凈化VOCs的“新法寶”
——記中山大學環境科學與工程學院黃海保教授
本刊記者 劉玉杰
我國大氣污染態勢嚴峻,是當前最為突出的環境污染問題,嚴重威脅人民群眾健康、破壞生態環境安全,極大制約了我國社會經濟的發展。“經過整治后,揮發性有機物(VOCs)排放仍然呈快速增長的態勢,成為大氣污染控制的重點和關鍵。”黃海保說。
2012年,黃海保在香港大學博士后出站,被中山大學“百人計劃”引進環境科學與工程學院任副教授,他一直致力于工業有機廢氣治理和室內空氣凈化的研究工作,而揮發性有機物就是他的的研究點之一。
VOCs具有較高的大氣化學活性,在太陽光照射下,容易與其他大氣污染物發生光化學反應,是我國大氣霧霾和光化學煙霧污染形成的關鍵前體物。但直到2013年發布《大氣十條》,VOCs才被首次列入重點控制對象,其研究基礎薄弱,技術和裝備嚴重滯后。“2016年我國開始實施的新《大氣污染防治法》,才剛剛將VOCs納入監管和協同控制。因此,我國VOCs控制面臨巨大壓力,關系到國計民生和社會經濟的可持續發展。”
目前,各類VOCs源中工業過程排放的中高濃度VOCs治理方法較成熟,但橡膠、塑料、皮革、印刷以及生物制藥等眾多工業過程排放的VOCs通常風量大、濃度較低,現有治理方法難以經濟、長效地去除VOCs,遠不能有效解決我國當前日益嚴峻的大氣污染問題。因此,低濃度、大風量VOCs污染治理成為學界和工業界共同面臨的難題。黃海保決定啃下這塊硬骨頭!
為發展經濟、高效的工業低濃度VOCs治理新技術,黃海保聯合北京工業大學鄧積光研究員、中山大學劉升衛教授、何春教授等人在前期研究基礎上,提出《高能紫外光解-催化氧化協同凈化低濃度VOCs技術》研究方案。該方案獲得科技部首批國家重點研發計劃“大氣污染成因與控制技術研究”立項,這是國家重點研發計劃立項項目中第一個,也是至今為止唯一個明確針對低濃度VOCs開展研究的項目。
該項目擬針對印刷等重點行業排放的低濃度VOCs,研究開發光解-催化氧化協同凈化新技術。黃海保試圖在科學層面上揭示光解-催化氧化技術凈化低濃度、多組分VOCs的協同機制;在技術層面上明確高效光解-催化氧化VOCs凈化系統的構建方法。“這個研究項目的實施,有望獲得具有自主知識產權的光解-催化氧化協同凈化低濃度VOCs有機廢氣的高新技術與裝備,若是實現的話,VOCs一次去除率將大于95%,污染物排放將優于國家最新標準,而且將不產生二次污染。”他介紹說。
光解-催化氧化協同凈化新技術過程簡單、反應條件溫和、安全可靠,治理設備易模塊化和自動化,可復制、易工程推廣應用,為我國低濃度VOCs治理提供了一種新途徑,應用廣泛。黃海保創造的“新法寶”將大幅度改善空氣質量,提高人民健康水平和幸福感,促進社會和經濟的良性發展!
人物簡介:

黃海保,中山大學環境科學與工程學院“百人計劃”引進副教授,擔任院長助理,入選廣東省“千百十人才工程”,中山大學大氣污染治理研究團隊負責人,中國環境科學學會VOCs污染防治專業委員會以及室內環境與健康分會委員,獲得首屆中國環境科學學會VOCs污染防治專業委員會“青年學術創新獎”(全國2名)。
主要從事大氣污染控制、工業有機廢氣治理和室內空氣污染凈化等研究工作。在Appl. Catal. B: Environ.等國際期刊發表SCI論文30余篇,被引用500余次;申請國家專利15項。擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,主持國際(地區)合作項目(NSFC-RGC,近2年環境領域唯一資助項目)、國家自然科學基金項目、廣東省科技計劃重點項目和廣州市科技計劃重點項目等課題10余項,在研科研經費近千萬。