VOCs源清单编制

大气挥发性有机物源排放清单编制与控制措施研究谢绍东北京大学环境科学与工程学院联系方法：[e-mail]13910830079意义1.VOCs对我国大气复合性污染的形成具有重要贡献•颗粒物中有机物含量最高•北京、上海、广州等臭氧污染频发地区为VOCs控制区2.VOCs对人体健康构成潜在威胁•VOCs急性中毒呈频发性、群体性趋势•我国大气中VOCs种类多、浓度高、致癌风险高3.VOCs排放的时空分布尚不清楚•无法揭示我国复合型大气污染特征的形成及演变规律•亟需VOCs排放特征研究作为大气联防联控工作的实际出发点3排放量估算目的与用途1.空气质量管理成效评估及管制策略研究2.空气污染管理应用工具对既有污染源及新增污染源有不同的管理方式：A.既有污染源：包括空气污染许可排放量核定、空气污染排放量定期申报、空气污染物排污收费、总量控制及排放交易等B.新增污染源：环境影响评价或许可申请阶段的扩散模式模拟，评价空气质量浓度增量的影响4排放量推估算方法空气污染物排放量的估算方法：1.直接估算方法：由测量排放污染物的浓度及体积流量估算，用在工厂烟囱/排放口的排放量估算2.质量平衡法：由物質输入与输出间的平衡关系估算3.工程计算方法：利用物质成份特性及理论公式估算4.间接估算方法：即排放系数估算法，利用一具代表性的系数因子配合活动水平估算。1、大气挥发性有机物源排放源分类化石燃料燃烧源生物质燃烧源工艺过程源溶剂使用源移动源五大类源，分四级共152种VOCs排放源排放源分类五类源四级排放清单分类系统燃料燃烧源工业生产源溶剂使用源移动源废物处理处置源美国和欧洲中国化石燃料燃烧源生物质燃烧源工艺过程源溶剂使用源移动源国民经济行业•VOCs排放源门类•一级大类•二级中类•三级小类•四级化石燃料燃烧源VOCs排放源分类第二级第三级第四级发电煤/燃料油/液化石油气/天然气供热煤/燃料油/液化石油气/天然气工商业消费煤/燃料油/煤气/液化石油气/天然气居民生活消费煤/煤气/液化石油气/天然气城市/农村生物质燃烧源分类表第二级第三级第四级生物质燃料秸秆玉米/小麦/水稻/油料作物秸秆薪柴生物质露天焚烧秸秆水稻/小麦/玉米/油料作物/薯类工艺过程源和溶剂使用源分类表第一级第二级第三级第四级工艺过程源石油化工业天然原油和天然气开采天然原油/天然气基础化学原料制造乙烯/丙烯/丙烯腈/苯/乙苯/丁二烯/苯乙烯肥料制造合成氨农药制造杀虫剂/除草剂/杀菌剂涂料、油墨、颜料及类似产品制造涂料/油墨/颜料/染料合成材料制造塑料(聚氯乙烯(PVC)/聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)/高密度聚乙烯/线性聚乙烯/低密度聚乙烯)/合成橡胶/合成纤维单体/炭黑纤维素纤维原料及纤维制造纤维素纤维/粘胶纤维合成纤维制造锦纶/涤纶/腈纶/维纶/丙纶精炼石油产品精炼石油油品运输原油/汽油油品储存原油/汽油加油站汽油/柴油橡胶板、管、带的制造电缆光缆涂层再生橡胶制造再生橡胶制造泡沫塑料制造泡沫塑料塑料人造革、合成革制造人造革/PU革第一级第二级第三级第四级工艺过程源其他工艺过程水泥、石灰、和石膏的制造水泥/石灰/石膏砖瓦、石材及其他建筑材料制造粘土砖瓦/建筑陶瓷/油毡玻璃及玻璃制品制造平板玻璃/玻璃纤维陶瓷制品制造卫生陶瓷石墨及其他非金属矿物制品制造石墨/木炭炼钢电弧炉/热轧炼焦机械炼焦/土法炼焦植物油加工植物油/非植物油制糖制糖焙烤食品制造饼干/面包酒的制造白酒/啤酒/葡萄酒人造板制造胶合板/纤维板/刨花板纸浆制造纸浆煤矿采选洗煤第一级第二级第三级第四级溶剂使用染色过程印刷传统油墨印刷/水性油墨印刷印染布沥青铺路沥青表面涂层建筑涂料溶剂涂料/水性涂料家具制造木制家具/金属家具汽车制造汽车整车制造/汽车修理摩托车制造摩托车整车制造自行车制造自行车机械涂层机床设备/农用机械涂层/商业机械涂层易拉罐生产/漆包线生产/汽车维修/工艺品表面涂层农药使用杀虫剂/除草剂/除菌剂其他干洗剂三氯乙烯/四氯乙烯日用化妆品去污脱脂移动源排放源分类表第二级第三级第四级道路机动车轻型客车汽油/柴油轻型货车汽油/柴油重型货车汽油/柴油大型客车公共汽车/长途车摩托车两冲程/四冲程非道路移动源飞机机型铁路蒸汽机车/内燃机车轮船航运柴油发动机农业发动机汽油/柴油建筑业发动机柴油机2、大气挥发性有机物排放量的计算iiimjnjnnmmREFAEFMPQ1,,,,minnnnmiETTE,1,,1、生物质燃烧源2、化石燃料燃烧源3、工艺过程源Ek=EFk,m,i´Qm,im,iåE=EFi,j,m´Qi,j,mi,j,måE=EFk,m´Qmmå4、溶剂使用源5、机动车排放源E=EFk,m´QmmåEv,t=Pi,j,tå´EFi,j,t´VMTt3、排放因子数据库构建有无本土实测数据？国外参考数据有无排放标准限值？验证是否通过？有无与活动水平是否匹配？有与活动水平是否匹配？是取值是取值是是否可通过换算匹配？换算取值是否无否是是否可通过换算匹配？换算取值否否否与我国发展水平是否吻合？取值是否修正取值经验参数取值原则：N=1直接取值；N≥2，取中位数历史排放因子估算方法N≥2,S型曲线法：N=1,替代变量法：现状年排放因子获取流程图估算数据无fsttftXeXXX)2)((0)(220)(00QQEFEFtt0246810120204060801001201401601978198319881993199820032008VOCs排放因子(g/kg)铁路货运综合能耗(kg标准煤/万吨公里)铁路货运综合能耗VOCs排放因子4、活动水平数据库构建有无统计数据？是否满足第四级源需要？数据是否异常？估算数据有是否行业调研分配系数否无是取值验证合理取值活动水平获取流程图估算方法：表观消费量计算法；时间序列法；线性回归法；系数分配法活动水平数据包括的信息与来源：需要调查的信息：行为活动量；使用的工艺技术；排放时间和空间分布；点源活动水平还包括排放点经纬度。活动水平数据来源调研数据：统计数据、行业报告、政府公报等公开发布的数据；发放数据调查表；估算：表观消费量、时间序列法、线性回归法计算得到。生物质燃烧源生物质燃烧包括作为燃料使用的生物质燃料燃烧(秸秆、薪柴、沼气)和作为废弃物的生物质露天焚烧。生物质燃烧源的活动水平指秸秆燃料和薪柴燃料使用量，生物质露天焚烧量和焚烧的具体位置。可应用卫星遥感监测技术识别露天焚烧的地理位置。化石燃料燃烧源化石燃料包括煤、石油、天然气、油页岩等。化石燃料燃烧源活动水平为不同部门的燃料消费量，因此应调查不同部门不同燃烧设备下所消耗的煤、石油、天然气和油页岩的消费量，其各部门需要调查的指标见附表9。工艺过程源有机化学、无机化学、食品和农业、木材加工等工业生产过程，都是潜在的VOCs排放源，具体集中在化学原料及化学制品制造业、化学纤维制造业、橡胶制品业、塑料制品业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、农副食品加工业、食品制造业、饮料制造业、木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业、造纸及纸制品业、煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业等十四个制造业行类中，其中石油化工业是VOCs的重要排放源。附表8列出了需要调查的工艺过程源的对应活动水平指标。溶剂使用源我国常用有机溶剂主要包括涂料、染料、油漆、稀释剂、清洗剂等；主要的排放过程包括表面涂层、表面喷漆、印刷印染、清洗、农药喷洒等；活动水平信息见附表10各类溶剂使用对应调查的参数。移动源移动源的活动水平信息包括不同车龄和不同排放标准的分车型的机动车保有量，不同车型的年均行驶里程，主要机动车道路分车型的交通流量。非道路移动源的活动水平包括飞机起飞着陆循环（LTO）次数，航运、建筑业、和农业非道路移动源的汽油和柴油消费量。5、不确定性分析MonteCarlo需要进行不确定性分析敏感性分析关键不确定性因子误差来源排放因子——数据自身误差活动水平——应用误差改进排放清单6、大气挥发性有机物源排放清单的验证与应用验证可以通过环境大气的监测数据进行验证可以通过源解析的方法进行验证应用识别重点排放区域、重点排放源对当地大气挥发性有机物排放总量的分担率。与挥发性有机物排放源成分谱相结合，可以初步确定城市和区域挥发性有机物排放的重点源可以作为空气质量预测模型和应急条件下空气质量预警模型的输入数据作为评估城市和区域挥发性有机物防控措施实施效果的一个依据。2011年人为源VOCs排放现状特征：关键排放源识别2011年中国人为源VOCs共排放3006.73万吨。关键排放源：石油化工业、机动车、除石化外其他工艺过程、表面涂层溶剂使用、生物质燃料、非道路移动源、生物质露天焚烧、农药溶剂使用、沥青铺路为主要排放源，占排放总量的92.7%。其中石油化工业、机动车、其他工艺过程排放量分别占24.6%、22.6%、13.7%。工艺过程源38%移动源29%化石燃料燃烧源5%溶剂使用源17%生物质燃烧源11%石油化工业25% 机动车23% 其他工艺过程14% 表面涂层9% 生物质燃料7% 非道路移动源6% 生物质露天燃烧4% 农药使用3% 沥青铺路2% 供热2% 工商业消费1%染色过程1% 居民生活消费1%其他溶剂使用源1% 火力发电1%050100150200250300350400小型客车摩托车秸秆燃料炼焦秸秆露天焚烧建筑涂料化学原料及化学制医药制造业塑料制品业农业机械非金属矿物制品业炼油橡胶制品业沥青铺路除菌剂造纸及纸制品业建筑业机械化学纤维制造业供暖煤炭重型载货汽车加油站饮料制造业汽车制造汽油/柴油运输工商业燃烧煤炭公交车及长途汽车家具制造电缆、光缆生产天然原油和天然气家电生产居民生活消费煤炭传统溶剂型油墨印火电煤炭煤炭开采杀虫剂其它排放量/万吨第三级源人为源VOCs排放现状特征：重点排放地区识别•山东排放量最高，为338.10万吨，占全国总排放量的11.1%；•广东、江苏、浙江排放量分别在200万吨以上，排放贡献率分别为9.3%、7.9%、7.5%。•西藏、青海、宁夏和海南，排放量均在20万吨以下，排放贡献率分别为0.06%、0.24%、0.45%和0.54%。工艺过程：山东、浙江、上海、天津、广东、江苏、河北；移动源：海南、青海、西藏化石燃料燃烧源：贵州、宁夏050100150200250300350400山东广东江苏浙江河北河南辽宁四川湖北安徽黑龙江山西湖南内蒙古广西上海福建吉林陕西新疆云南江西天津北京重庆甘肃贵州海南宁夏青海西藏排放量/万吨省份生物质燃烧源溶剂使用源化石燃料燃烧源移动源工艺过程源人为源VOCs排放历史趋势500100015002000250030001978197919801981198219831984198519861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008VOCs排放量(万吨)年份↑2.1%↑3.5%↑8.3%增量最大：山东183万吨，广东180万吨，浙江169万吨，江苏146万吨，河北107万吨增量最小：青海3万吨，西藏4万吨，宁夏10万吨，海南14万吨，甘肃22万吨生物质燃烧：福建、浙江、广东、湖南、云南排放量降低。农村居民燃料消费结构由秸秆薪柴向商品能源如煤，液化石油气转变。化石燃料燃烧：辽宁-13万吨，四川-6万吨，北京-5万吨，吉林-4万吨，天津-4万吨等。人为源VOCs空间分布变化趋势2000年2005年2011年2008年我国VOCs排放量由1978年705万吨增长到2011年2646.56万吨，1978-2008年VOCs排放量增长4.2倍，年均增长率为4.4%。排放量变化趋势与我国国内生产总值变化趋势明显相关，相关系数达98%。移动源、溶剂使用、工艺过程源贡献率持续上升，而生物质燃烧和化石燃料使用排放贡献率波动中降低。排放强度：东部高于西部，沿海高于内地，与我国