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超越PM2.5!“挥机物”成新难题

[日期:2016-05-24] 来源:科技日报  作者:李 禾 [字体: ]

  

 

  

 

  ■将新闻进行到底

  连日来,臭氧已经超越PM2.5,已成为北京市的空气首要污染物。挥发性有机物(VOCs)是臭氧污染上升的原因。

  据北京市环保局公布的信息,5月16日开始,北京空气的首要污染物就变为臭氧。之后,北京空气质量整体处于轻度至中度污染之间。5月23日8时,北京空气质量整体处于良至轻度污染之间,天坛、万寿西宫、农展馆、密云、平谷等多个监测点位的臭氧浓度均超过了100微克/立方米。

  挥发性有机物不但会生成臭氧,也是PM2.5的“前体物”。对此,中国工程院院士、清华大学教授贺克斌多次表示,“VOCs排放失控,影响臭氧污染治理;要是臭氧问题解决不好,在一定程度上也会加剧PM2.5污染”。

  于是,我国在“十三五”规划中将VOCs纳入总体控制指标,并在重点区域、重点行业推进挥发性有机物排放总量控制,要求在“十三五”期间,VOCs排放量从3000万吨/年降至100—200万吨/年。面对如此巨大的减排压力,如何才能达到“十三五”规划的要求?

  ——新闻追踪——

  成立服务平台 集中解决防治难点

  京津冀是大气污染的“重灾区”。2016年5月21日,霍普科技(天津)股份有限公司与天津市西青区中北镇政府在天津市节能大厦联合举行“环境创新技术公共服务平台”合作签约仪式。该项目位于西青区中联产业园,预计将于2016年12月竣工。

  霍普科技董事长孙浩在签约仪式上表示,该平台的建立旨在通过与国内顶级科研机构合作,建立产学研一体化的运行模式,为天津市的相关企业提供最新的环境治理技术和科研成果,为京津冀污染治理服务;环境创新技术公共研发平台着眼于解决环境治理中难点问题,涉及大气VOCs综合治理、工业废水深度处理、固体废弃物资源化处置,开发切实解决环保企业中产业转型升级、经济发展方式转变过程中面临的重点和难点问题,为企业发展提供持续的创新力。

  汽车表面涂装等行业是VOCs排放的重点行业。在“环境创新技术研发平台”暨签约仪式后,韩国恩彼电子(天津)有限公司与霍普科技(天津)股份有限公司签订了有机废气综合治理项目合同等。

  ——治理难点——

  排放源小而散、种类繁多、成分复杂

  中国工程院院士、北京大学教授唐孝炎认为,与氮氧化物减排相比,VOCs污染排放控制难度更大。

  “VOCs排放源小而散,涉及众多行业;而各行业排放的VOCs种类繁多、成分复杂,即使同一行业,如果原料构成和生产工艺不同,排放的VOCs种类、性质和浓度也不尽相同。因此,与氮氧化物减排相比,VOCs减排难度更大。”唐孝炎介绍说。

  霍普科技(天津)股份有限公司首席科学家黄志勇教授说,VOCs排放量大、种类多、结构复杂。VOCs的排放主要来自四个环节,既工业源、运输、加工生产、产品,涉及行业众多,包括有机化工、石油石化、包装印刷、表面涂装等的72个大项,2000多小项,具有排放强度大、浓度高、重点区域集中、污染严重的特点。

  据统计,2005—2012年,我国VOCs排放量逐年增长,工业源VOCs排放量增幅大,其中2012年排放量惊人,排放量约为2088.7万吨,预计2020年、2030年工业源VOCs排放量将达2147.22万吨、3660.85万吨。其重点区域集中在京津冀、长三角、珠江三角洲19个省市,排放总量、单位面积排放量东部地区均大于中西部地区;从排放总量上看,2010年重点区域代表性行业VOCs排放量最大的3个区域为山东省、浙江省和江苏省,排放量分别达79.6万吨、52.7万吨和51.3万吨;从单位面积排放量看,2010年重点区域代表型行业VOCs排放浓度最大的3个区域为上海市、天津市和广东省。

  “目前,部分地方政府还未充分意识到VOCs的巨大危害,认为挥发性有机化合物没有什么毒性,化工厂、石化厂的污染比钢铁厂和火电厂小,于是各地竞相上了很多化工和石化项目,这必然给VOCs减排、臭氧污染等治理造成巨大困难。”唐孝炎说。

  “VOCs、臭氧和PM2.5是彼此关联的。”贺克斌强调,想解决臭氧污染问题,就必须在氮氧化物和VOCs协同减排上下大力气。“如果两者不能协同减排,很可能大气中臭氧浓度反被‘整高’,同时还会增加PM2.5治理的难度。”

  ——专家建议——

  按地区和行业制订防治政策

  孙浩说,正是由于VOCs的危害极大,目前国家对VOCs的治理极为重视。自2013年开始出台了一系列政策、法律法规来确保VOCs治理的进程,包括“大气污染防治行动计划”,《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》,《大气污染防治行动计划实施情况考核办法(试行)实施细则》,《石化行业挥发性有机物综合整治方案》等。

  “国家‘十三五’规划中将VOCs纳入总体控制指标,同时要求各地陆续出台配套的治理标准、重点行业整治方案、排污费征收政策。”孙浩说,2014年10月,天津在全国首先出台VOCs的排放标准。到目前为止,国家和各省市已出台针对不同行业VOCs的排放标准,截至今年5月20日已有北京、天津、上海、河北、辽宁等10省市出台了VOCs排污费征收标准,其他省市排放和征收标准正陆续出台中。

  研发污染治理技术

  “大气与水污染治理不同。全球对大气污染治理起步较晚,因此,我国与国外在大气污染治理技术方面差距不大,我们有赶超国外的可能。”黄志勇说,VOCs治理有吸附法、直接燃烧法和生物法等多种方法。霍普科技作为一家集研发、设计、生产为一体的环境污染治理解决方案的供应商,共获得专利78项,在有机废气综合治理、工业废水高效处理、城市循环经济综合利用等领域有着许多优秀工程案例。

  “比如我们在表面涂装行业的有机废气污染物综合治理方面,利用现有技术,整合吸附催化燃烧技术,设计和优化组合工艺包,在实现达标排放的同时,还通过蓄热方法降低能耗20%—30%,为业主提供优质的解决方案,延长设备的使用寿命。目前我们在天津地区的表面涂装行业的市场占有率达到了80%左右。”黄志勇说,公司还针对部分高浓度大风量废气排放的特点,研制高性能吸附剂、催化剂,开发新型VOCs处理技术,有效提高有机废气的治理效率,以适应当前VOC处理达标的要求;积极研发新型“吸收—生物耦合”技术处理有机废气,通过功能微生物的降解活性,实现VOCs的有效降解,具有能耗小、运行成本低、清洁治理等优势。随着“环境创新技术公共研发平台”的落成,将进一步加快科技研发成果产业化的进程等。

  ■名词解释

  

  挥发性有机物

 

  VOCs是挥发性有机物的总称,包括烷烃、芳香烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类等8大类化合物,共300多种。由于VOCs是一种比较活泼的气体,在大气中既可以一次挥发物的气态存在,在紫外线照射下再次生成为固态、液态或二者并存的二次颗粒物;又可随风吹雨淋等天气变化,或飘移扩散或进入水、土壤,污染环境,参与反应的这些化合物寿命相对较长。

  长期接触VOCs气体会明显导致一系列呼吸系统疾病,引起白血病、肝肾功能衰竭,提高癌症发病率,对环境和人体有严重危害性。

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