城市排水管网内有害气体无序扩散是我国主要的污染扩散源之一

来源:赵 剑 2020-06-10 14:44

近日,环境保护部第七轮次“2+26”城市大气污染防治强化督查发现,挥发性有机化合物(VOCs)问题最突出,占本轮次检查发现问题总数的38.6%大部分VOCs不仅本身具有较强毒性,而且还是影响我国区域大气复合污染的重要前体物和参与物。无论是民众关心热议的细颗粒物(PM2.5)还是臭氧(O3),都和VOCs有千丝万缕的联系。中国环科院张新民研究员就VOCs污染的现状、来源以及控制对策进行系统介绍。

VOCs的概念

挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是指在常压下,任何沸点低于250℃的有机化合物,或在室温(25℃)下饱和蒸气压超过133.32Pa,以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOCs不仅本身具有较强毒性,还是影响我国区域大气复合污染的重要前体物和参与物。因此,控制VOCs对改善我国大气环境质量具有重要意义。

VOCs污染的危害性和控制的必要性

VOCs共包括烷烃、芳香烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其它化合物8类。大约1/3的VOCs是有毒的,芳香烃类、酮类、酯类等可以引起皮肤、眼睛、呼吸系统、血液、肝肾脏、神经系统等中毒,如甲醛、苯等。VOCs不仅对人体有明显的毒性效应,还具有多重环境效应。VOCs可以和氮氧化物发生光化学反应,形成光化学烟雾;也能与大气中的·OH、NO3-、O3等氧化剂发生多途径反应,生成二次有机气溶胶,对环境空气的O3和PM2.5均有重要影响。   

总理基金项目“大气重污染成因与治理攻关”已取得重大成果。经过2000多名科学家和科研人员持续三年的不懈努力,已基本弄清了京津冀及周边地区秋冬季以PM2.5为特征的大气重污染成因是以VOCs为主,占PM2.5总量的20%—40%。

2019年,全国环境空气质量改善稳中有进。发布会上,生态环境部大气环境司司长刘炳江介绍,从监测数据看,复工复产没有造成大气污染物排放普遍增加的情况,但部分地区仍面临着PM2.5浓度较高、臭氧污染问题凸显、结构调整难度较大等挑战。

发布会上,生态环境部新闻发言人刘友宾向也记者透露,对挥发性有机物排放量大、臭氧污染防治压力大、环境空气质量改善目标进展滞后城市,生态环境部近期将组织开展夏季臭氧污染防治监督帮扶,石化、化工、工业涂装、包装印刷以及油品储运销等行业都将涉及。控制VOCs排放将有利于降低PM2.5和O3的浓度,减少灰霾和光化学烟雾污染事件。

2010年5月,环境保护部等9部门联合制定了《关于推进大气污染联防联控工作 改善区域空气质量的指导意见》,正式地从国家层面上提出了加强VOCs染防治工作的要求,并将VOCs和颗粒物等一起列为防控重点污染物。我国VOCs控制工作的政策体系已初步形成,

随后环境保护部陆续发布了《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南(试行)》,为开展我国VOCs排放清单提供技术支撑。

在最近召开的“第七届全国挥发性有机污染物减排与控制”会议上,PM2.5已悄然悄悄的“退居二线”了——取而代之首当其冲的居然是鲜为人知的VOCs。

虽然说PM2.5原来是空气污染的“元凶”,但是《大气十条》出台后,PM2.5得到了有效控制,相形之下,臭氧污染的治理却十分困难——VOCs排放难以有效控制。专家直言说:VOCs防治已成为大气污染防治工作中的短板。有消息说,目前正在制定中的“蓝天保卫战”三年计划,重点之一既是减排VOCs。

可见,为什么我国治理PM2.5时其它物质有所减少,VOCs有毒气体没有减少呢?因为没有发现VOCs的海量源头。

市政排雨水污水管网内有害气体存在和扩散无疑是城市重大污染扩散源和燃爆存储器,市政排水管网是城市最重要的基础设施,其中雨水污水管道密如蛛网遍布各个角落,正常管网水流微小,直径1米、1.5米、2米是主排水主管道,管道内水流微小空间大,与此同时管道内产生和存储的有害气体以几亿立方计,它无序扩散弥漫飘逸在城市低空,无時不有、无处不在,严重影响者市民的生产和生活,影响着现代文明进程。

据有关专家研究分析,一个中等城市每天家庭产生的粪便和生活废水可达数万吨,饭店剩饭菜数百吨,工业废水数千吨。这些废水在雨水/污水管道中混合,经腐烂、霉变、氧化分解,就形成了以氨、氨氧化物、氯、光气、氟化氢、二氧化硫、硫酸二钾等为主体的不良气体,这些气体在管道内无氧状态下又混合反应,产生出氯气、吁烷、乙烷、乙烯、一氧化碳、硝基苯、氰气氢、硫化氢等剧毒气体,并通过星罗棋布在城区大大小小的孔口散发出来弥漫在市区中。这些有害有毒气体,使人们感官能感受的就是在大街小巷,居民小区、公共场所,直至居民家庭的腐臭气。有关专家经化验分析认为,人们能感觉到臭气,只不过占不良气体总量的百分之几,而90%以上的剧毒气体是无色无味人们并无感官反应的,其对人们肌体健康的危害却比能闻到的臭气要大不知多少倍。

这些有毒有害气体长期在地下积存和无序扩散排放,污染着城市空气直至污染到家里,它每时每刻都在生成每时每刻都在扩散,使人类产生慢性中毒,离奇怪病承增长趋势,还经常发生直接快速致人伤残或死亡的事故,多年以来,媒体报道的海量的在全国城市中不断发生的作业人员被毒气熏伤事件和排水管道及化粪池爆炸事件,就足以说明这些有害气体的巨大破坏性。对城市基础设施和人民群众生命财产安全构成很大威胁。

综上所述可以看出,市政排雨水污水管网有害气体已成为市民健康的隐形杀手,成为城市公共安全的严重隐患,也成为长期以来城市管理运营的最大顽疾。彻底治理有害气体,对于改善市民工作生活环境提高健康水平和生活质量,对于保障城市基础设施安全运行,防止和杜绝公共安全事故,都具有重要作用,是非常必要的。

本文作者:赵 剑 单位:河北久旭环保科技有限公司

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