郝吉明院士：VOCs治理是大氣汙染治理的深水區

郝吉明院士：VOCs治理是大氣汙染治理的深水區

    5月中旬，華北地區遭遇高溫天氣，臭氧汙染也隨之加劇，超越細顆粒物PM2.5成為(wei) 首要汙染物。

近地麵的臭氧是一種有害氣體(ti) ，甚至會(hui) 成為(wei) “健康殺手”。如果空氣中的臭氧濃度過高，很容易引起上呼吸道的炎症病變，出現咳嗽、頭疼等症狀，還會(hui) 對皮膚、眼睛、鼻黏膜產(chan) 生刺激。

臭氧汙染從(cong) 哪來？環保部副部長趙英民表示，臭氧汙染不是汙染源直接排放產(chan) 生的，而是排放到空氣中的氮氧化物、揮發性有機物（VOCs），在空氣中進行複雜的光化學反應產(chan) 生的。VOCs還是PM2.5的重要前體(ti) 物質。

自2013年國務院發布“大氣十條”以來，二氧化硫、氮氧化物的控製已經達到了一定的效果，但VOCs的排放量卻呈上升趨勢。有專(zhuan) 家估計，國內(nei) 人為(wei) 源VOCs年排放量達到2500萬(wan) 噸左右。趙英民指出，中國近幾年臭氧汙染顯現，說明當前氮氧化物和VOCs控製力度不匹配，氮氧化物減排雖然取得了積極進展，但VOCs目前仍未得到有效控製，亟待加強。

種類繁多、性質各異、量大麵廣、行業(ye) 分散，VOCs排放的這些特點，給監測和治理都帶來了嚴(yan) 峻挑戰，中國工程院院士、清華大學環境科學與(yu) 工程研究院院長郝吉明向財新記者表示，VOCs治理是大氣汙染治理的深水區。

VOCs危害

VOCs是對某一類有機化合物的總稱，通常指常溫常壓下容易揮發的一類非甲烷有機化合物，如苯、甲苯、萘、苯乙烯、丙酮等。廣義(yi) 的VOCs 還包括甲烷、丙烷和一些硫烴、氮烴、氯烴化合物等，有人為(wei) 源和自然源之分。

因為(wei) VOCs龐大複雜，監測又存在較大空缺，導致相關(guan) 基礎數據掌握不足。清華大學環境生物教研所副教授席勁瑛表示，目前尚沒有VOCs排放量和排放清單的詳細、權威數據，但國內(nei) 每年VOCs總的排放量一般研究估計在3000萬(wan) 噸左右，有的估計高達3500萬(wan) 噸。

作為(wei) 一類活性高、濃度不一、種類繁多的汙染物，VOCs會(hui) 對人體(ti) 、空氣、水、土壤等造成危害和汙染。

VOCs首先會(hui) 對人體(ti) 產(chan) 生直接危害。其中許多物質對人體(ti) 和各種感官有刺激作用，且具有一定的毒性，部分有惡臭，有些還會(hui) 產(chan) 生致癌、致畸、致突變的 “三致”效應，部分已被列為(wei) 致癌物。

VOCs還是臭氧和PM2.5的重要前體(ti) 物，造成光化學煙霧、臭氧濃度升高、霧霾天氣次數增加等環境問題，間接影響人體(ti) 健康。VOCs在陽光照射下會(hui) 與(yu) 大氣中的氮氧化合物、碳氫化合物等發生光化學反應，生成臭氧、過氧硝基酰、醛類等光化學煙霧，造成二次汙染，在危害人體(ti) 健康的同時危害農(nong) 作物生長，甚至導致農(nong) 作物死亡。

除此之外，VOCs還會(hui) 破壞或消耗平流層臭氧，且具有溫室氣體(ti) 特性，能直接或間接引發地球變暖。人為(wei) 源排放的VOCs已經成為(wei) 城市以及重點工業(ye) 區域環境空氣汙染的重要組成。

“隻要VOCs得到控製，臭氧和細顆粒物也會(hui) 得到有效控製。”郝吉明表示。

VOCs種類繁多，來源也很廣泛。席勁瑛介紹，人為(wei) VOCs的來源可以分為(wei) 工業(ye) 、交通、生活、農(nong) 業(ye) 四大類。中華環保聯合會(hui) VOCs汙染防治專(zhuan) 業(ye) 委員會(hui) （籌）秘書(shu) 長吳克食告訴財新記者，工業(ye) 源VOCs排放涉及上百個(ge) 行業(ye) ，包括石油化工、包裝印刷、半導體(ti) 及電子產(chan) 品製造、家具製造、合成橡膠（纖維）生產(chan) 、醫藥化工、裝備製造業(ye) 塗裝等，甚至涉及日常生活中的衣服幹洗、餐飲等。

清華大學環境學院大氣汙染控製教研所副研究員、中國環保產(chan) 業(ye) 協會(hui) 廢氣淨化委員會(hui) 副主任委員、副秘書(shu) 長馬永亮表示：“量大麵廣、行業(ye) 分散，這是VOCs排放的一個(ge) *大特點。每一個(ge) 行業(ye) 汙染占的比例*高都不會(hui) 超過30%。”

席勁瑛介紹，中國曆年的VOCs排放清單顯示，在各個(ge) 來源中，工業(ye) 源排放量*多，可占人為(wei) 源排放量的一半。因此對工業(ye) 源VOCs控製非常重要，工業(ye) 源排放量大、種類多，部分VOCs濃度高、毒性大。另外，由於(yu) 排放源固定，分布相對集中，責任主體(ti) 明確，工業(ye) 源的控製也比移動源等相對容易。

自然源的VOCs主要是植物的揮發，其排放量也很可觀。馬永亮介紹在某些地方，自然源的排放量比例可達總排放量的50%。來自自然源的VOCs有可能會(hui) 發生二次反應，生成臭氧或二次有機氣溶膠，後者會(hui) 形成霧霾。

席勁瑛接受財新記者采訪時，額外強調了室內(nei) VOCs的危害，若長期暴露在室內(nei) VOCs（如苯、甲醛）濃度高的環境中，白血病的患病率會(hui) 大幅升高。“比如早期的箱包製鞋行業(ye) ，其工人的白血病發病率曾經遠遠高於(yu) 一般人群。”席勁瑛說。而普通人會(hui) 受到室內(nei) VOCs 的影響，多數是因為(wei) 不合格家具的問題。

治理困難

VOCs氣體(ti) 性質千差萬(wan) 別，處理技術也多種多樣，不存在一種“包打天下”的技術。目前，比較缺乏關(guan) 於(yu) 工業(ye) 源VOCs特征和控製技術的係統研究，對於(yu) 不同行業(ye) 適合用什麽(me) 技術，還有待進一步實踐和摸索。

吳克食介紹，中國未來VOCs治理的趨勢應該遵循源頭削減、過程控製，兼顧末端治理，實現全過程防治措施。源頭上削減VOCs是當前更為(wei) 鼓勵的理想途徑，即把原材物料更換為(wei) 低毒性的或水溶性材料。比如，噴塗行業(ye) 將油性漆更換為(wei) 水性漆，極大降低了該行業(ye) 的VOCs排放量，從(cong) 根本上控製汙染物排放，減輕末端治理壓力。

過程治理則是使用工藝管控的辦法減少VOCs排放，比如對工藝進行升級改造、減少過程中的跑冒滴漏等。末端治理是*後對排放出來的VOCs進行回收或銷毀處理。馬永亮認為(wei) ，在既成事實下要治理VOCs，肯定是末端治理起效*快，“因為(wei) 現有的設備和工藝廠子都在那了，前頭東(dong) 西都沒法動，還要維持生產(chan) ，就隻能*後來治理”。

隨著VOCs排放的監管日趨嚴(yan) 格，VOCs治理監測行業(ye) 發展崢嶸初顯，預計有千億(yi) 級市場規模。吳克食坦言，目前中國VOCs治理和監測的市場出現了“遍地開花”、一哄而上的混亂(luan) 局麵，產(chan) 品同質化嚴(yan) 重，價(jia) 格競爭(zheng) 激烈。

從(cong) 治理VOCs技術而言，由於(yu) 技術種類較多，不同種類的VOCs治理方式也不同。尤其是業(ye) 內(nei) 對技術特點缺乏規律性認識，對技術選擇缺乏針對性，在工藝設計和淨化裝備設計上存在較大隨意性，導致失敗案例非常多、工程重複建設等問題。

如何選擇合適有效的技術，這讓有治理需求的企業(ye) 很是頭疼。麵對魚龍混雜的市場時，企業(ye) 往往也無從(cong) 判斷哪個(ge) 廠家提供的VOCs治理服務好，多數情況下隻能靠各個(ge) 廠家的推銷盲目選設備。吳克食總結說：“業(ye) 內(nei) 缺乏一個(ge) 客觀的技術工藝評價(jia) 體(ti) 係，也缺乏一個(ge) 基於(yu) VOCs汙染源提供‘環保管家’一體(ti) 化服務的第三方谘詢服務機構。”

VOCs治理成本高昂也讓部分中小型企業(ye) 望洋興(xing) 歎。席勁瑛介紹，如果處理風量較大，一套VOCs處理設備經常都是幾十上百萬(wan) 元，有些甚至要上千萬(wan) 。除了一次性投入，VOCs設備的運行成本也不可忽視。

症結何在

“環保的東(dong) 西肯定不是大家自發去做的，一定是在一定政策、標準和管理體(ti) 係下，有人去推動這個(ge) 事情，才有可能實現一個(ge) 好的治理。這個(ge) 管理的責任應當主要在政府。”席勁瑛說。

席勁瑛也聽到過不少企業(ye) 的抱怨，一方麵確實VOCs比較複雜，市場上技術種類很多，相對來說，企業(ye) 選擇的難度會(hui) 高一點，但一個(ge) 容易被忽視的原因是監管和執法成本高。“監管難會(hui) 導致企業(ye) 存在應付和糊弄的心理，提供服務的環保企業(ye) 就會(hui) 一個(ge) 比一個(ge) 報價(jia) 低。”席勁瑛告訴財新記者，“*終結果是大家輕治理效果而重成本，市場上劣幣驅逐良幣。”

馬永亮也認為(wei) ，政府應承擔起更多的責任。環保部門出台了一些零散的技術指南，“但各地的工業(ye) 結構不一樣，要求也不太一樣，環境的重點問題也不一樣，環保部門參與(yu) 得不夠”。

而更為(wei) 尷尬的是，企業(ye) 就算治理VOCs達到了環保部的標準，仍會(hui) 受到附近居民投訴。部分VOCs會(hui) 散發惡臭，甚至排放量達標仍有臭味，附近居民多有怨言。“達標擾民”儼(yan) 然成為(wei) VOCs治理的又一個(ge) 難題。

實際上在惡臭擾民的問題上，環保部早在1994年就已出台了《惡臭汙染物排放標準》。但隨著生活水平的提高，人們(men) 對惡臭的容忍度也逐漸降低。環保部華東(dong) 環境保護督查中心官網介紹，VOCs出現“達標擾民”，首先原因在於(yu) 標準滯後。

席勁瑛則認為(wei) ，標準的製定不能一蹴而就，“標準的製定有輕重緩急，首先根據源的解析和排放量的分析把主要、重要的汙染源先識別出來，優(you) 先進行控製。VOCs複雜，不可能用一個(ge) 標準管所有的事”。

近年來，政府開始重視VOCs治理，相繼發布不少政策法規。2010年5月，國務院**從(cong) 國家層麵提出加強揮發性有機物汙染防治工作的要求，將VOCs與(yu) 二氧化硫、氮氧化物、顆粒物一起列為(wei) 改善大氣環境質量的優(you) 控重點汙染物。隨後幾年，一係列相關(guan) 政策法規和標準方法、技術指南密集出台。據了解，目前涉及VOCs排放的國家標準已擴展至14項，北京、上海、廣東(dong) 、重慶、天津、河北等地頒布了相關(guan) 的地方標準，40多個(ge) 城市頒布實施了VOCs相關(guan) 整治方案。

2016年7月，工信部和財政部發布了《重點行業(ye) 揮發性有機物削減行動計劃》，明確提出計劃到2018年，工業(ye) 行業(ye) VOCs排放量要比2015年削減330萬(wan) 噸以上。目前，北京、上海、江蘇、河北等18個(ge) 省份已對VOCs征收排汙費用，但各地經濟發展水平不一，汙染現狀不同，導致收費標準差異也非常大。收費*高的是北京，VOCs排放每千克以20元為(wei) 基準收取排汙費，若廢氣治理設施未安裝或運行不正常，揮發性有機物超出市排放標準，則每千克收取高達40元的費用。而其餘(yu) 很多地方每千克僅(jin) 收取一兩(liang) 元的排汙費，根本無法覆蓋其治理成本，僅(jin) 是“象征性”收費。

“排汙收費實際上是為(wei) 了督促企業(ye) 來治理。收費高的地方能對治理有促進作用，收費低雖然可能起不到這種作用，但也傳(chuan) 達了VOCs需要治理的信息，現在收得低不代表以後也收得低。排放量大的企業(ye) 今後在投資時就需要考慮改進生產(chan) 工藝，更換原料，該上的設施就得上了。”馬永亮解讀道。

行業(ye) 方麵，18個(ge) 省級地區均以石油化工和包裝印刷作為(wei) 本省VOCs排汙收費的首批試點行業(ye) 。原因在於(yu) 石油化工行業(ye) VOCs排放量大，包裝印刷排放集中，且相對比較容易核算。而在VOCs排汙收費方麵**的北京，已實現了全行業(ye) 收費。

對排汙收費落地實施情況，席勁瑛認為(wei) *大的問題還是怎麽(me) 計量，“VOCs想測準其實挺難，將來還有排汙登記管理問題，技術細節上的問題還不少”。

首先，監測從(cong) 取樣到*後測定就有很多可能造成誤差的因素。“氣體(ti) 濃度本身就波動比較大，測定結果與(yu) 溫度、取樣方法、樣品保存時間等都有關(guan) 係。”席勁瑛說。馬永亮還提到VOCs成分複雜，沒有一種儀(yi) 器是對所有種類都有響應的。另外，VOCs的排放口多，測數據也比較麻煩。

VOCs監測與(yu) 其他大氣汙染物監測*大的區別還在於(yu) ，VOCs不是常規監測汙染物，所以監測數據並不多。席勁瑛介紹大氣汙染物監測有兩(liang) 個(ge) 層麵：一是環境質量的監測，二是汙染源監測。VOCs在這兩(liang) 個(ge) 層麵的監測都存在很大提升空間。環境質量監測方麵，隻有少數經濟發達地區建的監測站包含了VOCs指標，VOCs尚未被納入常規監測的主要原因是監測成本較高。汙染源監測主要是針對排放VOCs的企業(ye) ，但企業(ye) 一般也沒有在線監測，原因同樣是成本太高，且政府也沒有強製企業(ye) 對VOCs進行在線監測。

2017年4月，時任環保部部長陳吉寧在督查時發現，中石化北京燕山分公司（下稱燕山石化）VOCs處理效果不佳，汙染問題尚未得到有效解決(jue) 。在督查過程中，陳吉寧要求調閱燕山石化泄漏檢測與(yu) 修複電子數據台賬，然而等候近20分鍾後，企業(ye) 仍難以調取相關(guan) 數據。相關(guan) 負責人員對台賬不熟悉，平時缺乏分析使用，日常管理較為(wei) 粗放。

燕山石化暴露出來的，無疑是行業(ye) 通病。大型企業(ye) 尚且如此，還未被納入監管視線的小企業(ye) 情況更不容樂(le) 觀。“大氣汙染治理的目標是分階段實現的。現在，許多專(zhuan) 家和管理部門都在強調不同汙染物的同步、協同控製，我認為(wei) **治理VOCs的時代馬上就要到來了。”席勁瑛說。

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