摘要：随着我国实施“双碳计划”发展战略，为汽车产业降低污染物排放提出了新要求，车身修复涂料喷涂是增加汽车产业污染物排放量的重要源头之一，在全国汽车保有量持续增高的趋势下，针对涂装类项目大气环境影响评价源强核算展开简要分析具有重要现实意义。鉴于此，本文首先介绍了当前国家及上海市对于涂料VOCs污染控制的相关政策，其次阐述了汽车涂装废气VOCs来源及特点，再次明确了汽车涂装类项目污染源源强核算方法，最后深入探索了VOCs污染源减排优化措施，以期通过本文研究为环境影响评价工作水平的提升奠定基础。
关键词：涂料；涂装；VOCs；环境影响评价；源强核算；
前言：我国汽车保有量逐年增加为环境带来严重的污染，特别是汽车行业涂装过程挥发性有机物（VOCs）的排放对环境污染影响日益严重。据调查，2021年上海市内汽车维修企业约有5000余家，VOCs年排放量达到了3789吨。汽车维修企业VOCs主要来源于汽车涂装工序，且成分复杂。国务院发布的《“十四五”节能减排综合工作方案》（国发〔2021〕33号），以及上海市颁布的《上海市清洁空气行动计划（2018-2022年）》、《上海市生态环
境保护“十四五”规划》以及《上海市2021-2023年生态环境保护和建设三年行动计划》等相关文件均对涂料或涂装行业等提出VOCs排放控制要求。因此，在环境影响评价阶段，采取科学的源强核算方法，尽可能精确核算汽车涂装工序VOCs产生量。
1当前国家及上海市对于涂料VOCs污染控制的相关政策
2022年1月国务院发布的《“十四五”节能减排综合工作方案》（国发〔2021〕33号）中提出：以工业涂装等行业为重点，推动使用低挥发性有机物含量的涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂。到2025年，溶剂型工业涂料、油墨使用比例分别降低20个百分点、10个百分点，溶剂型胶粘剂使用量降低20%。
《上海市清洁空气行动计划（2018-2022年）》中提出推进汽车及零部件制造等行业挥发性有机物治理。到2022年，汽车制造等重点行业全面推广低VOCs含量产品。
《上海市生态环境保护“十四五”规划》要求大力推进工业涂装等溶剂使用类行业及涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂等行业低挥发性原辅料产品的源头替代。
《上海市2021-2023年生态环境保护和建设三年行动计划》开展新一轮VOCs排放综合治理，
对包括工业涂装等六大领域24个工业行业开展“一厂一策（2.0版）”综合治理，到2022年，实现工业VOCs排放量较2019年下降10%以上。
2021年6月上海市颁布了《汽车维修行业大气污染物排放标准》（DB31/288-2021），针对汽车维修行业涂料中的挥发性有机物含量提出限值要求，要求：汽车维修使用的底漆VOCs含量应≤540g/L、中漆VOCs含量应≤540g/L、漆VOCs含量应≤380g/L、清漆VOCs含量应≤420g/L。
上述国家及上海市的相关政策均对涂料使用过程中VOCs的控制提出了严格要求，作为环境影响评价工作从业者应积极响应国家及上海市的相关政策，在环境影响评价中科学合理核算汽车产业中VOCs产生量，同时做好污染控制及治理最为关键。
2汽车涂装废气VOCs来源及特点
汽车涂装废气VOCs产生环节主要为涂料调匀、电泳、浸涂、喷涂、流平、烘干等环节，涂装过程涂料中的挥发性有机物遗撒至环境中形成废气。目前汽车产业使用的主要涂料类型包括水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料和高固含量涂料等。
水性涂料，是以水而不是传统的有机溶剂作主要溶剂或分散介质，其含水量约为20%～50%。以水为稀释剂，即水作为介质，不含有苯、甲醛、游离 TDI 等有毒重金属［1］。水性漆成分主要包括溶剂、树脂、颜料和添加剂等，其有机溶剂较低，在5%～15%之间［2］。溶剂型涂料是以有机溶剂为分散介质而制得的涂料。溶剂型涂料的分散介质是有机溶剂，从涂膜中挥发掉的有机溶剂多属有毒有害物质，成分复杂。粉末涂料以固体粉末涂于被涂物体的表面，整个涂装过程不需要溶剂。高固体分含量涂料通常是固体分含量在80%以上的产品，而无溶剂涂料的固体分含量在96%以上。在比较覆盖面积的VOCs排放量时，固体分含量高的涂料的排放量低于水性涂料。
根据各类涂料成分，涂装过程产生的VOCs成分较为复杂。据统计，涂装废气VOCs主要污染因子包括非甲烷总烃、二甲苯、甲苯、乙苯、三甲苯、异丙醇、异丁醇、丙酮、基异丁基酮、乙酸乙烯酯、正庚烷、乙酸乙酯[3]等。
3汽车涂装类项目污染源源强核算方法
以污染影响为主的环境影响评价中，污染物源强核算属于工程分析中关键内容之一。对于汽车涂装工序，物料平衡是涂装类项目废气源强核算的主要方法。2016年上海市环境保护
局已制定了《上海市汽车制造业(涂装) VOCs 排放量计算方法(试行)》，文件中给出汽车制造业（涂装）VOCs排放量按物料平衡法计算。
目前国家虽未针对汽车维修行业制定相应的污染源源强核算技术指南。但2020年国家发布了《污染源源强核算技术指南 汽车制造》，汽车制造过程的涂装工序与汽车维修行业的涂装工序大体相同，因此汽车维修行业涂装工序VOCs源强核算可参照执行。根据《污染源源强核算技术指南 汽车制造》，对于新（改、扩）建工程污染源，涂装过程挥发性有机物有组织和无组织废气核算均采用物料衡算法；对于现有工程污染源挥发性有机物有组织废气可采用物料衡算法和实测法，挥发性有机物无组织废气可采用物料衡算法和类比法。
物料平衡采用质量守恒定律，即物料投入量应为产量和物料流失之和。计算公式如下：
式中，∑G投入代表涂料总投入量，单位为吨/年；∑G产品代表产品总量（即车身表面涂附的涂料量），单位为吨/年；∑G流失代表涂料流失总量，单位为吨/年。
涂装类项目物料平衡应包括涂装各工序（如调漆、涂装、烘干等）中各物料输入和输出，
并细分固体分、挥发分、有毒有害组分等。有机溶剂在各工序的挥发比例及固体分的附着率，与涂装工艺、涂料属性、被涂物结构特征等密切相关[4]。对于源强核算过程中需重点关注的参数主要包括：单位面积使用的涂料、涂层厚度、涂料组分及含量、生产节拍等，另外不同的涂装工艺污染物产生量差异也较大。
目前环境影响评价过程，涂料总投入量基本以企业或设计单位提供的数据为主，也可通过可靠的数据进行核算验证，公式如下：ｑ＝（σ ×ｄ）/（ｎ×ｍ×１－η ）））[5]。式中：ｑ为单位面积的涂料消耗量；σ为涂层厚度（干膜）；ｄ为涂层密度；ｎ为涂料固体分含量；ｍ为材料利用率或涂着效率；η为加热减量。另外再根据涂装面积与单位面积的涂料消耗量计算涂料的总投入量。车身表面涂附的涂料量以设计单位提供的数据为主，主要考虑涂层的厚度、密度、涂装面积等参数。涂料流失总量即包括形成废气、进入水体以及沾染在固体废物上的量等。对于涂装工艺采用喷涂方式的，涂料除了大部分附着在车辆钣金表面外，涂料中部分固体份会形成漆雾，漆雾一部分作为废气排放，一部分形成漆渣；还需考虑残留在漆桶内的涂料；另外需注意不要忽视进入废水的少量可溶性挥发性有机物[6]。
除了物料平衡算法外，对于汽车维修改扩建项目现有工程污染源还可采用实测法进行核算。
实测法即直接对已建成的污染源排放浓度、风量、温度等参数进行监测，根据监测数据和实际工作时间核算污染物的总排放量。实测法一般是针对有组织排放源，对于现有工程污染源无组织排放量可根据类比法进行核算。
4VOCs污染源减排优化措施
4.1源头削减
汽车底漆目前国家及各地区均出台VOCs源头削减的政策，从源头上降低VOCs含量即可以降低总体排放量。源头削减首要措施就是选择低挥发性有机物含量的涂料，相对溶剂性涂料而言，水性涂料、粉末涂料、高固体分含量的涂料挥发性有机物含量相对较低，可首先选择。对于选用的涂料应符合《汽车维修行业大气污染物排放标准》（DB31/288-2021）中挥发性有机物含量的限值要求。
4.2涂层控制
对于车身涂层厚度，对于不同车型均有相应的设计要求，并且会根据使用的条件、环境等设计相应的涂层厚度。在相同面积的情况下，涂层厚度决定了涂料的使用量，过厚的膜厚
对涂层的质量会产生影响，在资源利用、减少VOCs排放方面也起到消极作用，因此在保证产品质量的基础上，涂层厚度值应该控制得越薄越好，从而减少涂料的使用，VOCs排放量相应减少[7]。
4.3流程管理
涂料从启用、调匀混合起，再进行涂装、烘干等这一系列过程，涂料中的挥发性有机物就开始源源不断的散发至环境中。当涂装及烘干工序，挥发性有机物产生浓度达到最高。涂装、烘干工序一般设置在密闭的喷涂室及烘干室内进行，产生的VOCs可做到有效的收集。但调漆工序，可能疏于管理，未在密闭空间内进行，造成调漆废气随意逸散。若喷涂室与烘干室非连续，喷涂后的车身从喷涂室转移至烘干室这过程中也会造成挥发性有机物逸散。另外当喷涂室及烘干室内密封不良时，挥发性有机物也会逸散到环境中。因此，在整个流程中应当加强各环节的管理控制，确保使用涂料及涂装各环节均在密闭的室内完成，且各流程应连续进行，避免因转移过程的VOCs逸散，并不断完善收集措施，有效降低挥发性有机物的排放。
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