超越PM2.5!臭氧為何成為北京空氣首要汙染物?

臭氧又稱為超氧，是氧氣的同素異形體，在常溫下，它是一種有特殊臭味的淡藍色氣體。臭氧主要存在於距地球表面20~35公裡的同溫層下部的臭氧層中。在常溫常壓下，穩定性較差，可自行分解為氧氣。臭氧具有青草的味道，吸入少量對人體有益，吸入過量對人體健康有一定危害（不可燃，純淨物）氧氣通過電擊可變為臭氧。

連日來，臭氧已經超越了PM2.5，成為北京市的空氣首要汙染物。據北京市環保局公布的信息，從2016年5月16日開始，北京空氣的首要汙染物就變為臭氧。之後，北京空氣品質整體處於輕度至中度汙染之間。2016年5月23日8時，北京空氣品質整體處於良至輕度汙染之間，天壇、萬壽西宮、農展館、密雲、平谷等多個監測點位的臭氧濃度均超過了100微克/立方米。

而揮發性有機物（VOCs）是臭氧汙染上升的原因。揮發性有機物不但會生成臭氧，也是PM2.5的「前體物」。對此，中國工程院院士、清華大學教授賀克斌多次表示，「VOCs排放失控，影響臭氧汙染治理；要是臭氧問題解決不好，在一定程度上也會加劇PM2.5汙染」。

於是，中國在「十三五」規劃中將VOCs納入總體控制指標，並在重點區域、重點行業推進揮發性有機物排放總量控制，要求在「十三五」期間，VOCs排放量從3000萬噸/年降至100~200萬噸/年。

 

——新聞追蹤——

成立服務平臺，集中解決防治難點

京津冀是大氣汙染的「重災區」。2016年5月21日，霍普科技（天津）股份有限公司與天津市西青區中北鎮政府在天津市節能大廈聯合舉行「環境創新技術公共服務平臺」合作籤約儀式。據悉，該項目位於西青區中聯產業園，預計將在2016年12月竣工。

在籤約儀式上，霍普科技董事長孫浩表示，該平臺的建立旨在通過與國內頂級科研機構合作，建立產學研一體化的運行模式，為天津市的相關企業提供最新的環境治理技術和科研成果，為京津冀汙染治理服務；環境創新技術公共研發平臺著眼於解決環境治理中難點問題，涉及大氣VOCs綜合治理、工業廢水深度處理、固體廢棄物資源化處置，開發切實解決環保企業中產業轉型升級、經濟發展方式轉變過程中面臨的重點和難點問題，為企業發展提供持續的創新力。

汽車表面塗裝等行業是VOCs排放的重點行業。在「環境創新技術研發平臺」暨籤約儀式後，韓國恩彼電子（天津）有限公司與霍普科技（天津）股份有限公司籤訂了有機廢氣綜合治理項目合同等。

 

——治理難點——

排放源小而散、種類繁多、成分複雜

中國工程院院士、北京大學教授唐孝炎認為，與氮氧化物減排相比，VOCs汙染排放控制難度更大。「VOCs排放源小而散，涉及眾多行業；而各行業排放的VOCs種類繁多、成分複雜，即使同一行業，如果原料構成和生產工藝不同，排放的VOCs種類、性質和濃度也不盡相同。因此，與氮氧化物減排相比，VOCs減排難度更大。」唐孝炎介紹說。

霍普科技（天津）股份有限公司首席科學家黃志勇教授表示，VOCs排放量大、種類多、結構複雜。VOCs的排放主要來自四個環節，既工業源、運輸、加工生產、產品，涉及行業眾多，包括有機化工、石油石化、包裝印刷、表面塗裝等的72個大項，2000多小項，具有排放強度大、濃度高、重點區域集中、汙染嚴重的特點。

據統計，2005—2012年，中國VOCs排放量逐年增長，工業源VOCs排放量增幅大，其中2012年排放量驚人，排放量約為2088.7萬噸，預計2020年、2030年工業源VOCs排放量將達2147.22萬噸、3660.85萬噸。其重點區域集中在京津冀、長三角、珠江三角洲19個省市，排放總量、單位面積排放量東部地區均大於中西部地區；從排放總量上看，2010年重點區域代表性行業VOCs排放量最大的3個區域為山東省、浙江省和江蘇省，排放量分別達79.6萬噸、52.7萬噸和51.3萬噸；從單位面積排放量看，2010年重點區域代表型行業VOCs排放濃度最大的3個區域為上海市、天津市和廣東省。

「目前，部分地方政府還未充分意識到VOCs的巨大危害，認為揮發性有機化合物沒有什麼毒性，化工廠、石化廠的汙染比鋼鐵廠和火電廠小，於是各地競相上了很多化工和石化項目，這必然給VOCs減排、臭氧汙染等治理造成巨大困難。」唐孝炎說。

「VOCs、臭氧和PM2.5是彼此關聯的。」賀克斌強調，想解決臭氧汙染問題，就必須在氮氧化物和VOCs協同減排上下大力氣。「如果兩者不能協同減排，很可能大氣中臭氧濃度反被『整高』，同時還會增加PM2.5治理的難度。」

 

——專家建議——

按地區和行業制訂防治政策

霍普科技董事長孫浩認為，正是由於VOCs的危害極大，目前國家對VOCs的治理極為重視。自2013年開始出臺了一系列政策、法律法規來確保VOCs治理的進程，包括「大氣汙染防治行動計劃」，《京津冀及周邊地區落實大氣汙染防治行動計劃實施細則》，《大氣汙染防治行動計劃實施情況考核辦法（試行）實施細則》，《石化行業揮發性有機物綜合整治方案》等。

「國家『十三五』規劃中將VOCs納入總體控制指標，同時要求各地陸續出臺配套的治理標準、重點行業整治方案、排汙費徵收政策。」孫浩說，2014年10月，天津在全國首先出臺VOCs的排放標準。到目前為止，國家和各省市已出臺針對不同行業VOCs的排放標準。截至2016年5月20日，已有北京、天津、上海、河北、遼寧等10省市出臺了VOCs排汙費徵收標準，其他省市排放和徵收標準正陸續出臺中。

 

研發汙染治理技術

「大氣與水汙染治理不同。全球對大氣汙染治理起步較晚，因此，中國與國外在大氣汙染治理技術方面差距不大，我們有趕超國外的可能。」霍普科技（天津）股份有限公司首席科學家黃志勇表示，VOCs治理有吸附法、直接燃燒法和生物法等多種方法。霍普科技作為一家集研發、設計、生產為一體的環境汙染治理解決方案的供應商，共獲得專利78項，在有機廢氣綜合治理、工業廢水高效處理、城市循環經濟綜合利用等領域有著許多優秀工程案例。

「比如我們在表面塗裝行業的有機廢氣汙染物綜合治理方面，利用現有技術，整合吸附催化燃燒技術，設計和優化組合工藝包，在實現達標排放的同時，還通過蓄熱方法降低能耗20%~30%，為業主提供優質的解決方案，延長設備的使用壽命。目前我們在天津地區的表面塗裝行業的市場佔有率達到了80%左右。」黃志勇介紹說，公司還針對部分高濃度大風量廢氣排放的特點，研製高性能吸附劑、催化劑，開發新型VOCs處理技術，有效提高有機廢氣的治理效率，以適應當前VOC處理達標的要求；積極研發新型「吸收—生物耦合」技術處理有機廢氣，通過功能微生物的降解活性，實現VOCs的有效降解，具有能耗小、運行成本低、清潔治理等優勢。隨著「環境創新技術公共研發平臺」的落成，將進一步加快科技研發成果產業化的進程等。（如需轉載，請註明來源自科技世界網）

 

名詞解釋

VOCs是揮發性有機物的總稱，包括烷烴、芳香烴類、烯烴類、滷烴類、酯類、醛類、酮類等8大類化合物，共300多種。

由於VOCs是一種比較活潑的氣體，在大氣中既可以一次揮發物的氣態存在，在紫外線照射下再次生成為固態、液態或二者並存的二次顆粒物；又可隨風吹雨淋等天氣變化，或飄移擴散或進入水、土壤，汙染環境，參與反應的這些化合物壽命相對較長。

長期接觸VOCs氣體會明顯導致一系列呼吸系統疾病，引起白血病、肝腎功能衰竭，提高癌症發病率，對環境和人體有嚴重危害性。

 

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