2019年末至2020年中,有很多工厂企业接收到一个新的环保任务:向当地环保主管部门提交VOCs减排“一厂一策”治理方案。
这项新的任务让各企业的环保负责人稍微有点疑惑,尤其是内陆地区相对落后一点的各省市企业来说:“为什么要突然加强对VOCs的治理力度?VOCs污染到底有哪些危害?这些危害在现实生活中是怎么体现的?我们要怎么控制VOCs污染?”
别急!小编这就一一为你解惑!
一、VOCs治理的发展过程
其实在6年前,VOCs减排“一厂一策”工作就已经开始发展了。
2014年3月上海市发布《开展本市VOCs排放重点企业污染治理工作》,筛选全市VOCs排放量较大的150家重点企业,并要求其制定一厂一策并落实末端治理工程。随后在2015年,上海市持续深化减排工作,要求全市VOCs排放量较大的2000家企业实施VOCs减排并给予财政补贴支持,自此上海市VOCs一厂一策工作全面铺开。
2016年7月广东省生态环境厅发布《关于开展固定污染源挥发性有机物重点监管企业“一厂一策”治理工作的通知》,要求正式推进VOCs治理一厂一策。
2016年8月苏州市生态环境局发布《石油炼制、石油化工和合成树脂行业企业编制VOCs“一厂一策”提标改造方案》,正式在苏州市推进一厂一策工作。
2019年6月,生态环境部在印发的《重点行业挥发性有机物综合治理方案》(环大气〔2019〕53号)中明确提出深入实施VOCs精细化管控,推行“一厂一策”制度,并要求重点区域应组织本地VOCs排放量较大的企业开展“一厂一策”方案编制工作,确保2020年6月底前基本完成。
自此,除以上省市外, 山东、浙江、四川、福建等的逾百座城市陆续开展VOCs“一厂一策”减排方案编制及治理工作,VOCs减排“一厂一策”工作已在全国范围逐步推开。
由此可以看出,VOCs治理工作不是突然出现并加强的,而是在各试点城市5年多的经验累积下,针对VOCs排入大气环境后便难以控制和消除的特性,摸索出的最有效的减排方法——落实到企业,从源头削减,针对不同类型企业,制定对应的治理方案,做到一厂一策。
二、VOCs的危害
大部分人对VOCs的危害认识还只是停留在苯、甲苯、甲醛、芳香烃等物质的毒性上,其实除了VOCs的共有特性——挥发性外,许多VOCs还具有易发生化学反应的特性(反应性),VOCs在空气中可以发生多种化学反应。
目前知道的最重要的几种反应类型包括:
(1)VOCs与羟基自由基的反应,被氧化成有机自由基,然后进一步分解、反应;
(2)部分含双键的VOCs(如烯烃、二烯烃等)与臭氧发生反应形成双自由基,再进一步分解、反应;
(3)少数含氧有机物,如甲醛、丙酮等醛酮类VOCs,可以直接被光分解,形成自由基,从而引发更多反应。
当VOCs被排放到大气环境中,在紫外光照射和高温条件下,与空气中的氮氧化物等气体发生快速的光化学链式反应,将会产生臭氧、过氧乙酰硝酸酯等具有刺激性和毒性的氧化剂、醛酮类含氧有机物及细颗粒物。
①光化学污染
最极端最严重的需要高浓度VOCs参与的环境危害就是光化学烟雾,最早的案例出现在1943年的美国洛杉矶。
洛杉矶在1940年就拥有250万辆汽车,每天消耗上千吨汽油的同时也排出大量VOCs、氮氧化物和一氧化碳,同时还有炼油厂、供油站等石油燃料燃烧排放。
这些化合物被排放到洛杉矶上空,导致空气中的VOCs和氮氧化物浓度急剧增加。
在强烈紫外光照和高温条件下,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物就会大量积累,臭氧、过氧乙酰硝酸酯、细颗粒物等浓度急剧升高,再加上不利扩散的条件,因而形成刺激性的浅蓝色烟雾。这种污染现象叫做光化学烟雾。
1943年,洛杉矶首次出现这种污染现象,随后数年里多次重复出现,严重影响人体健康,并导致许多人员死亡,同时还影响植物生长,导致农作物减产,造成巨大的经济损失。
光化学烟雾对人体的主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等,促使哮喘病患者哮喘发作,引起慢性呼吸系统疾病恶化、呼吸障碍、损害肺部功能等症状,长期吸入氧化剂将降低人体细胞的新陈代谢,加速人的衰老。
②臭氧污染
在目前这种VOCs全国管控模式下,光化学烟雾这种极端污染情况距离普通老百姓和各厂矿企业还比较遥远,但臭氧污染却因为其看不见的特性而悄悄隐藏在各地空中,已经成为了近几年困扰全国的环保新课题。
臭氧的危害性源自其极强的氧化性,几乎能与任何生物组织反应,对呼吸道的破坏性很强。因此对患有气喘病、肺气肿和慢性支气管炎的人来说,只要暴露在低浓度的臭氧中,都可能给他们带来明显的危害。
同样,臭氧也会刺激眼睛,使视觉敏感度和视力降低;破坏皮肤中的维生素E,让皮肤长皱纹、黑斑;当臭氧浓度在200微克/立方米以上时,会损害中枢神经系统,让人头痛、胸痛、思维能力下降。
臭氧污染对儿童和孕妇的影响较大。由于臭氧的比重约为空气的1.66倍,常常聚集在下层空间,所以个头小的儿童是最最容易接触到臭氧。
同时过高浓度的臭氧还将破坏植物生长,影响生态环境。
在污染状况比较严重的城市、工业区及乡村地区,由于VOCs和氮氧化物浓度均较高,在阳光充足的温暖季节如夏季,近地面臭氧浓度就会快速升高,在不利扩散的情况下,午后臭氧浓度可能会超过空气质量标准限值,形成近地面臭氧污染。
VOCs与氮氧化物反应
2020年8月24日,四川省生态环境厅就因为连晴高温天气导致近地面臭氧污染状况加重,而发布了臭氧污染预警,并同时发布倡议书,请广大市民和企事业单位积极行动起来,践行绿色低碳生产生活,减少氮氧化物和VOCs的排放,共同改善污染现状。
三、如何控制VOCs排放
控制VOCs的排放,尤其是控制部分反应活性高的有机物(如烯烃、含侧链的芳烃)的排放,能有效控制光化学烟雾的形成,同时也有效减少高温天气近地面臭氧污染的发生。
由于VOCs排入大气环境后,其含量就由气象条件和大气化学转化条件所决定,不受人类控制。因此,要降低环境空气中VOCs的含量,只能通过减少其排放来实现。空气中的VOCs一部分来自人为排放源,另一部分来自植物等自然排放源。自然源排放难以被人类控制,因此我们所能做的就是降低人为排放VOCs的强度。
主要包含三个途径:
(1)对各种含VOCs的废气进行治理,以减少排放;
(2)对生产过程中的VOCs泄漏进行封堵或回收,以减少排放;
(3)减少化石燃料的使用,减少对各种含VOCs物质的使用量,从源头控制VOCs污染物的产生。”
上海泽晟环境技术有限公司多年来致力于为各企业提供EHS专项服务、管理咨询、解决方案以及各项数据驱动工具,积累了丰富的实践经验,企业如有VOCs减排方案的需求,可与我们联系。
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