從化學(xué)物質(zhì)角度看美國有毒空氣污染防治工作

葉旌，霍立彬，聶晶磊

環(huán)境保護(hù)部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中心，北京 100012

從化學(xué)物質(zhì)角度看美國有毒空氣污染防治工作

葉旌，霍立彬，聶晶磊*

環(huán)境保護(hù)部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中心，北京 100012

從化學(xué)物質(zhì)入手介紹美國有毒空氣污染防治的法律基礎(chǔ)、污染物選擇和評估，以及法規(guī)設(shè)計(jì)的有毒空氣污染物污染防治方法的主要內(nèi)容，并結(jié)合中國近期控制揮發(fā)性有機(jī)物的要求，提出了加強(qiáng)化學(xué)品環(huán)境管理，協(xié)同推進(jìn)大氣環(huán)境保護(hù)工作的建議。

化學(xué)物質(zhì);美國;有毒空氣污染物;污染防治

空氣具有流動性和不易收集性。發(fā)達(dá)國家對大氣環(huán)境保護(hù)工作十分重視，并采取嚴(yán)格措施保證空氣不受污染，保障公眾的健康水平。隨著我國城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，以及能源消耗的大量增加，我國的大氣環(huán)境令人堪憂，特別是城市空氣污染持續(xù)加重。人們不僅面臨PM2．5的困擾，還需要面對揮發(fā)性有機(jī)污染物和有毒空氣污染物等直接影響公眾健康的污染物。筆者從化學(xué)物質(zhì)入手，通過對美國有毒空氣污染控制的立法分析和內(nèi)容介紹，提出借鑒美國相關(guān)管理經(jīng)驗(yàn)和理念，加強(qiáng)化學(xué)品環(huán)境管理，支持大氣污染防治的建議。

1 法律基礎(chǔ)

1967年，美國國會通過了第一部空氣污染的控制法律，設(shè)立了空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但由于執(zhí)行緩慢，沒有達(dá)到法律預(yù)設(shè)目標(biāo)。1970年，國會批準(zhǔn)《清潔空氣法》(Clean Air Act，CAA)，形成了現(xiàn)今空氣污染控制的整體框架，授權(quán)同期建立的美國國家環(huán)境保護(hù)局(USEPA)負(fù)責(zé)實(shí)施該法。1977年和1990年，國會又對CAA進(jìn)行了2次重要修訂。1990年的《清潔空氣法》將修訂重點(diǎn)集中于酸雨、城市空氣污染和有毒空氣污染物(toxic air pollutants，也稱hazardous air pollutants，HAPs或air toxics)的排放控制，其中有毒空氣污染物排放控制的相關(guān)要求集中于該法律第一章的112節(jié)，這是首次全面系統(tǒng)地對有毒空氣污染物進(jìn)行細(xì)致規(guī)定，但這些規(guī)定由國會主導(dǎo)制定并委派USEPA進(jìn)行管理［1］。

112節(jié)中有相當(dāng)多的內(nèi)容涉及各層次管理機(jī)構(gòu)和技術(shù)支持機(jī)構(gòu)，直接規(guī)定了US EPA的活動與責(zé)任，并包括各州和地方為落實(shí)相關(guān)工作所涉及的管理機(jī)構(gòu)。這主要是因?yàn)橛卸究諝馕廴疚锟刂频囊幌盗袕?fù)雜規(guī)定對管理機(jī)構(gòu)的合作性與協(xié)調(diào)性提出了較高的要求，只有在法規(guī)中明確機(jī)構(gòu)建設(shè)才能保證這些規(guī)定的有效落實(shí)。因此112節(jié)的規(guī)定成為1990年版《清潔空氣法》的重要亮點(diǎn)［2］，該節(jié)由19個小節(jié)組成，每個小節(jié)的名稱如表1所示。

表1 CAA 112節(jié)各小節(jié)標(biāo)題名稱Table 1 List of 19 subpart names in 112 sections of CAA

2 有毒空氣污染物的選擇、評估和信息公開

CAA對有毒空氣污染物的定義是:已經(jīng)確定或者可能引起癌癥或者其他嚴(yán)重的健康影響(如生殖系統(tǒng)影響或者出生缺陷)或不利于環(huán)境和生態(tài)效益的空氣污染物。1990年修訂后的CAA發(fā)布實(shí)施時(shí)，國會同時(shí)批準(zhǔn)了需控制的189種有毒空氣污染物，并直接列為CAA的附件。這些物質(zhì)用途廣泛，涉及行業(yè)廣，如汽油中的苯，干洗用的四氯乙烯，作為溶劑和清洗劑的二氯甲烷、二 英、石棉、甲苯等，以及重金屬(如鎘、汞、鉻、鉛等)及其化合物。在CAA的要求下，US EPA編制了這189種有毒空氣污染物的健康效應(yīng)手冊，提供了每種物質(zhì)的健康影響和行業(yè)暴露情況等信息，以便社會各界更好地了解這些物質(zhì)，更好地遵守法規(guī)的各項(xiàng)規(guī)定。CAA對有毒空氣污染物控制的目標(biāo)明確，即控制HAPs引發(fā)的對人體的健康風(fēng)險(xiǎn)(不涉及對環(huán)境的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn))，其中又以城市公眾健康為防控的重要內(nèi)容。為了控制城市突出的有毒空氣污染引發(fā)的健康問題，US EPA實(shí)施了城市有毒空氣污染物戰(zhàn)略(Urban Air Toxics Strategy)，對從189種有毒空氣污染物中進(jìn)一步篩選出的33種嚴(yán)重影響城市居民健康的物質(zhì)，稱為城市有毒空氣污染物(urban HAPs)實(shí)施重點(diǎn)控制(表2)。雖然數(shù)量不多，但涉及的排放源種類非常廣泛，如化工制造、涂料生產(chǎn)、電鍍與拋光等行業(yè)企業(yè)［3］。

表2 33種城市HAPs清單［5］Table 2 List of the 33 urban HAPs

同時(shí)，US EPA建立了全國有毒空氣污染物評估(national air toxics assessment)項(xiàng)目，每3年開展一次全國性的有毒空氣污染物評估工作。該項(xiàng)目從致癌風(fēng)險(xiǎn)、非致癌的慢性毒性風(fēng)險(xiǎn)和非致癌的急性毒性風(fēng)險(xiǎn)3個方面評估污染物的暴露和健康風(fēng)險(xiǎn)。目前USEPA基于1996年、1999年、2002年和2005年的4次排放數(shù)據(jù)，分別完成了4次全國有毒空氣污染物評估。2011年，US EPA公開了2005年開展評估的全部數(shù)據(jù)，讓社會各界了解相關(guān)工作［4］。通過這種定期的風(fēng)險(xiǎn)評估工作和信息公開，為制訂有毒空氣污染物控制政策、設(shè)定優(yōu)先管理領(lǐng)域等管理決策提供了技術(shù)和數(shù)據(jù)支持，讓社會各界了解和掌握排放源及其污染程度，以支持環(huán)保政策的落實(shí)。

為加強(qiáng)公眾宣傳，提高大氣控制策略的民眾基礎(chǔ)，USEPA發(fā)布了《有毒空氣污染物暴露評估公眾指南》和《有毒空氣污染物風(fēng)險(xiǎn)評估公眾指南》，使公眾更加了解有毒空氣污染物，防范對健康造成的影響，將知識信息傳遞給社會公眾。

3 有毒空氣污染物的控制方法

CAA控制有毒空氣污染物固定源的方法有3類:1)實(shí)施國家排放源標(biāo)準(zhǔn);2)開展風(fēng)險(xiǎn)與技術(shù)審核;3)實(shí)施面源控制。同時(shí)，針對移動源和室內(nèi)源，也實(shí)施有毒空氣污染物的控制［6］。

3.1 國家排放源標(biāo)準(zhǔn)

CAA的112節(jié)要求對有毒空氣污染物控制采取排放源標(biāo)準(zhǔn)(National Emissions Standards for Hazardous Air Pollutants，NESHAP)，也就是對同一類排放源的多種污染物實(shí)施統(tǒng)一控制(針對排放源的技術(shù)控制)，而不同于之前對同一排放源的多種污染物實(shí)施分別控制(針對污染物的限值控制)［7］。標(biāo)準(zhǔn)所指為技術(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，不是通常理解的排放限值標(biāo)準(zhǔn)。CAA要求針對每類排放源(source category)采取最大可得控制技術(shù) (maximum achievable control technology，MACT)，設(shè)定了有毒空氣污染物的排放限值(emissions limits)。MACTs的控制標(biāo)準(zhǔn)覆蓋80多類排放源，包括工業(yè)源和商業(yè)源，也包括化工廠、煉油廠、煉鋼廠等大型源和干洗、商業(yè)消毒、電鍍、二次熔煉等小型源。為了清楚地鑒別涉及排放的各行業(yè)，US EPA制訂了排放源清單，這是控制有毒空氣污染物的最重要基礎(chǔ)工作，通過該項(xiàng)工作，政府和公眾掌握了排放這189種有毒空氣污染物的來源，使管控有了針對性。最初清單于1992年6月16日在聯(lián)邦法規(guī) FR上發(fā)布。通過MACT標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，US EPA估計(jì)每年減少了有毒空氣污染物排放量約150萬t［8］。

3.2 風(fēng)險(xiǎn)與技術(shù)審核

風(fēng)險(xiǎn)與技術(shù)審核(risk and technology review，RTR)是控制有毒空氣污染物的另一重要手段，補(bǔ)充實(shí)施MACT標(biāo)準(zhǔn)后的不足。CAA 112(f)(2)直接要求US EPA在每個排放源類別實(shí)施MACT標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，以了解實(shí)施MACT標(biāo)準(zhǔn)后的剩余風(fēng)險(xiǎn)，并為是否需要提高標(biāo)準(zhǔn)來解決剩余風(fēng)險(xiǎn)提供基礎(chǔ)。因此，可以說，排放技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定是風(fēng)險(xiǎn)評估的前提，風(fēng)險(xiǎn)評估的結(jié)果又可以指導(dǎo)排放標(biāo)準(zhǔn)的更新，二者相互補(bǔ)充。

CAA 112(f)要求USEPA給國會的報(bào)告中包括使用MACT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后還有多少剩余風(fēng)險(xiǎn)，以及評估這些剩余風(fēng)險(xiǎn)的方法。CAA 112(d)(6)要求US EPA評估和修改MACT標(biāo)準(zhǔn)，必要時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮技術(shù)的發(fā)展、實(shí)踐、過程和控制。USEPA于1999年3月發(fā)布了給國會的剩余風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告(Residual Risk Report to Congress)，說明了這些內(nèi)容。

為了更有效地開展剩余風(fēng)險(xiǎn)評估，科學(xué)顧問委員會(The Science Advisory Board，SAB)專門成立RTR方法評估小組，負(fù)責(zé)對評估方法文件進(jìn)行研討和評估，并在SAB的網(wǎng)站上公開發(fā)布相關(guān)結(jié)果。

3.3 面源控制

上述 2種控制手段均針對重點(diǎn)源(major sources)，USEPA將每年排放單一有毒空氣污染物大于10 t或者每年排放多種有毒空氣污染物大于25 t的排放源稱為重點(diǎn)源，而將每年排放單一有毒空氣污染物少于10 t或者每年排放多種有毒空氣污染物少于25 t的排放源稱為面源(area sources)，這種區(qū)分有助于細(xì)化管理，集中力量解決重點(diǎn)的污染問題，也不至于樹立太多的管理對象，但由于面源也有風(fēng)險(xiǎn)，也需要管理，于是，在城市有毒空氣污染物戰(zhàn)略下，US EPA開發(fā)了控制有毒空氣污染物面源的標(biāo)準(zhǔn)，如針對化學(xué)制造業(yè)，US EPA發(fā)布了化工制造面源 (chemical manufacturing areas sources，CMAS)空氣排放控制規(guī)定［9|10］。

USEPA通過3個分別的排放源清單(包括Urban Air Toxics Strategy中的排放源清單)，總共識別出70個面源類別，這些面源的排放量占33種城市有毒空氣污染物排放量的90%以上，70個面源中有28個已經(jīng)于2007年6月實(shí)施管理，其余面源標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中。

3.4 移動源和室內(nèi)控制

針對移動源(如汽車)和室內(nèi)空氣的有毒空氣污染物，US EPA和地方政府及其他聯(lián)邦機(jī)構(gòu)開展了減少苯、甲苯等移動源有毒空氣污染物排放的工作(mobile source air toxics)，加強(qiáng)了家庭、學(xué)校室內(nèi)環(huán)境(indoor air quality)有毒物質(zhì)的控制。US EPA還提出了無毒空氣的實(shí)施方案(Taking Toxics Out of the Air)，這些行動和項(xiàng)目為整體上控制有毒空氣污染物發(fā)揮了一定的作用。

4 實(shí)施機(jī)構(gòu)和保障機(jī)構(gòu)

面對大量細(xì)致的大氣污染物控制工作，USEPA專門成立空氣和輻射辦公室(Office of Air and Radiation，OAR)負(fù)責(zé)實(shí)施CAA［11］。OAR主要從空氣污染區(qū)域角度(室內(nèi)與室外)結(jié)合產(chǎn)生空氣污染的來源(固定和移動)實(shí)施空氣環(huán)境管理，下設(shè)4個二級業(yè)務(wù)辦公室，分別為:空氣質(zhì)量規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)辦公室(Office of Air Quality Planning and Standards，OAQPS)，負(fù)責(zé)有毒空氣污染的控制;溫室氣體辦公室(Office of Atmospheric Programs，OAP);運(yùn)輸空氣質(zhì)量辦公室(Office of Transportation and Air Quality，OTAQ);室內(nèi)空氣和輻射辦公室(Office of Radiation and Indoor Air，ORIA)。由于CAA涉及大量的化學(xué)物質(zhì)和相關(guān)行業(yè)的管理，US EPA的其他部門也參與到法案實(shí)施過程中來。如污染預(yù)防和有毒物質(zhì)控制辦公室(Office of Pollution Prevention and Toxics，OPPT)也支持有毒空氣控制項(xiàng)目的實(shí)施。此外，有毒空氣污染物清單、排放源清單，以及MACT標(biāo)準(zhǔn)均涉及非常強(qiáng)的技術(shù)工作，需要專門的科學(xué)研究，CAA 112(p)要求USEPA建立一個具有流行病學(xué)、腫瘤學(xué)、毒理學(xué)、肺醫(yī)學(xué)、病理學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)等研究能力的全國城市空氣有毒物質(zhì)研究中心。112(o)要求國家科學(xué)院對USEPA提出的癌癥和非癌癥的風(fēng)險(xiǎn)評估方法進(jìn)行評審，并且將研究結(jié)果向國會報(bào)告，將全國最有力的科學(xué)團(tuán)隊(duì)集中于有毒空氣污染物進(jìn)行研究。

5 我國有毒空氣污染物的控制情況和建議

我國的《大氣污染防治法》第二十條提出了有毒有害污染物的概念［12］，但未提出具體的化學(xué)物質(zhì)清單，也沒有提出排放源清單，這使我國大氣有毒有害污染物的控制失去針對性和操作性，具體實(shí)施起來十分困難。有毒空氣污染物的控制基本沒有開展，只是對各行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定特征污染物的限值標(biāo)準(zhǔn)，沒有制訂過程的技術(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，控制手段相對單一。

2013年9月10日，國務(wù)院出臺《關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動計(jì)劃的通知》(國發(fā)［2013］37號)［13］，提出大氣污染防治的總體要求、奮斗目標(biāo)和政策舉措。其中明確提出了在石化、有機(jī)化工、表面涂裝、包裝印刷等行業(yè)實(shí)施揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治，開展石化行業(yè)“泄漏檢測與修復(fù)”技術(shù)改造，完善涂料、膠黏劑等產(chǎn)品揮發(fā)性有機(jī)物限值標(biāo)準(zhǔn)，推廣使用水性涂料，鼓勵生產(chǎn)、銷售和使用低毒、低揮發(fā)性有機(jī)溶劑等要求。這相當(dāng)于對化學(xué)工業(yè)的揮發(fā)性有機(jī)物的控制提出了全面的部署。但還需要更細(xì)化和更具體的指導(dǎo)性文件來支撐相應(yīng)工作的開展。

從美國情況的介紹可知，揮發(fā)性有機(jī)物與有毒空氣污染物均是化學(xué)物質(zhì)的群體名稱，它們的物質(zhì)清單范圍有交叉，也有不同。2個清單從不同角度確定化學(xué)物質(zhì)范圍，揮發(fā)性有機(jī)物從物質(zhì)的理化固有特性入手，而有毒空氣污染物從物質(zhì)的毒性和在空氣中的存在性入手。但重要的策略都是首先制訂控制的化學(xué)物質(zhì)清單以及排放源清單，掌握各排放源中各排放因子的貢獻(xiàn)，做到動態(tài)知點(diǎn)情，也動態(tài)知全情。其次，通過管理行政控制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)控制或者市場交易控制等不同手段削減排放量。我國提出以揮發(fā)性有機(jī)物為對象解決大氣污染問題，替代有毒空氣污染物提法，可以適當(dāng)減少公眾恐慌。要真正實(shí)現(xiàn)有效治理大氣污染，亟需加強(qiáng)化學(xué)品環(huán)境管理，完善篩選需要控制的化學(xué)物質(zhì)清單和排放源清單，同時(shí)讓環(huán)保人員掌握化學(xué)工業(yè)的制造工藝及過程方面的知識，分類別、分行業(yè)、分步驟推進(jìn)，在限值標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，增加補(bǔ)充技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也就是從排放點(diǎn)的限值控制擴(kuò)展到工藝的技術(shù)過程控制，協(xié)同開展環(huán)境污染的治理，實(shí)現(xiàn)改善空氣質(zhì)量的奮斗目標(biāo)［14|15］。

［1］ 張曉萌，王連生．美國控制空氣污染物的對策［J］．環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2009，33(3):200|204．

［2］ 秦虎，張建宇．以《清潔空氣法》為例簡析美國環(huán)境管理體系［J］．環(huán)境科學(xué)研究，2005，18(4):55|62．

［3］ 黃博雅．中美有毒空氣污染物防控比較探析［J］．中國人口·資源和環(huán)境，2011，21(12):96|99．

［4］ USEnvironmental Protection Agency．Aboutair toxics［EB/OL］．(2012|06|21)［2013|10|23］．http://www．epa．gov/air/ toxicair/newtoxics．html．

［5］ USEnvironmental Protection Agency．The air toxics strategy fact sheet［R］．Washington DC:Office of Air and Radiation，2003．

［6］ 周軍英，汪云崗，錢誼．美國大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)體系綜述［J］．農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，1999，15(1):53|58．

［7］ USEnvironmental Protection Agency．National emission standards for hazardousair pollutants(NESHAP)［EB/OL］．(2013|10| 22)［2013|10|23］．http://www．epa．gov/ttn/atw/ mactfnlalph．html．

［8］ USEnvironmental Protection Agency．National emission standards for hazardous air pollutants for source categories: general provisions and requirements for control technology determinations for major sources in accordance with clean air act sections，sections 112(g)and 112(j)|background information for promulgated standards［R］．Washington DC:Office of Air Quality Planning and Standards，2002．

［9］ USEnvironmental Protection Agency．Pollutants and sources［EB/ OL］．(2012|06|21)［2013|10|23］．http://www．epa．gov/ ttn/atw/pollsour．html．

［10］ USEnvironmental Protection Agency．Area source standards［EB/ OL］．(2013|10|22)［2013|10|23］．http://www．epa．gov/ ttn/atw/area/arearules．html．

［11］ USEnvironmental Protection Agency．About the office of air and radiation(OAR)［EB/OL］．(2013|07|19)［2013|10|23］．http:xA1/xA1/www2．epa．govxA1/about e paxA1/a boair|and| radiation|oar．

［12］ 全國人民代表大會常務(wù)委員會．中華人民共和國大氣污染防治法［EB/OL］．(2000|04|29)［2013|10|10］．http:// www．gov．cnxA1/zil iaoxA1/f l f gxA1/2005|0ent_20945．htm．

［13］ 中華人民共和國國務(wù)院辦公廳．國務(wù)院關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動計(jì)劃的通知［EB/OL］．(2013|09|10)［2013|10| 10］．http:xA1/x A 1/ww w．gov．cnxA1/ z w gkxA1/2013|0 _2486773．htm．

［14］ 云雅如，王淑蘭，胡君，等．中國與歐美大氣污染控制特點(diǎn)比較分析［J］．環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2012(4):32|36．

［15］ 趙建國，楊利嫻，陳曉珊，等．美國涂料行業(yè)VOC污染控制政策與技術(shù)研究［J］．涂料工業(yè)，2012，42(2):44|52．?

Study on Toxic Air Pollution Control in terms of Chem ical Substances in the USA

YE Jing，HUO Li－bin，NIE Jing－lei
Solid Waste and Chemical Management Technique Center of Ministry of Environment Protection，Beijing 100012，China

The legal basis，pollutants selection and evaluation of toxic air pollution control in USA were introduced in terms of chemical substances．The approaches to toxic air pollution control stipulated by the laws and regulations were also introduced．Finally，the suggestions on strengthening chemical environmental management and jointly promoting air environmental protection were proposed．

chemical substances;USA;toxic air pollutants;pollution control

X－01;X51

A

10．3969/j．issn．1674－991X．2014．03．036

1674－991X(2014)03－0220－05

2013－10－24

環(huán)境保護(hù)部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201109037)

葉旌(1978—)，女，副研究員，博士，主要從事化學(xué)品環(huán)境管理工作，yej@crc|mep．org．cn

*責(zé)任作者:聶晶磊(1972—)，男，副研究員，碩士，主要從事化學(xué)品環(huán)境管理工作，niejl@crc|mep．org．cn