1、挥发性有机物的污染与防控叶叶 代代 启启 2012.7.4主要内容背景发达国家和地区控制历程现行标准及规范污染防治技术最新进展一三四二五一、 背 景背景与趋势相关概念来源及危害常用检测 方法我国社会 经济发展与 VOCs排放情况辽中京津冀 山东半岛长三角海西珠三角成渝 武汉长株潭 SO2、 TSP等普遍得到控制，但 大气质量未彻底改观； 有机溶剂、燃料油等消耗量增加， VOCs排放总量惊人 ； 引发灰霾、光化学烟雾等 二次污染问题； 区域复合型污染 严重，尤其 是 “ 重点区域 ” ，包括京津冀、长三角、珠三角、辽宁中部、山东半岛及其周边、长株潭、海峡西岸、山西中北部、陕西关中、甘肃兰白、新疆
2、乌鲁木齐。VOCs污染问题6l溶剂使用和污染排放等 基础信息缺乏污染状况及趋势把握不准、法规标准制定缺乏科学依据l监测方法和技术规范 体系不够完善日常监管和执法工作缺乏技术支持l污染排放监测 未纳入常规监测 污染源大多未得到有效治理我国 VOCs管控现状7国家及地方政策推动2010年 国 务 院 办 公 厅 转发 了 环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知（国办发 201033号） 首次提出 将 挥发 性有机物 列 为 大气 污 染 联防 联 控的重点 污 染物之一 ， 强 调 开展 VOCs污 染防治工作。国家政策2011年 10月 发 布的 国务院关于加
3、强环境保护重点工作的意见 强 调 ， 全面提高 环 境保 护监 督管理水平，着力解决影响科学 发 展和 损 害群众健康的突出 环 境问题 ，改革 创 新 环 境保 护 体制机制。环境空气质量标准 GB 30952012 ， 新 标 准增加 了细颗 粒 物（ PM2.5）和臭氧（ O3） 8小 时浓 度限 值监测 指标 。广东省相关重要文件国家及地方政策推动 珠江三角洲环境保护规划纲要（ 2004-2020年） 、 珠三角大气污染防治办法 广东省珠江三角洲清洁空气行动计划 关于珠江三角洲地区严格控制工业企业挥发性有机物（ VOCs）排放的意见 关于控制重点行业挥发性有机物的通告（穗府200927
4、号） 较早提出 VOCs排放控制2005年 珠江三角洲环境保护规划纲要（ 2004-2020年）已经提出对 NOx和 VOCs的排放实施严格控制 。 VOCs纳入监测评价体系2009年 广东省出台的 珠三角大气污染防治办法 首次将 VOCs纳入监测评价体系，对并其实施总量控制 ，该办法于 2009年 5月 1日起施行。国家及地方政策推动 严格限制生产或使用 VOCs2009年，为迎接亚运，广州市政府发布了 关于控制重点行业挥发性有机污染物排放的通告 ，对 生产或使用挥发性有机物的单位和企业进行严格限制， 全市范围内禁止使用非环保型涂料 。国家及地方政策推动 全面推进 VOCs防治工作2010年
5、 广东省珠江三角洲清洁空气行动计划，开始 全面推进 珠江三角洲地区大气污染综合防治工作。随后，广东省环保厅制定了 珠江三角洲清洁空气行动计划 2011年度实施方案 ，加强 重点行业 挥发性有机物污染排放的控制。国家及地方政策推动 VOCs污染防治试点2012年 4月 6日，广东省政府在其网站上公布了 关于珠江三角洲地区严格控制工业企业挥发性有机物（ VOCs）排放的意见 。 意见 指出，从即日起， 广州、深圳、东莞、佛山、中山 5市率先开展 VOCs污染防治试点工作，并将 石油、化工 列为排放 VOCs的重点行业进行重点监控。国家及地方政策推动美国环保署 （ USEPA）除 CO、 CO2、
6、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外任何参加大气光化学反应的碳 化合物。挥发性有机化合物 ， Volatile Organic Compounds ，简称 VOCs。世界卫生组织（ WHO ）熔点 低于室温，而沸点在 50 260 之间的挥发性有机化合物的总称。 美国材料与试验协会 （ ASTM， D3960-98 标准）任何能参加大气光化学反应的有机化合物。相关概念p中国国家 标 准中 规 定：非甲 烷总烃 （ NMHC）： 指除 甲 烷 以外的 所有可 挥发 的碳 氢 化合物（其中主要是 C2C8）。14相关概念在 常压 下，任何沸点低于 250 的有机化合物，或在 室温 (25
7、)下 饱和蒸气压超过 133.32Pa，以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。国际上较公认的定义 :分类根据 沸点根据 基团极易挥发性有机物（ VVOC）挥发性有机物（ VOC）半挥发性有机物（ SVOC）烷烃、芳香烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其它化合物等 8类。总挥发性有机化合物 (TVOC):常用于表示室内空气中挥发性有机化合物（ VOC）总的质量浓度。VOCs的排放 源中国的 VOCs排放自然源v 森林v 草地v 湿地v 农作物人为源v 工业v 机动车v 燃烧v 溶剂v 其他自然源 : 1990： 28.4 Tg 2000: 20.6 Tg 2003: 12.8
8、 Tg人为源 : 1990： 5.2 Tg 2000: 11.0 Tg 2005: 19.4 TgVOCs 在中国的排放量 : 超过 30 TgVOCs的排放 源VOCs工艺排放不完全燃烧油品挥发生物作用溶剂使用血液、神经系统、 肝肾脏皮肤、眼睛“ 三致 ” 作用呼吸系统嗅觉、呼吸道、肺部几乎全部 VOCs；恶臭类， 有机硫化物，含氯有机化合物，含氮有机化合物等致癌、致畸、致突变刺激性VOCs白血病，肝、肾功能衰竭杀虫剂、除草剂醛类，烯，烷烃，苯系物，含氯有机化合物，有机卤化物等对 人体的毒害作用醛类最为突出；有机硫化物，含氯有机化合物，含氮有机化合物等苯系物最为突出，烯，含氯有机化合物，含氮
9、有机化合物等对环境的影响VOCs臭氧生成潜势据研究表明，广州城区大气各类 VOCs的 臭氧生成潜势表现为烯烃烷烃 芳香烃 ;在高浓度臭氧日的情况下，芳香烃和异戊二烯的浓度和百分比稍高于低臭氧浓度日 .广州日 VOCs浓度变化情况VOCi 表示实际观测中的某 VOC 大气环境浓度， 10-9MIRi 表示某 VOC 化合物在臭氧最大增量反应中的臭氧生成系数OFP值反应 VOCs的臭氧生成潜势广州大气挥发性有机物的臭氧生成潜势及来源研究罗玮， 2011对环境的影响VOCs与光化学烟雾在 光化学烟雾的形成过程中， VOCs作为一类活泼的碳氢化合物主要起自由基转化和增殖的 作用。包括乙炔、乙烷、丙烷、
10、苯、甲苯等 VOCs光化学烟雾形成过程图对环境的影响与大气中的其它化学成分反应，生成气溶胶等二次污染物 ，引发 城市 光化学烟雾、 灰霾 现象 的频繁发生。杭州上海 广州北京VOCs是公认的区域复合型污染的重要前体物和参与 物！u VOCs的排放还会影响 动植物 生长。常用检测方法污染物 检测对象 分析方法 采样 特点总烃 /非甲烷总烃气态碳氢化合物及其衍生物（ C2-C12）的总量， 以 甲烷计 。气相色谱法(FID检测器 )注射器采样当进样体积为 1.0 ml 时，本方法的检出限为0.0mg/m3，测定下限为0.16 mg/m3苯系物 苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、异丙苯和
11、苯乙烯活性炭吸附二硫化碳解吸气相色谱法活性炭吸附二硫化碳解吸灵敏度较低，一次采样可多次分析，在分析苯系物浓度相差较大或浓度较高时更具有优越性。热脱附进样气相色谱法吸附剂吸附 ， 使用采样泵和采样管采样。灵敏度高，不需使用有机试剂，本底值低，但由于样品是一次性进样，故在无法确定样品浓度时，需要进行多次取样分析。污染物 分析方法 采样 特点VOCs固体吸附 热脱附气相色谱 -质谱法使用无油采样器采集空气当采集样品 300ml时，最低检出浓度 0.5ppb,采样时采样管容易被污染气相色谱 -质谱法（ GC-MS）使用采样罐采集空气样品适合气中 VOCs与部分 SVOCs的测定样品湿度大会影响分析结果
12、。挥发性卤代烃 气相色谱法采用活性炭采样，二硫化碳解析 -甲醇气相色谱法 使用空气采样器，用纯水吸收空气中的甲醇检出限为 0.8mg/2l，当采样体积为 20L、样品溶液为 5ml时，最低检出限为 0.1mg/m3变色酸比色法 同上 最低检出限为 0.3mg/m3，测量范围为 0.55mg/m3，当甲醇与其他醇共存时干扰较大，此时应采用气相色谱法 .常用检测方法二、发达国家和地区的控制历程美 国欧 盟日 本台 湾美国美国 VOCs污染概况 美国 2006年来自各 VOCs排放部门的 VOCs排放量贡献表明，在 美国 国家VOCs排放清单上，溶剂使用部门是 VOCs排放 贡献第 一 大的部门，贡
13、献率约26% 美国在 20世纪后期 开始采取一系列措施来减少使用溶剂的部门排放 VOCs2006年美国 VOCs排放量统计（根据排放源分类）注： 1短吨 =0.9072吨排放源分类 VOC s排放 (/万短吨 ) VOCs排放 所占百分比 (%)溶剂 4， 342 26工业 1， 336 8非工业 1， 503 9公路源 3， 841 23非公路源 2， 672 16其他 3， 006 18发电 1总排放 16， 700 100排放源种类 1970 1975 1980 1985 1995 2000 2002 2005 2006 2007 2008金属加工 394 336 273 76 125
14、67 46 49 48 47 46发电燃料 30 40 45 32 44 62 49 48 49 50 50工业燃料 150 150 157 134 206 173 152 133 132 131 130化学产品 1， 341 1， 351 1， 595 881 660 254 249 235 233 231 228废弃物处置和综合利用 1， 984 984 758 979 1， 067 415 395 392 386 380 374其他工业过程 270 235 237 390 450 454 442 457 439 422 404石油及其相关工业 1， 194 1， 342 1， 440 7
15、03 642 428 601 562 562 561 561其他燃料 541 470 848 1， 403 823 949 1， 523 589 816 1， 042 1， 269储存和运输 1， 954 2， 181 1， 975 1， 747 1， 652 1， 176 1， 484 1， 442 1， 396 1， 349 1， 303混合过程 1， 101 716 1， 134 566 551 733 3， 970 3， 291 2， 638 1， 985 1， 332非公路用车 1， 616 1， 917 2， 192 2， 439 2， 890 2， 644 3， 057 2， 8
16、66 2， 773 2， 679 2， 586公路用车 16， 910 15， 392 13， 869 12， 354 6， 749 5， 325 4， 917 4， 112 3， 881 3， 650 3， 418溶解利用 7， 174 5， 651 6， 584 5， 699 6， 183 4， 831 4， 278 4， 245 4， 239 4， 232 4， 226总计 34， 659 30， 765 31， 107 27， 403 22， 042 17， 511 21， 163 18， 421 17， 592 16， 759 15， 927美国 VOCs历年排放趋势 (万短吨 )美
17、国 VOCs污染控制政策u州实施计划是美国大气污染控制的一个关键环节规定各州要向 USEPA提交在本州内执行这些标准的详细的州实施计划（ SIP），并提交 USEPA批准 。uPSD区与 NA区实行不同的控制政策以大气污染控制区为单位进行247个周内控制区， 263个州际控制区PSD区（达标区计划 ）NA区（未达标区计划）采用最佳可得控制技术 BACT采用最低可达排放速率 LEARu运用经济手段和市场机制控制空气污染p传统的方式 “ 命令加控制 ” 对所有的的排放口 ,无论大小 ,EPA都规定有严格的排放限制p如今 的方式“ 灵活自如 ” 、 “ 形式多样 ”例： 排污 权交易政策一种以市场为
18、基础的经济政策和经济刺激手段，排污权的卖方由于减排而剩余排污权，出售给不愿减排的企业购买其必须减排的排污权，有利于环境的外部经济性的补偿。 抵消政策允许新建、改建的污染源单位通过购买足够的 “ 排放减少信用 ” ，来抵消其增加的排污量 。l 泡泡政策把含有多个排污点的工厂看做是一个大的污染源即气泡，排放空气污染物的工厂根据实际调节该厂的所有排放口的排放量 ,只要所有排放口排放的空气污染的总和不超过 EPA规定的排放量即可。l 排污银行政策指污染源单位可以将 “ 排放减少信用 ” 存入银行，可以在气泡、抵消和净得计划中使用该 “ 排放减少信用 ” 。这样，存入银行的 “ 排放减少信用” 就成了排
19、污单位的确实财产，并得到了法律的保护。美国 VOCs污染控制政策美国 VOCs污染控制体系清洁空气法案国家有毒空气污染物排放标准最大允许控制技术控制技术指导方针新源性能标准VOCs控制法律法规加州空气资源委员会区域法规 南海岸空气质量管理区东北臭氧交通委员会州际法规纽约州德克萨斯州缅因州加利福尼亚州行业法规消费和商业产品石化行业涂料行业印刷行业VOCs污染控制主要法规和标准u 空气污染控制法 ,1955年美国国会制定的第一部联邦空气污染控制法规u 清洁空气法 1963年颁布，经过 1977年， 1990年二次重大修订规定了主要空气污染物的污染控制手段和目标1990年修正后列出了 189种需要削减的有害空气污染物名单（大部分为 VOCs物质），成为一部完整全面的美国空气污染控制的基本法律授权 EPA建立国家环境空气质量标准（ NAAQS）并促使和指导美国各州实施州污染控制计划（ SIPs）自 1970年起该法实行至今，大型工业的有毒污染物排放量削减了近 70%。u 国家环境空气质量标准 确定国家地区污染物最高允许排放浓度采用两种标准，二级标准严于一级标准规定每个州都必须制定一项在本周内执行和维持此标准的计划，即州实施计划（ SIP），并递交 USEPA批准。
