淺談VOCs治理現狀與問題

梁霜霜，吳玲玲，龔惠紅

(1.浙江澤越環保科技有限公司，浙江 寧波 315000；2.浙江玖浩生態環境科技有限公司，浙江 寧波 315000；3.浙江雙源環境科技有限公司，浙江 寧波 315000)

高速發展的社會經濟導致我國近年來VOCs排放量也呈現出持續增長，由此引發了接連不斷的環境污染問題。在全國范圍內廣泛發生的持續霧霾現象已經引起了國家環保部門的高度關注。在“十三五”的大氣污染防治中，VOCs治理工作成為了其中一個重要組成模塊。

1 VOCs的基本概念

揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds，VOCs)包含了醛、酮、醇、醚、酯、酚等多種含氧有機物，含硫有機化合物，含氮有機化合物，以及鹵代烴等數百種化合物，是大氣化學反應中的重要參與物質，與大氣污染物中的臭氧和二次有機顆粒物等的形成密切相關。與此同時，VOCs產生的部分揮發性有機物還會對人體健康產生嚴重危害。

2 治理現狀

我國開展VOCs治理工作的起步時間較晚。包括環保部門在內的9部門在2010年聯合制定的《關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量的指導意見》中，首次將VOCs防治工作列為大氣污染聯防聯控工作的組成部分[1]。2011年，國務院在《國家環境保護“十二五”規劃》中對VOCs和有毒廢氣的控制工作提出了具體要求，開始對VOCs和有毒廢棄實施檢測，并且對重點行業污染物的排放標準做出了進一步完善。2012年2月，細顆粒物(PM12)和臭氧(O3)8 h 濃度限值檢測指標被國務院列入《環境空氣質量標準》，該標準的實施在VOCs污染治理工作的開展中發揮出積極地推動作用。2012年12月出臺的《國家“十二五”重點區域大氣污染防治規劃》，將重點行業的治理和VOCs污染防治體系的完善納入了“十二五”期間的重點大氣污染防治工作。同一年度，環保部在《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》中對重點行業的VOCs治理和VOCs防治體系的完善提出了具體要求。2013年，國務院在《大氣污染防治行動計劃》中對VOCs污染治理工作的推進做出了明確計劃，環保部在《揮發性有機物VOCs污染防治技術政策》中針對VOCs物料和含VOCs產品的生產、儲存、運輸、銷售、使用、消費的全過程提出了污染物防治的相關方法和策略。2014年，環保部在《石化行業揮發性有機物綜合治理方案》中，首次提出了在石化行業中開展VOCs治理工作，并在2015年基本完成了VOCs污染防治體系在重點區域內的建設工作。到2020年，從原料到產品，從生產到消費全過程的VOCs減排已經基本實現。2016年，國務院在《“十三五”生態環境保護規劃》中，首次在國家污染物排放總量控制指標中列入了重點地區重點行業VOCs排放總量的控制標準。到目前為止，我國已經初步形成了一套具備可操作性的VOCs控制政策體系。

3 VOCs治理的主要方法

在實際開展VOCs治理工作期間，主要就是從兩個方面入手，制定針對性的治理方案。

一是在污染源頭上做好控制工作[2]。主要是指在生產環節上防止，或是減少VOCs排放量。例如,及時更換有毒、有害、易揮發的原材料，科學合理的改進生產工藝，充分使用密閉性比較強的設備，等等。通過做好這些工作，可以有效消除或是減少VOCs廢氣的排放量，這是目前從根本上減少VOCs廢氣排放的關鍵措施，更是現階段治理有機廢氣污染的高效措施。但是極易受到生產技術水平的限制，會向環境中排放或是泄露不同濃度的有機廢氣，導致此種措施在實施期間具有一定難度。

二是在生產末端控制并消除VOCs的治理方法。具體可以將VOCs末端控制技術分為回收技術、銷毀技術。在對回收技術細致分析之后，可知主要就是采用物理方法將VOCs回收的非破壞性方法，包括活性炭吸附法和冷凝法等；銷毀技術主要就是通過化學或是生物反應過程，使VOCs廢氣氧化分解為無毒，或是低毒物質的破壞性方法。如生物降解和燃燒等多種方法。

3.1 吸附法

吸附法是一種使用活性炭、硅藻土、沸石等作為吸附劑，是使用范圍比較廣泛，并且能夠取得良好處理效果的有機廢氣治理工藝。其中，應用較多的吸附劑是活性炭。由于VOCs具有與多種油類物質互溶的特點，因此采用高沸點、低蒸汽的油類能夠有效吸收VOCs廢氣，從而達到治理廢氣的效果。吸附系統能夠顯著降低VOCs的濃度，直至達到廢氣排放標準。吸附后得到的收集物，通過氣提解析，可以在生產中進行再利用。在VOCs廢氣處理中，吸收法具有操作簡單、成本低廉的優勢，但治理效率不高，且會在一定程度上對廢氣治理設備造成損害。

3.2 氧化法

利用VOCs自身的揮發性和易燃性，可以通過引風管道將氣體通入鍋爐或焚燒爐后進行常溫或催化氧化燃燒處理，以此完成從VOCs到CO2的轉變過程。此方法的轉化效率較高，但高溫有機氣體尚需進行安全論證。

3.3 生物法

生物法包括直接生物凈化法、間接生物處理法和植物凈化法等，是最經濟有效的VOCs治理方法，具有良好的安全性且操作簡單。直接生物凈化法處理效果好且方便操作，但需要建設生物吸收池、生物洗滌池、生物滴濾池和生物過濾池[3]。間接生物處理法是一種先吸收再對廢水進行生物處理的VOCs治理方法，吸收VOCs時采用的是含有可溶于水的醇類、醛類等物質的水或弱堿液，然后對廢水進行生物降解直至達到排放標準。植物凈化法適用于大環境低濃度的VOCs治理，通過綠色植物完成大氣中的污染物的吸收和轉化。

4 存在的問題

4.1 缺少基礎數據的支持

由于我國工業體系非常健全，導致工業的產業結構及其復雜且規模龐大，而環境污染部門當前只能將工作局限在對常規污染物的重點控制上。在有毒有害廢氣管理與監控條件有限的大背景下，我國環境監管部門由于重視程度不足，很難掌握到較為全面的有毒有害工業廢氣排放源分布、排放強度、治理情況等基礎信息。到目前為止，我國對環境空氣中VOCs的監測，主要以小規模探索式研究為目的自主行為，導致有關部門缺乏獲得區域和全國環境空氣VOCs污染體征等基礎數據的有效途徑，給摸清排放狀況造成了困難。當前，我國學者依然在沿用美國和歐盟的排放系數進行本國的VOCs排放量測算，導致應用這種測算方式獲得的數據結果并不具備充分的可靠性和可應用性。在大氣污染物排放清單的研究方面，我國目前尚處于起步階段，在除北京、上海、寧波以外的其他城市幾乎沒有開展VOCs排放清單研究工作的案例。

4.2 相關法律法規的出臺出現滯后

受到VOCs管理起步較晚的影響，我國當前的相關法律法規和政策體系依然存在極大地完善空間，在針對性、準確性和系統性方面，各類法規與標準仍然存在較大缺陷[4]。人為原因排放的VOCs動態數據庫需要覆蓋到全國范圍內，排放清單和產排污系數的制定需要在重點行業，如化工等得到統一。除此以外，當前還需要通過技術手段為環保部門的日常執法監管提供充分支持，為環保部門工作人員的履職困難問題找到有效的解決方案。

4.3 缺乏規范的檢測規范與排放標準

由于VOCs污染物來源廣泛且種類復雜，導致我國至今尚未將VOCs納入環境空氣質量標準，且VOCs在典型行業內的排放標準依然有待完善。我國當前應用的大氣污染源和環境空氣VOCs監測分析方法大量參考了國外的相關標準，并且技術規范不夠通一，導致研究結果之間缺乏展開對比的基本條件，大幅提高了環境防治工作的開展難度。由于缺乏與我國國情相適應的控制技術的自主知識產權，我國只能通過對國外控制技術進行模仿和追蹤的方式解決燃眉之急。

5 VOCs治理控制措施和技術管控要點

5.1 VOCs治理控制措施

5.1.1 為VOCs制定完善的標準

我國目前僅僅對幾十種VOCs在行業標準和綜合排放標準中做出了排放濃度和速率的限定，大部分地區對VOCs污染物中除苯、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴以外的數百種物質并未采取評價措施。我國的VOCs標準與其他國家和地區的標準相比，涉及的行業面過于狹窄，且標準過于簡單，且國內主要的環境空氣和污染源空氣VOCs監測分析方法系由國外標準吸收轉化而來，在技術規范和基礎理論研究中尚未達到統一[5]。為此，我們需要加快VOCs監測方法與標準的制定進程，同時增加環境空氣和固定源廢氣排放標準中典型VOCs限值，并且為VOCs的采樣和監測分析制定方法與標準，從而奠定各地區監測系統開展監測工作的基礎性條件。除此以外，我們還需要對代表性行業的VOCs排放標準體系進行重點完善，并且為污染源VOCs類有毒空氣污染物逐步制定排放標準。

5.1.2 加強VOCs排放的管理政策

通過嚴格執行清潔生產和“三同時”制度等，對VOCs排放量大且污染嚴重的企業實施嚴格的環境管理，加強環境評價中的污染防治措施，為各行業的VOCs排放與監測方法制定與行業具有較高適配性的專項標準，實現環境執法力度的進行進一步強化，對排放登記和分級收費制度進行完善。與此同時，在污染治理措施方面，可以從原料替代和生產工藝改進的角度進行考慮，推動產業結構的合理優化，綜合治理重點行業生產過程中的VOCs污染，為VOCs污染防治建立長效機制。

5.1.3 建立VOCs排放重點源名單

各地有關部門應當通過開展自下而上的地毯式摸查等方式，掌握本地的VOCs排放總量、分行業排放量、排放重點源等確切信息，并建立VOCs排放清單，將重點行業、重點源作為落實減排方案的具體目標，將國家級VOCs排放重點源列入重點管控名單，由國家實施直接管控，從而提高減排的精度。

5.2 VOCs處理技術管控要點

從國家宏觀政策這一個角度進行細致分析，可知我國非常注重VOCs治理控制工作，特別是在政策和法律制度逐步完善的背景下，對設計、施工、完工驗收、檢測等多個步驟進行統一規劃和管理。近年來，我國大氣污染管理體系不斷優化，在未來VOC治理工作逐步向精細化、持續化、規范化方向發展。

5.2.1 適當加大源頭優化力度

積極尋找源頭原材料的替代材料，主要目的就是從源頭上有效減少VOCs原輔材料的整體使用量，深入挖掘這部分的減排潛力[6]。特別是，在VOCs排放量比較大的涂裝、印刷、清洗等多項工藝中，結合標準要求，充分使用水性和環保型的涂料、膠黏劑等具有環保特征的原輔材料。

5.2.2 著重開展過程控制和無組織排放控制

提升過程控制和無組織排放控制工作重視度，顯著提升清潔生產技術水平。比如，要求工業園區和廠區充分利用密封生產這項技術，在提高廢氣收集效率的基礎上，最大程度上減少無組織逸散。

5.2.3 高效落實末端治理工作

在不斷強化末端治理工作結構之后，能夠為未來涂裝、印刷、化工等VOCs排放重點行業的發展創新指明方向。在此基礎上，全面結合不同類型廢氣的分布狀況和特征進行分析，針對性的制定VOCs處理工藝，以此為后續提升VOCs治理效果提供技術保障。此外，也要全面滿足各項處理設備標準和技術性能要求，這樣能夠為后續提升總體技術水平創造條件。

6 結束語

近年來，我國不斷通過建立政策體系、制定檢測標準等措施來提高VOCs的監控力度，在基礎數據匱乏、法律嚴重滯后、防治和監管體系不健全等一系列不利條件下成功邁出了VOCs治理的第一步。未來還需要對相關法律法規進行進一步完善，推動制度體系的全面建設，以實施更加有效的標準控制。