摘 要：大氣揮發(fā)性有機物（VOCs）對人體健康和空氣質(zhì)量具有不利影響，需要對VOCs的排放進行控制，以降低大氣中VOCs及其二次產(chǎn)物（O3和SOA）的濃度水平，進而改善空氣質(zhì)量，降低對人體健康的危害。因此，建立準確可靠詳盡的VOCs排放清單是制定有效控制措施的前提和關鍵。

關鍵詞：大氣；揮發(fā)性有機物；排放清單

中圖分類號：S03 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180732001

引言

揮發(fā)性有機物一般指常溫狀態(tài)下易揮發(fā)的有機化合物，通常具有較高的飽和蒸汽壓（標準狀態(tài)下大于0.1mmHg）、較低的沸點和較小的分子量[1，2]。環(huán)境大氣中的VOCs之所以受到 廣泛關注主要有2方面原因：VOCs對人體健康的影響。甲醛、苯、1，3-丁二烯和氯乙烯已被國際癌癥研究機構（International Agency for Research on Cancer，IARC）列為一類致癌物。另外有研究表明芳香烴類化合物（如：甲苯、二甲苯等）可能會對人體呼吸系統(tǒng)和大腦功能造成損傷[3]；VOCs是大氣中光化學反應的“燃料”，是近地面臭氧和二次有機氣溶膠（SOA）生成的重要前提物[4]；VOCs 的光化學氧化過程會擾亂大氣中臭氧和OH自由基的循環(huán)，進而影響大氣的氧化能力；由于VOCs對人體健康和空氣質(zhì)量的不利影響，需要對VOCs的排放進行控制，以降低大氣中VOCs及其二次產(chǎn)物（O3和SOA）的濃度水平，進而改善空氣質(zhì)量，降低對人體健康的危害。因此建立準確可靠的VOCs排放清單是制定有效控制措施的前提和關鍵。

1 VOCs來源構成

揮發(fā)性有機物的來源研究和排放清單建立是一項非常具有挑戰(zhàn)的工作，主要是因為VOCs來源種類繁多，而且包括很多無組織排放過程，同時VOCs排放特征具有顯著的地域差異而且隨著法規(guī)政策和控制措施的改變而成動態(tài)變化，有些VOC組分還可能存在二次源和未知源。

由于產(chǎn)生VOCs的工業(yè)行業(yè)眾多，包括石油煉制、有機化工、醫(yī)藥、食品、日用品、輪胎制造等VOCS生產(chǎn)行業(yè)，以及包裝印刷、機械制造、電子產(chǎn)品制造、交通設備制造、人造板與家具制造等以VOCs產(chǎn)品為原料的制造行業(yè)，不同行業(yè)VOCS排放的環(huán)境、排放的物質(zhì)、排放特征以及治理技術都不盡相同。因此，需要結合行業(yè)排放特征，建立排放清單，制定適宜的VOCs行業(yè)標準。

近幾年，我國機動車保有量持續(xù)快速增長，汽油、柴油的使用量逐年增大，機動車尾氣排放VOCs也已成為空氣污染的首要因素。在日常生活中，能產(chǎn)生VOCs的環(huán)節(jié)主要有新居涂料裝潢、生物質(zhì)燃燒和炒菜做飯產(chǎn)生的油煙等。我國有些農(nóng)村特別是北方及中西部地區(qū)，把植物秸稈和木柴等生物質(zhì)作為取暖、做飯的燃料。在收割播種時節(jié)，有些地方的農(nóng)民將秸稈就地燃燒，向空氣中排放大量煙塵和VOCs，上述來源的VOCs無組織性排放及建立排放清單也不容忽視。

2 我國現(xiàn)有VOCs排放清單及其存在的問題

空氣質(zhì)量與污染排放是直接或間接相關的，建立詳細準確的污染源排放清單是了解、控制和解決空氣污染問題的基礎和關鍵，因此建立詳細準確的污染源排放清單是了解、控制和解決空氣污染問題的基礎和關鍵。污染物排放清單是管理部門制定減排法規(guī)政策和控制措施、相關企業(yè)開發(fā)或改進處理技術或工藝的重要依據(jù)，同時也是跟蹤減排策略實施情況并評估其有效性的必要手段。在利用“化學傳輸模型”模擬會預測近地面臭氧和SOA濃度以及探討其生成機理和控制措施時，細化到具體物種的VOCs源排放清單是必須的輸入數(shù)據(jù)，其不確定性是影響當前“化學傳輸模型”模式研究結果準確性的重要因素。有研究表明在城市地區(qū)，VOCs排放數(shù)據(jù)的準確性可以直接影響近地面O3和SOA的模擬效果，并且會進一步影響有效控制措施的制定。

我國現(xiàn)有VOCs源排放清單所給出的排放量是通過“自下而上”方式收集各排放過程的排放因子和活動水平數(shù)據(jù)，并將二者相乘然后求和計算得到。由于VOCs的來源非常復雜，而且包括一些無組織排放過程（如：居民源和工業(yè)上的逸散性排放），這會給VOCs排放特征和活動水平數(shù)據(jù)的收集工作帶來很大困難，進一步導致清單計算結果的高不確定性。針對所有可能的VOCs排放過程收集其活動水平數(shù)據(jù)并測量VOCs排放特征數(shù)據(jù)是不現(xiàn)實的，因此在利用“自下而上”方式建立VOCs排放清單時只能根據(jù)已有研究篩選最主要并且具有代表性的排放過程來計算VOCs排放量，但這樣操作會導致較大誤差，另外，所收集到的排放因子和活動水平數(shù)據(jù)本身存在很大的不確定性。VOCs排放因子的不確定性可從2方面分析：空間代表性，我國本土化的排放因子和源成分譜庫數(shù)據(jù)不完整，很多排放過程仍主要采用歐美等發(fā)達國家所建立的排放因子庫，如美國AP-42和SPCIATE數(shù)據(jù)庫和歐盟的CORINAIR排放因子庫；我國不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平和VOCs控制措施也存在顯著差異，現(xiàn)在我國大部分針對VOCs排放特征的研究主要集中在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)（如：京津冀、江浙滬等），將這些研究結果推廣等到全國范圍可能會引入誤差；時間代表性，隨著排放標準的逐步加嚴、控制措施的改進和生產(chǎn)工藝的變更，VOCs的排放因子和源成分譜也會隨之改變，但我國VOCs排放因子和源成譜數(shù)據(jù)庫的更新明顯滯后。從活動水平的不確定性主要來自2方面：統(tǒng)計數(shù)據(jù)自身的誤差和這些信息被用來代表某個部門活動水平時的應用誤差；統(tǒng)計量外推引入的誤差。VOCs來源中包含很多無組織排放（如民用液化石油氣揮發(fā)，生物燃料的燃燒等），這些排放過程中的數(shù)據(jù)難以獲得，通常使用人口密度、GDP等其他統(tǒng)計量外推。

3 排放清單的建立及管理

3.1 分類及采樣建立清單

將VOCs源分為固定源、移動源和無組織排放源3大類，以離線或在線的方式于各廠區(qū)、工業(yè)區(qū)及人口密集區(qū)等地域，按不同季節(jié)、不同時間段布點采樣解析，逐步建立完善的排放清單。

3.2 清單管理

清單建立后，保持良好的清單管理將確保有效、及時地完成清單編制工作，清晰的清單編制過程，解析關鍵源類別及其活動水平，嚴謹?shù)闹贫劝才?，明確清單編制工作任務和分工，嚴格的質(zhì)量保證體系，確保各類數(shù)據(jù)合乎要求，結果真實、可靠。

3.3 質(zhì)量保證與控制計劃

質(zhì)量保證與控制計劃能夠確定清單編制過程中程序上及技術上的問題，保證清單編制質(zhì)量，是內(nèi)部控制必不可少的一環(huán)。質(zhì)量保證是由不直接參與清單編制過程的人員進行審查的過程。通過第3方對清單編制全過程的評價，確保在可獲得的數(shù)據(jù)水平下，清單代表最接近真實的排放量。

3.4 驗證

驗證提供清單改進信息并作為質(zhì)量保證與控制計劃的一部分。驗證包括清單與其它單位或個人得到的排放量的對比，相一致則能夠增加清單的真實性和可靠性。若有較大的差異則意味著其中一方或雙方存在問題，在不知道孰優(yōu)孰劣的情況下，應對清單進行重新計算和評價。一旦進行驗證，應在報告中反映驗證的結果，將清單改進建議納入質(zhì)量保證與控制計劃中，并應審查驗證本身的局限性和不確定性，這樣的驗證結果才是可信的。

4 針對企業(yè)的VOCs排放清單的確認方法

通過在線或離線監(jiān)測設備的多種監(jiān)測方式，針對某企業(yè)的VOCs進行監(jiān)測和排放清單的整合，方式如：進行連續(xù)性監(jiān)測、污染源氣袋采樣監(jiān)測、排放污水頂空進樣監(jiān)測、成品頂空取樣進樣監(jiān)測、生產(chǎn)工藝及過程的理論產(chǎn)物清單等方式整合排放清單。以某化工企業(yè)為例，建立該企業(yè)的排放清單。該化工企業(yè)共檢出43種VOCs成分，其中定量分析34種化合物（詳見表1），定性分析出9種化合物，其中7種是噻吩類化合物。該化工企業(yè)的特征VOCs為丙烯、丙酮、乙醇、苯、甲苯、二甲苯、萘等7種。

5 小結

不同于顆粒物污染所表現(xiàn)出來的霧霾、沙塵等比較極端的表象，VOCs的污染悄無聲息，從各省市研究發(fā)現(xiàn)，目前城市揮發(fā)性VOCs污染還是比較嚴峻的，并且其的強氧化性，不穩(wěn)定性，生成原因的復雜性，防治難度甚至比PM2.5更高，我國目前尚處于治理PM2.5超標的途中，在此過程中揮發(fā)性有機物VOCs的污染已凸顯出來，建立分物種VOCs排放清單需要利用各類污染源VOCs的化學組成特征（即VOCs源成分譜）將計算出的VOCs排放總量細化到具體物種。此外，受體模型也需要VOCs源譜作為輸入數(shù)據(jù)或者用于對解析結果的解釋，清單的編制過程是一項十分復雜細致的工作，完善的大氣污染物排放清單需要嚴格的清單管理及質(zhì)量保證和控制計劃，確保清單的完整性和準確性，并根據(jù)質(zhì)量保證、控制計劃的結果和驗證環(huán)節(jié)對清單，因此在將VOCs納入監(jiān)測，制定標準的同時，各省市建立詳盡的VOCs排放清單也是污染防治重要一環(huán)。

參考文獻

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作者簡介：祖彪（1982-），男，遼寧阜新人，碩士，工程師，研究方向：大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與分析。