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我国工业源挥发性有机化合物排放特征及其控制技术评估研究

黄薇薇  
【摘要】:近年来,我国各大城市雾霾频发,臭氧(03)超标,空气质量下降,严重危害公众健康。VOCs作为PM2.5和03的重要前驱体,目前排放基数不清,控制技术评估匮乏,防治工作基础薄弱、问题突出,亟需开展相关研究分析。本研究针对我国大陆31个省、直辖市、自治区工业源VOCs排放特征、控制技术评估、排放趋势预测与情景分析等方面开展研究,旨在为后续VOCs防治政策颁布、标准制定提供理论支撑和科学建议。首先,采用“自下而上”的排放因子法,构建了包含81种排放源的工业源VOCs 4级排放源分类系统,通过行业活动水平数据统计,结合排放因子数据库,利用GIS空间分析工具和人口分布栅格数据,获得了2011-2013年我国工业源VOCs高分辨率(分辨率为1km×lkm)网格化排放清单。2011年我国工业VOCs排放量为1534.3万吨,2013年增长至2935.6万吨,年均增长率为38.3%;含VOCs产品的使用和排放是最主要的贡献部门,贡献率达58.4%-75.4%。我国工业源VOCs排放主要集中在东南沿海地区,西部地区排放较少。华东地区是工业源VOCs排放的重点区域,2013年华东地区工业源VOCs排放占全国总排放的37.9%。单位面积工业源VOCs排放前三名省市依次为:上海,天津,北京。人均工业源VOCs排放前三名省市依次为:上海,天津,浙江。根据蒙特卡洛法,在95%置信区间内,2013年我国工业源VOCs排放清单不确定性区间为[-33%,62%],含VOCs产品的生产、含VOCs产品的储运、以含VOCs产品为原料的工艺过程、含VOCs产品的使用和排放过程不确定性区间分别为[-39%,+64%]、[-38%,+58%]、[-30%,+45%]、[-41%,+80%]。其次,在归纳总结了我国VOCs末端治理技术适用范围及应用现状的基础上,建立了包括主要设备状况评价指标、技术经济性能评价指标、环保性能评价指标、生产管理评价指标的VOCs控制技术综合评估指标体系,体系包含了系统稳定性、技术成熟度、技术可用率等21项子指标,采用层次分析法对VOCs控制技术进行综合评估。以家具制造行业为例,根据评估结果优先推荐采用转轮浓缩燃烧技术实现家具制造行业VOCs治理。最后,基于排放清单的编制和控制技术的评估,利用情景分析的方法,研究了2020-2050年工业源VOCs减排潜力,在基准情景下,相对于2013年,2020-2050年工业源VOCs排放增加13.3%-361.3%。相比于基准情景,适中情景可减排VOCs 16.9%-55.4%,加严情景可减排VOCs 45.8%-84.2%。含VOCs产品的使用和排放过程仍是主要贡献部门,在2020年三种情景下的贡献率分别为75.4%,77.8%,75.7%,2030年三种情景下的贡献率分别为75.4%,71.7%,68.6%,2050年三种情景下的贡献率分别为75.4%,71.5%,69.6%。


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