揮發(fā)性有機物污染防治政策及監(jiān)測技術(shù)綜述

白楊

摘 要：揮發(fā)性有機物是一種重要的污染物，嚴(yán)重威脅環(huán)境質(zhì)量和人民的健康。本文梳理了我國揮發(fā)性有機物污染防治政策及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，介紹了揮發(fā)性有機物監(jiān)測技術(shù)。

關(guān)鍵詞：揮發(fā)性有機物;污染防治政策;監(jiān)測技術(shù)

中圖分類號：S-1

文獻標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190715026

引言

近年來，全國二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵控制取得明顯進展，工業(yè)揮發(fā)性有機物（VOCs）已成為我國大氣污染防治的重點， VOCs種類繁多，是城市光化學(xué)煙霧的前驅(qū)物質(zhì)，個別VOCs對于人體健康構(gòu)成了巨大的威脅[1]。因此，對其進行防治已列入大氣污染防治工作重要組成。通過對我國VOCs的現(xiàn)行污染防治政策法規(guī)進行梳理，可以指導(dǎo)做好下一步的治理工作，相應(yīng)監(jiān)測技術(shù)也為后期的治理防治提供監(jiān)測數(shù)據(jù)技術(shù)支撐。

1 揮發(fā)性有機物基本情況

1.1 揮發(fā)性有機物的定義

根據(jù)原環(huán)境保護部《“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治工作方案》中的定義為：參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機化合物，包括非甲烷烴（烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等）、含氧有機物（醛、酮、醇、醚等）、含氯有機物、含氮有機物、含硫有機物等，是形成臭氧（O3）和細(xì)顆粒物（PM2.5）污染的重要前體物[2]。

1.2 揮發(fā)性有機物的來源

揮發(fā)性有機物的來源主要包括工業(yè)源、交通源及生活源和農(nóng)業(yè)源。工業(yè)源包括石化、化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷、電子、制鞋和紡織印染等。交通源包括機動車尾氣排放及油氣儲運銷油氣。生活和農(nóng)業(yè)源包括建筑裝飾、汽車修理及秸稈焚燒和散煤燃燒等。

1.3 揮發(fā)性有機物的危害

揮發(fā)性有機物的危害包括2類，對人體的危害和對大氣環(huán)境的影響。對人體的危害主要指由于其刺激性的氣味會對感官和粘膜產(chǎn)生刺激，并有基因毒性及致癌作用。當(dāng)環(huán)境中揮發(fā)性有機會濃度過高時，會引起人的頭痛、惡心及嘔吐，嚴(yán)重的會對肝臟，大腦和神經(jīng)系統(tǒng)造成長期影響。苯、甲苯及甲醛等物質(zhì)被認(rèn)為是具有致癌風(fēng)險的物質(zhì)。對環(huán)境的危害主要有對空氣能見度、氣候變化及對臭氧層產(chǎn)生影響。

2 我國揮發(fā)性有機物污染防治管理政策體系

2.1 揮發(fā)性有機物污染防治相關(guān)法律和管理制度

近年來，我國環(huán)保部門逐步深化了對揮發(fā)性有機物污染的認(rèn)識，并完善了相關(guān)法律政策體系。

2010年國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境保護部等部門關(guān)于推進大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量指導(dǎo)意見的通知（國辦發(fā) [2010]33號）首次將揮發(fā)性有機污染物列入重點控制的污染物。文件要求開展揮發(fā)性有機物污染防治。從事噴漆、石化、制鞋、印刷、電子、服裝干洗等排放揮發(fā)性有機污染物的生產(chǎn)作業(yè)，應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范進行污染治理。推進加油站油氣污染治理，按期完成重點區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有油庫、加油站和油罐車的油氣回收改造工作，并確保達(dá)標(biāo)運行;新增油庫、加油站和油罐車應(yīng)在安裝油氣回收系統(tǒng)后才能投入使用。嚴(yán)格控制城市餐飲服務(wù)業(yè)油煙排放。

《中華人民共和國大氣污染防治法》為做好揮發(fā)性有機物的防治工作進行了法律制度的頂層設(shè)計。首次將揮發(fā)性有機化合物納入法律監(jiān)管范圍，規(guī)范了企業(yè)污染排放，提供了其防治污染的法律依據(jù)。

《大氣污染防治法》從產(chǎn)生源頭，到生產(chǎn)環(huán)節(jié)的污染防治設(shè)施，到最后的排放控制進行了詳細(xì)的規(guī)定，并重點對工業(yè)涂裝企業(yè)、石油、化工以及其他生產(chǎn)和使用有機溶劑的等企業(yè)并明確了相應(yīng)的管理要求，并提出相應(yīng)的處罰處理措施。

2017年關(guān)于印發(fā)《“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治工作方案》的通知全面加強揮發(fā)性有機物（VOCs）污染防治工作，強化重點地區(qū)、重點行業(yè)、重點污染物的減排，提高管理的科學(xué)性、針對性和有效性，遏制臭氧上升勢頭，促進環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善[3]。

2.2 揮發(fā)性有機物排放標(biāo)準(zhǔn)

為了控制揮發(fā)性有機物的排放，保證空氣質(zhì)量，國家提出了排入大氣中的污染物數(shù)量或濃度所規(guī)定的限制標(biāo)準(zhǔn)。

目前，我國已經(jīng)建立并逐步完善揮發(fā)性有機物排放標(biāo)準(zhǔn)體系。國家層面現(xiàn)有的42項固定源排放標(biāo)準(zhǔn)，其中涉及揮發(fā)性有機物的有14項。各地也在逐步完善標(biāo)準(zhǔn)體系，京津冀地區(qū)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)比較多其中北京12項、天津2項、河北2項、長三角地區(qū)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)上海8項、浙江2項、珠三角地區(qū)廣東發(fā)布5項標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)行揮發(fā)性有機物排放標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)分布主要包括：通用標(biāo)準(zhǔn)、石化、化工、醫(yī)藥、油品儲運銷、塑料橡膠皮革制品、表面涂裝、印刷印染、社會服務(wù)及其他等[4]。

2.3 揮發(fā)性有機物污染防治技術(shù)政策規(guī)范

技術(shù)政策是國家環(huán)境保護技術(shù)管理體系的基礎(chǔ)性法規(guī)，是國家在某一領(lǐng)域內(nèi)，是有關(guān)法律實施發(fā)布的技術(shù)性法規(guī)，是環(huán)境行政管理體系的重要技術(shù)依據(jù)。

主要作用在指導(dǎo)最佳實用技術(shù)導(dǎo)則、清潔生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)則、工程技術(shù)規(guī)范等技術(shù)法規(guī)的編制;指導(dǎo)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等環(huán)境行政管理法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn);是環(huán)境監(jiān)督管理的執(zhí)行技術(shù)依據(jù)。

《揮發(fā)性有機物污染防治技術(shù)政策》是根據(jù)一定階段的經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展水平和環(huán)境保護目標(biāo)，是行業(yè)污染防治的基本制度文件。該政策對適用范圍、發(fā)展目標(biāo)，源頭和過程控制，末端治理和綜合利用及鼓勵研發(fā)的新技術(shù)、新材料和新裝備等方面進行了指導(dǎo)。

目前《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物污染控制技術(shù)指南》及《揮發(fā)性有機物治理工程技術(shù)規(guī)范》正在逐步制定完善。

2016年原環(huán)境保護部基于技術(shù)成熟、治理效果穩(wěn)定、經(jīng)濟合理可行，經(jīng)過征集和篩選后下發(fā)了《2016年國家先進污染防治技術(shù)目錄揮發(fā)性有機物防治領(lǐng)域》的公示，目錄包括多項防治技術(shù)。涉及石油化工、印刷、包裝、制鞋、汽車涂裝、制藥、垃圾惡臭、餐廚凈化等行業(yè)。

3 揮發(fā)性有機物的監(jiān)測技術(shù)

揮發(fā)性有機物的監(jiān)測方法包括實驗室方法和在線（自動）監(jiān)測2類。由于揮發(fā)性有機物存在在濃度低，成分復(fù)雜，現(xiàn)場工況惡劣等情況，所以揮發(fā)性有機物的監(jiān)測需要進行詳細(xì)的前處理、預(yù)濃縮等環(huán)節(jié)。

3.1 揮發(fā)性有機物的實驗室監(jiān)測技術(shù)

大氣中揮發(fā)性有機物監(jiān)測技術(shù)主要包括前處理、預(yù)濃縮及樣品分析等環(huán)節(jié)。

采樣方法包括全量氣體采樣方法和吸附劑富集采樣方法。

全量氣體采樣方法是環(huán)境空氣監(jiān)測中一種最為常見的采樣技術(shù)，用固定容器直接采集定量空氣的采樣方法。包括罐式采樣法和聚合物袋采樣法。

吸附劑富集采樣法是將濃縮和采樣結(jié)合在一起的一種方法，指用固體吸附劑對大氣揮發(fā)性有機物進行吸附濃縮。包括主動采樣和被動采樣的方法。

檢測方法包括氣相色譜法原理是利用組分在色譜柱和固定相間分配系數(shù)的不同，經(jīng)過多次分配實現(xiàn)分離。主要的檢測器氫火焰離子檢測器（FID）、電子捕獲檢測器（ECD）、質(zhì)譜檢測器（MS）和光離子化檢測器（PID）。高效液相色譜法（HPLC）分離效果好，檢測靈敏度高，應(yīng)用范圍更廣，但是費用較高，且分析時間較長。質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜（PTR-MS）通過質(zhì)譜檢測產(chǎn)物離子的強度來定量確定有機物的濃度，有高靈敏度，響應(yīng)速度快等特點[5]。

3.2 揮發(fā)性有機物的在線（自動）監(jiān)測技術(shù)

為了能實時反應(yīng)揮發(fā)性有機物排放情況，在實驗室的監(jiān)測方法及原理基礎(chǔ)上，并根據(jù)污染源現(xiàn)場的情況進行系統(tǒng)優(yōu)化，以使其適應(yīng)固定污染源連續(xù)監(jiān)測的要求。其相應(yīng)的技術(shù)特點包括：采樣系統(tǒng)要克服固定污染源現(xiàn)場惡劣的工況及揮發(fā)性有機物容易被水吸附造成誤差損失的特點。分析系統(tǒng)要避免受到煙氣復(fù)雜成分的影響，及時響應(yīng)污染物，同時要求實時性[6]。

常見固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物監(jiān)測方法包括：氫火焰離子化檢測（FID），其特點是對碳?xì)溆袡C物響應(yīng)敏感，結(jié)構(gòu)簡單，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用，缺點是廢氣中的其他成分會對結(jié)果產(chǎn)生影響。氣相色譜（GC-FID/PID）質(zhì)譜，具有檢測靈敏度高，可多組分同時分析，效果良好，不足之處是響應(yīng)時間較慢。傅里葉變換紅外光譜（FTIR）技術(shù)較為成熟，可同時分析多組分，但靈敏度較低，且維護成本較高。

為做好揮發(fā)性有機污染連續(xù)監(jiān)測工作，生態(tài)環(huán)境部已經(jīng)發(fā)布了固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法（HJ 1013-2018），規(guī)定了監(jiān)測系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、性能指標(biāo)和檢測方法。規(guī)范了固定污染源煙氣中非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)和檢測[7]。

4 結(jié)束語

在揮發(fā)性有機物政策法規(guī)層面，應(yīng)該進一步完善相應(yīng)的法律法規(guī)，健全法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范體系，為做好揮發(fā)性有機物污染防治工作建立法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)范支撐體系。

在揮發(fā)性有機物監(jiān)測方面應(yīng)該配套加快相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)品和監(jiān)測質(zhì)控質(zhì)量研究，為揮發(fā)性有機物污染防治提供有力的技術(shù)支撐。

參考文獻

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[7] HJ 1013-2018 固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法[S].

作者簡介：

白楊（1987-）男，工程師，碩士研究生，研究方向：污染源自動監(jiān)控管理。