晋中市的大气VOCs如何防控

闫云玲

挥发性有机物（VOCs）是臭氧污染的重要前体物。开展环境空气VOCs监测，摸清生成臭氧的重点VOCs种类，掌握浓度水平和变化规律，可以有的放矢地开展臭氧污染防治工作。山西省晋中市大气VOCs防控，应首先关注燃煤与焦化源排放的影响，其次是机动车尾气的综合管控，工业涂装等传统VOCs排放大户的控制也不容忽视，最后还应开展太原盆地污染物的迁移研究，并探讨地区间污染物传输的影响。

关键词：晋中市 挥发性有机物 VOCs防控

2019年6月19日至2019年10月31日，在晋中市南都小区站进行了70种挥发性有机物质（VOCs）和非甲烷总烃（NMHC）的手工监测，晋中市非醛酮类VOCs（57种）以C2-C4的低碳化合物以及苯为主要成分。在大气中的含氧挥发性有机物（13种）中，丙酮的含量最高，其次是甲醛和乙醛。

源解析结果显示，晋中市大气非醛酮类VOCs来源为焦化及燃煤排放、机动车相关排放和溶剂使用等，其中燃煤及焦化排放是VOCs的主要来源，占50.63%。大气中的含氧挥发性有机物主要受机动车尾气排放、溶剂使用和光化学反应二次生成等影响。

一，晋中市VOCs监测的意义

近年来，我国社会经济稳步发展，伴随而来的却是一系列大气污染问题，对生态环境造成了严重破坏。根据相关调查，在全球范围内，我国大氣污染严重的城市占了近40%。中国生态环境状况公报显示，臭氧超标天数逐年上升。臭氧污染治理成为我国今后中长期环境空气质量改善的重要任务和挑战。发达国家的臭氧污染控制经验表明，臭氧污染是空气质量管理工作中最具挑战性的难题之一。臭氧污染防治困难主要源于三个方面的因素：第一，臭氧的大气寿命较长，可以远距离传输，形成区域性污染，控制臭氧污染必须厘清不同区域间的相互贡献，实行区域联防联治；第二，臭氧的化学生成机制复杂，与前体物的关系呈非线性，削减臭氧前体物排放需符合一定的科学比例且因地制宜，不合理的减排反而可能导致局地臭氧污染的加重；第三，臭氧的前体物VOCs来源复杂、种类繁多、活性差异大，精准控制难度大。目前，备受关注的臭氧重要前体物VOCs的相关监测及研究势在必行。我国政府也推出了一系列政策与措施来应对大气污染问题，2019年初出台的《2019年地级及以上城市环境空气挥发性有机物监测方案》要求337个地级及以上城市均要开展环境空气非甲烷总烃（NMHC）和VOCs组分指标监测工作。随着VOCs方面政策措施的推进，为实现VOCs的有效治理，对大气环境VOCs的浓度水平、变化特征、臭氧生成的重点污染物、主要污染源的分析是非常必要的。

在2018～2019年间，晋中市夏季臭氧超标天数呈现增长趋势，臭氧浓度水平超过国家空气质量二级标准。晋中市位于太原盆地南部，焦化产业、电力工业和冶金工业等为其主要工业，研究该区VOCs对臭氧的生成十分必要。了解晋中市大气VOCs的污染水平、来源特征以及其臭氧生成潜势，可以实现对晋中市VOCs污染的有效控制，降低臭氧生成，同时为中国北方众多依赖煤炭为主要能源的城市提供有价值的空气污染减排参考。

二，晋中市的VOCs水平

2019年6月～10月，对晋中市大气中57种VOCs物质进行了测定，包括10种烯烃，29种烷烃，17种芳香烃和1种炔烃（乙炔）。晋中市6～10月大气环境中总VOC的浓度范围为32.36～129.90 微克/立方米，平均浓度为57.01微克/立方米。其中烯烃、烷烃、芳香烃和炔烃的浓度分别为5.26微克/立方米、25.57微克/立方米、23.45微克/立方米、2.72微克/立方米，分别占非醛酮类VOCs总浓度的9.23%、44.86%、41.13%和4.78%。10种烯烃中乙烯浓度最高，为2.09微克/立方米（占总烯烃的39.71%），其次为正丁烯（0.89微克/立方米）和2-甲基-1，3-丁二烯（0.76微克/立方米）；烷烃类化合物中乙烷（5.84微克/立方米）、丙烷（3.67微克/立方米）、正戊烷（3.22微克/立方米）和异戊烷（2.81微克/立方米）为最富集的四种化合物，在总烷烃中所占比例为60.76 %；芳香烃中平均浓度最高的是间-二甲苯（5.40微克/立方米）、苯（4.03微克/立方米）、邻二甲苯（3.12微克/立方米）和甲苯（2.81微克/立方米），占总芳烃的65.51%。乙炔（2.72微克/立方米）含量相对较少，贡献为非醛酮类VOCs总浓度水平的4.78%。

晋中市非醛酮类VOCs以C2-C4的低碳化合物以及苯为主要污染物，乙炔与苯是化石燃料高温裂解的主要标识物，晋中市乙炔与苯的高占比可能归结于燃烧源以及焦化源的排放。

苯是具有致癌特性的物种，晋中市的苯浓度水平（4.03微克/立方米）低于欧盟限定值5.00微克/立方米。参照美国环保署建议的苯的最低吸入风险（致癌风险为百万分之一）11.46微克/立方米，晋中市监测期间苯浓度（0.73～10.63微克/立方米）均低于风险值。

与文献中报道的其他国内外城市相比，晋中市苯（4.03微克/立方米）的浓度水平高于广州（2.72微克/立方米）、北京（2.15微克/立方米）、约翰内斯堡（0.83微克/立方米）和伦敦（0.92微克/立方米），可能与晋中市大量的燃煤和焦化有关。机动车及汽油蒸发源的主要指示物异戊烷的浓度为2.81微克/立方米，该浓度较国内外其他城市（上海6.06微克/立方米、伦敦4.23微克/立方米）相对较小，可能与晋中市机动车保有量较低有关。

三，晋中市VOCs防控建议

根据非醛酮类VOCs和含氧挥发性有机物来源分析结果，以重点行业VOCs减排、传统VOCs排放大户管控、VOCs防治基础能力和政策支持保障建设为基本思路，晋中市的大气VOCs防控应做好以下工作：

1.加强本地重点行业（煤焦）VOCs综合管控

（1）摸清晋中地区煤焦行业现状

对地区焦化厂数量、规模、地理分布、焦炉类型、排污点以及环保设施等进行摸底清查。彻底淘汰4.3米及以下、运行寿命超10年的焦炉。

（2）煤焦行业有组织排放烟氣控制

对装煤、推焦、熄焦和焦炉烟气有组织排放VOCs进行控制，从源头、过程及末端进行综合治理：使用清洁原料、优化燃烧工况、提高燃烧效率。

（3）煤焦行业无组织排放烟气控制

焦化厂无组织排放环节包括焦炉逸散、洗苯塔、脱苯塔、电捕焦油器、焦油渣、粗苯储罐和焦油储罐，还有废水处理过程等，需要安装VOCs烟气处理装置加以控制。

2.推进机动车VOCs减排

（1）推进高排放老旧车淘汰。严格实施《机动车强制报废标准规定》，淘汰到期的高排放老旧车。

（2）提升燃油品质。加油站禁止销售普通柴油，全部供应符合国六标准的车用汽柴油，显著降低烯烃、芳烃含量和夏季蒸汽压。

（3）推进大宗物料的清洁运输。最大程度采用铁路、管道或管状带式运输机等清洁方式运输。

（4）加强监督管理。在高排放车辆通行的主要道口安装固定式遥感监测设备，筛查柴油货车和高排放汽油车。加大新车生产环保一致性、在用车环保符合性、在用车环保检验、油品质量等监管力度，实施机动车排放检验信息全省联网。

3.重视工业涂装传统VOCs排放大户的管控

推广使用高固体分、水性涂料，配套使用“三涂一烘”“两涂一烘”或免中涂等紧凑型涂装工艺；推广静电喷涂等高效涂装工艺，鼓励企业采用自动化、智能化喷涂设备替代人工喷涂；配置密闭收集系统。

（1）汽车制造行业。推进整车制造、改装汽车制造、汽车零部件制造等领域VOCs排放控制。整车制造企业有机废气收集率不低于90%，其他汽车制造企业不低于80%；对喷漆废气建设吸附燃烧等高效治理设施，对烘干废气建设燃烧治理设施，实现达标排放。

（2）木质家具制造行业。大力推广使用水性、紫外光固化涂料，建设吸附燃烧、光催化氧化等高效治理设施，实现达标排放。

（3）工程机械制造行业。加强有机废气收集与治理，建设吸附燃烧、光催化氧化等高效治理设施，实现达标排放。

（4）钢结构制造行业。大力推广高压无气喷涂、空气辅助无气喷涂、热喷涂等涂装技术，限制空气喷涂使用。加强有机废气收集，吸附燃烧、光催化氧化等高效治理设施，实现达标排放。

（5）卷材制造行业。全面推广使用自动辊涂技术；加强烘烤废气收集，有机废气收集率达到90%以上，配套建设燃烧等治理设施，实现达标排放。

（6）采用溶剂型涂料的其他涂装企业，调漆、涂装、流平、晾干、烘干等工序应在密闭环境（大型工件确实不能实施密闭作业的除外）中进行，加强有机废气的收集与处理。

（作者工作单位为山西省晋中生态环境监测中心）