烟雾事件”和“伦敦烟雾事件”，对欧洲造成了严重的环境、社会与经济损失。随后，伴随着工业化的深入，大气污染问题成为欧洲最为关切且亟待解决的问题之一，相关国家开始通过加强本国空气质量管理及跨国合作等诸多手段来改善大气环境质量。特别是欧盟成立之后，制定了一系列空气污染控制政策，包括《欧盟空气质量指令》《欧盟环境空气质量标准》《远程跨界大气污染公约》等。与此同时，欧盟通过不断加强各类模型的应用，进一步推进大气污染物排放量控制战略的实施，包括区域空气污染物信息和模拟模型( RAINS) 、温室气体和空气污染交互与协同效应模型( GAINS) 和欧洲空气污染物的远程传输监测和评价的合作程序模型( EMEP) 。依靠上述管控措施的协同作用，欧盟地区SO2、NOx、VOCs排放总量降幅显著，与1990 年相比，2012年的下降幅度分别为82%、47%和56%。

美国是最早发生光化学污染的国家。经过几十年的努力，美国已经建立了科学的VOCs管控体系，其现行的环境空气质量管控体系主要包括环境空气质量标准( NAPPS) 、州实施计划( SIPs) 制度、各种污染源控制标准( NEPS、NESHAPS 等) 、新源评估制度( NSP) 、运营许可证制度( Operating Permits) 。这些制度和标准互为补充，构成了有效的大气污染控制体系。依托该管控体系，美国VOCs排放总量呈下降趋势，从1980年的3204.4 万t下降为2012年的1762.4万t，下降了约45%。同时，随着VOCs排放量的减少，美国大气环境中臭氧的含量明显减少。如图1 所示。

2 我国VOCs管控现状

从国家法律法规宏观政策层面来看，我国对VOCs 治理控制的重视始于“十一五”末，并在“十二五”期间尤其是2012年后开始逐步完善相关法律、行政法规及技术政策，从顶层设计逐渐开始加码。

2010年5月，国务院办公厅发布《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》，首次从国家层面明确了开展VOCs污染防治工作的重要性，将VOCs、SO2、NOx和颗粒物一起列为改善大气环境质量的防控重点，开启了我国的VOCs 管控与治理之路。2012年10月，《重点区域大气污染防治“十二五”规划》正式出台，首次提出“全面开展VOCs 污染防治工作”，要求“开展重点行业治理”“完善重点行业VOCs排放控制要求和政策体系”，掀起了VOCs 污染防治的开端。

随后， 2013年5月，原环保部发布《挥发性有机物污染防治技术政策》，首次在VOCs污染防治策略和技术方面提出指导性意见，并提出到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。2013年9月，国务院发布《大气污染防治行动计划》，提出将VOCs 纳入排污费征收范围。2015年，财政部、发改委及原环保部联合发布《挥发性有机物排污收费试点办法》，对重点行业按照VOCs 排放量进行收费。2017年1月，国务院印发《“十三五”节能减排综合工作方案》，将VOCs 纳入减排目标，并提出到2020年VOCs排放总量比2015年下降10% 以上。2017年9月，原环保部、发改委等六部委联合发布《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》，要求到2020年建立健全以改善环境空气质量为核心的VOCs污染防治管理体系，实施重点地区、重点行业VOCs污染减排，通过与NOx等污染物的协同控制，实现环境空气质量持续改善。

3 我国VOCs管控问题与难点

总体来讲，我国VOCs综合整治工作正在有序推进，但在实施过程中依然存在一些问题。

3.1 政府层面

VOCs 的定义、排放量及排放因子不明确，顶层设计尚不够完善。目前，国家对于VOCs的定义尚未统一，各个研究机构所引用的定义较为混乱。同时，对VOCs排放量的统计不明确。许多排放因子均参考美国国家环境保护局数据，而我国的生产工艺和能源消耗水平不同于美国。此外，对VOCs 的成分不了解，造成地方政府在对VOCs的管控对象、管控手段、管控目标上都难以把握。

各级地方政府对VOCs综合整治的执行力度不一，监管难度大，影响行业良性发展。《大气污染防治行动计划》提出支持企业的政策，但目前各地的落实和执行情况差异巨大。我国VOCs排污许可证制度已于2017 年全面推行，但仍存在许多问题与难点。很多城市都在推进排污费征收工作，但各省市进展不一，许多省市尚未启动。

3.2 技术层面

第一，技术体系不完善。VOCs防治注重先监测后治理，但是目前我国对VOCs的监测存在很多问题，许多源项存在错漏现象。例如: 泄漏检测与修复( LDAR) 建档过程中存在误建、多建、漏建等情况，对现场检测造成一定影响; 对于循环水系统，在采样检测过程中未实现带压采样; 部分可吹脱有机碳( POC)在采样过程中已闪蒸挥发至大气，造成最终结果偏低; 部分具备VOCs 监测能力的企业未对工艺有组织废气、废水和循环水等源项开展定期监测工作，仅依靠单次监测或经验数据无法获取具有统计学意义的监测数据。同时，监测方法、标准、技术尚未统一，企业无法制定较完善准确的监测制度，进而无法科学准确地掌握自身VOCs 排放情况，无法制订合理的减排方案。

第二，核算参数不明确。很多企业已自行开展VOCs 核算工作，但由于对源项的认识存在不足与偏差，导致核算过程中出现错误。例如: 部分企业在LDAR 检测核算中将乙二醇识别为轻组分、未考虑不可达点的排放量等，使核算结果总体偏低; 对于有机液体储存调和，存在装载温度的选取确立、油垢因子选择依据的确立、油气回收设施控制效率的核定以及混烃的成分分析等问题，都会对最终结果造成影响。以某企业抽余油固定顶罐为例，储存温度和日均液体表面温度分别为23℃和14. 33℃，相应温度下的真实蒸汽压分别为25. 28 kPa 和17. 52 kPa，以两种温度计算出的排放量分别为3. 64 t /a 和2. 52 t /a，两者相差约0. 44倍; 以某企业浮顶罐为例，油垢因子若按轻锈计，VOCs排放量为916. 09 t /a，若按重锈计，则为1722. 28 t /a，两者相差约0. 88 倍。

第三，治理措施有待提高。大多数企业的清洁生产水平有待提高。在对企业的调研过程中发现: 部分存在VOCs 逸散的污水池密封不严、抽气量不足，池内未形成负压，边界密封仍存在泄漏; 污水池已采取密闭措施，废气未送至处理设施; 针对废水收集措施产生的废气、储罐尾气、装卸尾气、部分工艺有组织废气的治理措施以活性炭吸附、冷凝+ 催化氧化、低温柴油洗+ 催化氧化等方式为主，冷凝回收物料量较低，实际回收效果不理想; 有机液体储存未安装油气回收装置，罐顶气直排大气; 部分有机液体仍采用喷溅式装载等。

从技术角度来看，同国外先进水平相比，国内主流技术在功能材料、技术细节、工艺设计水平和制造水平上还存在较大差距，对技术的适用范围和使用条件缺乏规律性的认识，在工艺设计和净化装备设计上存在很大的随意性，难以实现达标排放的要求。因而，还需加大基础设计方面的研究，以便更好地指导实际应用。

4 我国VOCs管控对策建议

4.1 明确VOCs定义并加强顶层设计

我国应尽快明确VOCs 的定义。对于全过程精细化管控策略，VOCs的定义贯穿始终，源头预防中的工艺改进、过程控制中的排放量核算及污染源排放清单的编制、末端治理中的技术升级均需要明确VOCs的定义。因此，应尽快确定符合我国实际情况的VOCs 定义，进而制定监测和排放标准，规范计算和统计方法，为VOCs污染源的监测、统计、控制管理奠定基础，便于与国际先进国家对标。

遵循源头预防、过程控制与末端治理相结合的全过程精细化管控原则，加强VOCs 污染防治规划工作，突出VOCs 削减和控制。鼓励企业采用先进清洁生产技术，严格控制含VOCs 的原料与产品在生产和储运过程中的VOCs排放。加快制修订重点行业VOCs综合排放标准和管理制度等，加强VOCs监测和治理，建立重点区域VOCs 污染防治体系，以尽快实现VOCs从原料到产品、从生产到消费的全过程减排。同时，构建企业申报、政府监管、公众参与以及社会监督的开放式、共享式VOCs综合管控平台，逐步实现集VOCs排放量估算、排放申报、监管排查、监督、监测、修复、治理技术评估以及达标可行性分析等于一体。强化信息公开、社会监督，鼓励公众和社会组织参与VOCs 排放数据监督和审核，为持续改善环境空气质量提供重要保障。

4.2 建立健全VOCs污染监测体系

加强VOCs 污染源排放自动监测，强化VOCs执法能力建设，全面提升VOCs环保监管能力。重点地区O3超标城市至少建成一套VOCs组分自动监测系统。在企业主要排污口安装污染物排放自动监测设备，并与生态环境部门联网，推进VOCs重点排放源厂界监测。工业园区应结合园区排放特征，配置符合园区排放特征的VOCs监测监控体系; 定期组织开展重点行业VOCs评估，建立重点污染源VOCs 排放量动态清单系统。另外，需进一步规范固定源VOCs采样和监测技术标准。目前，我国固定源VOCs 采样、监测规范主要包括《固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法》( HJ 732—2014) 和《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) 。其中，HJ 734—2014涉及的VOCs种类仅24 种，且绝大多数并非石化行业的特征污染物，而按照美国国家环境保护局的定义，VOCs的种类接近1500 种/类。为了能够真实地反映石化行业VOCs排放情况，需深入研究现有固定源VOCs采样、监测方法以及全过程中的质量控制，完善相应标准和规范，以便更好地指导企业减排。

4.3 推进区域大气污染联防联控

各地按照“责任共担、信息共享、协商统筹、联防联控”的原则，共同推进区域大气污染联防联控工作。根据主体功能划分、区域大气环境质量状况和大气污染传输扩散规律，划定国家大气污染防治重点区域，实施分级管控，扩大污染物特别排放限值适用区域，对不同区域执行不同的环境准入政策和总量削减替代要求。

首先，根据重点区域经济社会发展和大气环境承载力，制订重点区域大气污染联合防治行动计划，明确控制目标，优化区域经济布局，统筹交通管理，发展清洁能源，提出重点防治任务和措施。促进大气污染防治实现“从点到面”的转变，从而减少污染物“跨区作业”的机会，同时也能够把污染方、受害方、治理方等有机结合起来，减少和避免大气污染事件出现后的相互推诿。

其次，要加强执法，通过严格的联合执法、跨区域执法、交叉执法等，严厉查处国家大气污染防治重点区域内的不法行为，杜绝超标污染企业以地方经济利益等名义继续生产和排放污染物。强化节能环保指标约束，严格落实污染物排放总量控制制度。充分考虑VOCs削减和控制要求，加强新建、改扩建项目设施竣工验收中的VOCs含量检测、VOCs污染防控措施检查，控制新增排放源的VOCs排放量; 对VOCs污染严重、削减和控制无经济技术可行性的工艺和产品实施淘汰关停，全面推行VOCs处理设施的建设及更新改造，促进产业结构调整和优化升级。

4.4 加强重点行业VOCs综合管控

(1) 设备动静密封点VOCs排放控制

企业应根据自身生产工艺、设备情况，完善LDAR点位建档。调研过程中发现，某企业泄漏点( 检测值> 1000ppm) 数量占所有密封点的0.91%，而排放量占90. 37%。尽快修复泄漏点并保证修复成功率，可大大减少密封点泄漏量。因此，企业经第一轮LDAR工作后，设备泄漏的VOCs减排效果普遍相对明显。考虑到LDAR资金及人力投入较大，后续减排幅度较小等情况，建议适当减少后续LDAR检测频次，第一轮LDAR后的工作应以跟踪泄漏点修复情况为重点; 同时根据现场抽测情况，建议进一步关注泵、压缩机、开口管线等密封点，取消无作用的密封点，提升设备密封等级; 企业应按排查指南对有组织排放源的监测频次、采样、分析等要求开展日常监测工作，建立健全监测数据台账，做好原始数据记录。

(2) 有机液体储存及装卸VOCs排放控制

企业应对储罐、装车安装油气回收设施，同时提高收集效率，通过改造罐车与管线连接形式，提高现有连接件的密闭性; 建议企业做好加强有机液体周转管理和记录工作; 完善有机液体储存温度等油品理化参数监测; 开展有机液体储存源项核算中其他重要参数的支撑性监测与统计工作，如通过记录除锈和密封检维修频次，或检测挂壁油膜厚度的检尺等方式确认油垢因子，定期记录和校核浮盘缝隙长度，确定损失因子; 根据储罐设计及运行情况，统计浮盘附件类型及个数等。

(3) 污水处理站及循环水VOCs排放控制

企业应定期开展污水处理站VOCs监测，对各个装置污水汇集至污水处理站的水量进行流量监控，纳入信息化台账管理; 将污水处理站尾气收集后送入尾气处理系统; 依托企业现有监测仪器，对污水收集、储存、处理和循环水开展可代表VOCs浓度的监测因子的日常监测，如水中TOC、废水水样摇晃后气相空间的总烃或非甲烷总烃等。

(4) 工艺有组织及燃烧烟气VOCs排放控制企业应定期开展监测，并对采样时装置的运行情况、吹灰情况、燃料使用情况等进行记录，建立监测台账; 对检维修各装置排大气时容器的压力、温度、VOCs气体组分等参数进行监测和记录; 针对动力锅炉和加热炉燃烧工况不稳定的问题，加装CO在线监测设备，对燃烧效率进行监控，以此优化燃烧工况等。

对于处理设施，企业应优先考虑将含VOCs有机废气回收利用，如将焦化污油罐除臭尾气、酸性水罐脱硫尾气分别送加热炉或焚烧炉处理等。

(5) 规范密闭采样操作过程VOCs排放控制将开放式采样更换为密闭式采样，不断规范密闭采样操作程序，提高密闭采样器的使用频次。加大采样人员的培训力度，指导其正确地操作密闭采样器，促使其形成使用密闭采样器进行采样的好习惯，以加强管控采样过程的VOCs排放。

4.5 开展各层次VOCs治理人才培训

由于国内VOCs的治理工作起步较晚，严重缺乏有经验的、综合型的从事VOCs治理的人才队伍。对于VOCs管控，应加大对各级环保部门、各企业相关人员的培训力度，对不同专业人员进行有针对性的VOCs治理及管控培训，提高环保队伍对全过程精细化管控理念及驱动性核算方法的理解，进一步提升整个环保系统的VOCs 综合管控能力建设水平，为实现VOCs 减排目标及改善大气环境质量提供坚实的专业队伍保障。

5 结语

“十二五”与“十三五”期间，全国各地对VOCs污染所采取的治理措施及取得的初步成效值得肯定，但未来的VOCs治理与管控任务依然任重道远。VOCs治理与管控从无到有、从有到好、从好到精，都需要政府把关、政策落地、严格督察。建议借鉴欧美、日本等发达国家和地区的治理经验，以监测与治理、管控为主要方向，从定点排放到无组织排放管控，从工业污染源到移动污染源管控，完善管理制度，加大技术研发，规范市场，加强培训，逐渐解决我国VOCs治理与管控所面临的问题，尽快实现从有到好和从好到精的逐步发展。