VOCs是揮發(fā)性有機化合物(volatile organic compounds)的英文縮寫。
其定義有好幾種,例如,美國ASTM D3960-98標準將VOC定義為任何能參加大氣光化學反應的有機化合物。美國聯(lián)邦環(huán)保署(EPA)的定義:揮發(fā)性有機化合物是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外,任何參加大氣光化學反應的碳化合物。世界衛(wèi)生組織(WHO,1989)對總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)的定義為,熔點低于室溫而沸點在50~260℃之間的揮發(fā)性有機化合物的總稱。有關色漆和清漆通用術語的國際標準ISO 4618/1-1998和德國DIN 55649-2000標準對VOC的定義是,原則上,在常溫常壓下,任何能自發(fā)揮發(fā)的有機液體和/或固體。同時,德國DIN 55649-2000標準在測定VOC含量時,又做了一個限定,即在通常壓力條件下,沸點或初餾點低于或等于250℃的任何有機化合物。巴斯夫公司則認為,最方便和最常見的方法是根據沸點來界定哪些物質屬于VOC,而最普遍的共識認為VOC是指那些沸點等于或低于250℃的化學物質。所以沸點超過250℃的那些物質不歸入VOC的范疇,往往被稱為增塑劑。
這些定義有相同之處,但也各有側重。如美國的定義,對沸點初餾點不作限定,強調參加大氣光化學反應。不參加大氣光化學反應的就叫作豁免溶劑,如丙酮、四氯乙烷等。而世界衛(wèi)生組織和巴斯夫則對沸點或初餾點作限定,不管其是否參加大氣光化學反應。國際標準ISO 4618/1-1998和德國DIN 55649-2000標準對沸點初餾點不作限定,也不管是否參加大氣光化學反應,只強調在常溫常壓下能自發(fā)揮發(fā)
可將這些VOC的定義分為二類,一類是普通意義上的VOC定義,只說明什么是揮發(fā)性有機物,或者是在什么條件下是揮發(fā)性有機物;另一類是環(huán)保意義上的定義,也就是說,是活潑的那一類揮發(fā)性有機物,即會產生危害的那一類揮發(fā)性有機物。非常明顯,從環(huán)保意義上說,揮發(fā)和參加大氣光化學反應這兩點是十分重要的。不揮發(fā)或不參加大氣光化學反應就不構成危害。這也就是歐洲將溶劑按光化臭氧產生潛力來分類的原因。
根據WHO定義,揮發(fā)性有機化合物(VOC)是指在常壓下,沸點50℃—260℃的各種有機化合物。VOC按其化學結構,可以進一步分為:烷類、芳烴類、酯類、醛類和其他等。目前已鑒定出的有300多種。最常見的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯(TDI)、二異氰甲苯酯等。
甲醛也是揮發(fā)性有機化合物,但甲醛易溶于水,與其他揮發(fā)性有機化合物有所不同,室內來源廣泛,釋放濃度也高。因此,常把甲醛與其他揮發(fā)性有機化合物分別闡述。
VOCs全過程解決方案的流程包括:VOCs污染排放環(huán)節(jié)排查、VOCs監(jiān)測體系及總量估算、全過程VOCs治理方案編制(一廠一方案)、生產工藝源頭控制措施、定制化末端VOCs治理技術方案、治理效果評估及減排量評估。其中,污染環(huán)節(jié)排查和全過程梳理控制是工業(yè)企業(yè)VOCs整治的關鍵。通過現(xiàn)場排查儲罐、裝卸料、設備泄漏、工藝廢氣、無組織排放、廢水收集和處理系統(tǒng)、冷卻水、燃燒廢氣、事故排放等污染環(huán)節(jié),逐一排查污染環(huán)節(jié),開展VOCs從源頭到末端的全過程梳理工作,全流程控制VOCs污染。
1、 國家標準
《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297-1996) 2010 年5月,中國發(fā)布的《環(huán)境保護部門關于推進大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣指導意見的通知》(國辦發(fā)[2010] 33號),首次從國家層面上提出了開展 VOCs 污染防治的重要性和必要性。
1、地方標準;
原有的《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297-1996),僅對苯、甲苯、二甲苯以及酚類和甲醛的排放濃度進行限制,
后又頒布的《煉焦爐大氣污染物排放標準》(GB 16171-1996),《飲食業(yè)油煙排放標準》(GB 18483-2001),《儲油庫大氣污染物排放標準》(GB 20950-2007),《汽油運輸大氣污染物排放標準》(GB 20951-2007),《加油站大氣污染物排放標準》(GB 20952-2007),《合成革與人造革工業(yè)污染物排放標準》(GB 21902-2008)及《橡膠制品工業(yè)污染物排放標準》(GB27632-2011)增加了對苯并芘、油煙VOCs、油氣VOCs、合成革與人造革工業(yè)VOCs 排放的限值。針對惡臭污染物出臺了《惡臭污染物排放標準》(GB 14554-1993),對硫醇、硫醚、胺類等散發(fā)惡臭氣味的污染物(大部分是揮發(fā)性有機物)作出了規(guī)定。
地方控制標準方面,北京市、上海、廣東省等走在前列,正在制定嚴格的VOCs 排放控制標準。標準中需要控制的特定項目有所擴展(表6),但是與國外相比,仍然控制得比較粗放。 ①北京市:《煉油與石油化學工業(yè)大氣污染物排放標準》(DB 11/447-2007),《大氣污染綜合排放標準》(DB 11/501-2007)。 ②上海市:《半導體行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準》(DB 31/374-2006) ③廣東?。骸都揖咧圃煨袠I(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準》(DB 44/814-2010),《包裝印刷行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準》(DB 44/815-2010),《表面涂裝(汽車制造業(yè))揮發(fā)性有機化合物排放標準》(DB 44/816-2010),《制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準》(DB 44 /817-2010)等。
2、國外標準;
歐美等發(fā)達國家在20 世紀90 年代初就建立了相關的VOCs 人為源排放清單數據庫,并保持逐年更新。在VOCs 控制管理方面,歐美等發(fā)達國家也走在前面,在90 年代便出臺了相關法律法規(guī),如美國的《大氣清潔法》,歐盟的《歐洲清潔空氣計劃》指令1999/13/EC 和2004/42/EC 以及1994/63/EC、1996/61/EC 等行業(yè)指令,對VOCs 的排放標準和排放源進行限制,并且多次修改和補充,日趨嚴格,有效控制了VOCs 的排放。
美國早在1963 年就制定了大氣清潔法(CAA),1990 年又進行了修改,在原來限制VOCs 上強化增加了對有害大氣污染物質的限制,在該法中,為適應各區(qū)的環(huán)境基準又規(guī)定了相應的基準值RACT(合理可行控制技術)、BACT(最佳可行控制技術)、LAER(最低可達排放速率),并對污染源(包括原有和新增源)排放VOCs 提出了明確限制。
歐盟在1996 年公布了關于完整的防治和控制污染的指令1996/61/EC,對包括石油冶煉、有機化學品、精細化工、儲存、涂裝、皮革加工等6 大類33 個行業(yè)制定了VOCs 的排放標準,對有機溶劑行業(yè)則詳細制定了關于VOCs 排出限制的指令1999/13/EC,隨后的2004/42/EC 指令對建筑和汽車等特定用途的涂料設定了VOCs 排放的限制。此外,歐盟還根據VOCs 毒害作用大小,提出了分級控制要求,其中高毒害VOCs 排放不得超過5 mg/m3,中等毒害不超過20 mg/m3,低
毒害不超過100 mg/m3。 日本為控制VOCs 排放,于2006 年4 月正式實施了《大氣污染防治法》,2007 年3 月實施了《生活環(huán)境保護條例》,明確提出2010 年VOCs 的排放量要比2000 年減少30%。
3?最新標準
2019年7月1日實施的《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822—2019),是最新的有關揮發(fā)性有機物的排放標準,這是近幾年來在揮發(fā)性有機物排放上,最新也最有典型的一個標準。