趙輝
(大連市生態(tài)環(huán)境事務(wù)服務(wù)中心,遼寧 大連116000)
揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)是一類有機(jī)污染物,世界衛(wèi)生組織(WHO)將其定義為“在常溫下,沸點50°C-260°C 的各種有機(jī)化合物”。許多VOCs 物質(zhì)對生物體有毒[1],已成為我國重點城市群和重點區(qū)域大氣復(fù)合污染的重要前體物質(zhì)之一[2]。VOCs 是一個龐大的有機(jī)物家族,常見的包括苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷等。研究表明,在光照條件下,VOCs 與氮氧化物反應(yīng)生成臭氧以及其他化學(xué)氧化產(chǎn)物和二次有機(jī)氣溶膠[3]。VOCs 作為極具危害性的污染物,成為大氣環(huán)境化學(xué)和復(fù)合型大氣污染研究的重要課題。本文以大連市為例,對主要VOCs的排放情況進(jìn)行了分析,并提出了評估方案。
國內(nèi)不少學(xué)者開展對我國人為源VOCs 污染排放的研究工作,編制了我國VOC 排放清單[4],根據(jù)北京,上海等地VOCs 排放清單的染物分類,結(jié)合大連城市的自身特點,大連市VOCs 污染主要來源可以分為3 個大類,包括工業(yè)源,移動源,生活源。
根據(jù)國家以及遼寧省大氣污染防治計劃的相關(guān)要求,結(jié)合大連市工業(yè)企業(yè)的特點,我們把調(diào)查企業(yè)分為以下14 個大行業(yè):精煉石油產(chǎn)品制造、倉儲業(yè)、表面涂裝、船舶及相關(guān)裝置制造、電子和電工機(jī)械專用設(shè)備制造、合成材料制造、基礎(chǔ)化學(xué)原料制造、金屬制品業(yè)、木制品制造、汽車整車制造、涂料制造、橡塑制品業(yè)、印刷、其他行業(yè)。在對以上14 個行業(yè)進(jìn)行調(diào)研后,我們確定624 家企業(yè)進(jìn)行VOCs 排放調(diào)查。
生活源調(diào)查主要涉及餐飲行業(yè),干洗行業(yè),加油站,汽車行業(yè)和建筑涂料。根據(jù)大連市生態(tài)環(huán)境局和大連市工商局的名單,餐飲行業(yè)我們鎖定大、中、小型飯店,食堂等總計7554 家,干洗行業(yè)我們鎖定583 家,加油站296 家,汽車維修企業(yè)1272 家,建筑涂料則基于大連市統(tǒng)計年鑒。
移動源包括機(jī)動車和非道路移動源,本次調(diào)查對象主要為道路機(jī)動車,包括108.4 萬輛汽油車,18.6 萬輛柴油車和0.2 萬輛液化天然汽車,非道路移動源不在本次調(diào)查范圍內(nèi)。
根據(jù)上海市VOCs 排放調(diào)查經(jīng)驗,我們設(shè)計了兩類調(diào)查表,第一類適用于大型石化企業(yè),第二類適用于其他企業(yè)。石化行業(yè)調(diào)查表主要包括:企業(yè)基本信息,原輔材料,生產(chǎn)裝置和工藝流程,密封點,工藝尾氣,儲罐,廢水處理系統(tǒng),火炬信息,循環(huán)水系統(tǒng)調(diào)查等;其他企業(yè)調(diào)查內(nèi)容主要包括:企業(yè)基本信息,原輔材料,排放口及污染治理設(shè)施,儲罐信息以及廢水收集和處理等。工業(yè)源調(diào)查以網(wǎng)上填報為主,我們根據(jù)搜集的數(shù)據(jù)質(zhì)量和企業(yè)規(guī)模,選取了504 家企業(yè)進(jìn)行入戶調(diào)查。
生活源調(diào)查采用官方數(shù)據(jù)查詢和抽樣入戶調(diào)查結(jié)合的方法。例如餐飲行業(yè)調(diào)查內(nèi)容包括建筑項目投資額和建筑面積;干洗行業(yè)調(diào)查內(nèi)容包括設(shè)備類型,設(shè)備總?cè)萘浚袡C(jī)溶劑類型等;加油站調(diào)查的主要內(nèi)容包括:汽油、柴油年銷售量,油氣回收裝置安裝狀況等。
機(jī)動車源主要調(diào)查大連市機(jī)動車保有量,車輛類型,燃料類型,排放標(biāo)準(zhǔn)等指標(biāo);機(jī)動車燃油年消耗量,包括汽油,柴油,液化天然氣等。這些信息有的可以通過機(jī)動車排污管理處的數(shù)據(jù)得到,有的可以通過路邊車流量數(shù)據(jù)實地考察獲得。
4.1.1 石化及有機(jī)化工企業(yè)核算方法
石化和有機(jī)化工企業(yè)采用國家《揮發(fā)性有機(jī)物排污收費試點辦法》中附件2 石化行業(yè)排放量的計算方法進(jìn)行計算,其中包括裝卸、儲罐、廢水、冷卻水、工藝廢氣等VOCs 排放量計算。石化及有機(jī)化工企業(yè)VOCs 排放量為VOCs 有組織和無組織排放量之和。其中有組織排放量為各生產(chǎn)工藝過程的排放量之和,單種工藝的VOCs 計算公式為
其中E有組織i為第i 種工藝裝置有組織排放量,Oi為第i 種工藝裝置原料使用量和產(chǎn)品產(chǎn)量,EF有組織i為第i 種工藝裝置排放系數(shù),ERi為第i 種工藝裝置VOCs 去除率。無組織VOCs 排放量為密封點泄露、廢水處理過程、裝載操作過程和儲罐無組織排放量之和,其中密封點主要包括閥門、泵密封、法蘭、連接件、開口管線等,其VOCs 無組織排放量為各密封點排放量之和,廢水處理過程VOCs 無組織排放量為各廢水處理單元無組織排放量之和,石油煉制企業(yè)裝載操作VOCs 無組織排放量為各裝載操作設(shè)施無組織排放量之和,儲罐無組織VOCs 排放主要來自立式和臥式固定頂罐、內(nèi)浮、外浮頂罐等儲罐的靜止儲存損耗和工作損耗,其VOCs 排放量可采用TANK 模型核算。
4.1.2 非石化及有機(jī)化工企業(yè)核算方法
非石化及有機(jī)化工企業(yè)計算方法包括物料衡算,面源風(fēng)洞測定和經(jīng)驗法等,本次實驗主要選擇排放系數(shù)法進(jìn)行計算,計算公式為: 氣態(tài)污染物(年)排放量=(年)活動強(qiáng)度×污染物排放系數(shù)×(100%- 控制效率) 。
生活源的VOCs 排放量主要采用排放系數(shù)法進(jìn)行估算,采用的估算公式如下: E EF AD ,其中E 為某類生活源排放量,EF 為排放因子,AD 為排放因子對應(yīng)的活動水平數(shù)據(jù)。我們分別估算生活源中的餐飲,干洗,加油站和建筑涂料的VOCs,累加到一起。
機(jī)動車VOCs 排放主要選用國際機(jī)動車排放模型(International Vehicle Emission Model,IVEM)計算,模型計算所需的車輛技術(shù)文件和里程分布文件均來自大連市的實地調(diào)查結(jié)果。計算車型分為6 大類:包括載客汽車、載貨汽車、出租車、公交車、摩托車和低速載貨汽車。各車型的燃料類型、車型尺寸、車齡大小和排放標(biāo)準(zhǔn)等級等詳細(xì)技術(shù)參數(shù)來自大連市車輛信息數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計結(jié)果,各車型車輛的行駛里程來自年檢站的實際調(diào)查數(shù)據(jù)。
調(diào)研結(jié)果顯示,大連市主要VOCs 年排放總量為24.8 萬噸,其中工業(yè)源排放量最大,為17.4 萬噸,占排放總量的一半以上;其次為生活源,排放量為3.9 萬噸;最后是機(jī)動車,排放量為3.5萬噸。
173915 39202 34690 247807
大連市是我國石油化工、石油儲備及船舶制造行業(yè)的重鎮(zhèn),而上述行業(yè)均為VOCs 排放的大戶。受工業(yè)源帶動,大連市VOCs 排放比較多,因此VOCs 的排放控制是環(huán)保領(lǐng)域的重大問題,本文提供了VOCs 排放的計算方法,應(yīng)該定期調(diào)查,實時了解VOCs 排放情況,分析防治措施的有效性。