挥发性有机物污染排放与控制管理剖析

1、报告人简介 郝郑平郝郑平，中科院生态环境研究中心研究员、杰出青年科学基金获 得者、入选国家百千万人才工程、科学院青联常委 兼职：中国环保产业协会理事、废气净化委员会秘书长、化学会 环境化学、催化专业委员会委员；稀土催化专业委员会委 员、环境材料研究会理事、J. Hazardous Materials, Catalysis. Communication, J. Rare. Earth, Int. J. Chem. Eng., 环境科学等刊物编委 论著：合著1本; SCI论文180多篇 专利：申请授权发明专利30件，部分推广应用 方向: 污染减排与控制技术、环境政策研究 专业： 催化科学与纳米孔材料、环境化学 特长：污染转化反应与高效控制技术 挥发性有机物污染挥发性有机物污染 排放排放与与控制管理控制管理 郝郑平 中国科学院生态环境研究中心 中国环保产业协会废气净化委员会 挥发性有机污染减排控制技术创新联盟 10-62923564, zpinghao p 挥发性有机污染排放危害、排放、标准 、 检测、战略与路线； p挥发性有机污染排放特点、源头/过程控 制、发展状况、环境政策研究 汇报提纲

2、汇报提纲 p 大气污染物排放量巨大 p 大气环境污染十分严重 p 呈现区域性、复合型污染特征 p 经济快速增长的严峻挑战 p 公众对空气质量的诉求与日增加 我国大气污染形势依然严峻我国大气污染形势依然严峻 过去过去5050年能见度变化年能见度变化 重点区域主要城市灰霾天数重点区域主要城市灰霾天数 重点区域先试先行，开展大气污染联防联控工作； 大幅度改善区域空气质量，减少灰霾和光化学烟雾污染； VOCs列为重点控制的四项污染物之一。 国务院办公厅转发环保部等部门 关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见 VOCs的定义 挥发性有机物( Volatile Organic Compounds)指常温常压下，具有高 蒸气压、易挥发的有机化学物质 WHOWHO 沸点在沸点在50-26050-260 之间的所有有机物之间的所有有机物 ，除了杀虫剂，除了杀虫剂 EUEU 在在2020条件下，蒸条件下，蒸 汽压大于汽压大于0.01kPa0.01kPa的的 所有有机物所有有机物 US EPAUS EPA 所有含碳的并参所有含碳的并参 加大气中光化学加大气中光化学 反应的有机物反应的有机物

3、ISO 16000-6ISO 16000-6 正己烷到正十六烷之间所正己烷到正十六烷之间所 有挥发性有机物的总和（有挥发性有机物的总和（ 沸点沸点69 -287 69 -287 ） 挥发性有机污染物VOCs定义 VOCsVOCs作为一项重要前体物在复合型大气污染形成过程中起着关键作用作为一项重要前体物在复合型大气污染形成过程中起着关键作用 n生成臭氧 n 生成二次有 机气溶胶 n 引发光化学 烟雾污染 n 加剧区域性 灰霾天气 挥发性有机污染物 VOCs的环境危害 有机物有机物(OC)(OC)成为成为PMPM2.5 2.5中的重要化学物种 中的重要化学物种 神经毒性：脂肪烃、氯化烃 血液毒性：芳香烃 肝肾毒性：氯代烃 皮肤粘膜刺激：酮类、脂类 生殖遗传：乙二醇醚及其酯类 溶剂种类染毒途径LD50(g/Kg)LC50(g/m3) 苯 吸入 31.7 腹腔 10.1 皮下 26.5 甲苯 吸入 26 腹腔 2.2 醋酸丁酯 经口 7.1 经口 14 甲基异丁 基酮 经口 4.7 吸入 23.3 经口 2.1 毒性VOCs约占30左右 动物毒性实验 挥发性有机污染物挥发性有机污染物 VOCV

4、OCs s的毒性的毒性 生产过程:炼油石化 储运过程 :油品/溶剂 使用过程 工艺过程 生物质焚烧 建筑装修 服装干洗 油烟排放等 p自然源植被排放、森林火灾、湿地厌氧过程等 p人为源 固定源 工业源 生活源 移动源以交通工具排放为主 挥发性有机污染物 VOCs污染排放 工业源工业源VOCVOCs s排放四大环节排放四大环节 VOCs 油库、油罐、仓储、物流环节、主要是产品储存转运、 配送过程 油漆、建筑涂料、油墨制造、高分子合成、食品、日用 品、农药、饲料、轮胎制造行业 燃料燃烧、钢铁冶炼、纺织印染、造纸、汽车、船舶、 飞机、家电、建筑、集装箱、家具制造喷涂、包装印刷 电子产品、皮革加工、电缆制造、农药使用等 生产过程 储运过程 使用过程 工艺过程 炼油、石化、有机化学原料生产（包括溶剂）化学原料 药行业 挥发性有机污染物 VOCs污染排放(估算) 工业VOCs污染源分类 pVOCs产品的生产行业 石油炼制（汽油、煤油、柴油是、润滑油、石蜡、石油焦等） 溶剂及有机化工原料生产（烷烃及衍生物 、烯烃及衍生物 、炔烃及 衍生物 ； 醇类 、酸类 、醛类 、酮类 、脂类 、醚类 、砜类 、

5、胺 类；碳水化合物类 、羧酸及衍生物 、醌类 、芳香烃及衍生物 、 酸酐、有机中间体、杂环类、硝基物、卤化物、其他未分类有机 化工原料） p油品（溶剂）储、运、销过程 p以VOCs为原料的生产行业 有机合成（塑料、橡胶、树脂、化纤、人造革、日用化学品等） 精细化工（涂料、油墨、粘结剂、染料、颜料等等） 医药化工（原料药、农药等） p含VOCs产品的使用过程 喷涂、印刷、粘结、清洗等（该部分占整个工业VOCs排放的70%左 右！） 排放估算方法 方法准确性说明 监测法最高 目前可监测NMHC,如果进行具体组分监测 ，则成本很高，VOCs具有逸散性，需考虑 监测数据的代表和完整性（点） 物料平衡法较高 主要通过污染源调研来获得，但需要了解涉 及VOCs排放的详细信息，工作量较大；（ 点） 排放因子法中等 计算简单，需了解行业活动水平信息，但目 前本土化的排放因子很少，大部分借鉴国外 ，准确性较差（线） 模型计算法较差 利用卫星、地面信息等，从环境浓度倒推源 强，但受气象和VOCs反应影响，准确度差 排放因子评估 获取方式评判说明不确定度 现场测试 行业差异小，数据代表性好，测试大于10次5

6、0 行业差异小，数据代表性好，测试310次100 行业差异大，数据代表性好，测试大于3次150 行业差异大，测试数据代表性差300 公示计算 行业差异小，参数可代表我国行业平均水平100 行业差异性大，参数可代表我国行业平均水平150 行业差异大，参数来自国外文献300 排放限值 排放标准执行好150 排放标准执行差300 其它无排放因子，参考近似行业500 活动水平评估 获取方式评判说明级别不确定度 直接源于 统计数据 130 间接获得 统计信息相关度高，换算系数可 靠度高，估算结果已验证 280 统计信息相关度高，换算系数可 靠度高，估算结果未验证 3100 统计信息相关度高，换算系数可 靠度低，估算结果未验证 4150 统计信息相关度高，换算系数可 靠度低，估算结果未验证 5300 已发布的VOCs相关国家标准 大气污染物综合排放标准 （GB16297-1996） 恶臭污染物排放标准（GB14554-1993） 饮食业油烟排放标准（试行）（GB18483-2001） 储油库大气污染物排放标准（GB20950-2007） 汽油运输大气污染物排放标准（GB20951-2007） 加油

7、站大气污染物排放标准（GB20952-2007） 合成革与人造革工业污染物排放标准（GB21902-2008） 橡胶制品工业污染物排放标准（GB27632-2011） 炼焦化学工业污染物排放标准（GB16171-2012） 轧钢工业大气污染物排放标准 （GB28665-2012） VOCs管控项目 标准名称特定项目综合项目其他有机物项目 大气综合 氯乙烯、苯、甲苯、二甲 苯、氯苯类、硝基苯类、苯 胺类、酚类、甲醛、乙醛、 丙烯醛、丙烯腈、甲醇、光 气 NMHCB(a)P、沥青烟 恶臭苯乙烯、甲硫醇、甲硫醚、 二甲二硫醚、三甲胺 臭气浓度 饮食业油烟 储油库、油罐 车、加油站 油气 （NMHC ） 合成革与人造革苯、甲苯、二甲苯、DMFVOCs 橡胶制品甲苯及二甲苯合计NMHC 炼焦化学苯、酚类NMHC苯可溶物、B(a)P 轧钢（涂层）苯、甲苯、二甲苯NMHC 合计20项3项4项 标准名称有组织排放无组织排放其他控制 大气综合 排放浓度、排放速 率 厂界监控浓度 恶臭排放速率厂界监控浓度 饮食业 排放浓度、去除效 率 储油库、油罐 车、加油站 排放浓度、油气处 理效率 泄漏检测 工艺设计

8、、设 备、运行参数 合成革与人造 革 排放浓度厂界监控浓度 橡胶制品排放浓度厂界监控浓度 炼焦化学排放浓度 炉顶、厂界监控浓 度 轧钢（涂层）排放浓度 车间排放口（门 窗、屋顶、气楼等 处） VOCs管控项目 VOCs标准体系设想 综合性标准(1) 大气污染物综合排放标准（修订GB16297-1996， 增加VOCs项目） 通用工艺或设备标准（3） 储罐、设备与管线泄漏、废水挥发VOCs通用排放标 准 挥发性有机液体（液体燃料与有机溶剂）运输大气 污染物排放标准 涂装大气污染物排放标准 炼油与石油化学工业大气污染物排放标准（炼油、石化、化纤） 炼焦化学工业污染物排放标准（GB 16171-2012） 有机精细化工（涂料、油墨、染料、胶粘剂）大气污染物排放标准 农药工业大气污染物排放标准 医药制造业大气污染物排放标准 铸造工业大气污染物排放标准 电子工业大气污染物排放标准 塑料制品工业大气污染物排放标准 橡胶制品工业大气污染物排放标准（GB27632-2011） 合成革与人造革工业大气污染物排放标准（GB21902-2008） 制鞋与皮革制品工业大气污染物排放标准 人造板工业大气污染物排

9、放标准 家具制造业大气污染物排放标准 纺织印染工业大气污染物排放标准 印刷包装业大气污染物排放标准 干洗业大气污染物排放标准 加油站大气污染物排放标准（GB20952-2007） 餐饮业大气污染物排放标准（GB18483-2001） 北京市地方标准 炼油石化 工艺排气 设备与管线组件泄漏 挥发性有机液体储运 废水收集、处理、储存设施 大气综合 汽车制造涂装； 汽车维修保养； 金属铸造； 半导体及电子产品制造； 人造板与木制家具制造； 印刷； 制鞋与皮革制品加工； 涂料、油墨和粘合剂生产； 医药与农药制造； 服装干洗 VOCs监测技术重要性 为监管提供有力支撑，为防治提供基础数据 监测方法随VOCs类型而异 治理技术/设备有效性评判 研究性监测（排放特征、来源、过程、效应） 我国监测装备产业 （PM2.5前车之鉴） 目 标 物 臭氧前体物 SOA前体物 空气毒害物 恶臭(异味)物质 监测需求特点 便携性 实验室（台站 ） 便携式 时效性 常规 应急 应用类型 研发型监测 执法型监测 工作方式 离线 在线 样品类型 环境空气 排放源 室内空气 室内空气质量标准 GB/T18883-2002 TVOC：利用Tenax GC或Tenax TA采样，非极性色谱柱 （极性指数小于10）进行分析，保留时间在正己烷和正十六 烷之间的挥发性有机化合物 合成革与人造革工业污染物排放标准 GB21902-2008 常压下沸点低于250，或者能够以气态分子的形态排放到 空气中的所有有机化合物（不包括甲烷） 北京地标DB11/447-2007、 DB11/501-2007 在20条件下蒸气压大于或等于0.01 kPa，或者特定适用 条件下具有相应挥发性的全部有机化合物的统称 28 不同测定方法的相应 挥发有机物分析困难 非甲烷烃国际对比实验 种类和数量繁多 非甲烷烃 含卤含硫含氧含氮 含量水平跨几个数量级 大气寿命1hr至数万年 非甲烷烃 卤代含硫含氮 (ppb, 10-9)(ppt, 10-12) 环境空气：

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