据北京市环保局公布的信息,5月16日开始,北京空气的首要污染物就变为臭氧。之后,北京空气质量整体处于轻度至中度污染之间。5月23日8时,北京空气质量整体处于良至轻度污染之间,天坛、万寿西宫、农展馆、密云、平谷等多个监测点位的臭氧浓度均超过了100微克/立方米。
挥发性有机物不但会生成臭氧,也是PM2.5的“前体物”。对此,中国工程院院士、清华大学教授贺克斌多次表示,“VOCs排放失控,影响臭氧污染治理;要是臭氧问题解决不好,在一定程度上也会加剧PM2.5污染”。
于是,我国在“十三五”规划中将VOCs纳入总体控制指标,并在重点区域、重点行业推进挥发性有机物排放总量控制,要求在“十三五”期间,VOCs排放量从3000万吨/年降至100—200万吨/年。面对如此巨大的减排压力,如何才能达到“十三五”规划的要求?
——治理难点——
排放源小而散、种类繁多、成分复杂
中国工程院院士、北京大学教授唐孝炎认为,与氮氧化物减排相比,VOCs污染排放控制难度更大。
“VOCs排放源小而散,涉及众多行业;而各行业排放的VOCs种类繁多、成分复杂,即使同一行业,如果原料构成和生产工艺不同,排放的VOCs种类、性质和浓度也不尽相同。因此,与氮氧化物减排相比,VOCs减排难度更大。”唐孝炎介绍说。
据统计,2005—2012年,我国VOCs排放量逐年增长,工业源VOCs排放量增幅大,其中2012年排放量惊人,排放量约为2088.7万吨,预计2020年、2030年工业源VOCs排放量将达2147.22万吨、3660.85万吨。其重点区域集中在京津冀、长三角、珠江三角洲19个省市,排放总量、单位面积排放量东部地区均大于中西部地区;从排放总量上看,2010年重点区域代表性行业VOCs排放量最大的3个区域为山东省、浙江省和江苏省,排放量分别达79.6万吨、52.7万吨和51.3万吨;从单位面积排放量看,2010年重点区域代表型行业VOCs排放浓度最大的3个区域为上海市、天津市和广东省。
“目前,部分地方政府还未充分意识到VOCs的巨大危害,认为挥发性有机化合物没有什么毒性,化工厂、石化厂的污染比钢铁厂和火电厂小,于是各地竞相上了很多化工和石化项目,这必然给VOCs减排、臭氧污染等治理造成巨大困难。”唐孝炎说。
“VOCs、臭氧和PM2.5是彼此关联的。”贺克斌强调,想解决臭氧污染问题,就必须在氮氧化物和VOCs协同减排上下大力气。“如果两者不能协同减排,很可能大气中臭氧浓度反被‘整高’,同时还会增加PM2.5治理的难度。”
——专家建议——
按地区和行业制订防治政策
孙浩说,正是由于VOCs的危害极大,目前国家对VOCs的治理极为重视。自2013年开始出台了一系列政策、法律法规来确保VOCs治理的进程,包括“大气污染防治行动计划”,《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》,《大气污染防治行动计划实施情况考核办法(试行)实施细则》,《石化行业挥发性有机物综合整治方案》等。
“国家‘十三五’规划中将VOCs纳入总体控制指标,同时要求各地陆续出台配套的治理标准、重点行业整治方案、排污费征收政策。”孙浩说,2014年10月,天津在全国首先出台VOCs的排放标准。到目前为止,国家和各省市已出台针对不同行业VOCs的排放标准,截至今年5月20日已有北京、天津、上海、河北、辽宁等10省市出台了VOCs排污费征收标准,其他省市排放和征收标准正陆续出台中。
研发污染治理技术
“大气与水污染治理不同。全球对大气污染治理起步较晚,因此,我国与国外在大气污染治理技术方面差距不大,我们有赶超国外的可能。”黄志勇说,VOCs治理有吸附法、直接燃烧法和生物法等多种方法。霍普科技作为一家集研发、设计、生产为一体的环境污染治理解决方案的供应商,共获得专利78项,在有机废气综合治理、工业废水高效处理、城市循环经济综合利用等领域有着许多优秀工程案例。
“比如我们在表面涂装行业的有机废气污染物综合治理方面,利用现有技术,整合吸附催化燃烧技术,设计和优化组合工艺包,在实现达标排放的同时,还通过蓄热方法降低能耗20%—30%,为业主提供优质的解决方案,延长设备的使用寿命。目前我们在天津地区的表面涂装行业的市场占有率达到了80%左右。”黄志勇说,公司还针对部分高浓度大风量废气排放的特点,研制高性能吸附剂、催化剂,开发新型VOCs处理技术,有效提高有机废气的治理效率,以适应当前VOC处理达标的要求;积极研发新型“吸收—生物耦合”技术处理有机废气,通过功能微生物的降解活性,实现VOCs的有效降解,具有能耗小、运行成本低、清洁治理等优势。随着“环境创新技术公共研发平台”的落成,将进一步加快科技研发成果产业化的进程等。
挥发性有机物
VOCs是挥发性有机物的总称,包括烷烃、芳香烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类等8大类化合物,共300多种。由于VOCs是一种比较活泼的气体,在大气中既可以一次挥发物的气态存在,在紫外线照射下再次生成为固态、液态或二者并存的二次颗粒物;又可随风吹雨淋等天气变化,或飘移扩散或进入水、土壤,污染环境,参与反应的这些化合物寿命相对较长。
长期接触VOCs气体会明显导致一系列呼吸系统疾病,引起白血病、肝肾功能衰竭,提高癌症发病率,对环境和人体有严重危害性。