对“十三五”时期挥发性有机物污染防治路径的系统思考

提出以大气环境质量改善为核心的"十三五"挥发性有机物(VOCs)污染防治思路,即全面推进复合型大气污染严重地区的VOCs排放控制,重点抓好臭氧生成潜势与二次有机气溶胶生成潜势大的活性VOCs物质及其排放重点行业的管控;基于细颗粒物(PM_(2.5))与臭氧协同控制要求,实施VOCs与氮氧化物(NO_x)协同减排;强化VOCs新增排放量控制,强化固定污染源排污许可管理。针对工业源、交通源、生活源和农业源,提出差异化的VOCs污染防治途径和重点任务,并提出建立健全VOCs管理体系的对策建议。     

“十三五”挥发性有机物总量控制情景分析

总量控制制度是一种行之有效的污染控制手段,我国从2016年开始对挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)进行总量控制.采用"排放因子法"和"回归分析法",估算和预测我国2015年和2020年人为源VOCs排放量,结果表明,2015年我国人为源VOCs排放量约为3 111.70万t;2020年基准情景VOCs排放量预计为4 173.72万t,相比于2015年增长了34.13%.根据"十三五规划纲要"中的减排要求,全国2020年VOCs总量控制目标为2015年排放量的90%,即2 800.53万t,"十三五"期间,全国至少需减少排放1 373.19万t的VOCs.在此基础上,以2015年为基准年、2020年为目标年,通过情景分析法,设置我国"十三五"期间可能推行的3种总量控制情景:重点区域全面推进VOCs减排、重点行业全面推进VOCs减排、重点区域重点行业推进VOCs减排,并对每种情景下的控制总量进行分配.结果表明,3种情景的减排潜力与削减任务均存在一定的缺口,实现"十三五"总量减排目标难度大,需要加大VOCs污染控制力度.     

我国挥发性有机物排放量变化趋势及政策研究

挥发性有机物(VOCs)作为臭氧(O₃)形成的关键前体物之一,其有效削减对于降低O₃浓度起着重要作用。本文运用排放系数法和情景分析法,分析了近十年我国VOCs排放量的变化趋势,并预测了基准情景、控制情景、强化控制情景三种情景下"十四五"期间的VOCs排放量,预测结果显示,在控制情景和强化控制情景下,"十四五"时期我国人为源VOCs排放量均将得到较大削减。最后根据预测结果,从总量控制、综合治理、管理体系、监测能力和监管能力五个方面对"十四五"时期国家VOCs减排工作提出了政策建议。     

典型城市臭氧污染源贡献及控制策略费效评估

东莞是珠三角O_3污染最严重的城市,使用RSM/CMAQ(曲面响应模型)法分析了珠三角区域人为排放的NO_x和VOCs对东莞市O_3浓度变化源贡献.2014基准年分析结果表明,扣除模型域外区域传输及天然源排放对O_3本底浓度贡献(41.00%)后,东莞本地VOCs排放对O_3贡献最大(18.50%),珠三角区域NO_x减排率13%时可持续降低东莞市O_3浓度.进一步使用ABa CAS-SE(空气污染控制成本效益与达标评估系统)对2017、2020、2025东莞市3个未来年O_3污染控制情景进行了费效评估.评估结果显示,NO_x和VOCs控制比例相对较低的2017年控制情景人体健康效益/区域控制成本比约为1.1;而控制比例相对较高的2025年东莞O_3达标情景效益成本比仅为0.1.这说明,在高减排率情景下,以末端治理为主的控制措施经济可行性较差,需综合采取产业/能源结构调整、清洁生产等措施实现NO_x和VOCs的大比例减排,实现东莞O_3的稳定达标.今后将进一步研究NO_x和VOCs减排对PM_(2.5)环境浓度及健康效益影响,开展多目标污染物协同控制费效评估.     

臭氧污染动态源贡献分析方法及应用初探

论文创新提出了基于RSM/CMAQ臭氧污染动态源贡献分析方法,并以佛山市顺德区2014年10月为例,分析了不同区域的人为可控源NO_x和VOCs减排情景下(10%、70%和100%)对本地O_3浓度变化的量化贡献.研究结果表明顺德区O_3的人为可控比例约43%,且受区域排放影响非常明显,主导上风向广州排放源总贡献(14%)超过顺德本地贡献(7%).VOCs的减排可有效削减顺德区O_3浓度,当减排力度较小时(12%),若仅控制区域NO_x排放将导致顺德区O_3浓度上升,随着减排力度的加大,区域NO_x的削减贡献会反超VOCs.RSM/CMAQ动态源贡献分析方法可为空气质量管理提供科学决策依据.     

基于OFP的大气挥发性有机物污染源分级控制解析

纵观2016年全国环境空气质量,臭氧(O_3)是六项指标中唯一一个不降反升的污染物。O_3与其前体物氮氧化物(NO_x)和大气挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)呈现高度非线性相关关系。NO_x从"十二五"规划期间作为约束性指标开始减排,而VOCs则一直呈快速增长态势。我国VOCs排放量较大,而且工业门类齐全。因此如何科学有效削减VOCs是关键。本文基于2015年全国VOCs排放清单,以及不同行业的VOCs成分谱,估算不同行业排放VOCs的臭氧生成潜势(Ozone Formation Potential,OFP),从而提出基于排放量和活性的VOCs污染源分级控制建议。     

成都市臭氧生成敏感性分析及控制策略的制定

利用OZIPR模式结合经验动力学建模方法(EKMA)模拟成都市2017年O_3生成过程并绘制EKMA曲线,模拟过程采用CB05机理描述系统的动力学机理,结果表明,成都市O_3生成处于VOCs控制区,同时存在NO_x单独减少的不利效应,O3控制策略应对VOCs进行减排或同时减排VOCs和NO_x.选取5种VOCs和NO_x减排比例进行计算,分析结果发现,VOCs与NO_x减排量呈线性关系:VOCs=0.77NO_x+0.18.成都市"十二五"规划中NO_x减排目标为19.13%,代入上式计算后知,VOCs需减排33%才能使O_3最大小时浓度达到环境空气质量的二级标准.利用臭氧生成潜势(OFP)计算14种VOCs人为排放源对O_3生成的贡献,结果显示,对OFP具有主要贡献的有8种排放源,将33%的VOCs减排目标分配到这8种排放源中,可得各排放源的VOCs减排目标:移动源11.88%、溶剂使用源10.23%、能源民用燃烧3.3%、化工行业2.97%、露天秸秆焚烧1.49%、餐饮0.83%、汽油蒸汽0.63%、建材行业0.59%.     

“双碳”背景下工业源VOCs排放特征与减排潜力研究

运用排放因子法估算2020年工业源VOCs排放量,综合相关文献调研结果、环境空气质量和“双碳”相关政策要求、技术发展规律以及专家评估,运用情景分析法确定排放源减排措施、排放因子减排率、能效提升率并量化2020—2060年强化情景和双碳情景的排放量和减排潜力,同时分析CO2和VOCs减排的协同效应.结果表明,2020年工业源VOCs排放量约为1357.5万t.含VOCs的产品使用环节排放量最大,占总量的55.7%.工业防护涂料涂装、印刷与包装印刷及石油和天然气加工为前3大排放量源,合计贡献率约为34.7%.江苏、山东、广东、浙江是全国前4大排放省份,共占全国总排放量的40.7%.4种控制情景下,2060年高速GDP-强化情景排放量最大,约为532万t;低速GDP-双碳情景最小,约469万t,相比于高速GDP-强化情景排放量减少63万t,表明双碳政策有利于VOCs减排;排放量减排率方面,2020—2040年高速GDP-双碳情景减排率小于低速GDP-强化情景,2040—2060年反之,表明双碳政策更有利于VOCs的中长期减排.环节方面,含VOCs产品的使用排放占比变化最大,2060年双碳情景...     

日本臭氧污染防治经验及对我国的启示

臭氧(O_3)污染防治在全球范围都是一个难题,我国的O_3污染防治更是起步晚、缺乏经验,O_3污染防治面临巨大挑战。文章分析总结了日本近40年O_3污染防治的经验,如严格设立环境质量标准、对前体物实施分行业管控、积极开展污染物总量控制等,提出我国应学习借鉴日本,以提升环境质量为核心,分区分步实施O_3达标管理,开展系统性科研,实现NO_x与VOCs协同减排等对策建议,以期为我国开展O_3污染防治工作、改善大气环境质量提供借鉴和参考。     

移动源排放VOCs特征及臭氧生成潜势研究—以兰州市为例

高浓度近地面臭氧(O_3)污染是国内外许多城市面临的大气污染问题,且近年来O_3浓度呈逐渐升高的趋势.随着城市规模日益扩大,移动源成为VOCs的主要排放源之一,对移动源的O_3生成潜势进行评估,并识别其关键物种和重点污染区域,可为城市O_3控制对策的制定提供科学依据.本文以兰州市移动源为例,结合排放系数、交通流量及相关统计数据,建立兰州市VOCs移动源排放清单,并使用最大增量反应活性(MIR)估算移动源VOCs的臭氧生成潜势(OFP).结果表明,兰州市汽油车是移动源中最主要的OFP贡献源类,占移动源的71.12%;烯烃和芳香烃为移动源总OFP主要的贡献者,主要贡献物种为:乙烯、丙烯、甲醛、3-甲基-1-丁烯、甲苯、正丁烯、乙炔、间二甲苯、1,2,4-三甲基苯、邻二甲苯,这10个物种的OFP占移动源总OFP的67.29%;根据兰州市移动源VOCs排放的OFP贡献空间分布结果,移动源VOCs排放的重点控制区域为城关区和七里河区.     

社论

<正>灰霾与近地表臭氧(O_3)是影响我国空气质量的主要因素,已成为当前科学研究与污染控制的重点。2005年以来,我国"十一五","十二五"规划持续推进PM_(2.5)与灰霾污染治理,"十二五"期间,我国大气污染取得显著成效,PM_(2.5)、SO_2和NO_x浓度有所下降。当前,二次污染物对空气质量的影响越来越重要,大气污染呈现出复合型污染特征,二次有机气溶胶和近地表O_3的环境影响尤为显著。大气污染控制需从一次排放源控制向二次污染前体物削减转变,近地表O_3污染主要受控于VOCs与NO_x排放影     

“十二五”时期农业源污染物总量减排分析

"十二五"期间,农业源污染物总量减排重点集中于污染物排放量大、对环境影响大的规模化畜禽养殖场(小区)。通过各项减排项目的推进,农业源污染物总量减排取得了一定成效,但同时也发现一些问题和不足。必须通过合理的产业结构、正确的防治思路、完善的法律法规、积极的价格引导和严格的监管制度有效防治农业源污染。     

华北地区典型重工业城市夏季近地面O3污染特征及敏感性

基于邯郸市2018年5～8月近地面O_3及其前体物(NO_x和VOCs)小时浓度数据,结合温度、相对湿度和风向风速等气象资料,分析邯郸市夏季O_3污染水平以及气象因子、前体物对其的影响;采用VOCs/NO_x比值法和基于Model-3/CMAQ模式系统的强力关闭法探究O_3生成敏感性,并运用等效丙烯浓度法识别出VOCs关键活性组分.结果表明:①观测期间,邯郸市O_3日最大8 h平均浓度(MDA8 O_3)在38.0～238.0μg·m~(-3)之间,污染天(MDA8 O_3160μg·m~(-3))占比高达44.7%,说明邯郸市夏季O_3污染较严重;②O_3与温度呈正相关、与相对湿度呈负相关,且在污染天相关性更显著;当温度高于28℃、相对湿度低于60%时,容易出现高浓度O_3现象,说明高温、低湿有利于O_3生成,也突出了本地光化学反应对O_3的重要贡献;污染天中,风向为西南、东南、东和东北风,且风速大于2.25m·s~(-1)时,邯郸市更容易出现高浓度O_3,在风速低于1.00m·s~(-1)时,也出现高浓度O_3现象,说明本地光化学生成和传输叠加是导致邯郸市高浓度O_3的重要原因;③O_3与NO_x、VOCs浓度在污染天反相关关系更显著,突出了本地光化学反应对O_3的重要贡献;基于Model-3/CMAQ的模式研究显示,邯郸市O_3生成受VOCs控制,削减VOCs对降低MDA8 O_3有一定的积极作用,同时存在单独减排NO_x的不利效应,因此控制VOCs,并重点控制烯烃(尤其异戊二烯和反式-2-丁烯)和芳香烃(尤其间/对-二甲苯和甲苯)是降低邯郸市MDA8 O_3的有效途径.     

以VOCs治理为抓手推进夏季O_3污染防治

正2020年是打赢蓝天保卫战的决胜之年。当前阶段,我国面临细颗粒物(PM_(2.5))污染形势依然严峻和臭氧(O_3)污染日益凸显的双重压力,特别是在夏季,O_3已成为导致部分城市空气质量超标的首要因子。VOCs是形成O_3和PM_(2.5)的重要前体物,加强VOCs治理是现阶段控制O_3污染的有效途径,要把VOCs治理攻坚作为打赢蓝天保卫战收官的重要任务。控制O_3污染应坚持精准施策和科学管控相结合,以VOCs治理为抓手,加大VOCs治     

基于AP-42方法的2019年我国加油站VOCs排放分析

加油站成品油销售过程产生的VOCs由于物种活性高、臭氧生成潜势大,一直是我国大气O₃污染防治的重点污染源之一.为了解我国不同地区加油站VOCs污染特征和排放强度,利用美国环境保护部(USEPA)人为源空气污染物排放清单编制技术手册中推荐的加油站VOCs排放测算方法 (AP-42方法),结合2019年我国31个省(自治区、直辖市)油品消费量情况以及直辖市、省会(首府)城市的环境地理信息等(不包括港澳台地区数据,下同),定量测算了2019年我国各省份加油站VOCs排放因子和排放量,研究了不同情景下我国加油站VOCs的减排潜力.结果表明：(1)我国各直辖市、省会(首府)城市加油站汽油VOCs排放因子的平均值为2.41 kg/t,但差异性较大,海口市最高(3.46 kg/t),拉萨市最低(1.47 kg/t),二者相差1.35倍.(2)无控制情形下,2019年我国加油站VOCs排放量约为41.48×10⁴ t,主要集中在南方部分地区(广东省、江苏省、湖北省、四川省、湖南省、浙江省、安徽省、福建省)和地域人口大省(河南省、山东省和辽宁省),占加油站VO...     

排污许可制度中固定工业源VOCs污染物管控的建议

我国将在2020年前建立覆盖所有固定污染源的企业排污许可制度,然而,我国挥发性有机物(VOCs)管控还处于初级阶段。为确保排污许可制度顺利实施,本文针对目前我国VOCs管控存在的问题,从顶层设计、标准技术规范体系、重点行业排放量核算方法、源清单数据库和治理技术建立等方面结合排污许可制度的相关要求,提出统一采用基于豁免政策的反应性VOCs定义,构建科学驱动性减排管控思想,完善和开发重点行业VOCs排放量核算方法,结合"+互联网"技术建立VOCs源清单等相应对策建议。     

鹤壁市大气挥发性有机物源排放清单研究

采用排放系数法与“自下而上”的活动水平数据收集方法,建立了鹤壁市化石燃料固定燃烧源、工艺过程源、溶剂使用源、储存运输源、废弃物处理源等固定源、移动源、餐饮油烟和生物质燃烧等面源的VOCs排放清单.结果表明：鹤壁市2017年VOCs排放总量为8829.7t.其中,工艺过程源排放量最大（3052.5t）,占VOCs总排放量的32%;其次是移动源（2712.8t）和溶剂使用源（1447.1t）,分别占总排放量的29%和15%;从空间分布看,浚县的VOCs排放量最大（3444.0t）,其次为淇滨区（1519.4t）、山城区（1516.0t）、淇县（1103.8t）和鹤山区（1041.9t）;其中,机动车（1932.0t）、建材冶金（903.6t）、化学制品制造（829.6t）、橡塑（646.8t）等VOCs排放量较大.对比河南省省会郑州市、同为煤炭资源型城市焦作市,鹤壁市的VOCs排放总量是郑州市的1/11,焦作市的1/3.但鹤壁市单位面积的VOCs排放量较大,是郑州市的1/3,焦作市的1/2,且鹤壁市单位GDP的VOCs排放量与郑州市和焦作市非常接近.说明鹤壁市VOCs排放总量低,但排放强度较高,仍需要加大减排力度.根据本清单的研究结果,建议鹤壁市可着重加强工艺过程源和移动源的减排,重点减排区域为浚县、鹤山区和淇滨区的交汇地带,重点减排机动车、建材冶金、化学制品制造等;此外,还应关注橡塑、餐饮油烟、工业生物质锅炉等行业的VOCs排放.     

济南市人为源挥发性有机物排放清单及特征

该研究以2016年为基准年,采用"自下而上"的排放因子法建立了济南市人为源挥发性有机物(VOCs)排放清单。结果显示,济南市2016年人为源VOCs排放总量为81 512 t,排放量较大的源类为工艺过程源、移动源和溶剂使用源,分别占VOCs排放总量的47.8%、17.7%、16.8%。工艺过程源中的石油、化工行业排放量较大,且多为无组织排放,应加强泄露检测与修复;移动源中的载客汽车尤其是小型载客汽车由于保有量大,排放突出,应加强控制;溶剂使用源中的医药和汽车制造业排放量较大,应提高VOCs收集和处理效率。各区县VOCs排放总量居前3位的分别为历下区、历城区和章丘市。清单不确定性半定量评估结果表明,济南市人为源VOCs排放清单不确定度级别为中,为降低VOCs排放清单不确定性,需开展VOCs污染控制效率实际测试和排放因子本地化研究。     

江门市人为源挥发性有机物排放清单

将江门市人为源挥发性有机物(VOCs)排放分为工业源、移动源、生活源和农业源四大类,以2014年为基准年,根据江门市的统计数据和实地调研结果,采用"自上而下"和"自下而上"结合的排放因子法建立了江门市人为源VOCs排放清单.结果显示江门市2014年人为源VOCs排放总量约为75.09 kt,工业源、移动源、农业源和生活源VOCs排放量为41.37、19.16、11.07和3.50 kt,占比分别为55.09%、25.51%、14.74%和4.65%.工业源中摩托车制造、集装箱制造、涂料、油墨、颜料及类似产品制造、印刷及包装印刷、塑料及橡胶制品、人造革制造、皮革鞣制加工、化石燃料燃烧、基础化学原料制造、电子制造、胶黏剂制造、家具制造等行业的VOCs排放量均超过1 000 t,为江门市重点VOCs排放行业.江门市蓬江区、江海区、鹤山市这3地以工业源排放为主,占比均超过50%,而恩平市、台山市等地则以农业源排放为主.各区和县级市在进行VOCs减排政策制定时要针对本土化的VOCs清单特征,进行精细化管控,才能取得较好减排效果.     

河南省优先控制人为源VOCs关键物种及来源识别

为了解河南省人为源挥发性有机物(VOCs)的排放特征,识别以臭氧(O₃)污染治理为目的的关键VOCs物种及其排放源,以五大类人为源活动水平数据为基础,采用排放因子法建立了2019年河南省县级人为源VOCs组分化排放清单,并利用最大增量反应活性(MIR)估算其臭氧生成潜势(OFP),基于OFP识别O₃污染治理的关键VOCs物种及其排放源.结果表明：(1)河南省2019年人为源VOCs排放总量为175.62×10⁴ t,其中工艺过程源、移动源、生物质燃烧源、溶剂使用源和化石燃料燃烧源对VOCs排放总量的贡献率分别为28.6%、25.2%、20.8%、19.1%和6.3%.(2)空间分布显示,以郑州市为中心的豫北排放量远高于豫南,呈“一高三低”的空间分布特点,郑州市排放量最高,其排放量为27.7×104 t,漯河市、三门峡市和鹤壁市排放量最低,其排放量均小于5.0×10⁴ t.(3)芳香烃是排放量最高的化学组分,其排放量为47.5×10⁴ t,其次为烷烃(46.3×10^4<...