苏州市人为源挥发性有机物排放清单研究

2015-02-01 06:06刘松华
环境与可持续发展 2015年1期
关键词:挥发性有机物

刘松华 周 静

(1.苏州市环境监测中心,苏州 215000;2.苏州市环境科学研究所,苏州 215000)

苏州市人为源挥发性有机物排放清单研究

刘松华1周静2

(1.苏州市环境监测中心,苏州215000;2.苏州市环境科学研究所,苏州215000)

【摘要】以2009年为基准年,使用排放因子法估算了苏州市人为源的VOCs排放量,建立了苏州市分行业的挥发性有机物排放清单。结果表明2009年苏州市VOCs排放量17.79万吨,其中工业源和移动源排放量最大,分别为10.15万吨和6.29万吨,生活源和生物质燃料燃烧源的排放量分别为0.62万吨和0.73万吨。除移动源外(占比35%),金属制品制造、通用设备及专用设备制造、机械制造等行业的(涂装)VOCs排放量最大,占总排放量的20%,其次为塑料制品制造、轮胎制造、黑色和有色金属冶炼、合成材料,上述6个行业的VOCs排放量占排放总量的80%以上,是苏州市VOCs排放的重点行业。

【关键词】人为源 挥发性有机物;排放清单;重点行业

“挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,简称 VOCs,是指在常温下饱和蒸气压大于70Pa、常压下沸点在 260 ℃ 以内的有机化合物。”[1]按化学结构,可分为烷烃、烯烃、炔烃、醇类、醛类、 醚类、酮类、酸类、酯类、苯系物代烃及其他,共12类物种。VOCs(挥发性有机物)对环境和人体健康具有重要的影响。VOCs是二次有机气溶胶和臭氧的重要前驱物,易引起灰霾和光化学烟雾等大气污染问题[2-3],部分VOCs具有毒性和致癌性,引发人体呼吸、血液、肝脏等系统和器官病变,严重影响人体健康[4-5]。苏州地区近年灰霾高发,见度明显下降,迫切需要开展VOCs污染控制的研究,而排放清单又是进行污染控制的基础,因此对VOCs排放清单的研究显得十分重要。

VOCs排放源非常复杂,从大类上分,主要包括自然源和人为源,自然源主要为植被排放、森林火灾、野生动物排放和湿地厌氧过程等,目前仍属于非人为可控范围。VOCs主要人为源包括移动源和固定源,固定源中又包括生活源和工业源等。

1研究方法

1.1 研究范围

本次苏州市VOCs人为源排放现状估算的范围包括了苏州大市范围内的四市五区(张家港市、太仓市、常熟市、昆山市、姑苏区、吴江区、高新区、工业园区和吴中区。)的所有工业排放源、生活排放源,以及生物质燃料燃烧排放源和移动源。工业排放源包括石油化工、有机化工、涂料生产、胶黏剂生产等24个行业。生活排放源包括建筑装修、环境治理(废物处理)等4个类别。生物质燃烧源包括家庭薪柴的燃烧及野外秸秆的燃烧。

1.2 估算方法

VOCs排放量估算采用排放因子法,估算公式Ei=Pi*EFi(式中:Ei为排放源i的VOCs排放量,Pi为排放源的活动水平;EFi为排放源i的排放因子。可见排放清单估算过程主要是确定活动水平及排放因子。

使用的活动水平数据主要通过3种途径获得:①基于苏州及各县级市2009年统计年鉴以及政府部门网站公布的2009年统计数据②基于2010年苏州市污染源普查数据③调研苏州行业协会和重点企业,获得相应活动强度。

排放因子来源于①相关行业的全国平均排放因子,这些排放因子是通过将该行业全国VOCs年排放量除以相应的行业活动强度水平(如产品产量、储运量、原料使用量等),而得到的反映全国平均排放水平的排放因子。②国内外相关文献的调研数据。

按照单位不同,排放因子可以分为以产品产量或燃烧量为基准的排放因子;以原料使用量为基准的排放因子;以人口数量为基准的排放因子;以竣工房屋面积为基准的排放因子。

2结果与讨论

2.1 固定源计算结果

2.1.1工业源(见表1)2.2.2生活源(见表2)2.2.3生物质燃料燃烧

根据苏州市2009年统计年鉴中各类农作物的产量数据,结合谷草比例,估算全年秸秆产生量,野外秸秆燃烧量按秸秆产生量的35%计算。

表1 2009年苏州市各行业VOCs排放量估算结果

表2 2009年苏州市生活源VOCs排放量估算结果

2.2移动源统计结果

根据污染源普查数据统计,2009年苏州市机动车尾气排放挥发性有机物6.29万吨

2.3 讨论

从以上计算结果可以看出,2009年苏州市VOCs排放量17.79万吨,其中工业源和移动源所占比例最大,分别为10.15万吨和6.29万吨,生活源和生物质燃料燃烧源的排放量分别为0.62万吨和 0.73万吨。

以2009年情况为例,分析各行业的VOCs排放量,排放量在0.5万吨以上的行业有以下9个,除移动源外,金属制品制造、通用设备及专用设备制造、机械制造等行业(涂装)VOCs排放量最大,占总排放量的20%,加上塑料制品制造、轮胎制造等前六个行业的VOCs排放量占排放总量的80%以上,是苏州市VOCs排放的重点行业。

表3 2009年苏州市生物质燃料燃烧VOCs排放量估算结果

图1 重点行业VOCs排放量占比图

2.4 不确定性分析

VOCs排放清单估算结果的不确定性主要来自以下几个方面:①排放因子,由于VOCs排放特征复杂,同一类源的排放因子波动范围大,本次测算主要采用国内研究学者推荐的国家平均水平排放因子,该套排放因子存在一定的误差,并且难以保证其在苏州具有足够代表性。②基础数据参差不齐,大部分研究中搜集的基础数据基本上来自于统计年鉴或数据库,这些统计中没有把所有企业纳入统计范畴,还有部分基础数据缺乏确切的值;从行业协会获得的数据只统计了几家大型企业,苏州市中小企业数量大,该部分统计数据存在较大误差,总体偏小。③很多基础数据的单位和排放因子不匹配,如印刷品产量、轻革皮产量等,需要单位换算或者寻找替代变量,从而引入误差。上述这些不确定因素也是本估算结果与实际情况存在差距的主要原因。

3结论

2009年苏州市VOCs排放量17.79万吨,其中工业源和移动源所占比例最大,分别为10.15万吨和6.29万吨,生活源和生物质燃料燃烧源的排放量分别为0.62万吨和0.73万吨。在0.5万吨以上的行业有9个,除移动源外(占比35%),金属制品制造、通用设备及专

用设备制造、机械制造等的行业(涂装)VOCs排放量最大,占总排放量的20%,其次为塑料制品制造、轮胎制造、黑色和有色金属冶炼、合成材料,这6个行业的VOCs排放量占排放总量的80%以上,是苏州市VOCs排放的重点行业。

参考文献:

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[2]SHAOMin,ZHANGYuanhang,ZENGLimin,etal.Ground-level ozone in the Pearl River Delta and the roles of VOCs and NOx in its production [J].J Environ Manage,2009,90(1):512-518.

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引用文献格式:刘松华等.苏州市人为源挥发性有机物排放清单研究[J].环境与可持续发展,2015,40(1):163-165.

Research on the Anthropogenic Source VOCs Emission Inventory of Suzhou City

LIU Songhua1ZHOU Jing2

(1.Suzhou Environmental Monitoring Center,Suzhou 215000;

2.Environmental Science Research Institute of Suzhou City,Suzhou 215000)

Abstract:using emission factor method,estimated the anthropogenic source VOCs emission of Suzhou City in 2009,and established the VOCs emission inventory of different industries. The result shows that the total anthropogenic VOCs emission in Suzhou was about 17.79×104t including industrial sources and mobile sources emission,respectively 10.15×104t and 6.29×104t,the life source and biomass fuel combustion emission source respectively 0.62×104t and 0.73×104t.excepted mobile sources (accounted for 35%),The largest emission industry is metal product manufacturing,general equipment and special equipment manufacturing,machinery manufacturing and other industries (coating),accounted for 20%,Secondly are the plastic product manufacturing,tire manufacturing,ferrous and non-ferrous metal smelting,and synthetic materials,these above six industries’VOCs emissions accounted for more than 80%,are the key industries of Suzhou.

Keywords:Anthropogenic Source;VOCs;Emission Inventory key industry

中图分类号:X21

文献标识码:A

文章编号:1673-288X(2015)01-0163-03

作者简介:刘松华,硕士,工程师,主要从事环境影响技术评估 环境管理 环境科研等工作

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