浅谈VOCs治理现状与问题

梁霜霜，吴玲玲，龚惠红

(1.浙江泽越环保科技有限公司，浙江 宁波 315000；2.浙江玖浩生态环境科技有限公司，浙江 宁波 315000；3.浙江双源环境科技有限公司，浙江 宁波 315000)

高速发展的社会经济导致我国近年来VOCs排放量也呈现出持续增长，由此引发了接连不断的环境污染问题。在全国范围内广泛发生的持续雾霾现象已经引起了国家环保部门的高度关注。在“十三五”的大气污染防治中，VOCs治理工作成为了其中一个重要组成模块。

1 VOCs的基本概念

挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds，VOCs)包含了醛、酮、醇、醚、酯、酚等多种含氧有机物，含硫有机化合物，含氮有机化合物，以及卤代烃等数百种化合物，是大气化学反应中的重要参与物质，与大气污染物中的臭氧和二次有机颗粒物等的形成密切相关。与此同时，VOCs产生的部分挥发性有机物还会对人体健康产生严重危害。

2 治理现状

我国开展VOCs治理工作的起步时间较晚。包括环保部门在内的9部门在2010年联合制定的《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》中，首次将VOCs防治工作列为大气污染联防联控工作的组成部分[1]。2011年，国务院在《国家环境保护“十二五”规划》中对VOCs和有毒废气的控制工作提出了具体要求，开始对VOCs和有毒废弃实施检测，并且对重点行业污染物的排放标准做出了进一步完善。2012年2月，细颗粒物(PM12)和臭氧(O3)8 h 浓度限值检测指标被国务院列入《环境空气质量标准》，该标准的实施在VOCs污染治理工作的开展中发挥出积极地推动作用。2012年12月出台的《国家“十二五”重点区域大气污染防治规划》，将重点行业的治理和VOCs污染防治体系的完善纳入了“十二五”期间的重点大气污染防治工作。同一年度，环保部在《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中对重点行业的VOCs治理和VOCs防治体系的完善提出了具体要求。2013年，国务院在《大气污染防治行动计划》中对VOCs污染治理工作的推进做出了明确计划，环保部在《挥发性有机物VOCs污染防治技术政策》中针对VOCs物料和含VOCs产品的生产、储存、运输、销售、使用、消费的全过程提出了污染物防治的相关方法和策略。2014年，环保部在《石化行业挥发性有机物综合治理方案》中，首次提出了在石化行业中开展VOCs治理工作，并在2015年基本完成了VOCs污染防治体系在重点区域内的建设工作。到2020年，从原料到产品，从生产到消费全过程的VOCs减排已经基本实现。2016年，国务院在《“十三五”生态环境保护规划》中，首次在国家污染物排放总量控制指标中列入了重点地区重点行业VOCs排放总量的控制标准。到目前为止，我国已经初步形成了一套具备可操作性的VOCs控制政策体系。

3 VOCs治理的主要方法

在实际开展VOCs治理工作期间，主要就是从两个方面入手，制定针对性的治理方案。

一是在污染源头上做好控制工作[2]。主要是指在生产环节上防止，或是减少VOCs排放量。例如,及时更换有毒、有害、易挥发的原材料，科学合理的改进生产工艺，充分使用密闭性比较强的设备，等等。通过做好这些工作，可以有效消除或是减少VOCs废气的排放量，这是目前从根本上减少VOCs废气排放的关键措施，更是现阶段治理有机废气污染的高效措施。但是极易受到生产技术水平的限制，会向环境中排放或是泄露不同浓度的有机废气，导致此种措施在实施期间具有一定难度。

二是在生产末端控制并消除VOCs的治理方法。具体可以将VOCs末端控制技术分为回收技术、销毁技术。在对回收技术细致分析之后，可知主要就是采用物理方法将VOCs回收的非破坏性方法，包括活性炭吸附法和冷凝法等；销毁技术主要就是通过化学或是生物反应过程，使VOCs废气氧化分解为无毒，或是低毒物质的破坏性方法。如生物降解和燃烧等多种方法。

3.1 吸附法

吸附法是一种使用活性炭、硅藻土、沸石等作为吸附剂，是使用范围比较广泛，并且能够取得良好处理效果的有机废气治理工艺。其中，应用较多的吸附剂是活性炭。由于VOCs具有与多种油类物质互溶的特点，因此采用高沸点、低蒸汽的油类能够有效吸收VOCs废气，从而达到治理废气的效果。吸附系统能够显著降低VOCs的浓度，直至达到废气排放标准。吸附后得到的收集物，通过气提解析，可以在生产中进行再利用。在VOCs废气处理中，吸收法具有操作简单、成本低廉的优势，但治理效率不高，且会在一定程度上对废气治理设备造成损害。

3.2 氧化法

利用VOCs自身的挥发性和易燃性，可以通过引风管道将气体通入锅炉或焚烧炉后进行常温或催化氧化燃烧处理，以此完成从VOCs到CO2的转变过程。此方法的转化效率较高，但高温有机气体尚需进行安全论证。

3.3 生物法

生物法包括直接生物净化法、间接生物处理法和植物净化法等，是最经济有效的VOCs治理方法，具有良好的安全性且操作简单。直接生物净化法处理效果好且方便操作，但需要建设生物吸收池、生物洗涤池、生物滴滤池和生物过滤池[3]。间接生物处理法是一种先吸收再对废水进行生物处理的VOCs治理方法，吸收VOCs时采用的是含有可溶于水的醇类、醛类等物质的水或弱碱液，然后对废水进行生物降解直至达到排放标准。植物净化法适用于大环境低浓度的VOCs治理，通过绿色植物完成大气中的污染物的吸收和转化。

4 存在的问题

4.1 缺少基础数据的支持

由于我国工业体系非常健全，导致工业的产业结构及其复杂且规模庞大，而环境污染部门当前只能将工作局限在对常规污染物的重点控制上。在有毒有害废气管理与监控条件有限的大背景下，我国环境监管部门由于重视程度不足，很难掌握到较为全面的有毒有害工业废气排放源分布、排放强度、治理情况等基础信息。到目前为止，我国对环境空气中VOCs的监测，主要以小规模探索式研究为目的自主行为，导致有关部门缺乏获得区域和全国环境空气VOCs污染体征等基础数据的有效途径，给摸清排放状况造成了困难。当前，我国学者依然在沿用美国和欧盟的排放系数进行本国的VOCs排放量测算，导致应用这种测算方式获得的数据结果并不具备充分的可靠性和可应用性。在大气污染物排放清单的研究方面，我国目前尚处于起步阶段，在除北京、上海、宁波以外的其他城市几乎没有开展VOCs排放清单研究工作的案例。

4.2 相关法律法规的出台出现滞后

受到VOCs管理起步较晚的影响，我国当前的相关法律法规和政策体系依然存在极大地完善空间，在针对性、准确性和系统性方面，各类法规与标准仍然存在较大缺陷[4]。人为原因排放的VOCs动态数据库需要覆盖到全国范围内，排放清单和产排污系数的制定需要在重点行业，如化工等得到统一。除此以外，当前还需要通过技术手段为环保部门的日常执法监管提供充分支持，为环保部门工作人员的履职困难问题找到有效的解决方案。

4.3 缺乏规范的检测规范与排放标准

由于VOCs污染物来源广泛且种类复杂，导致我国至今尚未将VOCs纳入环境空气质量标准，且VOCs在典型行业内的排放标准依然有待完善。我国当前应用的大气污染源和环境空气VOCs监测分析方法大量参考了国外的相关标准，并且技术规范不够通一，导致研究结果之间缺乏展开对比的基本条件，大幅提高了环境防治工作的开展难度。由于缺乏与我国国情相适应的控制技术的自主知识产权，我国只能通过对国外控制技术进行模仿和追踪的方式解决燃眉之急。

5 VOCs治理控制措施和技术管控要点

5.1 VOCs治理控制措施

5.1.1 为VOCs制定完善的标准

我国目前仅仅对几十种VOCs在行业标准和综合排放标准中做出了排放浓度和速率的限定，大部分地区对VOCs污染物中除苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃以外的数百种物质并未采取评价措施。我国的VOCs标准与其他国家和地区的标准相比，涉及的行业面过于狭窄，且标准过于简单，且国内主要的环境空气和污染源空气VOCs监测分析方法系由国外标准吸收转化而来，在技术规范和基础理论研究中尚未达到统一[5]。为此，我们需要加快VOCs监测方法与标准的制定进程，同时增加环境空气和固定源废气排放标准中典型VOCs限值，并且为VOCs的采样和监测分析制定方法与标准，从而奠定各地区监测系统开展监测工作的基础性条件。除此以外，我们还需要对代表性行业的VOCs排放标准体系进行重点完善，并且为污染源VOCs类有毒空气污染物逐步制定排放标准。

5.1.2 加强VOCs排放的管理政策

通过严格执行清洁生产和“三同时”制度等，对VOCs排放量大且污染严重的企业实施严格的环境管理，加强环境评价中的污染防治措施，为各行业的VOCs排放与监测方法制定与行业具有较高适配性的专项标准，实现环境执法力度的进行进一步强化，对排放登记和分级收费制度进行完善。与此同时，在污染治理措施方面，可以从原料替代和生产工艺改进的角度进行考虑，推动产业结构的合理优化，综合治理重点行业生产过程中的VOCs污染，为VOCs污染防治建立长效机制。

5.1.3 建立VOCs排放重点源名单

各地有关部门应当通过开展自下而上的地毯式摸查等方式，掌握本地的VOCs排放总量、分行业排放量、排放重点源等确切信息，并建立VOCs排放清单，将重点行业、重点源作为落实减排方案的具体目标，将国家级VOCs排放重点源列入重点管控名单，由国家实施直接管控，从而提高减排的精度。

5.2 VOCs处理技术管控要点

从国家宏观政策这一个角度进行细致分析，可知我国非常注重VOCs治理控制工作，特别是在政策和法律制度逐步完善的背景下，对设计、施工、完工验收、检测等多个步骤进行统一规划和管理。近年来，我国大气污染管理体系不断优化，在未来VOC治理工作逐步向精细化、持续化、规范化方向发展。

5.2.1 适当加大源头优化力度

积极寻找源头原材料的替代材料，主要目的就是从源头上有效减少VOCs原辅材料的整体使用量，深入挖掘这部分的减排潜力[6]。特别是，在VOCs排放量比较大的涂装、印刷、清洗等多项工艺中，结合标准要求，充分使用水性和环保型的涂料、胶黏剂等具有环保特征的原辅材料。

5.2.2 着重开展过程控制和无组织排放控制

提升过程控制和无组织排放控制工作重视度，显著提升清洁生产技术水平。比如，要求工业园区和厂区充分利用密封生产这项技术，在提高废气收集效率的基础上，最大程度上减少无组织逸散。

5.2.3 高效落实末端治理工作

在不断强化末端治理工作结构之后，能够为未来涂装、印刷、化工等VOCs排放重点行业的发展创新指明方向。在此基础上，全面结合不同类型废气的分布状况和特征进行分析，针对性的制定VOCs处理工艺，以此为后续提升VOCs治理效果提供技术保障。此外，也要全面满足各项处理设备标准和技术性能要求，这样能够为后续提升总体技术水平创造条件。

6 结束语

近年来，我国不断通过建立政策体系、制定检测标准等措施来提高VOCs的监控力度，在基础数据匮乏、法律严重滞后、防治和监管体系不健全等一系列不利条件下成功迈出了VOCs治理的第一步。未来还需要对相关法律法规进行进一步完善，推动制度体系的全面建设，以实施更加有效的标准控制。