晉中市的大氣VOCs如何防控

閆云玲

揮發性有機物（VOCs）是臭氧污染的重要前體物。開展環境空氣VOCs監測，摸清生成臭氧的重點VOCs種類，掌握濃度水平和變化規律，可以有的放矢地開展臭氧污染防治工作。山西省晉中市大氣VOCs防控，應首先關注燃煤與焦化源排放的影響，其次是機動車尾氣的綜合管控，工業涂裝等傳統VOCs排放大戶的控制也不容忽視，最后還應開展太原盆地污染物的遷移研究，并探討地區間污染物傳輸的影響。

關鍵詞：晉中市 揮發性有機物 VOCs防控

2019年6月19日至2019年10月31日，在晉中市南都小區站進行了70種揮發性有機物質（VOCs）和非甲烷總烴（NMHC）的手工監測，晉中市非醛酮類VOCs（57種）以C2-C4的低碳化合物以及苯為主要成分。在大氣中的含氧揮發性有機物（13種）中，丙酮的含量最高，其次是甲醛和乙醛。

源解析結果顯示，晉中市大氣非醛酮類VOCs來源為焦化及燃煤排放、機動車相關排放和溶劑使用等，其中燃煤及焦化排放是VOCs的主要來源，占50.63%。大氣中的含氧揮發性有機物主要受機動車尾氣排放、溶劑使用和光化學反應二次生成等影響。

一，晉中市VOCs監測的意義

近年來，我國社會經濟穩步發展，伴隨而來的卻是一系列大氣污染問題，對生態環境造成了嚴重破壞。根據相關調查，在全球范圍內，我國大氣污染嚴重的城市占了近40%。中國生態環境狀況公報顯示，臭氧超標天數逐年上升。臭氧污染治理成為我國今后中長期環境空氣質量改善的重要任務和挑戰。發達國家的臭氧污染控制經驗表明，臭氧污染是空氣質量管理工作中最具挑戰性的難題之一。臭氧污染防治困難主要源于三個方面的因素：第一，臭氧的大氣壽命較長，可以遠距離傳輸，形成區域性污染，控制臭氧污染必須厘清不同區域間的相互貢獻，實行區域聯防聯治；第二，臭氧的化學生成機制復雜，與前體物的關系呈非線性，削減臭氧前體物排放需符合一定的科學比例且因地制宜，不合理的減排反而可能導致局地臭氧污染的加重；第三，臭氧的前體物VOCs來源復雜、種類繁多、活性差異大，精準控制難度大。目前，備受關注的臭氧重要前體物VOCs的相關監測及研究勢在必行。我國政府也推出了一系列政策與措施來應對大氣污染問題，2019年初出臺的《2019年地級及以上城市環境空氣揮發性有機物監測方案》要求337個地級及以上城市均要開展環境空氣非甲烷總烴（NMHC）和VOCs組分指標監測工作。隨著VOCs方面政策措施的推進，為實現VOCs的有效治理，對大氣環境VOCs的濃度水平、變化特征、臭氧生成的重點污染物、主要污染源的分析是非常必要的。

在2018～2019年間，晉中市夏季臭氧超標天數呈現增長趨勢，臭氧濃度水平超過國家空氣質量二級標準。晉中市位于太原盆地南部，焦化產業、電力工業和冶金工業等為其主要工業，研究該區VOCs對臭氧的生成十分必要。了解晉中市大氣VOCs的污染水平、來源特征以及其臭氧生成潛勢，可以實現對晉中市VOCs污染的有效控制，降低臭氧生成，同時為中國北方眾多依賴煤炭為主要能源的城市提供有價值的空氣污染減排參考。

二，晉中市的VOCs水平

2019年6月～10月，對晉中市大氣中57種VOCs物質進行了測定，包括10種烯烴，29種烷烴，17種芳香烴和1種炔烴（乙炔）。晉中市6～10月大氣環境中總VOC的濃度范圍為32.36～129.90 微克/立方米，平均濃度為57.01微克/立方米。其中烯烴、烷烴、芳香烴和炔烴的濃度分別為5.26微克/立方米、25.57微克/立方米、23.45微克/立方米、2.72微克/立方米，分別占非醛酮類VOCs總濃度的9.23%、44.86%、41.13%和4.78%。10種烯烴中乙烯濃度最高，為2.09微克/立方米（占總烯烴的39.71%），其次為正丁烯（0.89微克/立方米）和2-甲基-1，3-丁二烯（0.76微克/立方米）；烷烴類化合物中乙烷（5.84微克/立方米）、丙烷（3.67微克/立方米）、正戊烷（3.22微克/立方米）和異戊烷（2.81微克/立方米）為最富集的四種化合物，在總烷烴中所占比例為60.76 %；芳香烴中平均濃度最高的是間-二甲苯（5.40微克/立方米）、苯（4.03微克/立方米）、鄰二甲苯（3.12微克/立方米）和甲苯（2.81微克/立方米），占總芳烴的65.51%。乙炔（2.72微克/立方米）含量相對較少，貢獻為非醛酮類VOCs總濃度水平的4.78%。

晉中市非醛酮類VOCs以C2-C4的低碳化合物以及苯為主要污染物，乙炔與苯是化石燃料高溫裂解的主要標識物，晉中市乙炔與苯的高占比可能歸結于燃燒源以及焦化源的排放。

苯是具有致癌特性的物種，晉中市的苯濃度水平（4.03微克/立方米）低于歐盟限定值5.00微克/立方米。參照美國環保署建議的苯的最低吸入風險（致癌風險為百萬分之一）11.46微克/立方米，晉中市監測期間苯濃度（0.73～10.63微克/立方米）均低于風險值。

與文獻中報道的其他國內外城市相比，晉中市苯（4.03微克/立方米）的濃度水平高于廣州（2.72微克/立方米）、北京（2.15微克/立方米）、約翰內斯堡（0.83微克/立方米）和倫敦（0.92微克/立方米），可能與晉中市大量的燃煤和焦化有關。機動車及汽油蒸發源的主要指示物異戊烷的濃度為2.81微克/立方米，該濃度較國內外其他城市（上海6.06微克/立方米、倫敦4.23微克/立方米）相對較小，可能與晉中市機動車保有量較低有關。

三，晉中市VOCs防控建議

根據非醛酮類VOCs和含氧揮發性有機物來源分析結果，以重點行業VOCs減排、傳統VOCs排放大戶管控、VOCs防治基礎能力和政策支持保障建設為基本思路，晉中市的大氣VOCs防控應做好以下工作：

1.加強本地重點行業（煤焦）VOCs綜合管控

（1）摸清晉中地區煤焦行業現狀

對地區焦化廠數量、規模、地理分布、焦爐類型、排污點以及環保設施等進行摸底清查。徹底淘汰4.3米及以下、運行壽命超10年的焦爐。

（2）煤焦行業有組織排放煙氣控制

對裝煤、推焦、熄焦和焦爐煙氣有組織排放VOCs進行控制，從源頭、過程及末端進行綜合治理：使用清潔原料、優化燃燒工況、提高燃燒效率。

（3）煤焦行業無組織排放煙氣控制

焦化廠無組織排放環節包括焦爐逸散、洗苯塔、脫苯塔、電捕焦油器、焦油渣、粗苯儲罐和焦油儲罐，還有廢水處理過程等，需要安裝VOCs煙氣處理裝置加以控制。

2.推進機動車VOCs減排

（1）推進高排放老舊車淘汰。嚴格實施《機動車強制報廢標準規定》，淘汰到期的高排放老舊車。

（2）提升燃油品質。加油站禁止銷售普通柴油，全部供應符合國六標準的車用汽柴油，顯著降低烯烴、芳烴含量和夏季蒸汽壓。

（3）推進大宗物料的清潔運輸。最大程度采用鐵路、管道或管狀帶式運輸機等清潔方式運輸。

（4）加強監督管理。在高排放車輛通行的主要道口安裝固定式遙感監測設備，篩查柴油貨車和高排放汽油車。加大新車生產環保一致性、在用車環保符合性、在用車環保檢驗、油品質量等監管力度，實施機動車排放檢驗信息全省聯網。

3.重視工業涂裝傳統VOCs排放大戶的管控

推廣使用高固體分、水性涂料，配套使用“三涂一烘”“兩涂一烘”或免中涂等緊湊型涂裝工藝；推廣靜電噴涂等高效涂裝工藝，鼓勵企業采用自動化、智能化噴涂設備替代人工噴涂；配置密閉收集系統。

（1）汽車制造行業。推進整車制造、改裝汽車制造、汽車零部件制造等領域VOCs排放控制。整車制造企業有機廢氣收集率不低于90%，其他汽車制造企業不低于80%；對噴漆廢氣建設吸附燃燒等高效治理設施，對烘干廢氣建設燃燒治理設施，實現達標排放。

（2）木質家具制造行業。大力推廣使用水性、紫外光固化涂料，建設吸附燃燒、光催化氧化等高效治理設施，實現達標排放。

（3）工程機械制造行業。加強有機廢氣收集與治理，建設吸附燃燒、光催化氧化等高效治理設施，實現達標排放。

（4）鋼結構制造行業。大力推廣高壓無氣噴涂、空氣輔助無氣噴涂、熱噴涂等涂裝技術，限制空氣噴涂使用。加強有機廢氣收集，吸附燃燒、光催化氧化等高效治理設施，實現達標排放。

（5）卷材制造行業。全面推廣使用自動輥涂技術；加強烘烤廢氣收集，有機廢氣收集率達到90%以上，配套建設燃燒等治理設施，實現達標排放。

（6）采用溶劑型涂料的其他涂裝企業，調漆、涂裝、流平、晾干、烘干等工序應在密閉環境（大型工件確實不能實施密閉作業的除外）中進行，加強有機廢氣的收集與處理。

（作者工作單位為山西省晉中生態環境監測中心）