秦皇岛市重点工业企业VOCs排放及分布特征

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　　摘要：工业企业挥发性有机物（VOCs）污染排放对大气环境影响日益突出，工业源VOCs污染防治成为环境保护的重点工作。为进一步提高秦皇岛市工业源挥发性有机物（VOCs）治理的科学性、针对性和有效性，对2019年秦皇岛市重点排污企业VOCs的排污量、区域分布、排放行业等进行了详细调查分析：秦皇岛市重点工业源VOCs排放总量为6 875.83t，排放量最大的区域是秦皇岛经济技术开发区，占比51.1%;排放量最大的行业是交通运输设备制造业，占总排放量的33.5%;溶剂使用源的排放量最大，占比52.3%。
　　关键词：挥发性有机物;工业企业;排放
　　中图分类号：X508 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）04-0-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.113
　　Abstract：The prevention of volatile organic compounds（VOCs） from industrial sources has become a key point for environmental protection as the emission of VOCs shows an increasingly prominent impact on atmospheric environment.In order to further improve the scientificity， pertinency and effectiveness of VOCs treatment in Qinhuangdao city， this paper investigated and analyzed the discharge volume， regional distribution and major emission industries of VOCs in Qinhuangdao city.In 2019， the total VOCs emission from key industrial sources in Qinhuangdao city was 6 875.83t， and the largest emission area was Qinhuangdao economic and technological development zone， accounting for 51.1%; the biggest emission industry was manufacturing of transport equipment， accounting for 33.5% of the total， and the largest emission was from solvent sources， accounting for 52.3%.
　　Key words：Volatile organic compounds;Industrial enterprises;Emission
　　秦皇島市是驰名中外的避暑胜地，清新的空气、良好的生态环境一直是秦皇岛倾力打造的“金字招牌”。但夏季秦皇岛市O3成为首要污染物，O3污染问题已经成为制约秦皇岛旅游业发展的重要因素。潘本峰等发现京津冀O3污染主要来源为VOCS和NOX，控制好VOCS排放是控制O3的有效途径[1]。VOCs污染排放是现阶段O3生成的主控因子，对大气环境特别是O3污染影响突出，因此控制O3前体物的源排放，特别是控制VOCs的排放，是控制O3污染的有效途径之一。强化VOCs排放控制，不仅可降低O3浓度，还可以降低细粒子中二次有机物的生成，从而有助于PM2.5的控制，控制VOCs的排放具有改善O3和PM2.5浓度的双重作用。
　　1 VOCs的来源及对环境质量的影响
　　挥发性有机物VOCs （volatile organic compounds）指在标准状态下，饱和蒸汽压较高（标准状态下大于13.33Pa）、沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发有机化合物。来源主要有自然源和人为源。自然源主要包括植物释放、森林草原火灾等，是不可控源;生态环境部相关技术指南将VOCs人为源分为：生物质燃烧源、化石燃料燃烧源、工艺过程源、溶剂使用源、移动源。
　　近地面O3是影响城市环境空气质量的重要污染物，人类活动所产生的VOCS和NOX等在大气中进行光化学反应生成O3等二次污染物[2]。O3浓度的升高，不但对生态环境及人体健康带来直接破坏性影响，还会加速PM2.5等污染物的转化形成，进一步影响环境空气质量[3]。随着经济和城市发展速度的加快，光化学烟雾污染问题越来越突出，资料表明，VOCs是影响大气区域性复合型污染的重要前体物和参与者[4]，VOCs是形成O3和细颗粒物PM2.5的关键前体物，VOCs与氮氧化物在光照条件下发生光化学反应，生成臭氧及其他光化学污染物[3]。大气中的二次有机气溶胶（SOA）是由VOCs在大气中氧化而生成[5]。京津冀及周边地区源解析结果表明，京津冀地区O3来源主要为NOX和VOCs等一次污染物在日光照射下发生光化学反应而产生[1]。VOCs还能够延长CH4的大气寿命，增加大气氧化性，影响全球碳循环，对环境和气候产生直接或间接的负效应[6]。控制VOCs能同时改善O3和PM2.5污染，改善气候环境。
　　2 秦皇岛市重点工业源污染物VOCs排放特征
　　2019年秦皇岛市共有重点排污企业258家，其中只排放大气污染物的92家，排放大气污染物及其他污染物的72家，不排放大气污染物的94家。
　　涉及VOCs排放的工业企业包括交通运输设备制造业、机械设备制造业、非金属矿物制造业（玻璃、陶瓷、水泥、石膏、砖瓦、沥青等）[7]、造纸及纸质品业、热力热电生产等18个行业。所有排放大气污染物的工业企业中，企业最多的行业依次是：非金属矿物制造业26家（玻璃8、陶瓷2、水泥4、石膏5、砖瓦6、沥青1）机械设备制造业25家、造纸企业21家、热力热电生产企业14家。规模较大的企业有中铁山桥集团、大船集团山船重工、中信渤海铝业、中信戴卡、金海粮油、中阿化肥等。 　　现场检查与统计数据、资料相结合，调查秦皇岛市重点工业企业VOCs排放状况及排放量、企业的产品年产量、燃料消耗量及溶剂使用量。现场调查污染物排放方式，有无 VOCS治理设施等。依据所收集的实际数据，主要采用排放系数法计算各企业及行业的VOCS排放量，辅之以物料衡算法。工业企业VOCs排放量计算采用的排放系数，依据《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南试行》[8]所提供的工业企业排放系数。通过对秦皇岛市重点排污企业的统计和调查，秦皇岛市工业源VOCs排放主要来自化石燃料燃烧固定源、工艺过程源、溶剂使用源。
　　秦皇岛市工业企业VOCs排放化石燃料燃烧固定源，主要是机械设备制造、砖瓦制造、火力发电、供热等行业。
　　3 结论与分析
　　3.1 秦皇岛市重点工业源VOCs排放量及分布状况
　　秦皇岛市重点工业源VOCs排放总量为6 875.83t，交通运输设备制造业是秦皇岛市重点工业源VOCs排放量最大的行业，排放量2 303.40t，占总排放量的33.5%，与交通运输设备制造业企业规模大，（包括中铁山桥集团和大船集团山船重工等现代大型企业集团）有关;其次是机械设备制造业，排放量1 732.71t，占总排放量的25.2%，与机械设备制造业企业数量多且规模较大相关;非金属矿物制造业排放量1 464.55t，占总排放量的21.3%，与非金属礦物制造业数量多且排放系数较大相关;热力、热电企业排放量536.31t，占总排放量的7.8%，尽管热力、热电企业化石燃料消耗量最大，但热力热电企业的锅炉更先进，燃烧效率更高，因此排放量较小;造纸业排放量385.05t，占总排放量的5.6%，尽管企业数量多但规模较小;其他企业排放量453.80t，占比6.6%。溶剂使用源的排放量最大，为3 596.06t，占比52.3%;其次是工艺过程源，为2 193.39t，占比31.9%;化石燃料燃烧源为1 086.38t，占比15.8%。秦皇岛经济技术开发区，是VOCS排放量最大的区域，排放量为3 513.55t，占总排放量的51.1%，与该地区企业数量最多，企业规模较大有关;海港区排放量为1 698.33t，占总排放量的24.7%;抚宁区主要是造纸企业，排放量为440.05t，占总排放量的6.4%;卢龙县主要是钢铁、水泥企业，排放量为391.92t，占总排放量的5.7%;昌黎县排放量为336.92t，占总排放量的4.9%;青龙县主要是规模较小的炼钢业，排放量为220.03，占总排放量的3.2%;山海关区排放量为199.40t，占比 2.9%;北戴河区及北戴河新区，由于其独特的地理环境和功能定位，排污企业很少，排放量为75.63t，占总排放量的1.1%。
　　3.2 秦皇岛市重点工业源VOCs排放产业结构性变化
　　受市场及国家政策调控，秦皇岛市产业结构发生很大变化。装备制造、金属压延、粮油食品、玻璃工业四大支柱产业向高端迈进。高、精、尖等特种玻璃逐渐取代了污染严重的传统平板玻璃。2013年秦皇岛市企业最多的行业依次为玻璃、造纸、钢铁、水泥，VOCs排放量最多的行业为玻璃，排放量为7 408.29t [8]，占总排放量的58.1%。随着国家加强对玻璃、水泥、钢铁等行业的限产转型，秦皇岛市由著名的玻璃城，逐渐转变为以交通运输设备制造业和机械设备制造业为主，产业结构更加趋于合理。同时加大对钢铁、水泥、玻璃等行业的挥发性有机物治理力度，工业源VOCs污染排放得到有效控制。工业源VOCs排放量由2013年的12 740.65t[8]减少到现在的6 875.83t，削减了46.0%，秦皇岛市的环境质量得到了很大改善。
　　3.3 建议
　　管理部门应进一步加大产业结构调整力度，优化产业结构，合理布局，加强对VOCS排放量最大的秦皇岛经济开发区的整合提升和集中整治力度，减少工业聚集区VOCS污染。禁止新、改、扩建涉及高VOCs含量溶剂型涂料、油墨、胶粘剂等生产和使用项目，鼓励使用低VOCs含量的水性涂料、油漆，减少溶剂使用源的VOCs排放量;环境监察部门加强对企业的监管力度，推动散、乱、污企业的综合整治，强化VOCs无组织排放管控;企业要开展清洁生产，从源头控制VOCs排放，加强储存、装卸过程中跑、冒、滴、漏的逸散排放，采用活性炭吸附、低温等离子体、光催化等多种技术组合工艺，提高VOCs治理效率，促进环境空气质量持续改善。
　　参考文献
　　[1]潘本锋，程麟钧，王建国，等.京津冀地区臭氧污染特征与来源分析[J].中国环境监测，2016，32（5）：17-23.
　　[2]孟晓艳，宫正宇，张霞，等.全国及重点区域臭氧污染现状[J].中国环境监测，2017（4）：17-25.
　　[3]任阵海，万本太，苏福庆，等.当前我国大气环境质量的几个特征[J].环境科学研究，2004，17（1）：1-6.
　　[4]魏巍.中国人为源挥发性有机化合物的排放现状及未来趋势[D].北京：清华大学，2011.
　　[5]郝吉明，吕子峰，楚碧武，等.大气二次有机气溶胶污染特征及模拟研究[M].北京：科学出版社，2015.
　　[6]邹巧莉，孙鑫，田旭东，等.嘉善夏季典型时段大气VOCs的臭氧生成潜势及来源解析[J].中国环境监测，2017（4）：91-98.
　　[7]周子航，邓也，陆成伟，等.成都市人为源挥发性有机物排放清单及特征[J].中国环境监测，2017（3）：39-48.
　　[8]环境保护部.大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南试行[EB/OL].https：//wenku.baidu.com/view/e58d7884868762cbaed5e0.html，2014-08-20.
　　[9]王晴晴，韩小铮.秦皇岛重点污染工业VOC排放量估算分析[J].资源节约与环保，2015（1）：122-123.
　　收稿日期：2020-02-12
　　作者简介：张丽艳（1963-），女，双本科学位，高级工程师，研究方向为环境监测。
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