人为源VOC清单及重点工业贡献和治理分析

谢小奇

（顺义区生态环境局，北京 顺义 101300）

随着VOC污染的不断加深，各个省市均根据自身排放特点和工业特征制定了各自的大气污染排放清单，而此类清单的制定为区域内大气污染治理提供了有效的参考，并为VOC治理提供了科学依据。但是目前仍存在大量的VOC气体污染，其原因在于当前VOC的治理技术仍不成熟，仍无法从源头或者彻底将VOC进行治理，因此研发彻底的VOC治理技术势在必行。而区域化的VOC划分将有利于VOC的全面治理，尤其是人为源的VOC治理，对于改善局域环境，协调区域内和谐发展具有重要意义，甚至于对于全国VOC的治理也具有良好的借鉴意义。本文主要针对人为源的VOC污染现状进行分析，并对其治理技术进行阐述。

1 VOC排放来源分类

从VOC的来源上，按照污染来源不同可将VOC划分为两种即天然源和人为源两种。天然源顾名思义是主要由植被、微生物、土壤通过自身代谢而产生；而由人类生存和经营活动产生的污染源又叫人为VOC污染源，其主要来自于人类活动，例如：燃烧源、工业生产、居民生活所需或移动源等途径[1]，具体来源如表1所示，其排放来源、环境影响、化学特征、时间或时空分布及可控性均作了详细的说明。

从表1数据可得出，人为源VOC排放是一种可控的面源污染，其主要来自于大量工业发展排放和少量的人类活动，其对环境的影响显著大于天然源排放，且化学物质复杂，治理难度较大，而其治理程度对环境治理的贡献显著大于天然源污染。

2 我国人为源VOC清单排放特征分析

2.1 我国人为源VOC清单排放整体状况

从总量上来看，仅2019全年我国人为源VOC排放总量高达8320万吨，按照排放量和来源统计主要来自于图1所示，各部分占比和贡献率均在图1中进行了详细的表达。从该图可知，固定燃烧源是最重要的排放环节，排放比重达26%；其次是工艺过程，占24%；移动源和溶剂使用分担率分别为22%和21%；储存和运输排放比重为7%。具体如图1所示。

表1 天然源和人为源VOC排放特征分析表

2.2 人为源VOC分省分布排放特征

图1 我国人为源VOC清单排放整体状况图

中国各个省（市）在经济水平、人口密度、能源利用、产业结构等方面存在的差异，带来了较大的人为源VOC排放量及贡献率的不同。

图2 31个省（市）人为源 VOCs 排放量及贡献率

图2给出了31个省（市）人为源VOC排放量及贡献率。由图2可知，贡献率最高的省份是江苏，占到11.23%，其排放量高达250.4万吨。排放量最高的5个省份分别是江苏、浙江、山东、广东、辽宁，其中浙江省的溶剂使用和工艺过程排放量均高于其他省市。以上5省的年排放量均大于100万吨，而其总和占比高达44.47%，从排放特征来看，以上5省排放量高的原因直接与其经济发展有关。而排放量最低的为西藏和青海两省，年排放量均低于10万吨，其原因主要因为这两个地区地广人稀、工业不发达[2]。

2.3 人为源VOC分地区分布特征

图3给出了不同活动部门对不同地区VOC排放量的贡献率，该图可以看出华北地区移动源贡献率显著，占29.2%，其次为固定燃烧源；华东地区工艺过程环节排放比重最大，达33.0%，其次为溶剂使用环节；东北和西北地区以固定燃烧源排放量所占比重最大，依次为34.3%、31.3%，其次为工艺过程；中南和西南固定燃烧源贡献率显著，分别为30.3%和34.9%，其次为移动源。

3 人为源VOC污染治理技术分析

3.1 活性吸附法

吸附法是VOC治理的常用方法，常用的吸附材料包括活性炭、沸石或者硅藻土以及分子筛等，吸附材料常通过范德华力、表面张力或者物理化学吸附等方式对特征污染物VOC进行表面吸附，将VOC浓度降低，从而使VOC达标，但是吸附法无法从根本上去除VOC，只能对VOC浓度进行降低[3]。

3.2 吸收法

图3 不同地区人为源VOC排放量及贡献率

吸收法不同于吸附法，它是指将溶剂从空气中吸收至水体中的过程。对部分气体可达到完全溶解。按照吸收剂的性质不同，可将吸收剂分为两种，一种是物理吸收剂，另一种是化学吸收剂。一般的吸收剂均具有一定的化学性质，例如，在对含苯酚的蒸汽进行吸收过程中，可选用水作为吸附剂，可显著降低苯酚含量；当气体中含有有机酸时，可选用碱性较大的氢氧化钾作为吸附剂；而当气体中含胺类物质，可选用酸性吸收剂，硫酸或者盐酸等常被用作吸收剂；而对醛类物质，如甲醛、乙醛等，可将次氯酸盐作为吸收剂。而对于一些极性较大的物质，可采用“相似相容”的原理，采用非极性物质作为吸收剂。但是，总体上无论哪种吸收剂都无法从源头上解决VOC污染，吸收液的处理也将花费大量的人力和财力。

3.3 高温燃烧治理

高温燃烧，顾名思义就是采用绝对高的温度对VOC进行燃烧处理。按照操作方法可以分为三种：①直接将VOC进行燃烧，其优点是效率较高且适用性强，对高含量VOC具有直接作用，而对于低含量VOC无明显处理效果；②VOC燃烧助燃法，在VOC燃烧过程中加入一些助燃剂，加快燃烧效率，但通常使用的助燃剂成本较高，且助燃效果只对一些特异性的VOC处理效果较佳；③催化燃烧剂，其使用的是催化的原理，采用化学催化的原理对VOC物质进行降解，而这种催化材料对温度和工作环境要求不高，成本也较为合适，得到人们的一致好评，值得在未来推广使用。

虽然上文只介绍了三种方法，其他方法还包括源头防治、冷凝法、膜分离法、紫外氧化法、高级氧化法等，其原理基本类似，在此就不再赘述。此外，随着研究的继续，生物法也在一些领域得到了应用，此类方法具有成本低，能耗少而效率高等优点，并且可从源头上进行处理。

4 结论

VOC污染治理工作要从VOC污染治理的技术和监控方面着手，并不断完善污染治理的技术手段[4]。VOC污染治理工作可以改善空气质量，我们要重视VOC污染治理工作，加强对VOC排放量的控制。由于挥发性有机物的排放领域众多，包括印刷、石油炼制、涂装以及油品储运等，我们的VOC污染治理也要有针对性，并在个性中找到共性。