人為源VOC清單及重點工業(yè)貢獻和治理分析

謝小奇

（順義區(qū)生態(tài)環(huán)境局，北京 順義 101300）

隨著VOC污染的不斷加深，各個省市均根據(jù)自身排放特點和工業(yè)特征制定了各自的大氣污染排放清單，而此類清單的制定為區(qū)域內大氣污染治理提供了有效的參考，并為VOC治理提供了科學依據(jù)。但是目前仍存在大量的VOC氣體污染，其原因在于當前VOC的治理技術仍不成熟，仍無法從源頭或者徹底將VOC進行治理，因此研發(fā)徹底的VOC治理技術勢在必行。而區(qū)域化的VOC劃分將有利于VOC的全面治理，尤其是人為源的VOC治理，對于改善局域環(huán)境，協(xié)調區(qū)域內和諧發(fā)展具有重要意義，甚至于對于全國VOC的治理也具有良好的借鑒意義。本文主要針對人為源的VOC污染現(xiàn)狀進行分析，并對其治理技術進行闡述。

1 VOC排放來源分類

從VOC的來源上，按照污染來源不同可將VOC劃分為兩種即天然源和人為源兩種。天然源顧名思義是主要由植被、微生物、土壤通過自身代謝而產(chǎn)生；而由人類生存和經(jīng)營活動產(chǎn)生的污染源又叫人為VOC污染源，其主要來自于人類活動，例如：燃燒源、工業(yè)生產(chǎn)、居民生活所需或移動源等途徑[1]，具體來源如表1所示，其排放來源、環(huán)境影響、化學特征、時間或時空分布及可控性均作了詳細的說明。

從表1數(shù)據(jù)可得出，人為源VOC排放是一種可控的面源污染，其主要來自于大量工業(yè)發(fā)展排放和少量的人類活動，其對環(huán)境的影響顯著大于天然源排放，且化學物質復雜，治理難度較大，而其治理程度對環(huán)境治理的貢獻顯著大于天然源污染。

2 我國人為源VOC清單排放特征分析

2.1 我國人為源VOC清單排放整體狀況

從總量上來看，僅2019全年我國人為源VOC排放總量高達8320萬噸，按照排放量和來源統(tǒng)計主要來自于圖1所示，各部分占比和貢獻率均在圖1中進行了詳細的表達。從該圖可知，固定燃燒源是最重要的排放環(huán)節(jié)，排放比重達26%；其次是工藝過程，占24%；移動源和溶劑使用分擔率分別為22%和21%；儲存和運輸排放比重為7%。具體如圖1所示。

表1 天然源和人為源VOC排放特征分析表

2.2 人為源VOC分省分布排放特征

圖1 我國人為源VOC清單排放整體狀況圖

中國各個省（市）在經(jīng)濟水平、人口密度、能源利用、產(chǎn)業(yè)結構等方面存在的差異，帶來了較大的人為源VOC排放量及貢獻率的不同。

圖2 31個?。ㄊ校┤藶樵?VOCs 排放量及貢獻率

圖2給出了31個?。ㄊ校┤藶樵碫OC排放量及貢獻率。由圖2可知，貢獻率最高的省份是江蘇，占到11.23%，其排放量高達250.4萬噸。排放量最高的5個省份分別是江蘇、浙江、山東、廣東、遼寧，其中浙江省的溶劑使用和工藝過程排放量均高于其他省市。以上5省的年排放量均大于100萬噸，而其總和占比高達44.47%，從排放特征來看，以上5省排放量高的原因直接與其經(jīng)濟發(fā)展有關。而排放量最低的為西藏和青海兩省，年排放量均低于10萬噸，其原因主要因為這兩個地區(qū)地廣人稀、工業(yè)不發(fā)達[2]。

2.3 人為源VOC分地區(qū)分布特征

圖3給出了不同活動部門對不同地區(qū)VOC排放量的貢獻率，該圖可以看出華北地區(qū)移動源貢獻率顯著，占29.2%，其次為固定燃燒源；華東地區(qū)工藝過程環(huán)節(jié)排放比重最大，達33.0%，其次為溶劑使用環(huán)節(jié)；東北和西北地區(qū)以固定燃燒源排放量所占比重最大，依次為34.3%、31.3%，其次為工藝過程；中南和西南固定燃燒源貢獻率顯著，分別為30.3%和34.9%，其次為移動源。

3 人為源VOC污染治理技術分析

3.1 活性吸附法

吸附法是VOC治理的常用方法，常用的吸附材料包括活性炭、沸石或者硅藻土以及分子篩等，吸附材料常通過范德華力、表面張力或者物理化學吸附等方式對特征污染物VOC進行表面吸附，將VOC濃度降低，從而使VOC達標，但是吸附法無法從根本上去除VOC，只能對VOC濃度進行降低[3]。

3.2 吸收法

圖3 不同地區(qū)人為源VOC排放量及貢獻率

吸收法不同于吸附法，它是指將溶劑從空氣中吸收至水體中的過程。對部分氣體可達到完全溶解。按照吸收劑的性質不同，可將吸收劑分為兩種，一種是物理吸收劑，另一種是化學吸收劑。一般的吸收劑均具有一定的化學性質，例如，在對含苯酚的蒸汽進行吸收過程中，可選用水作為吸附劑，可顯著降低苯酚含量；當氣體中含有有機酸時，可選用堿性較大的氫氧化鉀作為吸附劑；而當氣體中含胺類物質，可選用酸性吸收劑，硫酸或者鹽酸等常被用作吸收劑；而對醛類物質，如甲醛、乙醛等，可將次氯酸鹽作為吸收劑。而對于一些極性較大的物質，可采用“相似相容”的原理，采用非極性物質作為吸收劑。但是，總體上無論哪種吸收劑都無法從源頭上解決VOC污染，吸收液的處理也將花費大量的人力和財力。

3.3 高溫燃燒治理

高溫燃燒，顧名思義就是采用絕對高的溫度對VOC進行燃燒處理。按照操作方法可以分為三種：①直接將VOC進行燃燒，其優(yōu)點是效率較高且適用性強，對高含量VOC具有直接作用，而對于低含量VOC無明顯處理效果；②VOC燃燒助燃法，在VOC燃燒過程中加入一些助燃劑，加快燃燒效率，但通常使用的助燃劑成本較高，且助燃效果只對一些特異性的VOC處理效果較佳；③催化燃燒劑，其使用的是催化的原理，采用化學催化的原理對VOC物質進行降解，而這種催化材料對溫度和工作環(huán)境要求不高，成本也較為合適，得到人們的一致好評，值得在未來推廣使用。

雖然上文只介紹了三種方法，其他方法還包括源頭防治、冷凝法、膜分離法、紫外氧化法、高級氧化法等，其原理基本類似，在此就不再贅述。此外，隨著研究的繼續(xù)，生物法也在一些領域得到了應用，此類方法具有成本低，能耗少而效率高等優(yōu)點，并且可從源頭上進行處理。

4 結論

VOC污染治理工作要從VOC污染治理的技術和監(jiān)控方面著手，并不斷完善污染治理的技術手段[4]。VOC污染治理工作可以改善空氣質量，我們要重視VOC污染治理工作，加強對VOC排放量的控制。由于揮發(fā)性有機物的排放領域眾多，包括印刷、石油煉制、涂裝以及油品儲運等，我們的VOC污染治理也要有針對性，并在個性中找到共性。