張國寧,欒志強
(1.中國環境科學研究院,北京 100012;2.中國環境保護產業協會廢氣凈化專業委員會,北京 100045)
我國大氣污染控制開始于20世紀70年代,歷經除塵、脫硫、脫硝等階段,2010年之后開始重視揮發性有機物(VOCs)污染控制。隨著藍天保衛戰的深入開展,VOCs污染控制相關法律、標準、政策要求日益完善,有力支撐了臭氧(O3)和細顆粒物(PM2.5)污染防治工作。
我國VOCs污染控制最初僅是從防止惡臭擾民、管控有毒有害污染物健康風險的角度,對VOCs 單項物質或綜合指標提出控制要求。例如,《惡臭污染物排放標準》(GB 14554—1993)規定了甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚、二硫化碳、三甲胺、苯乙烯等6 項單項VOCs 物質及臭氣濃度綜合指標的廠界及排氣筒排放限值;《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297—1996)規定了苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙醛、丙烯醛、丙烯腈、甲醇、酚類、苯胺類、氯苯類、硝基苯類、氯乙烯、氰化氫、光氣等15 項單項VOCs 物質及非甲烷總烴(NMHC)綜合指標的排氣筒有組織排放濃度、最高允許排放速率和廠界無組織排放監控濃度限值。
2000年第一次修訂的《大氣污染防治法》未明確提出VOCs污染控制要求,僅提出有機烴類尾氣、惡臭氣體、可燃性氣體、有毒有害氣體等類似概念[1]。
第一次在排放標準中出現VOCs 概念的是《合成革與人造革工業污染物排放標準》(GB 21902—2008),該標準除了對苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)4 項單項VOCs 物質進行排放控制外,還對VOCs 排放總量(所有VOCs 濃度的總和)進行了控制,并在附錄中給出了VOCs 監測技術導則。
2010年發布的《關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量的指導意見》首次將VOCs 作為大氣污染聯防聯控的重點污染物,與SO2、NOx、顆粒物并列,這對我國VOCs 污染防治具有里程碑意義,標志著VOCs污染控制從此走上了環保主戰場、大舞臺。
2012年印發的《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》指出,當前我國大氣環境形勢十分嚴峻,在傳統煤煙型污染尚未得到控制的情況下,以臭氧、細顆粒物(PM2.5)和酸雨為特征的區域性復合型大氣污染日益突出,要求開展重點行業治理,完善VOCs 污染防治體系。
2013年國務院印發的《大氣污染防治行動計劃》明確了未來5年的奮斗目標和具體指標,提出了十個方面的措施,又稱“大氣十條”。VOCs 污染治理是“大氣十條”的重要內容,要求在石化、有機化工、表面涂裝、包裝印刷等行業實施VOCs 綜合整治,在石化行業開展“泄漏檢測與修復”技術改造,限時完成加油站、儲油庫、油罐車的油氣回收治理,在全社會推廣使用水性涂料、低揮發性有機溶劑等。
為指導全國VOCs 污染防治工作,2013年發布的《揮發性有機物(VOCs)污染防治技術政策》從含VOCs 原料和產品的生產、儲存運輸銷售、使用、消費等環節明確了VOCs污染控制的技術路線、原則和方法。同期還配套發布了《吸附法工業有機廢氣治理工程技術規范》(HJ 2026—2013)、《催化燃燒法工業有機廢氣治理工程技術規范》(HJ 2027—2013)。
2018年第二次修正的《大氣污染防治法》明確了VOCs污染控制的法律要求,從源頭減排、過程控制、末端治理全鏈條進行規制。
在源頭減排方面,《大氣污染防治法》第十三條規定,制定涂料等含揮發性有機物產品的質量標準,應當明確大氣環境保護要求;第四十四條要求,生產、進口、銷售和使用含揮發性有機物的原材料和產品的,其揮發性有機物含量應當符合質量標準或者要求。為此,國家有關部門制定了《木器涂料中有害物質限量》《建筑用墻面涂料中有害物質限量》《車輛涂料中有害物質限量》《工業防護涂料中有害物質限量》等標準,規定了各類涂料中VOCs 含量限值;制定了《膠粘劑揮發性有機化合物限量》《油墨中可揮發性有機化合物(VOCs)含量的限值》《清洗劑揮發性有機化合物含量限值》等標準,規定了其他含VOCs 產品的VOCs 含量限值。
在此基礎上,《大氣污染防治法》第四十六條對工業涂裝企業還有更加嚴格的規定,要求使用低揮發性有機物含量的涂料,并建立臺賬,記錄生產原料、輔料的使用量、廢棄量、去向,以及揮發性有機物含量。工業涂裝企業使用“低VOCs 含量”的涂料,可參考《低揮發性有機化合物含量涂料產品技術要求》(GB/T 38597—2020)。違反該條款規定,由生態環境部門處罰,這與違反產品質量標準的處罰主體不同。
在過程控制和末端治理方面,《大氣污染防治法》明確了工藝密閉、VOCs 廢氣收集處理等要求。《大氣污染防治法》第四十五條規定,產生含揮發性有機物廢氣的生產和服務活動,應當在密閉空間或者設備中進行,并按照規定安裝、使用污染防治設施;無法密閉的,應當采取措施減少廢氣排放。第四十七條規定,石油、化工以及其他生產和使用有機溶劑的企業,應當采取措施對管道、設備進行日常維護、維修,減少物料泄漏,對泄漏的物料應當及時收集處理。儲油儲氣庫、加油加氣站、原油成品油碼頭、原油成品油運輸船舶和油罐車、氣罐車等,應當按照國家有關規定安裝油氣回收裝置并保持正常使用。
這些規定使得VOCs污染控制有法可依,對違反相關規定的可依法予以處罰,從而為VOCs污染控制奠定堅實的法制基礎。
根據法律授權,國家生態環境主管部門逐步建立起VOCs 污染防治標準體系,規制、指導全國VOCs污染防治工作。
排放標準是執法準繩和環境管理的基本手段,《大氣污染防治法》規定國務院生態環境主管部門或者省、自治區、直轄市人民政府制定大氣污染物排放標準;企業事業單位和其他生產經營者向大氣排放污染物的,應當符合大氣污染物排放標準;超過大氣污染物排放標準排放大氣污染物,由縣級以上人民政府生態環境主管部門責令改正或者限制生產、停產整治,并處十萬元以上一百萬元以下的罰款,情節嚴重的,報經有批準權的人民政府批準,責令停業、關閉。
強制性是排放標準的最大特征。為了通過法制手段推進VOCs 污染防治工作,我國從“十二五”開始著手制定VOCs 排放標準, 這些標準在“十二五”“十三五”“十四五”期間陸續出臺,目前國家固定源涉VOCs 排放標準共23 項,約占國家固定源大氣污染物排放標準的一半,涵蓋了陸上石油天然氣開采、煉油、石油化工、合成樹脂、油品儲運銷、焦化、制藥、農藥、涂料油墨膠粘劑、合成革與人造革、橡膠制品、印刷等主要VOCs 排放行業。其他沒有行業專項排放標準的污染源,統一執行《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297—1996)、《揮發性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822-2019)的規定,保證了監管體系的嚴密性。
在VOCs 排放標準體系建立完善的過程中,逐步形成了VOCs 的法定定義和綜合表征指標。2015年發布的煉油、石化、合成樹脂三項排放標準中,綜合國內外VOCs 相關定義和認知,給出了“參與大氣光化學反應的有機化合物,或者根據規定的方法測量或核算確定的有機化合物”的定義,這主要用于排放標準管控[2]。2019年國家發布了《揮發性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822—2019),為滿足更多領域應用的需要,又將VOCs 的定義拓展為“參與大氣光化學反應的有機化合物,或者根據有關規定確定的有機化合物”,這既反映了PM2.5和O3協同管控的主要環境管理目的,也兼顧了監測可行性、工業領域等其他方面的應用需要。其中,“有關規定”含義較豐富,主要涉及相關標準、政策文件中對高毒害物質、惡臭擾民物質的管控,監測標準中基于測定方法、檢測儀器響應確定的VOCs,以及工業生產部門基于蒸氣壓、沸點界定或按照產品質量標準規定方法測得的VOCs 等[3]。
《揮發性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822—2019)首次明確了VOCs 的兩種綜合表征方法,規定“在表征VOCs 總體排放情況時,根據行業特征和環境管理要求,可采用總揮發性有機物(以TVOC 表示)、非甲烷總烴(以NMHC 表示)作為污染物控制項目”,并給出了TVOC、NMHC 的定義。《揮發性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822—2019)還與《大氣污染防治法》充分銜接,首次界定了“密閉”“密閉空間”的概念,為認定法律責任、采取措施性控制要求等提供了可衡量的標尺。
為支撐VOCs污染控制工作,我國近年來大力制定VOCs 環境監測標準,初步構建了由監測技術規范、分析方法標準、監測儀器與系統技術要求、環境標準樣品等4 類標準構成的VOCs 監測標準體系。
對于監測技術規范,在通用的《固定源廢氣監測技術規范》(HJ/T 397—2007)、《大氣污染物無組織排放監測技術導則》(HJ/T 55—2000)的基礎上,增加了針對VOCs 監測的《固定污染源廢氣 揮發性有機物的采樣 氣袋法》(HJ 732—2014)、《泄漏和敞開液面排放的揮發性有機物檢測技術導則》(HJ 733—2014)和《固定污染源廢氣 非甲烷總烴連續監測技術規范》(HJ 1286—2023)。
對于分析方法標準,制修訂了適用于排放源VOCs 測定的《固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 氣相色譜法》(HJ 38—2017)、《固定污染源廢氣 揮發性有機物的測定 固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質譜法》(HJ 734—2014)和適用于環境空氣中VOCs 測定的《環境空氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 直接進樣-氣相色譜法》(HJ 604—2017)、《環境空氣 揮發性有機物的測定 吸附管采樣-熱脫附/氣相色譜-質譜法》(HJ 644—2013)、《環境空氣 65 種揮發性有機物的測定 罐采樣/氣相色譜-質譜法》(HJ 759—2023)等方法標準。同時,針對每項(類)VOCs 測定的分析方法標準也豐富起來,如《固定污染源廢氣 醛、酮類化合物的測定 溶液吸收-高效液相色譜法》(HJ 1153—2020)、《固定污染源廢氣 苯系物的測定 氣袋采樣/直接進樣-氣相色譜法》(HJ 1261—2022)等。
對于監測儀器與系統技術要求,制定了《環境空氣 揮發性有機物氣相色譜連續監測系統技術要求及檢測方法》(HJ 1010—2018)、《環境空氣和廢氣 揮發性有機物組分便攜式傅里葉紅外監測儀技術要求及檢測方法》(HJ 1011—2018)、《環境空氣和廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴便攜式監測儀技術要求及檢測方法》(HJ 1012—2018)、《固定污染源廢氣 非甲烷總烴連續監測系統技術要求及檢測方法》(HJ 1013—2018)等標準。
為滿足VOCs 分析測定的需要,研制了《甲醇中苯標準樣品》(GSB 07—1021—2019)、《氮氣中乙酸丁酯氣體標準樣品》(GSB 07—3901—2021)等環境標準樣品。
為支撐排放標準和排污許可制度的實施,指導企業科學、規范開展VOCs 污染防治工作,生態環境部近年來針對典型VOCs 排放行業,陸續出臺了《印刷工業污染防治可行技術指南》(HJ 1089—2020)、《紡織工業污染防治可行技術指南》(HJ 1177—2021)、《涂料油墨工業污染防治可行技術指南》(HJ 1179—2021)、《家具制造業污染防治可行技術指南》(HJ 1180—2021)、《汽車工業污染防治可行技術指南》(HJ 1181—2021)、《鑄造工業大氣污染防治可行技術指南》(HJ 1292—2023)、《農藥制造工業污染防治可行技術指南》(HJ 1293—2023)、《制革工業污染防治可行技術指南》(HJ 1304—2023)、《制藥工業污染防治可行技術指南 原料藥(發酵類、化學合成類、提取類)和制劑類》(HJ 1305—2023)等標準。
為指導和規范VOCs 治理工程的建設和運行,充分發揮污染治理設施的減排效益,國家在已有吸附法、催化燃燒法工程技術規范的基礎上,又發布了《蓄熱燃燒法工業有機廢氣治理工程技術規范》(HJ 1093—2020)和《包裝印刷業有機廢氣治理工程技術規范》(HJ 1163—2021)。
與標準在一段時間內相對穩定不同,政策文件的最大特點就是時效性,隨著環保形勢的發展,會不斷更新要求,我國在2017年后密集出臺了VOCs 污染防治政策文件,說明了我國VOCs 污染防治的緊迫性。
2018年印發的《中共中央 國務院關于全面加強生態環境保護 堅決打好污染防治攻堅戰的意見》在“堅決打贏藍天保衛戰”部分提出,強化工業企業無組織排放管理,推進揮發性有機物排放綜合整治。到2020年,揮發性有機物排放總量比2015年下降10%以上。隨后,國務院印發的《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》要求實施VOCs 專項整治方案。
2021年印發的《中共中央 國務院關于深入打好污染防治攻堅戰的意見》在“著力打好臭氧污染防治攻堅戰”部分提出,聚焦夏秋季臭氧污染,大力推進揮發性有機物和氮氧化物協同減排;到2025年,揮發性有機物、氮氧化物排放總量比2020年分別下降10%以上,臭氧濃度增長趨勢得到有效遏制,實現細顆粒物和臭氧協同控制。
為落實《大氣污染防治法》和國家政策要求,大力推進VOCs 污染防治工作,2017年出臺《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》,2019年出臺《重點行業揮發性有機物綜合治理方案》,2020年出臺《2020年揮發性有機物治理攻堅方案》,2021年出臺《關于加快解決當前揮發性有機物治理突出問題的通知》,2022年出臺《深入打好重污染天氣消除、臭氧污染防治和柴油貨車污染治理攻堅戰行動方案》。
這些政策文件聚焦5 個精準(時間精準、區位精準、對象精準、問題精準、措施精準),識別VOCs污染控制中的主要矛盾和問題,提出措施要求。2022年,生態環境部等15 個部門聯合印發的《臭氧污染防治攻堅行動方案》提出了含VOCs 原輔材料源頭替代行動和VOCs 污染治理達標行動。
根據重污染天氣應對需要,2020年生態環境部發布了《重污染天氣重點行業應急減排措施制定技術指南(2020年修訂版)》,針對39 個行業,從原輔材料、能源類型、裝備水平、污染治理技術、排放限值、無組織管控要求、監測監控水平、環境管理水平、運輸方式、運輸監管等方面設立了績效分級指標,分為A、B、C、D 級,采取“一項不符、降級評定”的原則,企業按績效分級情況決定重污染天氣期間采取的差異化減排措施,其中A 級企業在重污染天氣應急期間采取自主減排措施,其他企業則有強制減排要求。
績效分級文件對煉油與石油化工、制藥、農藥、涂料、油墨、包裝印刷、人造板制造、人造革與合成革制造、橡膠制品制造、玻璃鋼、制鞋、家具制造、汽車整車制造、工程機械制造、工業涂裝等VOCs 典型排放行業,規定了績效分級要求,引導企業向A級標桿企業學習、看齊,從而在重污染天氣應急減排、財稅金融支持、環保監管等方面享受一定的政策優惠。以工業涂裝的原輔材料分級為例,A 級企業要求使用粉末涂料或符合《低揮發性有機化合物含量涂料產品技術要求》(GB/T 38597—2020)規定的涂料產品。
配合當前開展的VOCs 污染防治監督幫扶工作,生態環境部還編寫了《揮發性有機物治理實用手冊》《重點行業企業揮發性有機物現場檢查指南(試行)》,為企業和生態環境部門提供指導。