各地應為VOCs監測提供組織和資源保障
李(li)健(jian)軍,歷任(ren)中(zhong)(zhong)國環境(jing)監(jian)測(ce)總站大氣監(jian)測(ce)室高級工程師(shi)、研究員、副(fu)(fu)主(zhu)任(ren),環境(jing)質量預(yu)測(ce)預(yu)報(bao)中(zhong)(zhong)心研究員、副(fu)(fu)主(zhu)任(ren)、主(zhu)任(ren),現任(ren)中(zhong)(zhong)國環境(jing)監(jian)測(ce)總站副(fu)(fu)總工程師(shi),從(cong)事大氣環境(jing)監(jian)測(ce)和預(yu)報(bao)相關(guan)業務發(fa)展及能力建設項目(mu)工作。
當前,臭氧已經成為(wei)僅次于PM2.5的影(ying)(ying)響優良(liang)天(tian)數的重要因素,在(zai)京(jing)津冀及(ji)周邊(bian)、長三角地(di)區的一些城市,臭氧甚至成為(wei)影(ying)(ying)響空(kong)氣(qi)質量的首要污染物。進(jin)入夏(xia)季以來,臭氧對(dui)空(kong)氣(qi)質量的影(ying)(ying)響尤為(wei)明顯,加強VOCs監(jian)測(ce)監(jian)控作(zuo)為(wei)控制VOCs排放、遏制臭氧污染的一項重要工作(zuo)受到公(gong)眾關(guan)注(zhu)。針(zhen)對(dui)VOCs監(jian)測(ce)開展(zhan)的現狀和(he)近期重點工作(zuo),中國(guo)環境報記者(zhe)采訪了中國(guo)環境監(jian)測(ce)總站副總工程師、大氣(qi)環境監(jian)測(ce)首席(xi)科(ke)學(xue)家李健軍。
在線監測(ce)(ce)在技術、裝備(bei)上還處在研究發展(zhan)階段(duan),這(zhe)也是(shi)目前環境大氣VOCs監測(ce)(ce)存在的(de)難點(dian)之一。
中國環境報:VOCs污染的特點是什么?對其監測有怎樣的重要性?
李(li)健(jian)軍:VOCs有兩(liang)大(da)(da)特點,一是種類(lei)繁多、成(cheng)分復雜。按(an)照化學結構的差異,大(da)(da)氣VOCs包括十多類(lei)、成(cheng)千上(shang)萬種有機物(wu)。二是來(lai)源廣(guang)泛、涉及面(mian)(mian)廣(guang)。VOCs來(lai)源于(yu)各(ge)種天然源及人(ren)為源的排放,涉及社會生(sheng)產、生(sheng)活的方方面(mian)(mian)面(mian)(mian)。
VOCs是(shi)臭(chou)氧(yang)(yang)和PM2.5的重(zhong)要前體物,在陽(yang)光紫外線(xian)照(zhao)射下與大氣中的氮氧(yang)(yang)化(hua)物發生化(hua)學反應,形成臭(chou)氧(yang)(yang)等(deng)二次(ci)污(wu)染物或(huo)強化(hua)學活(huo)性的中間產物,增加臭(chou)氧(yang)(yang)地表濃度。同(tong)時,部(bu)分VOCs本(ben)身(shen)也具(ju)有毒(du)性、異味等(deng)性質。這(zhe)些都(dou)會對自然環境(jing)和人體健康產生不(bu)利影響(xiang)。因(yin)此,控制VOCs成為(wei)降(jiang)低臭(chou)氧(yang)(yang)濃度的關鍵之一。
加(jia)強(qiang)對污染源的VOCs監(jian)測,有助于全(quan)面掌握我國各行業企(qi)業的VOCs排(pai)放(fang)狀況(kuang),準確(que)評估(gu)VOCs治理設施的運行效果并及時做出調整,科學(xue)支撐VOCs總量控制和(he)削減(jian)核算,支撐污染防(fang)治政策的科學(xue)制訂和(he)實施,并評估(gu)檢查治理成效,從而在根(gen)源上(shang)約束VOCs排(pai)放(fang)總量、遏制臭氧污染。
中國環境報:我國環境大氣VOCs監測手段有哪些?現狀如何?監測工作中存在哪些難點?
李健軍:目前國內常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)監(jian)測(ce)手段主(zhu)要是(shi)實驗室手工監(jian)測(ce)(離(li)線(xian)監(jian)測(ce))和(he)(he)現(xian)場(chang)自動(dong)監(jian)測(ce)(在(zai)線(xian)監(jian)測(ce))兩種(zhong)。離(li)線(xian)監(jian)測(ce)是(shi)將廢氣(qi)或環(huan)境空氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)VOCs采(cai)樣(yang)后,將樣(yang)品(pin)送回實驗室,用(yong)氣(qi)相色譜(pu)(pu)法或氣(qi)相色譜(pu)(pu)質譜(pu)(pu)聯用(yong)法進(jin)行分(fen)析。離(li)線(xian)采(cai)樣(yang)分(fen)析可能存在(zai)采(cai)樣(yang)時間長、采(cai)樣(yang)過程(cheng)中(zhong)(zhong)受人為干擾、樣(yang)品(pin)在(zai)采(cai)樣(yang)容器中(zhong)(zhong)較難保證穩定性等問題。因此,許(xu)多研究機(ji)構和(he)(he)儀(yi)器公司開(kai)發了大氣(qi)中(zhong)(zhong)VOCs的(de)(de)(de)連(lian)續自動(dong)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)技術和(he)(he)儀(yi)器,可以提高VOCs監(jian)測(ce)的(de)(de)(de)時間分(fen)辨率,更好地幫助追蹤大氣(qi)中(zhong)(zhong)VOCs物質的(de)(de)(de)大氣(qi)化學過程(cheng)。但總體(ti)而言,在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)在(zai)技術、裝備上還(huan)處在(zai)研究發展階(jie)段,這也是(shi)目前環(huan)境大氣(qi)VOCs監(jian)測(ce)存在(zai)的(de)(de)(de)難點之一。
在實際操(cao)作層面,大氣VOCs監(jian)測(ce)質(zhi)量(liang)控(kong)制技術(shu)研究亟待加強(qiang)。單一的分析方(fang)法難以適用于(yu)所有種類(lei)的VOCs監(jian)測(ce),需(xu)要根據目標需(xu)求選擇合適的監(jian)測(ce)方(fang)法。VOCs離線監(jian)測(ce)的主要難點(dian)在于(yu)解決采樣的吸(xi)附、降解等(deng)損失難題,提高(gao)監(jian)測(ce)的準(zhun)確性(xing)(xing)、可(ke)靠性(xing)(xing)。VOCs在線監(jian)測(ce)需(xu)要加強(qiang)主要活性(xing)(xing)物質(zhi)監(jian)測(ce)的技術(shu)、裝(zhuang)備研究攻關,提高(gao)設備的便(bian)捷性(xing)(xing)和性(xing)(xing)能穩(wen)定性(xing)(xing),以保證監(jian)測(ce)的時(shi)效(xiao)性(xing)(xing)和數據質(zhi)量(liang)。不同技術(shu)原理(li)VOCs監(jian)測(ce)分析方(fang)法之間的比對監(jian)測(ce),也有待進(jin)一步開(kai)展。
在(zai)法(fa)(fa)律法(fa)(fa)規(gui)(gui)和政(zheng)策(ce)(ce)層面,為加(jia)強(qiang)VOCs監(jian)測管控,我國(guo)已制(zhi)訂大(da)氣污染防(fang)治法(fa)(fa)、環境保護稅(shui)法(fa)(fa)等法(fa)(fa)律法(fa)(fa)規(gui)(gui),發布了排污許可證申請與核發技術(shu)規(gui)(gui)范(fan)、排污單位自行監(jian)測技術(shu)指南等政(zheng)策(ce)(ce)文(wen)件。但是,現(xian)有的(de)(de)VOCs在(zai)線(xian)監(jian)測系(xi)(xi)統方(fang)(fang)法(fa)(fa)標準體系(xi)(xi)還有待完善。在(zai)《環境空(kong)氣質量標準》(GB 3095-2012)中未(wei)對VOCs規(gui)(gui)定(ding)限值提出相關標準,環境空(kong)氣VOCs監(jian)測數(shu)據(ju)結(jie)果缺少評價依(yi)據(ju)。需要針對不(bu)同性(xing)質的(de)(de)VOCs增加(jia)分析目標物種類,以(yi)(yi)覆蓋更多的(de)(de)VOCs排放(fang)行業(ye)。目前,國(guo)家尚未(wei)發布便攜式儀器(qi)現(xian)場測定(ding)VOCs的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)標準,現(xian)場監(jian)測以(yi)(yi)及執(zhi)法(fa)(fa)等工(gong)作缺少監(jian)測方(fang)(fang)法(fa)(fa)依(yi)據(ju)。
建議每個城市(shi)至少布設1個點位(wei),并(bing)逐(zhu)步進行區(qu)域優(you)化,在上(shang)風(feng)向、臭氧高值區(qu)、VOCs高濃(nong)度點、下風(feng)向布設形成(cheng)4類點位(wei)。
中國環境報:目前重點區域正在啟動VOCs環境監測,對于監測點位的布設您有哪些建議?
李健軍(jun):從2018年(nian)起(qi),中(zhong)國(guo)環(huan)境監(jian)(jian)測(ce)總(zong)(zong)站(zhan)就根(gen)據生態環(huan)境部統一(yi)部署,開始在京津冀及周邊(bian)、長三(san)角、珠三(san)角等7個(ge)(ge)地區(qu)78個(ge)(ge)地級以(yi)(yi)(yi)上城(cheng)市(shi)開展環(huan)境空(kong)氣VOCs監(jian)(jian)測(ce),掌握(wo)重點區(qu)域(yu)環(huan)境空(kong)氣VOCs及其(qi)對(dui)(dui)臭(chou)氧(yang)污(wu)染的影響狀況。今(jin)年(nian)夏季以(yi)(yi)(yi)來,總(zong)(zong)站(zhan)按照生態環(huan)境部領導(dao)關于問題精(jing)(jing)準、時(shi)間精(jing)(jing)準、區(qu)位精(jing)(jing)準、對(dui)(dui)象精(jing)(jing)準、措施精(jing)(jing)準“五個(ge)(ge)精(jing)(jing)準”的要求,針對(dui)(dui)VOCs污(wu)染開展精(jing)(jing)細化(hua)監(jian)(jian)測(ce),以(yi)(yi)(yi)此加強臭(chou)氧(yang)預測(ce)工(gong)作(zuo)。在全國(guo)重點區(qu)域(yu),覆蓋整(zheng)個(ge)(ge)臭(chou)氧(yang)污(wu)染季的VOCs手(shou)工(gong)和自動監(jian)(jian)測(ce)工(gong)作(zuo)持(chi)續開展。截至今(jin)年(nian)4月(yue),全國(guo)共有120余個(ge)(ge)城(cheng)市(shi)開展了(le)VOCs監(jian)(jian)測(ce),其(qi)中(zhong)60余個(ge)(ge)城(cheng)市(shi)開展了(le)自動監(jian)(jian)測(ce)且大部分(fen)與總(zong)(zong)站(zhan)聯網。
目前,相關(guan)監測(ce)數據(ju)已應(ying)用于環境質量(liang)分(fen)析(xi)與管理工作(zuo),幫助我們(men)初步掌握了全國(guo)重點城市VOCs濃度(du)水平、化學組成、污(wu)(wu)染(ran)特征(zheng)等信息,為我國(guo)VOCs污(wu)(wu)染(ran)防(fang)治(zhi)提供了基(ji)礎數據(ju)。同時,總(zong)站(zhan)聯(lian)合科研(yan)院所、地方(fang)監測(ce)站(zhan),在VOCs監測(ce)的運行維護(hu)、質控核查和數據(ju)審核評估等方(fang)面初步形成了技術指導文(wen)件。
日(ri)前,生態(tai)環境部印發(fa)《2020年揮發(fa)性有機物治理攻堅方(fang)案》,提出十條措(cuo)施目(mu)標促進實現VOCs排(pai)放量明顯下降,有效(xiao)遏制夏季臭氧污(wu)染。
根據(ju)生態環境部(bu)部(bu)署,2020年夏季臭(chou)氧污(wu)染(ran)防(fang)治監(jian)督幫(bang)扶工作中,總站將開展廢(fei)氣(qi)排污(wu)單位自(zi)行監(jian)測(ce)抽測(ce)與專項(xiang)檢查,對(dui)(dui)地方(fang)技術人員進行VOCs監(jian)測(ce)技術培訓(xun);結(jie)合(he)臭(chou)氧國(guo)控站、區縣站監(jian)測(ce)數(shu)據(ju)和VOCs監(jian)測(ce)數(shu)據(ju),編制臭(chou)氧分析(xi)周報,提供(gong)精細化(hua)的(de)預報產品;比較各城市臭(chou)氧和VOCs的(de)濃度(du)水平,并在重點城市分析(xi)臭(chou)氧敏感性(xing)及VOCs來(lai)源(yuan)(yuan),結(jie)合(he)全(quan)國(guo)第二次污(wu)染(ran)源(yuan)(yuan)普查數(shu)據(ju)積極探索分析(xi)VOCs特征及來(lai)源(yuan)(yuan)等,研究其對(dui)(dui)臭(chou)氧生成敏感性(xing)的(de)影響,為監(jian)督幫(bang)扶工作的(de)成效評(ping)估提供(gong)技術支持。
通過(guo)上述能力建設(she)(she)工(gong)作,全國生(sheng)態環境(jing)監(jian)(jian)測站系統積累了監(jian)(jian)測點位(wei)布(bu)(bu)(bu)設(she)(she)的(de)相關經驗。對重(zhong)點區域(yu)VOCs進行環境(jing)監(jian)(jian)測,布(bu)(bu)(bu)設(she)(she)的(de)監(jian)(jian)測點位(wei)要能夠代表(biao)這個(ge)(ge)(ge)城市(shi)的(de)特(te)征(zheng),并盡(jin)可能選擇城區臭(chou)(chou)氧(yang)高值點位(wei),以(yi)監(jian)(jian)控(kong)其(qi)最大影(ying)響,同(tong)時在附近可以(yi)獲取氮氧(yang)化(hua)物、臭(chou)(chou)氧(yang)等監(jian)(jian)測數據。建議每個(ge)(ge)(ge)城市(shi)至少(shao)布(bu)(bu)(bu)設(she)(she)1個(ge)(ge)(ge)點位(wei),并逐步進行區域(yu)優化(hua),在上風向、臭(chou)(chou)氧(yang)高值區、VOCs高濃度(du)點、下風向布(bu)(bu)(bu)設(she)(she)形(xing)成4類點位(wei)。
除了考慮人口聚集(ji)的(de)城市(shi)區(qu)域點(dian)(dian)位,建議針對企業聚集(ji)集(ji)中、污染物排放(fang)負荷較高的(de)工業園區(qu),包括國(guo)家級、省級、市(shi)級等(deng)(deng)各(ge)類涉VOCs園區(qu),加(jia)強周邊敏感點(dian)(dian)的(de)監測布點(dian)(dian)。采(cai)樣(yang)位置應符合國(guo)家相關空氣(qi)采(cai)樣(yang)規范的(de)要求,避免周邊工廠(chang)、加(jia)油(you)站(zhan)、實(shi)驗(yan)室、餐飲油(you)煙等(deng)(deng)VOCs排放(fang)源的(de)干(gan)擾(rao),監測期間禁(jin)止對站(zhan)房進(jin)行粉(fen)刷、鋪設防(fang)水瀝青等(deng)(deng)操作。
各地管(guan)理(li)部門應加以重視,加強監督指導,為VOCs監測工作提供組織和(he)資源保障,將任務分解落實至責任部門和(he)單位。
中國環境報:目前地方在開展VOCs監測時存在哪些不足?您對此有哪些建議?
李健軍:VOCs監(jian)測(ce)較(jiao)常規污染物(wu)(wu)來說更加復雜,對(dui)實驗(yan)室(shi)(shi)的(de)儀器配置(zhi)有(you)較(jiao)高要(yao)求(qiu)。比如,在監(jian)測(ce)環境(jing)空氣中的(de)VOCs物(wu)(wu)質時,實驗(yan)室(shi)(shi)需具備預冷凍濃(nong)縮前處理設(she)(she)備;要(yao)實現乙烯、乙炔、丙烷(wan)等低碳VOCs的(de)測(ce)定(ding),實驗(yan)室(shi)(shi)的(de)常規GC/MS需增配FID檢測(ce)器、中心切割裝置(zhi)或(huo)冷柱溫箱等輔助設(she)(she)備。但是,目(mu)前很(hen)多(duo)地市級(ji)監(jian)測(ce)站不具備這(zhe)些硬件條件。
同時,監(jian)(jian)(jian)測(ce)人員能力還有待提升。VOCs濃度范圍變(bian)化大、活性差(cha)異顯著、成分復雜、種(zhong)類多(duo),難以采用(yong)一種(zhong)方法對(dui)(dui)所有化學(xue)物(wu)(wu)質進行準確監(jian)(jian)(jian)測(ce)。針對(dui)(dui)VOCs不同物(wu)(wu)種(zhong)的大氣化學(xue)作用(yong)、人體健康效(xiao)應(ying)等(deng)不同監(jian)(jian)(jian)測(ce)目的,需要(yao)以相應(ying)的專業(ye)能力選擇(ze)不同的監(jian)(jian)(jian)測(ce)技術和方法。
目(mu)前,省級及(ji)大(da)部(bu)分地市(shi)級環(huan)境監測(ce)(ce)(ce)站已具(ju)備一定的(de)大(da)氣VOCs實(shi)驗(yan)室監測(ce)(ce)(ce)能(neng)力,監測(ce)(ce)(ce)的(de)VOCs種(zhong)類(lei)(lei)從20余種(zhong)到100余種(zhong)不(bu)等。其中,對非甲烷總烴、苯系物、鹵代烴的(de)測(ce)(ce)(ce)試(shi)能(neng)力最為普(pu)遍,對硫醇硫醚、醛酮(tong)等種(zhong)類(lei)(lei)的(de)VOCs同(tong)時測(ce)(ce)(ce)定有所開(kai)展,但是對臭氧(yang)前體物中低沸點的(de)VOCs(如(ru)乙烯、乙炔等)監測(ce)(ce)(ce)能(neng)力不(bu)足(zu)。
因此,各(ge)地管理部門應加以重視,加強(qiang)監督(du)指導(dao),為(wei)VOCs監測(ce)工作提供組織和(he)資源保障,將(jiang)任(ren)務分(fen)解落實(shi)(shi)至(zhi)責(ze)任(ren)部門和(he)單位。指導(dao)督(du)促排污單位落實(shi)(shi)自行監測(ce)主體責(ze)任(ren),將(jiang)VOCs納入(ru)監測(ce)范圍并進行信息公開。同(tong)時,開展抽測(ce)抽查,規范排污單位自行監測(ce)行為(wei)。加強(qiang)VOCs執法監測(ce)能力(li)建設,從人員培(pei)訓、監測(ce)用房和(he)設備經費等方面切實(shi)(shi)加強(qiang)保障、投入(ru),提高各(ge)級生態(tai)環(huan)境管理部門的(de)污染源VOCs執法監測(ce)能力(li)。
VOCs監(jian)測(ce)應按(an)照相關標(biao)準(zhun)、規范(fan)開(kai)展,從儀器選(xuan)型、安裝調(diao)試驗收、日常運(yun)行維護(hu)、質量控制、數據(ju)(ju)審核全流程做(zuo)(zuo)好(hao)管理(li)(li),并建立(li)相應的(de)質量體系,確保(bao)監(jian)測(ce)數據(ju)(ju)準(zhun)確可靠。基于VOCs監(jian)測(ce)數據(ju)(ju)做(zuo)(zuo)好(hao)分(fen)析應用工作,分(fen)析本地臭(chou)氧污(wu)染的(de)主控因(yin)子,篩選(xuan)VOCs關鍵影響活性成分(fen),識別來源,讓監(jian)測(ce)數據(ju)(ju)更好(hao)地為環境(jing)管理(li)(li)工作提供支撐(cheng)。

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