化工园区挥发性有机物排放清单及因子库构建方法

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0385

摘要/Abstract

摘要：

挥发性有机物（volatile organic compounds，VOCs）排放清单是推动VOCs深度治理和制定有效大气污染防治对策的基础依据。化工园区作为VOCs重点排放单元，是我国VOCs减排的重要靶点，但目前基于化工园区微观尺度的VOCs排放清单尚未形成一套成熟、规范的编制方法。本文结合当前研究及工作经验，运用ArcGIS空间分析技术，探讨了化工园区视角下VOCs排放清单及排放因子库的构建方法，从精细化、本土化、动态化、可视化四维度进行了优化，提出了“污染源识别-污染物数据获取-排放清单编制-排放因子库构建”的技术路径，从而获取具有时间、空间和化学物种分布的排放清单和因子库，并以河北省某盐化工园区为案例进行实证研究，建立了该园区VOCs排放清单编制的工作流程，为有效推动区域VOCs综合治理和大气污染物精细化治理提供技术支撑。

关键词: 有机化合物, 气体, 挥发性, 排放清单, 排放因子库, 化工园区

Abstract:

Volatile organic compounds (VOCs) emission inventory is the basis for promoting VOCs deep governance and formulating effective air pollution control countermeasures. Chemical industry park, as a key emission unit, is an important target for VOCs emission reduction in our country, but currently a mature and standardized compilation method has not been formed based on the micro-scale VOCs emission inventory of chemical parks. Combined with the current research, work experience and ArcGIS technology, this paper discussed the construction method of VOCs emission inventory and emission factor database from the perspective of chemical industry park, optimized the four dimensions of precision, localization, dynamic and visualization, and proposed the technical path of “pollution source identification-pollutant data acquisition-emission inventory compilation-emission factor database construction”, and obtained the emission inventory and factor database with time, space and chemical species distribution. Taking a salt and chemical industry park in Hebei Province as a case, the workflow of VOCs emission inventory compilation in the park was established. The research can provide technical support for effectively promoting regional VOCs comprehensive treatment and fine treatment of air pollutants.

Key words: organic compounds, gas, volatility, emission inventory, emission factor database, chemical industry park

中图分类号:

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图/表 8

表1 VOCs排放清单构建方法

名称	排放系数法	监测分析法
公式	$E i = ∑ j E F j × A i j × 1 - η j$	$E n = V × C n × 10 - 6$
公式	式中， $E i$ 为i区域VOCs物种的排放量，g； $E F j$ 为j类污染源对应的排放因子，g/kg产品或g/m³燃料等； $A i j$ 为i区域j类污染源对应的活动水平，如燃料消耗量、产品产量、溶剂使用量等，m³或kg等； $η j$ 为污染控制技术对VOCs的去除效率，%	式中， $E n$ 为污染物n的单位时间排放量，kg/h； $V$ 为废气体积流量，m³/h； $C n$ 为实测得到的污染物n的质量浓度，mg/m³
适用范围	大中尺度	小尺度
误差来源	1.活动水平数据不精确 2.排放因子不适用本土	1.采样方案不统一 2.监测分析方法多样化

表1 VOCs排放清单构建方法

名称	排放系数法	监测分析法
公式	$E i = ∑ j E F j × A i j × 1 - η j$	$E n = V × C n × 10 - 6$
公式	式中， $E i$ 为i区域VOCs物种的排放量，g； $E F j$ 为j类污染源对应的排放因子，g/kg产品或g/m³燃料等； $A i j$ 为i区域j类污染源对应的活动水平，如燃料消耗量、产品产量、溶剂使用量等，m³或kg等； $η j$ 为污染控制技术对VOCs的去除效率，%	式中， $E n$ 为污染物n的单位时间排放量，kg/h； $V$ 为废气体积流量，m³/h； $C n$ 为实测得到的污染物n的质量浓度，mg/m³
适用范围	大中尺度	小尺度
误差来源	1.活动水平数据不精确 2.排放因子不适用本土	1.采样方案不统一 2.监测分析方法多样化

图1 化工园区VOCs排放清单构建机制图

图2 VOCs化学物种与工业源响应关系示意图

图3 化工园区VOCs污染源分级分类体系示意图

图4 具有时间、空间、化学物种分布的化工园区VOCs时空排放清单示意图

图5 化工园区VOCs排放因子库示意图

表2 园区涉气企业行业分布情况

行业门类	行业大类	涉气企业数量
1制造业	1-1化学原料和化学制品制造业	10
	1-2化学纤维制造业	1
	1-3医药制造业	2
	1-4食品制造业	3
	1-5非金属矿物制品业	2
2电力、热力、燃气及水生产和供应业	2-1电力热力生产和供应业	1
2电力、热力、燃气及水生产和供应业	2-2水的生产和供应业	1
3水利、环境和公共设施管理业	3-1生态保护和环境治理业	1

表3 河北省某盐化工园区VOCs工业污染源体系

一级	二级	三级	四级
A化石燃料燃烧源	A1火力发电	—	A1-1煤
B工艺过程源	B1化学原料与化学制品制造业	B1-1基础化学原料制造	B1-1-1氯乙酸/氰尿酸、氨基磺酸
		B1-2农药制造	B1-2-1杀虫剂/杀菌剂
		B1-3肥料制造	B1-3-1高塔复混肥、氨酸复肥、有机无机肥
		B1-4专用化学产品制造	B1-4-1增塑剂、氯乙酸、甜菜碱盐酸盐、无水甜菜碱/3-巯基丙酸
		B1-5合成材料制造	B1-5-1不饱和聚酯树脂/改性己内酰胺
		B1-6涂料、油墨、颜料及类似产品制造	B1-6-1涂料
	B2化学纤维制造业	B2-1纤维素纤维原料及纤维制造	B2-1-1羧甲基纤维素钠
	B3医药制造业	B3-1化学药品制剂制造	B3-1-1氰钴胺、甲钴胺
	B3医药制造业	B3-2化学药品原料药制造	B3-2-1异辛酸钠、异辛酸钾
	B4非金属矿物制品业	B4-1砖瓦、石材等建筑材料制造	B4-1-1改性沥青防水卷材
	B5食品制造业	B5-1其他食品制造	B5-1-1氯化钠；食品级氨基乙酸
	B6生态保护和环境治理业	B6-1环境治理业	B6-1-1危险废物治理
	B7水的生产和供应业	B7-1污水处理及再生利用	B7-1-1污水处理及再生利用

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