郝苗青 史 恺 张时佳 黄浩云 陈 璐 张丽娜 周 阳 张 辰

(1.天津市联合环保工程设计有限公司， 天津 300191；2.天津市大气污染防治重点实验室，天津 300191； 3.天津市环境保护科学研究院，天津 300191)

天津市工业源挥发性有机物排放清单及区域分布研究*

郝苗青1,2史 恺1,2张时佳1,2黄浩云2,3陈 璐2,3张丽娜2,3周 阳2,3张 辰1,2

(1.天津市联合环保工程设计有限公司， 天津 300191；2.天津市大气污染防治重点实验室，天津 300191； 3.天津市环境保护科学研究院，天津 300191)

基于典型工业企业自主申报数据，采用排放因子法，建立了天津市工业源VOCs排放清单。经计算，天津市2014年工业源VOCs排放量为16.52万t，其中VOCs生产环节、储运和运输环节、以VOCs为原料的工艺过程、含VOCs产品的使用和排放环节以及其他环节的VOCs排放量分别为12.94万、0.07万、0.63万、1.80万、1.08万t，对天津市工业源VOCs排放总量的贡献率分别为78.33%、0.42%、3.81%、10.90%、6.54%。滨海新区工业源VOCs排放量最大，对天津市工业源VOCs排放总量的贡献率达88.25%，其中大港、临港经济区和天津经济技术开发区为滨海新区工业源VOCs排放的主要功能区。

工业源 挥发性有机物 排放清单 区域分布 天津市

天津市作为环渤海地区经济中心，近年来经济发展迅速，2013年天津市工业总产值达27 283.28亿元，同比增长13%[1]。然而，天津市的环境空气质量日益恶化，雾霾天气频发，颗粒物和臭氧污染成为困扰天津市大气环境的主要问题[2_3]。挥发性有机物(VOCs)作为低空臭氧和二次有机气溶胶(SOA)的重要前体物质[4_7]，对天津市环境空气质量具有重要影响，为有效改善天津市环境空气质量，针对VOCs污染控制的研究迫切需要开展。VOCs排放清单估算作为VOCs污染控制的基础工作[8]，我国多个省市已对此开展相关研究，天津市也开展了部分VOCs排放清单的研究工作[9_10]，但有些研究计算数据来源于国家及天津市统计年鉴，与实际VOCs排放情况不对应[11]，有些研究则只针对天津市部分区域(如滨海新区)[12_13]，研究面不能覆盖全市。本研究基于天津市工业企业VOCs排污申报统一平台——天津市VOCs排放申报系统中企业自主申报的数据，利用排放因子法，较为详细地估算了天津市2014年典型工业源VOCs的排放量，形成了空间分辨率更高的工业源VOCs排放清单，可为将来天津市开展工业源VOCs污染控制提供基础数据。

1 研究方法

1.1 研究范围

根据天津市产业布局，本次工业源VOCs排放清单的调查范围包括石油炼制与石油化学、医药制造、橡胶制品制造、涂料与油墨生产、塑料制品制造、电子工业、汽车制造、印刷与包装印刷、家具制造、表面涂装、黑色金属冶炼等重点产业，共涉及六十多个子行业，215家企业，2014年总产值约8 591亿元。调查企业均为天津市重点工业企业，同时也是天津市VOCs排放的典型企业。

1.2 估算方法

VOCs排放量估算采用排放因子法，估算公式如下：

Ei=Pi×EFi

(1)

式中：Ei为排放源i的VOCs排放量，万t；Pi为排放源i的活动水平，单位根据排放源具体类别确定；EFi为排放源i的排放因子，单位根据排放源具体类别确定。

在VOCs排放量估算方面，美国、欧盟等开展了大量研究，建立了自己的排放因子数据库。本研究结合我国自身情况，选择性吸收了国外排放因子的研究成果，参考环境保护部污染防治司发布的VOCs排放清单研究和治理技术等相关资料，对天津市工业源VOCs的排放因子进行核算。

1.3 数据来源

本研究中工业源VOCs的活动水平数据来源于企业自主申报数据，申报内容包括企业基本信息、有机原辅材料、产品信息、工序、生产线、生产车间、存储设施、无组织排放、废气治理设施等信息。申报数据经过企业直属主管环保部门到市级环保部门的层层审核，确保其真实性和完善性。

1.4 工业源VOCs排放环节划分

[14]，根据VOCs的排放特征，将天津市工业源VOCs划分为5个排放环节，分别为VOCs生产环节、储运和运输环节、以VOCs为原料的工艺过程、含VOCs产品的使用和排放环节及其他环节。对5个排放环节中涉及的相关行业进行分类统计，分别估算各行业的VOCs排放量。

1.5 区域分布研究

随着天津市工业布局的改变，天津市6个主城区(和平区、南开区、河东区、河西区、河北区、红桥区)以第三产业为主，蓟县主要以旅游业为主，因此本研究中工业源VOCs排放量估算主要选取天津市工业企业较多的区县，未考虑天津市内6个主城区及蓟县。为更加清晰地了解天津市工业源VOCs的排放情况，对天津市制造业研发转化基地——滨海新区中各功能区的工业源VOCs排放情况进行细化研究。

2 结果与讨论

2.1 天津市工业源VOCs排放量

表1为2014年天津市工业源VOCs排放清单。由表1可见，2014年天津市工业源VOCs排放总量达16.52万t，其中VOCs生产环节的VOCs排放量最大，为12.94万t，对工业源VOCs排放总量的贡献率为78.33%。这与天津市为全国重要石化基地的定位一致。天津市作为全国先进制造研发基地，含VOCs产品的使用和排放环节的VOCs排放量为1.80万t，仅次于VOCs生产环节，对工业源VOCs排放总量的贡献率为10.90%。其他环节的VOCs排放量为1.08万t，对工业源VOCs排放总量的贡献率为6.54%。以VOCs为原料的工艺过程以及储存和运输环节的VOCs排放量相对较少，分别为0.63万、0.07万t。

表1 2014年天津市工业源VOCs排放清单

2.2 不同环节的VOCs排放情况

对不同环节的VOCs排放情况进行分析，结果分别见表2至表5，由于储存和运输环节只包含与VOCs相关的仓储行业，即该行业对储存和运输环节的VOCs排放量的贡献率为100.00%，以下不单独列出。

表2 VOCs生产环节中各行业的VOCs排放贡献率

由表2可见，VOCs生产环节中，VOCs排放量最大的行业为原油加工及石油制品制造行业，VOCs排放贡献率为54.51%，该行业的VOCs排放主要来自装置泄漏、储罐、装卸、废除处理系统等过程。有机化学原料制造行业由于企业数目较多，也是重要的VOCs排放源，VOCs排放贡献率为40.03%。由表3可见，在以VOCs为原料的工艺过程中，主要的VOCs排放行业为涂料制造、肥皂及合成洗涤剂制造、化学药品原料药制造、初级形态塑料及合成树脂制造行业，VOCs排放贡献率分别为21.66%、19.33%、18.86%、17.31%。由表4可见，含VOCs产品的使用和排放环节中，由于天津市有多家大型汽车生产企业，汽车整车制造行业是该环节中VOCs排放最大的贡献者，VOCs排放贡献率为48.93%，其次为汽车零部件及配件制造、其他未列明产品制造及木质家具制造行业，VOCs排放贡献率分别为14.86%、11.84%、9.37%。由表5可见，其他环节中涉及的行业为一些属于典型VOCs产生行业但未列入上述4个环节的行业，VOCs排放主要来源于钢压延加工、化学试剂和助剂制造、建筑及家具用金属配件制造、集装箱制造行业，VOCs排放贡献率分别为30.66%、17.18%、15.84%、10.01%。

表3 以VOCs为原料的工艺过程中各行业的 VOCs排放贡献率

表4 含VOCs产品的使用和排放环节中各行业的 VOCs排放贡献率

表5 其他环节中各行业的VOCs排放贡献率

2.3 天津市工业源VOCs的地域分布

表6为2014年天津市各区县的经济及工业源VOCs排放情况。由表6可见，2014年，滨海新区和东丽区对工业源VOCs排放总量的贡献最大，尤其是滨海新区，作为高水平的现代制造业和研发转化基地，区域内工业企业众多，占调查企业数量50%以上，其工业总产值占本次调查企业的80%以上，VOCs排放量对天津市工业源VOCs排放总量的贡献率达88.25%。

表6 2014年天津市各区县经济及工业源VOCs排放情况

表7 天津市各区县不同环节的VOCs排放比例1)

注：1)VOCs排放比例为质量分数。

表7为天津市各区县在不同环节中的VOCs排放比例。由表7可见，东丽区主要的VOCs排放环节为其他环节，占东丽区工业源VOCs排放量的72.02%，远高于以VOCs为原料的工艺过程和含VOCs产品的使用和排放环节。北辰区、津南区、武清区由于家具制造、包装印刷、设备制造等企业较多，均以含VOCs产品的使用和排放环节为主要的VOCs排放环节，该环节的VOCs排放比例分别为92.68%、87.28%、61.42%。宝坻区工业源VOCs排放主要来自含VOCs产品的使用和排放环节及其他环节，VOCs排放比例分别为59.17%、40.83%。对于西青区，VOCs生产环节、含VOCs产品的使用和排放环节及其他环节的VOCs排放量总体差别不大，以VOCs为原料的工艺过程的VOCs排放比例为29.93%，稍高于以上3个环节。滨海新区作为天津市的重点工业基地，其主要的VOCs排放环节为VOCs生产环节，占滨海新区工业源VOCs排放总量的87.70%，其次为含VOCs产品的使用和排放环节，VOCs排放比例为6.34%。

2.4 天津市滨海新区各功能区工业源VOCs排放量分布

由表8可见，大港功能区企业数量虽然相对不多，但该功能区集聚了天津市3大石油炼化、石油化工企业，调查企业工业总产值占整个滨海新区调查企业总产值的13.07%，其VOCs排放比例占滨海新区工业源VOCs排放总量的78.84%，是滨海新区最主要的工业源VOCs排放来源。临港经济区中也存在部分石油炼化和大型的化工企业，其VOCs排放比例占滨海新区工业源VOCs排放总量的9.96%，位列第2名。天津经济技术开发区为中国首批国家级开发区之一，为天津市滨海新区的重要组成部分，集聚了大批国内外先进企业，本次调查企业数量和工业产值均居滨海新区各功能区之首，但其VOCs排放比例仅占滨海新区工业源VOCs排放总量的8.05%。其他功能区的VOCs排放比例相对较小。各功能区中不同环节的VOCs排放比例见表9。从表9可以看出，大港、汉沽、临港经济区中均以石油炼化和化工企业为主，因此3个功能区的VOCs排放均主要来自VOCs生产环节，VOCs排放比例分别为99.37%、83.29%、82.07%。同时，临港经济区由于涉及油品类的仓储企业较多，其储存和运输环节的VOCs排放比例为4.63%。天津经济技术开发区内集中了天津市大型的汽车整车制造、木质家具制造、汽车零部件及配件制造等行业，其含VOCs产品的使用和排放环节的VOCs排放比例最高，为68.18%，是该功能区将来进行工业源VOCs治理的主要行业。天津港保税区、塘沽和高新技术产业开发区的工业源VOCs排放量较少，且均主要来自于其他环节。

表8 2014年滨海新区主要功能区的经济及工业源 VOCs排放情况

2.5 不确定分析

在天津市典型工业源VOCs排放清单建立过程中，其不确定性主要来自于排放因子的确定和活动水平数据的收集。排放因子方面，本研究中采用的排放因子为我国“十二五”期间发布的排放因子，且主要借鉴国外的研究成果，与目前国内的排放水平存在一定的差异。其次，本研究中的活动水平主要来自于企业自主申报，在一定程度上存在人为因素的影响。以上两种原因为清单的建立引入了较大的不确定性。

表9 滨海新区各功能区中不同环节的VOCs排放比例

3 结 论

(1) 通过企业自主申报资料，建立了天津市重点区县工业源VOCs排放清单，得出2014年天津市工业源VOCs的排放量为16.52万t。

(2) VOCs生产环节为天津市工业源VOCs的主要排放环节，VOCs排放贡献率达78.33%，其次为含VOCs产品的使用和排放环节，VOCs排放贡献率为10.90%，其他环节、以VOCs为原料的工艺过程、储存和运输环节的VOCs排放贡献率依次降低，分别为6.54%、3.81%和0.42%。

(3) 天津市工业源VOCs排放量最多的区域为滨海新区，占天津市工业源VOCs排放总量的88.25%，其中大港、临港经济区、天津经济技术开发区的工业源VOCs排放量最大，分别占滨海新区工业源VOCs排放总量的78.84%、9.96%、8.05%。

研究组患者在接受治疗后的空腹血糖水平以及餐后2 h血糖水平均优于对照组，两组数据互比差异有统计学意义（P＜0.05）。 见表 1。

(4) VOCs生产环节以及含VOCs产品的使用和排放环节是天津市工业源VOCs的主要来源，也是天津市将来应着重控制的VOCs排放环节。

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InventoryandregionaldistributionoftheVOCsemissionsfromthetypicalindustrialsourcesinTianjin

HAOMiaoqing1,2,SHIKai1,2,ZHANGShijia1,2,HUANGHaoyun2,3,CHENLu2,3,ZHANGLina2,3,ZHOUYang2,3,ZHANGChen1,2.

(1.TianjinUnitedEnvironmentalEngineeringDesignCo.,Ltd.,Tianjin300191;2.TianjinKeyLaboratoryofAirPollutionandControl,Tianjin300191;3.TianjinAcademyofEnvironmentalSciences,Tianjin300191)

Base on the reporting data from typical VOCs emission plants,the emission factor method was employed to compile the VOCs emissions inventory of typical industrial sources in different function areas in Tianjin. Typical industrial VOCs emission of Tianjin was 165.2 thousand tons in 2014,including 129.4 thousand tons from the process of VOCs production,0.7 thousand tons from the storage and transport process,6.3 thousand tons from the industrial processes using VOCs as raw materials,18.0 thousand tons from VOCs_containing products and 10.8 thousand tons from other emission process，the contribution of above process to Tianjin typical industrial VOCs emission was 78.33%,0.42%,3.81%,10.90% and 6.54% respectively. Among the different districts in Tianjin,Binhai New District contribute the most part of Tianjin industrial VOCs emission with the contribution rate of 88.25%. Furthermore,Dagang area,Harbor economic area and Tianjin economic_technological development area were the main func_tional areas of industrial VOCs emission in Binhai New District.

industrial sources; VOCs; emissions inventory; regional distribution; Tianjin

10.15985/j.cnki.1001_3865.2017.01.007

2016_04_20)

郝苗青，女，1989年生，硕士，工程师，主要从事大气污染防治研究。

*国家科技支撑计划项目(No.2014BAC23B04_04);天津市自然科学基金重点资助项目(No.13JCZDJC36100)。