日本VOCs排放控制管理及其經(jīng)驗(yàn)借鑒

藍(lán) 艷 陳 剛 解 然 彭 寧

(中國－東盟(上海合作組織)環(huán)境保護(hù)合作中心，北京 100029)

1 VOCs 定義及其環(huán)境效應(yīng)

揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds，VOCs)是指常溫狀態(tài)下容易揮發(fā)的有機(jī)化合物，主要包括脂肪烴、芳香烴、鹵代烴、醇、酮、酯、醚、醛、羧酸、氟利昂系列、萜烯類化合物、有機(jī)胺等化合物［1］。目前，國內(nèi)外主要從物理屬性、光化學(xué)反應(yīng)和監(jiān)測(cè)測(cè)量的角度對(duì)VOCs 進(jìn)行定義，但尚無嚴(yán)格統(tǒng)一公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)(表1)。世界衛(wèi)生組織將VOCs 定義為在室溫(20℃)下蒸汽壓大于70.91Pa(0.0007atm)，在空氣中的沸點(diǎn)范圍為50－100℃到240－260℃的有機(jī)液體或固體，這類有機(jī)化合物中所含碳原子數(shù)大多＜12。我國2015年4月發(fā)布的《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB31570－2015)中將參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物，或者根據(jù)規(guī)定方法測(cè)量或核算確定的有機(jī)化合物定義為VOCs。美國《聯(lián)邦法規(guī)》中將VOCs 定義為除CO、CO2、碳酸、碳酸鹽、金屬碳化物、碳酸銨外，任何一種參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的含碳化合物。日本《VOCs 排放控制指南》中將VOCs 定義為排放至大氣中，飛散時(shí)呈氣態(tài)且參與大氣懸浮顆粒物或光化學(xué)氧化劑生成的有機(jī)化合物。日本對(duì)VOCs 的定義，主要強(qiáng)調(diào)了其物理屬性和對(duì)光化學(xué)反應(yīng)的參與。

VOCs 具有多重環(huán)境效應(yīng)，對(duì)大氣環(huán)境和人體健康有很大危害［2－3］。首先，VOCs 對(duì)對(duì)流層大氣環(huán)境產(chǎn)生著重要的影響，其在大氣環(huán)境質(zhì)量中最重要的特性是光化學(xué)反應(yīng)特性。VOCs 積極參與了大氣光化學(xué)氧化過程，生成臭氧等有害的光化學(xué)氧化劑，還參與了大氣中二次顆粒物的形成。其次，VOCs 對(duì)臭氧層具有破壞作用，并強(qiáng)烈吸收紅外線，導(dǎo)致全球氣候變暖。從人體健康角度來看，毒性VOCs 約占30%左右，大部分苯系物具有較強(qiáng)的毒性及致癌性，部分揮發(fā)性鹵代烴也具有一定的毒性，其對(duì)人體健康的危害具有隱蔽性、潛伏性和積累性。

VOCs 來源廣泛，自然源包括植物排放、森林火災(zāi)、野生動(dòng)物排放和濕地厭氧過程等，人為源包括機(jī)動(dòng)車排放、石化工業(yè)源、室內(nèi)裝修材料揮發(fā)等［4］。其中，工業(yè)固定源是VOCs 的主要產(chǎn)生源，且工業(yè)源VOCs 對(duì)人體危害較大，部分污染物具有致癌性［5］。產(chǎn)生VOCs 的工業(yè)行業(yè)眾多，包括石油煉制、有機(jī)化工、醫(yī)藥、食品、日用品、輪胎制造等VOCs 生產(chǎn)行業(yè)，以及包裝印刷、機(jī)械制造、電子產(chǎn)品制造、交通設(shè)備制造、人造板與家具制造等以VOCs 產(chǎn)品為原料的工業(yè)行業(yè)。

2 日本VOCs 排放控制的政策與措施

2.1 排放控制政策

21 世紀(jì)初，日本懸浮顆粒物(Suspended Particle Matter，SPM)和光化學(xué)氧化物造成的大氣污染仍然十分嚴(yán)重:SPM 環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)效果不佳，且SPM 環(huán)境危害尚不明確;光化學(xué)氧化物平均濃度逐年上升，對(duì)光化學(xué)氧化劑所造成的健康問題的申訴也日益增多。大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻，倒逼日本政府在本世紀(jì)初采取了一系列嚴(yán)格的防治措施，在成功降低大氣NO2濃度后，工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了顆粒物和臭氧防控。由于機(jī)動(dòng)車尾氣是大氣顆粒物的主要來源之一，2001年6月，政府對(duì)《機(jī)動(dòng)車NOx 法案》(1992年)進(jìn)行修訂，提高了原有NOx 的排放要求，并增加了顆粒物(PM)控制條款，出臺(tái)了《機(jī)動(dòng)車NOx 和PM 法案》。

VOCs 作為臭氧和二次有機(jī)氣溶膠的重要前體物，是SPM 和光化學(xué)氧化物防治中的重要環(huán)節(jié)。2004年5月，日本政府在修訂的《大氣污染防治法》(Air Pollution Control Act)中添加了《VOCs 排放規(guī)制》一章，并于2005年5月、6月根據(jù)修訂的《大氣污染防治法》，先后修定了《大氣污染防治法實(shí)施令》(國級(jí)令)和《大氣污染防治法實(shí)施規(guī)則》(部級(jí)令)，此外環(huán)境省還公布了VOCs 濃度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定法［6］。

在以上措施頒布后，VOCs 排放相關(guān)規(guī)定于2006年4月1日開始正式實(shí)施。重點(diǎn)對(duì)六類重點(diǎn)源實(shí)施VOCs排放控制，這六類VOCs 重點(diǎn)源包括化學(xué)品制造、涂裝、工業(yè)清洗、黏接、印刷、VOCs 物質(zhì)貯存，涵蓋了大部分VOCs 排放源。同時(shí)，日本政府對(duì)大氣污染物實(shí)行管制，確定的空氣有毒物質(zhì)當(dāng)中，苯、三氯乙烯、四氯乙烯3 種VOCs 物質(zhì)被列入需要優(yōu)先采取行動(dòng)的物質(zhì)，通過區(qū)分現(xiàn)有源和新源，分別制定了這些污染物的排放限值。同時(shí)，VOCs 相關(guān)排放規(guī)定要求至2010年，來自工廠等固定污染源的VOCs 排放總量比2000年降低30%。日本政府希望通過VOCs 減排，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣中SPM 和光化學(xué)氧化劑的顯著控制。

2.2 VOCs 管控體系

日本《大氣污染防治法》2004年修正案中規(guī)定:將設(shè)置于工廠和操作間，VOCs 排放量巨大，特別需要實(shí)施法規(guī)進(jìn)行監(jiān)管的設(shè)施，定義為VOCs 排放設(shè)施。該法對(duì)VOCs 排放設(shè)施營業(yè)單位的要求主要體現(xiàn)在申報(bào)、遵守排放標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測(cè)記錄三個(gè)方面，詳細(xì)規(guī)定如下(圖1)［7］:新建或需要改變VOCs 排放設(shè)施構(gòu)造時(shí)，需要向都道府縣負(fù)責(zé)人提出申請(qǐng);已有的VOCs 排放設(shè)施，在法規(guī)頒布日(2006年4月1日)起30 天內(nèi)，向有關(guān)部門登記備案;設(shè)施的排放濃度要符合VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)都道府縣負(fù)責(zé)人認(rèn)為排放設(shè)施不符合排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，有權(quán)對(duì)企業(yè)發(fā)出改變計(jì)劃或改善設(shè)施構(gòu)造的命令;企業(yè)應(yīng)對(duì)設(shè)施的VOCs 排放濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄，監(jiān)測(cè)值無需定期匯報(bào)，但當(dāng)都道府縣負(fù)責(zé)人要求提交時(shí)，有義務(wù)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);對(duì)于違反命令的行為，處以一年以下刑期或100 萬日元以下罰款的處罰。

圖1 日本VOCs 排放管理法律要求

2.3 企業(yè)自主減排

日本按照法律監(jiān)管與企業(yè)自主減排最佳組合(Best Mix)的管理原則進(jìn)行VOCs 減排控制，并在《大氣污染防治法》2004 修正案中將這一原則確定為VOCs 減排控制的施政方針。法律監(jiān)管有效保障了減排的穩(wěn)定性和公平合理性，企業(yè)的創(chuàng)新有利于形成更加靈活的措施和顯著的減排成效。當(dāng)減排效果不佳時(shí)，重新考量法律監(jiān)管與自主減排的權(quán)重比例，實(shí)現(xiàn)兩者的最佳組合。

參與自主減排的VOCs 排放設(shè)施比法律監(jiān)管的范圍更加廣泛。任何想要削減VOCs 排放的企業(yè)、任何設(shè)施類型的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)團(tuán)體均可以加入自主減排計(jì)劃，而不局限于法律規(guī)定的設(shè)施類型，對(duì)設(shè)施規(guī)模同樣沒有限制。2010年召開的第8 次中央產(chǎn)業(yè)審議會(huì)公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，40 個(gè)產(chǎn)業(yè)團(tuán)體(共計(jì)7500 家企業(yè))中已有37個(gè)團(tuán)體提交了自主減排計(jì)劃，占到總數(shù)的90%以上。企業(yè)自主減排主要包括三種方式，使用低VOCs 的替代材料、改善生產(chǎn)工藝和引進(jìn)VOCs 末端處理設(shè)備，各企業(yè)根據(jù)自身情況，自行確定適合企業(yè)的VOCs 減排措施。

日本VOCs 自主減排計(jì)劃中各主體的責(zé)任如圖2 所示［7］。企業(yè)在任何時(shí)間都可以申請(qǐng)加入自主減排計(jì)劃，但在提交企業(yè)自主計(jì)劃時(shí)，必須要推算出VOCs 排放設(shè)施在2000年的基準(zhǔn)排放量、計(jì)算現(xiàn)階段的年排放量以及設(shè)定2010年的最終排放量，并分析企業(yè)適用的減排技術(shù)及其相關(guān)費(fèi)用，對(duì)企業(yè)承擔(dān)能力做出判斷;企業(yè)正式實(shí)施自主減排后，需準(zhǔn)確把握各年VOCs 減排成效，并與產(chǎn)業(yè)團(tuán)體緊密聯(lián)系，及時(shí)進(jìn)行匯報(bào)和討論，相互交換工作信息。

圖2 日本企業(yè)VOCs 自主減排中各主體的責(zé)任

經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省于2005年發(fā)布了《營業(yè)單位對(duì)VOCs自主減排的促進(jìn)方針》，方針不僅對(duì)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)團(tuán)體在規(guī)劃自主減排時(shí)需要完成的具體事項(xiàng)做出了規(guī)范，還對(duì)企業(yè)在自主減排過程中需要開展的工作提出了要求。企業(yè)自主減排的重點(diǎn)工作主要包括:完善相關(guān)機(jī)制，保障自主減排計(jì)劃的實(shí)施;匯報(bào)年度減排成效時(shí)，需評(píng)估最終減排目標(biāo)達(dá)成的可能性;尋找在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)層面最可行的排放控制方法;避免水、土壤污染，注重對(duì)勞動(dòng)者的健康保護(hù);結(jié)合VOCs 處理量，監(jiān)測(cè)并計(jì)算VOCs 排放總量;編寫自主減排報(bào)告書，通過舉辦說明會(huì)等形式向政府和公眾提供有效信息。此外，中央產(chǎn)業(yè)委員會(huì)負(fù)責(zé)對(duì)企業(yè)VOCs 自主減排進(jìn)行客觀的檢驗(yàn)，并于每年定期召開例會(huì)，就實(shí)施計(jì)劃的妥當(dāng)性以及每年的減排報(bào)告進(jìn)行討論和評(píng)估，并對(duì)企業(yè)自主減排提出政策建議。

2.4 VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)

《大氣污染防治法實(shí)施細(xì)則》基于全面控制VOCs排放的目標(biāo)，結(jié)合歐美國家實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、各設(shè)施減排技術(shù)的應(yīng)用實(shí)效和推廣性，確定了不同排放設(shè)施的排放標(biāo)準(zhǔn)(表1)［7］。為了更加直觀的判斷某一VOCs 排放設(shè)施是否屬于法律規(guī)定的管控范圍，以“鼓風(fēng)機(jī)單位送風(fēng)量”這一易于判斷的外形指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，而非VOCs 制品的使用量和實(shí)際排放量，設(shè)立了不同設(shè)施的免控標(biāo)準(zhǔn)。日本VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)VOCs 的濃度單位為ppmC，即ppm 乘以碳數(shù)，是采用“全碳數(shù)”來進(jìn)行計(jì)算的。

表1 VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)

與歐美國家相比，日本VOCs 排放設(shè)施規(guī)模更加“大型”。歐盟以VOCs年消費(fèi)量為標(biāo)準(zhǔn)確定大型設(shè)施的規(guī)模，換算為日本VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)，即需要減排的設(shè)施其排放量約為0.5 至25t/a，而日本則將大型VOCs 排放設(shè)施規(guī)模確定為VOCs 排放量50t/a，中小規(guī)模的排放設(shè)施不在法律約束范圍之內(nèi)，主要依靠企業(yè)自主減排計(jì)劃實(shí)現(xiàn)減排。

此外，對(duì)于法律實(shí)行日(2006年4月1日)前已經(jīng)設(shè)置的VOCs 排放設(shè)施，考慮到企業(yè)需要一定的時(shí)間準(zhǔn)備和實(shí)施必要的控制措施，同時(shí)為了鼓勵(lì)企業(yè)尋求高效率低成本的減排措施，政府為企業(yè)留出了最大限度的緩行期，將2010年3月31日之前都視為既有設(shè)施的緩行期。對(duì)于在法律實(shí)行日前已達(dá)到VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)的，如果屬于法律監(jiān)控的對(duì)象設(shè)施，同樣有義務(wù)匯報(bào)設(shè)施情況并監(jiān)測(cè)VOCs 排放濃度。而對(duì)于新設(shè)VOCs 排放設(shè)施，則沒有緩行期，必須嚴(yán)格按照法律要求進(jìn)行申報(bào)和監(jiān)測(cè)。

日本VOCs 排放清單研究組每年都會(huì)計(jì)算VOCs 排放清單，并對(duì)近年來VOCs 排放總量進(jìn)行了核算。2000年，日本VOCs 排放量估算為141 萬噸，至2010年，年排放量下降至79 萬噸，實(shí)現(xiàn)減排44%，超額實(shí)現(xiàn)了至2010年VOCs 減排30%的既定目標(biāo)。

3 完善我國VOCs 排放控制的政策建議

近年來，我國機(jī)動(dòng)車保有量快速增長(zhǎng)，有機(jī)原料和石油消耗量持續(xù)增加，導(dǎo)致大氣VOCs 濃度呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì)。面對(duì)日益嚴(yán)峻的大氣環(huán)境形勢(shì)，我國高度重視VOCs 防治工作，并出臺(tái)了系列政策措施。2010年5月國務(wù)院辦公廳發(fā)布《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)量指導(dǎo)意見的通知》，首次將VOCs 與二氧化硫、氮氧化物、顆粒物并列為大氣重點(diǎn)污染物。2013年9月發(fā)布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》作為我國當(dāng)前及今后一段時(shí)期大氣污染防治工作的綱領(lǐng)性文件，明確提出推進(jìn)VOCs 污染治理，在石化、有機(jī)化工、表面涂裝、包裝印刷等行業(yè)實(shí)施VOCs 綜合整治。

然而，我國VOCs 排放控制起步較晚，且存在排放基數(shù)不清、控制技術(shù)落后和科研水平薄弱等一系列問題［4］，近期雖然出臺(tái)了系列的政策措施，但具體落實(shí)仍存在較多問題。借鑒日本減排措施和管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國VOCs 排放控制提出如下建議:

3.1 完善VOCs 污染防治政策法規(guī)，構(gòu)建政府、企業(yè)和公眾共同監(jiān)督的管理體制

日本VOCs 排放控制以法制為核心，以政府法律監(jiān)管與企業(yè)自主減排最佳組合為特色，構(gòu)建了“政府引導(dǎo)、企業(yè)為主、公眾監(jiān)督”多方參與的環(huán)境監(jiān)管模式，極大的提高了環(huán)境治理能力。我國尚未建立系統(tǒng)完善的VOCs 法規(guī)體系，亟待完善相關(guān)立法，完善涵蓋VOCs申報(bào)、監(jiān)測(cè)、達(dá)標(biāo)和統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容的單行條例，對(duì)VOCs控制管理提出具體可行的要求，為環(huán)保部門執(zhí)法和企業(yè)守法提供法律依據(jù)。同時(shí)，加快VOCs 污染防治管理制度體系建設(shè)，構(gòu)建政府、企業(yè)和公眾共同參與的管理體制，創(chuàng)新多方參與的長(zhǎng)效監(jiān)管模式。

3.2 構(gòu)建VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)體系，加快編制VOCs 排放清單

當(dāng)前，我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)仍然十分匱乏，對(duì)相關(guān)企業(yè)缺乏約束力，企業(yè)排放尚未得到有效控制。同時(shí)，由于VOCs 排放產(chǎn)生于生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用多個(gè)環(huán)節(jié)，涉及供應(yīng)鏈的上下游，建議從重點(diǎn)行業(yè)出發(fā)，盡快建立統(tǒng)一、完善的VOCs 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);并以環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)為重要依據(jù)，加強(qiáng)對(duì)排放設(shè)施及相關(guān)企業(yè)的監(jiān)督和管理。在加強(qiáng)企業(yè)環(huán)境監(jiān)管的同時(shí)，積極開展排放清單計(jì)算工作，加快編制我國VOCs 排放清單，并建立排放清單系統(tǒng)，全面掌握和管理我國VOCs 排放情況，為減排決策提供參考。

3.3 規(guī)范企業(yè)申報(bào)和監(jiān)測(cè)，建立統(tǒng)一的VOCs 申報(bào)和管理平臺(tái)

日本《大氣污染防治法》對(duì)企業(yè)在VOCs 減排中的責(zé)任做出了具體要求，企業(yè)按照法律要求監(jiān)測(cè)VOCs 排放濃度、申報(bào)排放設(shè)施和排放濃度，并嚴(yán)格遵守排放標(biāo)準(zhǔn)。政府通過有效收集企業(yè)VOCs 排放數(shù)據(jù)并編制排放清單，及時(shí)地掌握了企業(yè)減排情況。當(dāng)前，我國仍以地方政府和企業(yè)管理系統(tǒng)為主，且系統(tǒng)功能不全、未全面覆蓋VOCs 排放源項(xiàng)，內(nèi)容和格式尚不統(tǒng)一，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)缺乏。建議盡快建立統(tǒng)一的VOCs 申報(bào)和管理平臺(tái)，并出臺(tái)相應(yīng)的技術(shù)要求和管理規(guī)范，明確各方責(zé)任。企業(yè)VOCs 申報(bào)和管理的統(tǒng)一，將為排放清單的編制提供重要的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)支撐，對(duì)提高管理成效具有重要意義。

3.4 最大限度調(diào)動(dòng)企業(yè)自主減排，推進(jìn)涂裝、石化等重點(diǎn)行業(yè)試點(diǎn)示范

法律監(jiān)管和企業(yè)自主減排是控制VOCs 排放的主要政策措施。當(dāng)前，我國主要依靠相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，對(duì)企業(yè)VOCs 排放進(jìn)行約束，但對(duì)于大部門中小企業(yè)而言，由于法律監(jiān)管難以到位且成本較高，建議通過排污收費(fèi)、稅收優(yōu)惠、低息融資等經(jīng)濟(jì)手段，最大限度的調(diào)動(dòng)企業(yè)進(jìn)行自主減排。國家應(yīng)明確自主減排企業(yè)的相關(guān)責(zé)任，包括排放濃度監(jiān)測(cè)、排放設(shè)施和濃度申報(bào)，引導(dǎo)企業(yè)改良設(shè)施和工藝，并主動(dòng)公布減排有效信息，接受政府和公眾的監(jiān)督。可在石化、有機(jī)化工、表面涂裝、包裝印刷等重點(diǎn)行業(yè)優(yōu)先開展試點(diǎn)，出臺(tái)企業(yè)VOCs 自主減排行動(dòng)計(jì)劃，落實(shí)主體責(zé)任、規(guī)范企業(yè)減排，最終帶動(dòng)其他行業(yè)參與企業(yè)自主減排計(jì)劃。

［1］羅斌，蔣燕，王斌．國內(nèi)外VOCs 排放標(biāo)準(zhǔn)體系研究［J］．廣州化工，2014，42(23)，33－35．

［2］陳穎，葉代啟，劉秀珍等．我國工業(yè)源VOCs 排放的源頭追蹤和行業(yè)特征研究［J］．中國環(huán)境科學(xué)，2012，32(1):48－55．

［3］楊威．大連市VOC 現(xiàn)狀調(diào)查與研究［J］．環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2014，39(5):175－177．

［4］郭森，童莉，周學(xué)雙等．石化行業(yè)的VOCs 排放控制管理［J］．化工環(huán)保，2014，34(4):356－360．

［5］車均，姜宗林．工業(yè)源揮發(fā)性有機(jī)化合物減排與控制的研究［J］．環(huán)境科學(xué)與管理，2014，39(3):73－75．

［6］郭逸飛，宋云，孫曉峰等．國外VOCs 污染防治政策體系借鑒［J］．環(huán)境保護(hù)，2012(13):75－77．

［7］經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省，產(chǎn)業(yè)環(huán)境管理協(xié)會(huì)．VOC 排放控制指南［R］．2010．