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内容简介

《工业挥发性有机物的排放与控制》针对近几年我国频发的以O3和PM2.5为代表的区域大气复合污染事件，系统阐述挥发性有机物（VOCs）作为O3和PM2.5的关键前体物之一，其排放特征与控制对策等的研究，对国内VOCs领域空白的填充、国家及区域VOCs污染控制政策及空气质量管理策略的制定起关键性的指导作用。围绕我国工业VOCs带来的污染问题，着重阐述工业源VOCs排放清单的建立及其排放特征、典型行业VOCs排放特征及控制、典型化工园区VOCs排放特征、工业源VOCs减排潜力及其空气质量减排效益模拟、我国工业源VOCs总量控制研究、基于反应性的工业源VOCs排放与控制研究等几方面内容，并针对我国工业源VOCs的控制路线提出建议。

目录

目录
丛书序
前言
第1章 绪论 1
1.1 挥发性有机物（VOCs）定义 1
1.1.1 国外VOCs定义特点 2
1.1.2 我国VOCs定义特点及其建议 4
1.2 挥发性有机物控制指标与监测方法 9
1.2.1 挥发性有机物控制指标 9
1.2.2 国外典型VOCs监测方法特点 11
1.2.3 我国VOCs监测方法特点及其建议 12
1.3 我国VOCs管控历程与特点 15
参考文献 19
第2章 工业源VOCs排放清单的建立及其排放特征 20
2.1 工业源排放清单的建立 20
2.1.1 工业源排放清单建立思路——源头追踪思路 20
2.1.2 工业排放源分类 21
2.1.3 污染源排放清单定量表征方法 25
2.2 工业源VOCs排放特征（1980～2014年） 34
2.2.1 我国工业源VOCs历史排放特征 34
2.2.2 排放总量的行业分布 35
2.2.3 2014年我国工业源VOCs排放特征 35
2.2.4 重点行业VOCs排放特征 41
参考文献 78
第3章 典型行业VOCs排放特征及控制 79
3.1 电子设备制造业 79
3.1.1 行业简介 79
3.1.2 VOCs产污环节 79
3.1.3 VOCs成分谱排放特征 81
3.1.4 行业VOCs控制对策 86
3.2 汽车制造业 89
3.2.1 行业简介 89
3.2.2 VOCs产污环节 90
3.2.3 VOCs成分谱排放特征 90
3.2.4 行业VOCs控制对策 93
3.3 印刷行业 98
3.3.1 行业简介 98
3.3.2 VOCs产污环节 99
3.3.3 VOCs成分谱排放特征 99
3.3.4 行业VOCs控制对策 103
3.4 漆包线制造行业 106
3.4.1 行业简介 106
3.4.2 VOCs产污环节 107
3.4.3 VOCs成分谱排放特征 108
3.4.4 行业VOCs控制对策 112
3.5 集装箱制造行业 115
3.5.1 行业简介 115
3.5.2 VOCs产污环节 121
3.5.3 VOCs成分谱排放特征 123
3.5.4 行业VOCs控制对策 126
参考文献 135
第4章 典型化工园区VOCs排放特征 137
4.1 基于排放环节的VOCs排放特征分析 139
4.1.1 生产工艺及VOCs排放环节识别 139
4.1.2 VOCs排放浓度水平及成分谱特征 144
4.2 基于排放环节的VOCs排放清单建立 154
4.2.1 排放源分类 154
4.2.2 排放量计算方法 154
4.2.3 排放量及排放因子计算 157
4.2.4 园区高分辨率排放清单 162
4.2.5 清单不确定性分析 163
4.3 园区企业特征物种筛选 168
4.3.1 特征污染物筛选方法比选 168
4.3.2 层次分析法构建 171
4.3.3 案例分析及讨论 174
4.4 园区VOCs排放环境影响评估 177
4.4.1 基本参数设置 177
4.4.2 模型验证 180
4.4.3 模拟结果分析 181
参考文献 184
第5章 工业源VOCs减排潜力及空气质量减排效益模拟 187
5.1 未来排放量的预测 188
5.1.1 情景分析与设置 188
5.1.2 未来排放量估算方法 191
5.1.3 未来活动水平的预测 192
5.2 未来排放量及减排潜力分析 194
5.2.1 基准情景VOCs排放 194
5.2.2 控制情景VOCs排放 196
5.2.3 工业源VOCs减排潜力分析 198
5.3 空气质量减排效益模拟 199
5.3.1 空气质量模型的选择 199
5.3.2 基准年模拟结果及验证 201
5.3.3 未来空气质量模拟评估 203
5.4 重点地区臭氧浓度削减情况分析 208
参考文献 209
第6章 我国工业源VOCs总量控制研究 212
6.1 总量控制与分配的进展 213
6.1.1 总量控制的国际进展 213
6.1.2 总量分配的研究进展 216
6.2 总量控制研究思路和方法 218
6.2.1 总量控制研究思路 218
6.2.2 研究方法与技术路线 219
6.3 总量控制目标的确定 222
6.4 总量控制总量的分配 225
6.4.1 总量分配因子的选择 225
6.4.2 总量分配结果分析 227
6.5 我国工业源VOCs总量控制的建议与展望 233
参考文献 234
第7章 基于反应性的工业源VOCs排放与控制研究 237
7.1 物种与反应性排放清单的建立 237
7.1.1 物种清单与成分谱研究现状 237
7.1.2 总量排放清单与成分谱库的建立 239
7.1.3 物种与反应性排放清单的建立 242
7.2 基于反应性与总量的工业源VOCs排放特征 243
7.2.1 基于OFP与总量的物种排放特征 243
7.2.2 基于OFP与总量的污染源排放特征 246
7.2.3 基于OFP与总量的分省市和空间排放特征 248
7.3 基于VOCs反应性的O3控制对策 249
参考文献 254
第8章 工业源VOCs控制建议 257
8.1 政策方面 257
8.2 技术方面 259
8.3 经济方面 262
8.4 科研方面 262
8.5 其他方面 263
参考文献 264
索引 265

精彩书摘

　　《工业挥发性有机污染物的排放与控制》：
　　挥发性有机物定义整体而言呈现出多而混乱的局面，但综合可归纳为基于物理特性、基于化学反应性和基于监测方法的三类定义。基于物理特性定义主要从反映有机物挥发性的“沸点”和“蒸气压”两个参数来确定，如从沸点定义，在101.325kPa标准压力下，任何初沸点低于或等于250℃的有机化合物；从蒸气压定义，在293.15K条件下蒸气压大于或等于10Pa，或者特定适用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物（不包括甲烷）。基于化学反应性定义主要从基于有机物反应性，参与不同光化学反应而带来的臭氧和雾霾污染来确定，如除CO、CO2、H2CO2、金属碳化物或碳酸盐、碳酸铵外，任何参与大气光化学反应的碳化合物（美国）；人类活动排放的、能在日照作用下与NOx反应生成光化学氧化剂的全部有机化合物，甲烷除外（欧盟）；基于监测方法定义主要考虑到实际监测方法多能识别的目标污染物范围来确定，如我国《室内空气质量标准》将挥发性有机物定义为“利用Tenax GC或Tenax TA采样，非极性色谱柱（极性指数小于10）进行分析，保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物”。
　　各国或国际组织对挥发性有机物定义的出发点有所区别。国际组织对VOCs定义偏重VOCs可挥发性的物理特性。美国、欧盟和日本则从国家（地区）层面更偏重VOCs参与大气光化学活性等的化学反应性，其中，美国对微反应性物质进行豁免，截至2014年12月30日，美国环境保护局（EPA）总共豁免了60种（类）微反应性物质。我国挥发性有机物的定义五花八门，处于较为混乱和矛盾的局面，尚未从国家层面进行定义。在实际监测中，考虑到监测方法的限制，挥发性有机物的定义考虑更多的是适合监测方法的VOCs定义，通常情况下，VOCs定义所涵盖的范围因所考虑的因素（物理特性、化学反应性以及监测方法）不同而有所区别。
　　1.1.1 国外VOCs定义特点
　　国外各组织或国家对VOCs的定义因其应用方向的不同而形成了各自的体系，但部分国家在VOCs定义的出发点上也存在一定的共同点。国外典型挥发性有机物定义及特点如表1.1所示。
　　表1.1国外典型VOCs定义及其特点
　　美国、欧盟是开展VOCs控制较早的国家（或地区），其国家层面VOCs的定义很早就已经开始关注化学反应性定义，VOCs定义均考虑了有机物参与光化学反应的特性。美国在“污染源的排放与控制”方向的定义，是在其国家定义“参与大气光化学反应”的基础上，又与监测和核算方法相结合，如新固定源标准（NSPS）40CFR60.2发布的VOCs定义，即“任何参与大气光化学反应的有机化合物，或者依据法定方法、等效方法、替代方法测得的有机化合物，或者依据条款规定的特定程序确定的有机化合物”。该定义兼顾了实际监管过程的可操作性，即通过监测或核算确定，管控范围不受VOCs反应活性的局限，在定义上呈现一定的优势。欧盟在其“污染源排放与控制”和“产品规范和检测”方面，未参考其国家（地区）定义，仍然选用基于“物理特性”的蒸气压或沸点来定义。
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挥发性有机物的参考

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大气污染的形成具有一定的条件，空气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。定义明确了形成大气污染的原因包括自然因素和人为因素两个方面。自然因素是指自然过程造成的大气污染，包括火山活动、森林火灾、地震、土壤岩石风蚀、海啸、雷电、动植物尸体的腐烂及大气圈空气的运动等产生的尘埃、硫化物、氮氧化物等。人为因素包括人类的生活活动和生产活动两个方面，来自人类生活、工业生产、交通运输等活动中的废弃物、燃烧、排放等，导致一些非自然大气组分的有害物质如粉尘、碳氧化物、硫氧化物、氮氧化物等进人大气，在大气中积累后超过自然大气中该组分的含量而形成污染。通常说的大气污染主要是指人类活动造成的，与人类活动相比较，自然因素引起的大气污染大多是暂时性的。因为自然环境具有一定的白净化能力，能够通过自身的物理、化学和生物机能，如扩散、稀释、沉降、雨水冲洗、地面吸附、植物吸收等作用，经过一段时间后会自动消除大气污染，以恢复、维持生态系统的平衡。冈此，人类活动，尤其足生产活动是大气污染的主要原因，是防止大气污染的主要对象。定义还强调了造成大气污染的必要条件，即污染物在大气中要含有足够的浓度，并且停留足够的时问，超过了允许限度。定义中所说的舒适和健康，是包括了对人体正常的生活环境和牛理机能的影响，直至引起慢性病、急性病以致死亡等非常广泛的范围；而所谓的福利，则认为是指与人类协调共存的牛物、自然资源、财产以及器物等等。需要指出的是，由于生物、建筑物及其他受体对污染物剂量和作用时间的反应存在各种差异，大气污染的“允许限度”难以准确界定，但是对污染物浓度和停留时间总要有允许值。根据人类生存对环境的要求和社会经济发展程度的不同，逐渐制定了各种污染物的排放标准。

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冶金工业是人类历史上最古老的工业之一。自18世纪产业革命后，由于钢铁工业迅速发展，造成严重的烟尘污染，有色冶炼工业又随之兴起，进而产生了重金属和二氧化硫的污染问题。近50年来，工业发达国家发生了几十起重大公害事件，有代表性、闻名于世界的八大公害事件中，就有四件其直接肇事者就是冶金工业，其中包括：英国伦敦烟雾事件（1952年12月）、比利时马斯河谷烟客事件（1930年12月初）、美国客诺拉烟雷事件（1948年10月）和日本富山事件（1968年查明），而前三件主要是钢铁工业含二氧化硫的重金属烟尘造成的大气污染事件。在炼铁及有色冶金等生产过程中，能产生焦油、铁及其氧化物颗粒、氧化镉、铬酸盐等致癌污染物，使冶金行业成为环境污染的严重危害者。

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