涂料工业有机物减排研讨

挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds，VOCs)通常是指在常温常压下，具有高蒸汽压、易挥发的有机物总称，目前WHO、EU、USA等对VOCs的具体界定不完全相同，我国普遍认可的定义是：在常压下，任何沸点低于250℃的有机化合物，或在室温(25℃)下饱和蒸汽压超过133.32Pa，以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称，主要包括烷烃、烯烃和芳香烃卤烃类、酯类、醛类、酮类等。VOCs在一定条件下可与氮氧化物发生光化学反应，引起地面臭氧浓度的增加，导致光化学烟雾污染和灰霾问题，此外，一些VOCs组分本身属于毒害物质。近年来，VOCs污染问题日益突出，已被列入“十二五”大气污染联防联控工作重点控制目标。但是，长期以来，我国对VOCs控制薄弱，大多数城市没有开展臭氧的监测，VOCs未纳入环境统计管理体系，国家层面上底数不清，难以满足环境管理的需要，现行的大气污染防治法律、法规在区域大气污染防治方面缺乏有效的措施要求，缺少VOCs排放标准体系。欧、美国家较早地开展了VOCs排放控制工作，建立了排放标准要求，并形成了完善的防治技术体系，值得借鉴。

1我国的VOCs减排和控制

1.1我国VOCs减排和控制成功范例

近年来，部分城市兑现重大事项清洁空气保障的承诺，在各行业开展了污染监测与排放控制工作，VOCs的控制也起到很明显的效果。为了保证奥运会期间空气质量，北京市政府协同有关部委和地市先后了《关于做好挥发性有机污染物控制工作的通知》，对北京市、天津市、河北省涉及VOCs的机电、化工、家具、建材等企业提出限产甚至停产要求。针对服装干洗、汽车维修保养、印刷和家具制造等行业VOCs排放工序的特点，制定了《北京市重点行业挥发性有机污染物排放控制要求》，对印刷、汽修、家具、服装干洗等排放VOCs的单位加强监督检查。2009年广东实施《广东省珠江三角洲大气污染防治办法》，将VOCs列入大气污染的控制范围，实施《关于控制重点行业挥发性有机污染物排放的通告》，要求石油化工、涂料制造、橡胶制品制造、服装干洗等11个重点行业4000多家VOCs排放企业实施整改，削减VOCs排放。对未完成VOCs整改的企业实施停产，禁止建筑涂料用等溶剂的使用、销售。为了让世博年的上海呈现蓝天白云的好天气，上海市建成了大气复合污染自动监测站，装备了VOCs分析仪，加强了VOCs治理。2010年，又明确提出“十二五”期间应重点做好化工企业VOCs控制。2010年5月国务院办公厅转发环境保护部等部门《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》(国办发［2010］33号)，将VOCs列为大气污染联防联控的重点污染物之一，标志着国家层面上VOCs污染防治工作的开始。

1.2我国VOCs减排和控制相关标准规范

我国《环境空气质量标准》GB3095-1996规定了O3浓度限值，也是直接与VOCs控制相关的环境质量目标，各行业通过满足污染物排放标准来实现该环境质量目标。排放标准是国家对排入环境的污染物的浓度或总量所作的限量规定《。大气污染物综合排放标准》GB16297-1996规定了氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯、氯苯类、硝基苯类、苯胺类、酚类、甲醛、乙醛、丙烯醛、丙烯腈、甲醇等13种VOCs的最高允许排放浓度、最高允许排放速度和无组织排放限值；操作及设施规范方面，炼焦炉执行《炼焦炉大气污染物排放标准》GB16171-1996、恶臭物质排放执行《恶臭污染物排放标准》GB14554-93，制革行业执行《合成革与人造革工业污染物排放标准》GB21902-2008《。室内装饰装修材料中有害物质限量10项强制性国家标准》规定了室内装饰装修材料的排放限值，其中内墙涂料、溶剂型木器涂料、溶剂型胶黏剂、水基型胶黏剂、地毯、地毯衬垫、地毯胶黏剂标准规定了VOCs排放限值，对木家具、人造板及其制品、壁纸规定了甲醛排放限值。行业标准《环境标志产品技术要求水性涂料》HJ/T201-2005规定了水性涂料中VOCs的排放限值为内墙涂料≤80g/L，外墙涂料≤150g/L，墙体用底漆≤80g/L，木器涂料、防腐涂料、防水涂料等产品≤250g/L，腻子≤10g/kg。此外，上海、北京和广东等地制定了一些地方标准控制VOCs的排放，如上海《半导体行业污染物排放标准》DB31/374-2006规定VOCs排放速率＞0.6kg/h的处理设施的最低处理效率≥88%，VOCs最高允许排放浓度为100mg/m3；北京市《大气污染物综合排放标准》DB11/51-2007规定了非甲烷总烃最高允许排放浓度、与排气筒高度对应最高允许排放速率以及无组织排放监控点浓度限值；广东省《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》DB44/814-2010和《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》DB44/815-2010分别规定了家具制造行业和印刷行业VOCs排放限值和控制VOCs排放的生产工艺和管理要求。综上可见，我国在VOCs控制方面尚没有建立完善的污染排放标准体系，只有个别国家标准和地方标准明确提出VOCs排放限值，少数国家标准涉及到个别挥发性有机物，多数行业还没有建立起关于VOCs排放限值的标准，也没有完善的控制技术体系。

2美国VOCs减排和控制

美国国家环保署在VOCs控制方面，将一些具有低反应活性的VOCs从监管对象中排除，控制工作的重点放在能显著增加臭氧浓度的VOCs上面。美国的VOCs控制源于《清洁空气法案》，VOCs的减排和控制是通过建设许可和经营许可制度实现的，并建立了系统的技术政策体系。臭氧达标区和未分类区的新建、重建主要排放源和重大改动主要现有源必须采用最佳可用控制技术(BestAvailableControlTechnology，BACT)并实施空气质量分析；臭氧未达标区的新建、重建主要排放源和重大改动主要现有源必须安装最低可达排放速率(LowestAchievableEmissionRate，LAER)技术，并在项目建设前根据未达标区的具体等级实现规定的排放消减比例(EmissionOffsets)，进行其他建设地址评估，所有者和经营者须在州范围内证明其名下所有设施合规；所有地区小额排放源须进行控制技术审查；臭氧非达标区所有CTG(环保局的控制技术指导)涉及的现有源和非CTG主要现役源必须安装合理可行控制技术(ReasonablyAvailableControlTechnology，RACT)。最佳可用控制技术(BACT)和最低可达排放速率(LAER)技术均是根据具体案例确定，而RACT可以根据具体案例确定，也可以采取CTG中建议的技术措施。

VOCs控制技术指南(CTG)[1-6]主要包括以下与涂料涂装相关的活动：木质平板表面涂装，纸张、薄膜和铝箔涂装，家电表面涂装，金属家具的表面涂装，其他杂类金属部件和产品表面涂装，汽车和轻型卡车表面涂装等。EPA设立了清洁空气技术中心RACT/BACT/LAERClearinghouse用于汇集全国的RACT、BACT和LAER技术案例，供许可机构和排污单位确定BACT、LAER和RACT技术水平和排放控制水平。对于VOCs排放量大、严重危害公众健康和福利的特定行业中新建源和重大改动的现有源，EPA颁布了全国范围的新源执行标准(NewSourcePerformanceStandards，NSPS)，不管排放源所处的环境空气质量分区达标与否。NSPS是行业层面的标准，代表的技术水平是最佳示范技术(BestDemonstratedTechnology，BDT)。新源执行标准中涉及涂料涂装的主要有汽车和轻型卡车的表面涂装作业、印艺行业、家电涂装、金属卷材表面涂层等[7]。排放毒性VOCs的排放源，不管其所处的环境空气质量分区达标与否，还必须执行国家毒性空气污染物排放标准(NationalEmissionStandardsforHazardousAirPollutants，NESHAP)，该标准代表了最大可控技术(MaximumAchievableControlTechnology，MACT)水平。涉及到涂料涂装的主要有家电表面涂层、汽车和轻型卡车表面涂层、木结构建筑产品表面涂层、木家具表面涂层、造船及船舶修理表面涂层、金属家具表面涂层、金属卷材表面涂层等[8-9]。BACT、LAER、RACT、BDT和MACT不仅代表了一定的排放水平，而且也规定了相应的技术水平，是具体减排和控制技术的合理组合。

3欧盟VOCs的减排和控制

欧盟环保标准大多以指令的形式。欧盟工业源VOCs排放控制指令主要有有机溶剂使用指令1999/13/EC[10]、涂料指令2004/42/CE[11]和综合污染预防与控制指令96/61/EC、2008/1/EC[12]和2010/75/EC[13](也称作工业排放指令，是综合污染预防与控制指令的发展)。欧盟对VOCs的界定范围为在293.15K条件下蒸汽压高于0.01kPa(溶剂指令和综合污染预防与控制指令)或在101.3kPa条件下沸点低于250℃(涂料指令)的任何有机物。溶剂指令1999/13/EC对15类有机溶剂使用活动通过设定的VOCs排放限值(包括有组织排放限值、逸散限值和总排放限值)和规定作业条件控制VOCs排放。相关排放源必须安装减排设备或通过产品替换(如高溶剂含量产品替换成低溶剂含量或零溶剂含量产品)等减排方案以满足排放限值。涂料指令2004/42/CE制定了建筑涂料和汽车涂料中的VOCs含量限值。涂料产品进入市场时需要标明详细用途、法定VOCs限值和正常使用条件下产品的VOCs含量，这就从产品源头控制了VOCs的排放和管理。综合污染预防与控制指令96/61/EC、2008/1/EC和2010/75/EC强调多环境介质(水体、大气、土壤、噪声等)的统一管理，引入许可证制度，规定基于最佳可用技术(BestAvailableTechniques，BAT)的污染排放限值(废水、废气、噪声、固废等)、等效的技术参数或工艺措施，在不影响环境质量的前提下灵活考虑了工业设施的技术特点、地理位置和当地的环境状况。综合污染预防与控制指令将工业生产活动划分为能源工业、金属工业、无机材料工业、化学工业、废物管理及其他活动6大类，涉及VOCs排放的主要行业包括石油精炼、有机化学品、有机精细化工、贮存设施、涂装、皮革加工等。为配合综合污染预防与控制指令以及许可证制度的实施，欧盟委员会出版了行业BAT参考文件(BREF)，各成员国结合本国的工业污染控制实践，将其转化为本国的标准。欧盟委员会BAT参考文件涉及到涂料涂装的主要有SurfaceTreatmentUsingOrganicSolvents和SurfaceTreatmentofMetalsandPlastics两个文件，主要的约束对象有铝质板材和配件、大型钢材连续涂层、铝质卷材连续涂装、印刷、汽车涂装、面包车、卡车，卡车驾驶室涂装、客车涂装、火车涂装、农业和建筑设备涂装、船舶和游艇涂装、金属包装涂装和印刷、塑料制件涂装、家具和木质材料涂装等。

4我国VOCs防治工作建议

我国VOCs防治工作正处于起步阶段，虽然部分城市在VOCs控制方面取得了很好的成效，但是，对大多数城市而言，VOCs尚未纳入环境管理体系，VOCs排放底数不清，缺少完善VOCs污染防治体系。因此借鉴欧美在VOCs防治方面的经验，提出以下建议：(1)开展VOCs排放调查，建立排放清单，摸清行业和地区分布特征，筛选重点排放源，掌握污染浓度水平；(2)制定和完善相关行业VOCs排放标准，建立行业VOCs技术政策体系和技术指导文件，开展VOCs排放控制。