涂料中使用的溶劑涵蓋烷烴、苯系物、萜烯類、鹵代烴、醛酮類、醇類、醚類和酯類等,在涂料生產(chǎn)和使用過程中,溶劑因揮發(fā)而釋放到環(huán)境中,成為揮發(fā)性有機物(VOCs)的重要來源之一。目前溶劑型涂料仍占較大比例,因此涂料生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)的VOCs排放一直受到關(guān)注。2017年起我國便對工業(yè)涂裝中VOCs的防控提出了詳細的要求。但由于我國對VOCs的定義尚未統(tǒng)一。所以涂料行業(yè)中VOCs控制容易呈現(xiàn)一刀切的態(tài)勢。為了促進涂料行業(yè)的綠色發(fā)展,減少涂料行業(yè)的VOCs排放,需要研究涂料行業(yè)的重點揮發(fā)性有機物,篩選優(yōu)先控制的污染物。為政府決策提供依據(jù)。
國內(nèi)外涂料制造工業(yè)VOCs排放標準控制要求比較
美國、歐盟是開展VOCs污染控制較早的國家,分別對VOCs制定了大氣污染物排放標準,形成了各自的體系,并且針對涂料制造工業(yè)均有具體的VOCs排放規(guī)定。美國針對VOCs制定了新固定源排放標準,涂料制造工業(yè)是通過該標中對新的和現(xiàn)有的涂料生產(chǎn)操作規(guī)定了排放限值和操作要求。2010年,歐盟頒布了工業(yè)排放指令,將1999年頒布的《關(guān)于生產(chǎn)活動和裝置中VOCs溶劑控制指令》收錄在附錄中并加以更新,規(guī)定了20種有機溶劑在特定使用裝置和活動中的VOCs排放限值,包括有組織排放、無組織排放和總量排放。
中國自2017年以來,天津、上海、北京、河北、陜西、福建等地陸續(xù)出臺涂料制造工業(yè)相關(guān)的排放標準。國家也啟動國家行業(yè)排放標準《涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標準》,并已經(jīng)完成征求意見,等待發(fā)布。新的標準體系中包括工藝過程控制、排放限值、總量控制等,控制方式具有明顯的中國特色。
VOCs控制指標體
系涂料及類似產(chǎn)品VOCs含量限值對比
自2013年的《VOCs污染防治技術(shù)政策》以來,國家在《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物削減行動計劃》《“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治工作方案》等均提出了涂料、油墨、膠黏劑等以VOCs為原料的生產(chǎn)行業(yè),鼓勵生產(chǎn)和銷售符合環(huán)境標志產(chǎn)品技術(shù)要求的水基型、無有機溶劑型、低有機溶劑型的涂料、油墨和膠黏劑等。但到目前為止,僅有京津冀地區(qū)聯(lián)合出臺了建筑涂料和膠黏劑的VOCs含量限值標準,江蘇出臺了涂料產(chǎn)品VOCs含量限值標準的征求意見稿,深圳出臺了SZJG54—2017《低揮發(fā)性有機物含量涂料技術(shù)規(guī)范》。但由于涂料產(chǎn)品種類眾多,功能各異,制定統(tǒng)一的VOCs含量限值在執(zhí)法上存在較大的困難。
美國在磁帶涂層排放標準(SSS)、基材上聚合物涂層排放標準(VVV)中提出VOCs含量要求,并提出相應(yīng)的分析方法(method24)。歐盟涂料指令中從產(chǎn)品源頭規(guī)定了汽車涂料及建筑涂料的VOCs含量限值,與工業(yè)排放指令配合使用,從源頭到末端實現(xiàn)對涂料行業(yè)的VOCs管控。而中國主要是通過環(huán)境標志產(chǎn)品標準來限制相關(guān)涂料產(chǎn)品的VOCs,另外少數(shù)涂裝印刷行業(yè)大氣污染物排放標準也限制了即用油墨的VOCs含量。
涂料產(chǎn)品ρ(VOCs)限值對比
根據(jù)涂料產(chǎn)品用途不同、類型不同,歐盟涂料指令和中國香港都制定了詳細的受規(guī)管的涂料產(chǎn)品ρ(VOCs)限值標準,中國也制定了部分涂料產(chǎn)品(如建筑外墻涂料、溶劑型汽車涂料)中的有毒有害物質(zhì)限量標準。圖4分別比較了國內(nèi)外產(chǎn)品標準中針對建筑外墻涂料、溶劑型汽車涂料的ρ(VOCs)限值的差異。從圖4可以看出,歐盟對涂料產(chǎn)品的ρ(VOCs)限值最為嚴格。
國內(nèi)外涂料制造工業(yè)VOCs排放標準體系對比
綜合美國、歐盟、中國在涂料制造工業(yè)VOCs排放標準各環(huán)節(jié)的對比,表8用優(yōu)、良、差三級標準來評價排放標準中對各環(huán)節(jié)VOCs的控制效果,用嚴格、寬松二級標準來評價有組織排放標準限值的寬嚴。從整體上看,涂料制造工業(yè)VOCs排放標準的控制效果順序依次為美國>歐盟>中國。中國仍需吸取國外在源頭、工藝過程、指標選擇、總量控制方面的優(yōu)秀經(jīng)驗來優(yōu)化涂料制造工業(yè)VOCs全過程管控的排放標準體系。
排放標準的建議
中國涂料行業(yè)現(xiàn)行的VOCs排放標準體系與國外發(fā)達國家仍存在差距。與國外發(fā)達國家相比雖然在標準體系上的組成一致,但是中國在源頭、工藝過程、指標選擇、總量控制等方面的完整性、精細化程度落后于歐美國家,因此,建議中國在涂料行業(yè)VOCs排放標準體系的構(gòu)建遵循全過程防控原則。
此外,排放標準的控制項目及其限值水平應(yīng)可通過技術(shù)或管理手段進行檢測,應(yīng)具備統(tǒng)一規(guī)范的監(jiān)測和核算方法,保證數(shù)據(jù)的有效性和可比性,建議將目前具有國家標準監(jiān)測方法的重點揮發(fā)性有機物納入至排放標準管控項目并提出限值要求,對尚未公布國家標準監(jiān)測方法的重點揮發(fā)性有機物則暫時采用NMHC或TVOC等指標進行管控,待國家標準臨測方法公布后再列為管控項目建議設(shè)置單位產(chǎn)品VOCs排放量的要求,即對原輔材料巾的相應(yīng)物質(zhì)含進行限值,促進配方的優(yōu)化和溶劑的替代,建議排放標準采用重點揮發(fā)性有機物和揮發(fā)性有機物總量指標進行控制,采用物料衡算協(xié)同監(jiān)測的方法計算VOCS的逸散率和單位產(chǎn)品VOCS的排放量。
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