字春霞

(上海環(huán)科環(huán)境評估咨詢有限公司，上海 200032)

多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值應(yīng)用于VOCs環(huán)境評價方法探析

字春霞

(上海環(huán)科環(huán)境評估咨詢有限公司，上海 200032)

揮發(fā)性有機物是我國主要的大氣污染物種類之一，現(xiàn)有環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系已無法滿足實際工作的需求。通過討論現(xiàn)行環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系使用過程中存在的困境，介紹了多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值推算體系，提出采用PC-TWA取代閾限值推算AMEGAH值，并對其合理性和適用性進行了探討。選取若干種具有行業(yè)代表性的揮發(fā)性有機物進行對照，表明PC-TWA整體小于閾限值，推算結(jié)果整體嚴(yán)于美國國家環(huán)境保護局公布的相同項目的AMEGAH值；推算結(jié)果基本能夠與現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)銜接，具有較好的適用性和參考價值。

VOCs；多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值；環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

隨著工業(yè)生產(chǎn)過程中污染物排放種類的逐漸增多，揮發(fā)性有機污染物(VOCs)已經(jīng)成為我國主要的大氣污染物種類之一。VOCs是二次氣溶膠和臭氧的重要前體物[1]，隨著霧霾成為公眾最為關(guān)注的環(huán)境問題之一，VOCs的控制也成為當(dāng)前環(huán)保管理和污染控制的重點內(nèi)容。

我國現(xiàn)行的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)僅規(guī)定了6個基本項目和4個其他項目的濃度限值，均未涵蓋VOCs。在實際工作中，VOCs作為需要重點管控的污染物面臨沒有適當(dāng)評價標(biāo)準(zhǔn)的問題，無法對有機大氣污染物排放是否會對大氣環(huán)境造成污染影響進行合理有效的評價。本文將闡述我國環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系概況、VOCs評價標(biāo)準(zhǔn)選用情況，分析存在的問題，對多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值應(yīng)用于VOCs環(huán)境評價的途徑和適用性進行探討。

1 我國VOCs環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)概述

我國環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系以環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)為主體，地方環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)是對國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的補充和完善。雖然經(jīng)過40多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了較為完備的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系，但是針對VOCs物質(zhì)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)依然無法全面、準(zhǔn)確地反映環(huán)境污染特征，尤其是針對VOCs質(zhì)量現(xiàn)狀的排放標(biāo)準(zhǔn)非常匱乏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足當(dāng)前評價和管理的需求。

1.1環(huán)境質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)中規(guī)定了6個基本項目(SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5)的濃度限值和4個其他項目(TSP、NOx、Pb、BaP)的濃度限值。在附錄中還規(guī)定了環(huán)境空氣中鎘、汞、砷、六價鉻和氟化物參考濃度的限值。

《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(TJ 36—1979)(該標(biāo)準(zhǔn)已被GBZ 1—2010替代)明確了居住區(qū)大氣中34種有害物質(zhì)的最高容許濃度，其中包含15項有機污染物。該標(biāo)準(zhǔn)在相當(dāng)長一段時間內(nèi)在我國環(huán)境評價和環(huán)保管理中發(fā)揮了重要作用，目前仍是當(dāng)前環(huán)境質(zhì)量評價和管理的重要依據(jù)之一。

由于國內(nèi)現(xiàn)有環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)所涵蓋的項目遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前快速發(fā)展的環(huán)境評價和管理需求，蘇聯(lián)《居住區(qū)大氣有害物質(zhì)的最大容許濃度》(CH 245—1971)在實際工作中被廣泛采用。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了131種有害物質(zhì)的最大允許濃度，其中有機污染物約89項。

1.2污染物排放相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297—1996)規(guī)定了33種大氣污染物的排放限值，其中包括苯、甲苯、二甲苯、甲醛等10余項有機污染物。近年來，國家和各地陸續(xù)出臺了一系列綜合排放標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，提出了一些VOCs的控制標(biāo)準(zhǔn)要求。例如：《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31571—2015)規(guī)定了64種石油化工工業(yè)廢氣中有機特征污染物的排放限值；《合成樹脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31572—2015)規(guī)定了24種合成樹脂工業(yè)廢氣中有機污染物的排放限值；北京市《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/ 501—2007)中提出了苯、硝基苯、氯苯類等17項有機氣態(tài)污染物的排放控制限值，并將其他有機氣態(tài)污染物分為A類物質(zhì)和B類物質(zhì)，參照工業(yè)場所空氣中有毒物質(zhì)容許濃度時間加權(quán)平均值(TWA)或最高允許濃度值(MAC)，推算排放控制值；上海市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/ 933—2015)中提出了包括氣態(tài)有機污染物在內(nèi)的70項污染物排放限值，并將其他污染物分類列出規(guī)范性有組織排放限值。此外，廣東、上海等省市均出臺了一系列關(guān)于印刷、表面涂裝、涂料油墨等行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，提出了苯系物和VOCs等的控制限值。隨著上述國家、地方排放標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)出臺，我國在VOCs排放控制方面逐步形成了較為完備的標(biāo)準(zhǔn)體系。

1.3VOCs評價標(biāo)準(zhǔn)使用中存在的問題

《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的基本項目和其他項目均不涉及有機揮發(fā)性物質(zhì)，用于VOCs物質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價的標(biāo)準(zhǔn)幾乎空白，沒有直接可供參考的環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)。在實際工作中，通常采用《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(TJ 36—1979)和蘇聯(lián)《居住區(qū)大氣有害物質(zhì)的最大容許濃度》(CH 245—1971)進行評價和管理。過去很長一段時間，上述兩項標(biāo)準(zhǔn)在我國的環(huán)境評價和環(huán)境管理中發(fā)揮了重要作用，但這兩項標(biāo)準(zhǔn)都不是環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，且制定于20世紀(jì)70年代，隨著近幾年國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方排放標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)出臺，對污染物排放控制提出了更為嚴(yán)格和全面的控制要求，TJ 36—1979和CH 245—1971中的部分指標(biāo)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)行管理要求。例如：常見的有機污染物苯，TJ 36—1979中規(guī)定的一次最大允許濃度為2.4 mg/m3，日平均濃度限值為0.8 mg/m3；CH 245—1971中規(guī)定的一次最大允許濃度為1.5 mg/m3，晝夜平均濃度限值為0.8 mg/m3；上海市地方排放標(biāo)準(zhǔn)DB31/ 933—2015中規(guī)定的排氣筒最高允許排放濃度為1 mg/m3，廠界監(jiān)控點濃度限值為0.1 mg/m3。因此，居住區(qū)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的最大允許濃度要高于最高允許排放濃度和廠界監(jiān)控點濃度，如果繼續(xù)引用TJ 36—1979或CH 245—1971中的濃度限值作為參考標(biāo)準(zhǔn)，會出現(xiàn)排放標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)倒掛的現(xiàn)象，說明部分項目已經(jīng)不適應(yīng)新的環(huán)境管理要求。

此外，由于目前引用頻率較高的參考標(biāo)準(zhǔn)來源于不同的標(biāo)準(zhǔn)體系，在實際工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)引自不同標(biāo)準(zhǔn)體系的污染物排放限值之間可比性不強的情況。因此，制定和完善涵蓋常用有機污染物的環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)，已成為目前我國環(huán)境評價和環(huán)境管理工作的迫切需求。

2 多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值概述

環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善是一項長期工作，美國環(huán)境評價體系中常用的多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值(Multimedia Environmental Goals，MEG)體系具有一定的參考價值。1977年美國國家環(huán)保局(USEPA)公布了由工業(yè)環(huán)境實驗室用模式推算出來的600余種化學(xué)物質(zhì)在大氣、水、土壤中的限定值，即MEG，并于1980年對MEG的化學(xué)品名錄進行了增補。當(dāng)化學(xué)物質(zhì)含量不超過MEG值時，不會對人類和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響。MEG不僅提供了部分物質(zhì)的環(huán)境目標(biāo)值，還提供了多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值推算模式，用以推算不同物質(zhì)的環(huán)境目標(biāo)值。由于其所有的環(huán)境目標(biāo)值都是以統(tǒng)一模式推算，系統(tǒng)性和可比性較好。MEG為解決目前實際工作中部分特征污染物因無可供參考的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)而無法進行評價的情況，提供了一條可供參考的解決途徑[2]。

2.1多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值推算模式

方法普適性：MEG原用于描述石油處理過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，因其完整的系統(tǒng)性和良好的擴展性，后發(fā)展為一套為生態(tài)環(huán)境評估服務(wù)的指標(biāo)系統(tǒng)體系。MEG代表周邊生態(tài)可以承受的污染物和其降解物的水平，利用實驗監(jiān)測數(shù)據(jù)配合理論模型，這套體系可以推廣適用于多種環(huán)境評價管理案例。運用這套系統(tǒng)理論上可以得到工業(yè)和居住環(huán)境重點監(jiān)測污染物濃度指標(biāo)；在生態(tài)環(huán)境危機下污染物處理的優(yōu)先級排序；納入及時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行環(huán)境評價的規(guī)范格式；為當(dāng)代環(huán)境指標(biāo)體系的建立提供參考方法和發(fā)展方向。實際操作中，在MEG報告中主要選取的216種化學(xué)物質(zhì)里，只有6種沒有推算出確切的AMEGAH值數(shù)字指標(biāo)，再次體現(xiàn)了其在數(shù)據(jù)存在缺口的情況下，優(yōu)秀的適用性和擴展性。

方法針對性：在MEG體系建立過程中，首先在實驗室數(shù)據(jù)測量過程中就加入考慮了行業(yè)分類的因素，在單個實驗室中接收特定行業(yè)的排出廢物，有針對性地為工業(yè)排放提供解決方案。在難以避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)不足的情況下，MEG根據(jù)有機物的化學(xué)性質(zhì)、毒理性質(zhì)和相關(guān)行業(yè)排放建立了有序的排列機制，根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)能推算數(shù)據(jù)漏洞的有效參考值。我國標(biāo)準(zhǔn)體系中，根據(jù)行業(yè)特點制定了眾多行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，與MEG體系體現(xiàn)行業(yè)特點的原則不謀而合，運用該系統(tǒng)輔助推算參考值具有很好的現(xiàn)實意義。

MEG分為周圍環(huán)境目標(biāo)值(Ambient MEG，AMEG)和排放環(huán)境目標(biāo)值(Discharge MEG，DMEG)。AMEG表示化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中可以容許的最大濃度，生物體與該濃度的化學(xué)物質(zhì)接觸時不會受到有害影響；DMEG表示生物體與排放流短期接觸時，排放流中化學(xué)物質(zhì)的容許濃度，不高于此濃度的污染物不會對人或生態(tài)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的有害影響[3]。由經(jīng)驗數(shù)據(jù)推算出來的AMEG和DMEG分別包含6項，如表1所示[3-4]。

考慮到資金、物流、服務(wù)支持能力及顧客需求等諸多因素，大部分家電企業(yè)的產(chǎn)品并不會直接售賣給終端消費者，而是通過經(jīng)銷商中轉(zhuǎn)到消費者手中。因此，對于以經(jīng)銷商作為開拓、維護市場主力的家電企業(yè)來說，經(jīng)銷商管理無疑就成為公司管理中極為重要的一部分。本文以B公司為例，來談?wù)劶译娖髽I(yè)的經(jīng)銷商管理問題及優(yōu)化方案，希望給讀者帶來啟示。

表1 多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值的表示方法和意義

MEG的推算模式是依據(jù)毒理學(xué)數(shù)據(jù)進行估算，在毒性資料之間存在差異時，取保守值。估算MEG所依據(jù)的毒理學(xué)數(shù)據(jù)包括：閾限值，美國政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會議制定的車間空氣容許濃度；推薦值，美國國家職業(yè)安全和衛(wèi)生研究所制定的車間空氣容許濃度；LD50及LDL0，分別表示導(dǎo)致半數(shù)實驗動物死亡的劑量和實驗動物的最低致死劑量；LC50及LCL0，分別表示導(dǎo)致半數(shù)實驗動物死亡的濃度和實驗動物的最低致死濃度。根據(jù)1977年USEPA公布的工業(yè)環(huán)境實驗室用模式推算的MEG值，在計算時，若推薦值低于閾限值則采用推薦值計算，否則采用閾限制計算，沒有閾限值或推薦值，采用LD50計算。

2.2多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值推算過程

作為多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值推算的主要依據(jù)，閾限值，表示在每周工作5天，每天工作8小時條件下，成年工人可以忍耐的化學(xué)物質(zhì)在空氣中的時間加權(quán)平均濃度?！豆ぷ鲌鏊泻σ蛩芈殬I(yè)接觸限值 化學(xué)有害因素》(GBZ 2.1—2007)對時間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA)的定義為：以時間為權(quán)數(shù)規(guī)定的8小時工作日、40小時工作周的平均容許接觸濃度。由此可見，閾限值與PC-TWA的意義基本一致。USEPA公布的閾限值發(fā)布于20世紀(jì)70年代。幾十年來，工業(yè)技術(shù)水平已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，因此，本文考慮采用GBZ 2.1—2007中的PC-TWA替代閾限值進行推算。

MEG建表的原則之一是將不同的化學(xué)物質(zhì)根據(jù)產(chǎn)生的行業(yè)、工藝進行分類。隨著環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，國內(nèi)外都逐漸建立起不同行業(yè)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)評價體系。本文選取若干種具有行業(yè)代表性的VOCs，對比USEPA關(guān)于MEG的閾限值與我國GBZ 2.1—2007中的PC-TWA值，結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同行業(yè)代表性VOCs排放閾限值與PC-TWA值的比較Fig.1 Comparison of VOCs emission threshold values and PC-TWA values in different industries

由圖1可以看出，在選取的各行業(yè)中，MEG的閾限值全部高于PC-TWA取值，甚至部分項目取值相差數(shù)倍。這表明隨著工業(yè)控制水平的提升，各行業(yè)車間污染物控制水平也有了較大的提升?？紤]到與我國現(xiàn)行各項標(biāo)準(zhǔn)之間的一致性，與我國當(dāng)前各項管理要求的銜接，本文將采用PC-TWA值取代閾限值對部分常見有機污染物的AMEGAH值進行推算。

3 AMEGAH值適用性分析

3.1與居住區(qū)有害物質(zhì)允許濃度的比較

根據(jù)AMEGAH的推算模式，采用PC-TWA替代閾限值進行推算，一些常用有機物AMEGAH值如表2所示。將推算結(jié)果與目前國內(nèi)常用的TJ 36—1979中居住區(qū)有害物質(zhì)最高允許濃度日均值、蘇聯(lián)CH 245—1971中居民區(qū)有害物質(zhì)最高容許濃度晝夜平均值進行對比，在表2所列物質(zhì)中，56%的物質(zhì)其AMEGAH值嚴(yán)于居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)最高允許濃度日均值及晝夜平均值，說明AMEGAH值對環(huán)境評價和環(huán)境管理工作具有一定的指導(dǎo)價值。

表2 居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)允許濃度與AMEGAH值的比較

3.2與我國大氣綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的比較

上海市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/ 933—2015)是目前覆蓋面最全的地方大氣綜合排放標(biāo)準(zhǔn)之一。將一些常用物質(zhì)AMEGAH值的計算結(jié)果與該標(biāo)準(zhǔn)中廠界大氣污染物監(jiān)控點濃度限值進行對比，結(jié)果如表3所示?？梢钥闯觯肞C-TWA推算的AMEGAH值均低于該標(biāo)準(zhǔn)中廠界大氣污染物監(jiān)控點濃度限值，說明用PC-TWA推算的AMEGAH值基本能與新的排放標(biāo)準(zhǔn)銜接，具有較好的適應(yīng)性和參考價值。

表3 AMEGAH值與上海市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中限值的比較

4 結(jié)論

(1)多介質(zhì)環(huán)境目標(biāo)值有完整的推算體系，數(shù)據(jù)可比性較好，為解決VOCs評價標(biāo)準(zhǔn)匱乏的現(xiàn)狀提供了一條可供參考的解決途徑。

(2)通過對比若干具有行業(yè)代表性的VOCs的閾限值和PC-TWA值，結(jié)果表明，在選取的各行業(yè)中，閾限值均高于PC-TWA，部分項目取值相差數(shù)倍。因此，本文采用PC-TWA值取代閾限值推算的AMEGAH值，整體嚴(yán)于USEPA公布的相同項目的AMEGAH值。

(3)通過將推算結(jié)果與我國現(xiàn)行部分排放標(biāo)準(zhǔn)進行比較，表明56%的物質(zhì)其AMEGAH值嚴(yán)于居住區(qū)有害物質(zhì)最高允許濃度日均值；同時，推算的AMEGAH值均低于DB31/ 933—2015中廠界大氣污染物監(jiān)控點濃度限值，基本能夠與現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)銜接，具有較好的適用性和參考價值。

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StudyontheMethodforUsingMEGinVOCs’EnvironmentalAssessment

ZI Chun-xia

(Shanghai Jianke Environmental Consulting Co., Ltd., Shanghai 200032, China)

VOCs are one of the major atmosphere pollutants in China. However, the existing environmental quality standard system has been insufficient to meet the requirements for the practical work. This paper discussed the difficulties in the use of the current environmental standard system, introduced the reckoning methodology of MEG, and then proposed to adopt PC-TWA values to replace TLV values in the calculation of AMEGAH values. Finally, this paper probed into the rationality and applicability of the aforementioned system. It selected several VOCs which were industry representatives to make comparisons, and the results suggested that overall PC-TWAs were lower than TLVs, causing the reckoning results generally more strict than the values of the same items of AMEGAH released by USEPA. The reckoning results were basically coherent with current emission standards; therefore they have great applicability and reference value.

VOCs; multi-medium environment goals; environmental standards

2017-04-05

上海市環(huán)保局課題“建設(shè)項目大氣污染物評價閾值的使用研究”[滬環(huán)科(2013-48)]

字春霞(1979—)，女，云南大理人，工程師，碩士，主要研究方向為環(huán)境影響評價，E-mail：10318236@qq.com

10.14068/j.ceia.2017.06.007

X828

A

2095-6444(2017)06-0026-05