典型有机溶剂使用行业VOCs成分谱及臭氧生成潜势

选取我国北方某重工业城市的家具喷涂、汽车喷涂、印刷打印等典型溶剂使用行业,分析各工艺过程VOCs(挥发性有机化合物)排放的化学成分谱信息,并计算了臭氧生成潜势。现场调研获得其溶剂使用量信息,采用SUMMA罐在车间进行VOCs样品采集,使用气象色谱/质谱系统对样品进行检测。结果表明,各工艺过程排放的TVOCs(VOCs化合物浓度之和)均较高,其中汽车硝基涂料(NC)喷涂工艺排放TVOCs质量浓度最高,达5 520.09μg/m~3,打印店最低,为755.32μg/m~3。对各工艺过程,家具喷涂中聚氨酯涂料(PU)、硝基涂料(NC)喷涂工艺和汽车NC漆喷涂工艺排放的VOCs都以苯系物为主,质量分数均在80%以上,主要组分包括邻-二甲苯、乙苯、甲苯、1,2,4-三甲苯、间,对-二甲苯和苯。报纸和铜版纸印刷排放VOCs以烷烃、苯系物为主,两者烷烃质量分数分别为39.51%和33.34%,苯系物质量分数分别为54.80%和51.07%,且报纸印刷排放VOCs主要组分为癸烷、乙苯及1,2,4-三甲苯,报纸和铜版纸印刷排放VOCs主要组分为1-丁烯、间乙基甲苯和对乙基甲苯。打印店排放VOCs中质量分数最高的是烷烃(65.09%)。上述行业臭氧生成潜势最高的是家具PU漆喷涂(5.863 g O_3/g VOCs),其次是家具NC漆喷涂(5.714g O_3/g VOCs)和汽车NC漆喷涂(5.505 g O_3/g VOCs),苯系物为主要贡献物。基于原辅材料消耗量的排放因子法计算出各工艺过程VOCs实际排放量,研究表明家具厂1和2的PU漆喷涂工艺VOCs排放量最高,分别为623.36 t/a和94.72 t/a。     

大气BTEX的时空分布与反应特征及来源研究进展

苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)是VOCs中重要的一类芳香烃化合物,其在大气化学中扮演着重要的角色,且具有强致癌性,对人体健康危害极大.文献调研显示,城市大气中BTEX平均质量浓度基本在100μg/ m3以下,其中甲苯和间/对二甲苯的含量相对较高.大部分研究发现BTEX浓度呈现工业区和交通区高于商业区、居民区和乡村的一般分布规律,且具有明显的季节和日变化趋势.苯/甲苯(B/T)浓度比和Pearson相关系数结果表明机动车排放、涂料和溶剂使用是城市大气BTEX的主要来源.此外,研究指出城市大气中芳香烃类物质光化学反应活性较高,尤以二甲苯和甲苯的臭氧生成潜势最大.因此,应加大VOCs特别是苯系物的排放控制力度,减缓城市大气臭氧污染.     

秦皇岛市重点工业企业VOCs排放及分布特征

工业企业挥发性有机物(VOCs)污染排放对大气环境影响日益突出,工业源VOCs污染防治成为环境保护的重点工作。为进一步提高秦皇岛市工业源挥发性有机物(VOCs)治理的科学性、针对性和有效性,对2019年秦皇岛市重点排污企业VOCs的排污量、区域分布、排放行业等进行了详细调查分析:秦皇岛市重点工业源VOCs排放总量为6875.83t,排放量最大的区域是秦皇岛经济技术开发区,占比51.1%;排放量最大的行业是交通运输设备制造业,占总排放量的33.5%;溶剂使用源的排放量最大,占比52.3%。     

“十四五”我国VOCs排放总量控制方案研究与建议

我国大气污染防治工作已从以细颗粒物(PM_2.5)控制为主转变为PM_2.5与臭氧(O3)协同控制新阶段,O3已成为空气质量达标和持续改善的重要制约因素。挥发性有机物(VOCs)是生成臭氧的重要前体物之一,大幅削减VOCs的排放量是现阶段O3污染防治的关键。本文基于“十四五”我国VOCs排放的预测结果,提出了VOCs总量控制的总体思路、范围和技术路线,设计了VOCs排放总量控制方案,确定了总量分配指标和指标权重,进一步得出各省(区、市)2025年控制情景下VOCs排放的削减率、削减量以及排放总量,并以此为基础对“十四五”时期VOCs总量控制提出了以区域总量控制为主,结合重点行业、重点企业集群实施总量控制;强化重点行业、重点企业、集群或园区综合治理;建立以环境质量为核心,综合VOCs排放量核查核算及减排绩效评估的考核体系;同时提出了建立市场化的减排机制和舆论监督的实施机制等建议。     

广州市三条重污染河涌春季VOCs排放通量的研究

采用Tenax采样管和热解吸与GC-MS联用仪研究广州3条重污染河涌春季释放的挥发性有机物(VOCs)的组成和排放通量。结果表明,3条重污染河涌共检出烷烃、卤代烃、芳香烃、烯烃、醛、醇和其他等7类共37种VOCs成分。BTEX(苯、甲苯、乙苯、间对二甲苯和邻二甲苯)在各采样点中所占比例最大,均占40%以上。24 h连续监测显示,VOCs的排放通量在22:00达到峰值,即66.2μg/(m2.h)。3条重污染河涌的TVOCs排放通量变化范围34.2~94.0μg/(m2.h),其中BTEX排放通量变化范围为15.2~53.2μg/(m2.h)。     

夏季油松排放单萜烯质量浓度日变化规律及其对O3生成的影响

研究了油松生长的烟雾箱中单萜烯质量浓度变化特征.利用气相色谱分析测定单萜烯的质量浓度,采用臭氧(O3)分析仪分析O3的质量浓度,观测夏季油松排放单萜烯质量浓度随环境因子的日变化规律、单萜烯排放速率及其光化学氧化反应对O3生成的影响.结果表明,油松排放单萜烯的质量浓度总量呈现先增加后减小的趋势,一般11:00-12:00达到当天最大值,19:00-20:00达到当天最小值.对油松排放的单萜烯质量浓度及相关因子日变化的研究发现,高温、低湿度、高O3质量浓度及强光照辐射在一定程度上有利于油松单萜烯的排放.晴天和阴天3种单萜烯的总平均排放速率分别为1.86μg/(h·g)和1.01μg/(h·g).单萜烯对O3的生成有一定潜势,α-松油烯、β-蒎烯、3-蒈烯对O3的生成潜势大小分别为145.77、90.15、94.63,α-松油烯对大气中O3的贡献最大.     

北京市冬季PM_(2.5)污染特征与区域传输影响研究

选取北京师范大学监测点于2015年1月进行PM_(2.5)样品采集,应用离子色谱仪(IC)分析PM_(2.5)中水溶性无机离子质量浓度,采用WRF-CAMx-PSAT模型系统对采样时段PM_(2.5)及典型离子的区域来源进行了模拟。结果表明,采样期间(2015年1月2—20日)与重污染过程(2015年1月13—15日)北京PM_(2.5)质量浓度分别为(105.9±72.6)μg/m~3和(232.2±80.2)μg/m~3,PM_(2.5)中总水溶性无机离子质量浓度分别为(47.4±39.8)μg/m~3和(120.7±23.3)μg/m~3,分别占PM_(2.5)的44.2%和53.9%。SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+是水溶性离子的主要组分,非重污染过程和重污染过程这3种水溶性离子质量浓度之和分别占总水溶性离子质量浓度的80.5%和89.3%。模拟结果显示,本地源排放是北京市PM_(2.5)、SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+的主要来源,贡献率分别为81.4%、79.5%、58.1%、95.3%,北京周边源排放对PM_(2.5)贡献率较大的有保定、天津、张家口、唐山,这4市占北京周边省市排放源贡献率的72.0%。     

关于O3和PM2.5协同控制的一些思考

细颗粒物(PM_2.5)和臭氧(O₃)是影响我国环境空气质量持续改善的两个关键污染物,具有一定的同根同源性,具备协同控制的基础条件。通过对现阶段我国实施O₃和PM_2.5协同控制的政策管理、科学机理、技术措施和能力建设等方面的系统分析,建议从国家层面科学划定O₃联防联控区域,优化区域联防联控机制;摸清O₃关键前体物VOCs和NOx的排放基数,建立VOCs分物种清单;量化协同方案,有序开展污染物、区域、行业多角度协同控制;开展O₃和PM_2.5协同机理研究,强化科学研究的支撑作用;开展VOCs综合治理,提高监管执法能力建设。以期实现O₃和PM_2.5短期削峰,长期达标。     

餐厨垃圾两相厌氧发酵工艺恶臭排放特征

为了研究餐厨垃圾两相厌氧发酵工艺的恶臭排放特征,以餐厨垃圾为发酵底物进行了中试规模的两相连续式厌氧发酵试验,对主要工艺单元,如餐厨垃圾堆放点和破碎点、酸化出料、产甲烷出料及产甲烷反应器排气口的臭气进行采集,采用三点比较式臭袋法分析臭气浓度,采用冷阱富集-GC/MS技术分析恶臭物质组成和质量浓度。结果表明:5个单元的恶臭污染都较严重,其中酸化出料、产甲烷出料和产甲烷反应器排气口的臭气浓度都达到了104级;5个单元共检出含氧类、芳香烃、硫化物、萜烯类和卤代烃5类29种物质,各单元总检出质量浓度分别为0.751 mg/m3、1.274 mg/m3、5.540 mg/m3、22.011mg/m3和38.548 mg/m3,其中硫化氢、柠檬烯、乙醛、丙醛和二氯甲烷的检出质量浓度较高;结合各组分的阈稀释倍数筛选出该工艺的主要致臭物质为硫化氢、乙硫醇、乙硫醚、甲硫醇、乙醛和丁醛;通过对各组分的健康风险分析,初步识别出该工艺健康风险较大的物质为硫化氢和丁醛,释放风险最大的单元为产甲烷反应器排气口。     

炼油厂VOCs排放及其对O3生成的敏感性研究

对某炼油石化厂进行了O3体积分数和VOCs的监测分析,获得炼油厂周边地区各月O3的体积分数变化特征和日O3体积分数变化特征.研究发现,该炼油厂地区O3体积分数经常超过国家二级标准,说明该地区O3污染严重.该地区O3日变化曲线不同于所在城市中心的O3变化特征.炼油厂地区O3体积分数在6-8月显示出双峰特性以及更长的最大值持续时间.与此同时,在5月、9月、10月使用SUMMA采样罐在炼油厂厂界进行VOCs样品采集,使用气相色谱质谱联用仪(GC - MS)对样品进行分析,得到厂界VOCs各组分的体积分数,烷烃比例最高,约82.6％,其中直链烷烃占49.9％,而芳香烃和烯烃仅为10.2％和7.5％.VOCs监测结果与文献相近,烯烃排放量略低.此外,为了对炼油石化厂排放的VOCs各物种敏感性特征进行量化描述,利用丙烯等效浓度法,对炼油厂区域各VOCs物种的反应活性进行了归一化研究,量化了该地区各物种的反应活性,获得了综合反应活性较强的5种烯烃、4种直链烷烃和1种环烷烃.     

基于GA/PSO-BP神经网络的石家庄VOCs环境浓度预测模型研究

为了提升挥发性有机物(Volatile Organic Components, VOCs)的预测精度,在反向传播(Back-Propagation, BP)网络结构的基础上使用优化算法分别为遗传算法(Genetic Algorithms, GA)优化BP神经网络(GA-BP)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)优化BP神经网络(PSO-BP)对VOCs质量浓度进行预测。首先,对污染物及气象因子进行筛选。采用相关性分析法及逐步回归法进行分析筛选,并筛选出合适的输入变量。其次,建立BP神经网络结构。利用BP、GA-BP、PSO-BP神经网络,以石家庄市2022年夏季污染数据为样本对VOCs质量浓度进行预测。结果显示,经相关性分析及逐步回归法筛选,将PM_2.5质量浓度、O₃质量浓度、NO₂质量浓度、温度、相对湿度作为输入变量。经预测结果对比,PSO-BP神经网络模型的预测精度较高,烷烃、烯烃、芳香烃和含氧烃实测值与预测值之间的拟合程度(R²)分别为0.80、0....     

简讯

01.生态环境部:2021年全国PM_2.5平均浓度每立方米要下降0.5微克,生态环境部近日表示,未来我国大气污染防治将重点聚焦PM_2.5和臭氧污染协同改善,2021年全国PM_2.5平均浓度每立方米要下降0.5微克。生态环境部数据显示,2020年,未达标地级及以上城市PM_2.5平均浓度比2015年下降28.8%,全国优良天数比率比2015年上升5.8个百分点,“十三五”约束性指标超额完成。未来环境质量改善目标仍将聚焦PM_2.5和优良天数两方面,重点减排的污染物将从原有的二氧化硫转向VOCs。     

关联区域内VOCs聚集成因解析方法研究

为研究目标区域VOCs聚集的主要成因，同时挖掘VOCs自潜在污染源扩散迁移至聚集区域的过程，提出一种基于随机函数Petri网的关联区域内VOCs聚集成因的解析方法。运用HYSPLIT确定VOCs聚集的关联区域以及VOCs的聚集路径，并将其映射为随机函数Petri网；通过计算稳态概率等指标对Petri网的性能进行分析，将聚集区域VOCs浓度的增量计算过程融入到随机Petri网的运行过程中，从而分析目标区域VOCs聚集的主要成因。案例研究分析了临汾市一次重污染天气下，各潜在污染源对临汾市VOCs浓度增加的影响大小，得出B企业、C企业和D企业为临汾市VOCs聚集的主要成因。该方法为研究目标区域VOCs聚集的主要来源及成因提供了依据。     

重庆市“蓝天行动”的历史回顾与新一轮实施发展

通过对2005年以来重庆市“蓝天行动”实施的历史回顾,梳理和总结出重庆市环境空气污染治理监管的成果和经验,并提出了新一轮“蓝天行动”(2018—2022年)以控制细颗粒物PM_2.5污染和减少臭氧污染为重点,以降低氮氧化物浓度为突破点,坚持全民共治、源头防治为目标,制定了“四控两增”针对性的防治工程措施。截止2020年,重庆市优良天数达到333天,PM_2.5年均浓度达到33μg/m³,空气质量评价六项指标首次实现有监测记录以来全部达标,为历史最好水平。     

基于蒙特卡罗模拟的高校室内甲醛暴露健康风险评价

为了量化分析高校新建教学楼室内环境污染引起的健康风险问题,调查了武汉市某高校新建教学楼室内甲醛污染状况,引入美国环保署(EPA)致癌风险模型,运用蒙特卡罗模拟室内甲醛暴露对不同性别的教师和学生受体造成的健康风险,进行不确定性分析,并研究各参数敏感度。结果表明,该教学楼室内的监测点监测得到的甲醛质量浓度数据中有5%超过标准限值(0.10 mg/m³,参照《室内空气质量标准》),存在一定的健康风险。健康风险评估结果显示,男性的癌症风险和超标率略高于女性,教师群体健康风险平均值超过限值(1×10^-6)9倍左右,且高于学生群体3~4倍。对教师造成影响最大的参数为暴露时间,对学生影响最大的参数为甲醛质量浓度,在无致癌风险的室内甲醛质量浓度和在可接受健康风险限值(1×10^-6)下,推荐教师每日平均暴露时间不超过0.31 h/d(男性)和0.35 h/d(女性)。     

基于在线观测的北京冬季一次PM2.5重污染过程特征分析

选取2017年1月初北京一次典型PM_(2.5)重污染过程为研究对象,应用污染物在线监测仪器并结合气象要素对地面PM_(2.5)及化学组分质量浓度污染特征进行了分析,采用微脉冲激光雷达对垂直方向进行观测,分析边界层及消光系数的变化特征。结果表明,从PM_(2.5)质量浓度的演变过程来看,本次污染可大致分为爬升、重污染、清除3个阶段。重污染时期的气象特征为高湿、低压、低风速;南部琉璃河((336.8±118.6)μg/m~3)、永乐店((323.1±86.2)μg/m~3)PM_(2.5)污染水平相近,均高于城区车公庄((278.7±138.7)μg/m~3);碳组分和二次水溶性离子是PM_(2.5)的主要组分,占到PM_(2.5)质量浓度的58.09%(车公庄)、71.43%(琉璃河)、76.57%(永乐店);SO2-4质量浓度上升显著,在总组分中比例由非重污染时期的16.73%升高到重污染时期的22.29%;3处监测点SOR和NOR均值分别为0.57和0.24,表明重污染期间二次转化明显。垂直方向观测结果表明,重污染时期边界层高度明显降低;气溶胶近地面消光系数高,表明污染物主要集中在近地面层。     

我国VOCs污染治理监管存在的问题及对策

VOCs是细颗粒物(PM_2.5)和臭氧(O3)形成的重要前体物,通过梳理我国VOCs治理相关的法律、政策、标准,并结合重点区域的调研情况,分析了我国VOCs治理监管存在的法律法规与标准体系不健全、执法监管能力建设不足、企业全过程精细化管控不到位等问题,提出应进一步健全法律法规与标准体系,建立智能监管技术与人工智能应用体系,加强全过程精细化管控等对策建议。     

某加油站VOCs排放溯源及源强反演研究

为了计算加油站无组织挥发性有机污染物(Volatile Organic Compounds, VOCs)排放的强度，将扩散模型反推法应用于加油站的无组织VOCs排放溯源研究。对加油站区域建立笛卡尔空间坐标系，并构建监测站实测值和基于大气污染物高斯扩散模式预测值之间的代价函数，进而使用有条件约束的最优化方法求解该代价函数，得到该加油站VOCs无组织排放源强的反演模型。研究结果显示，加油站无组织VOCs的排放速率反演结果为1.8～3.8 g/s,该结果与加油站给车辆加油时未采取二次油气回收系统情形下的挥发量相符，反映了加油站无组织排放源强反演模型合理可信。模型参数分析结果表明，大气稳定度的不确定性对模型收敛和反演结果的影响较大，无组织排放溯源和源强反演需要高质量的气象扩散风场观测数据。     

武钢有限热能电站锅炉烟气净化工艺选择与应用

根据目前钢铁行业超低排放改造要求,燃气锅炉烟气污染物排放浓度的控制标准是颗粒物、SO₂、NO_x排放质量浓度小时均值分别不高于5、35、50 mg/m³。通过对武钢有限热能电站2台220 t/h高温高压燃气锅炉的烟气净化工艺的选择和论证,最终采用低氮燃烧+SCR脱硝+钙基固定床干法脱硫除尘工艺,实现热能电站锅炉的超低排放改造,为其他燃气锅炉的烟气净化治理提供参考和借鉴。     

汽车涂装VOCs减排途径探究

汽车涂装VOCs的大量排放严重污染环境且危害人体健康,需对其排放水平加以控制。根据汽车涂装VOCs的产生环节,从原料替代、工艺改善和VOCs治理方式等方面探究其减排途径,提高治理水平。采用环保型涂料从源头减少VOCs排放,优化涂装工艺、采用高涂着率喷枪,优化喷枪与涂装面角度、雾化压力、涂装面距离等可以提高喷涂效率,减少过量喷涂。就治理方式而言,吸附技术适用于中低浓度需回收的VOCs气体,燃烧技术几乎不产生二次污染物,吸附浓缩+燃烧技术因治理效果好而被广泛应用。