定制家具中典型板材VOCs的溯源及排放特征分析

利用1m³的环境舱,探究5种典型定制家具板材在一定条件下的挥发性有机物(VOCs)的组分、浓度水平和排放规律.结果表明,5种板材中共检测出54种目标化合物,主要成分以含氧挥发性有机物(OVOCs)和烷烃为主,OVOCs的占比分别为71.37%~85.77%,烷烃的占比分别为11.79%~24.84%.不同板材的总挥发性有机物(TVOCs)浓度水平差异较大,饰面中纤板的TVOCs浓度高达836.49μg/m³,远高于其他板材,实木生态板的TVOCs浓度最低,为最环保的板材.对5种板材VOCs的排放浓度进行逐时测量,发现甲醛的相对排放浓度比较为:饰面中纤板>防潮板>饰面颗粒板>实木生态板>PVC吸塑板,而TVOCs (除甲醛)的相对排放浓度比较为:饰面颗粒板>饰面中纤板>PVC吸塑板>防潮板>实木生态板.在这5种板材中,甲醛、正己烷和乙酸乙酯等化合物是主要成分,甲醛的浓度贡献占比为40.44%~82.59%.同时,在5种板材VOCs的排放特征基础上,对各类化合物进行了溯源分析,便于从VOCs产生源头对其进行污染控制.     

牛粪燃烧实时排放挥发性有机物特征研究

在实验室模拟青海和西藏2种牛粪在民用炉具中的燃烧过程,采用稀释通道系统与质子转移飞行时间质谱（PTR-TOF-MS）在线分析牛粪燃烧排放的挥发性有机物（VOCs）,通过电子秤实时记录燃料质量的动态变化,获得牛粪燃烧排放VOCs浓度的时间序列与实时排放因子.结果表明,70g牛粪一次燃烧过程持续1100~1500s.牛粪燃烧排放VOCs浓度的时间变化趋势总体上呈单峰分布;西藏牛粪在燃烧450s左右VOCs浓度达到峰值7.92×10^-6;青海牛粪在燃烧400s左右VOCs浓度达到峰值6.01×10^-6.牛粪燃烧VOCs实时排放因子变化范围为40.74~156.88mg/g,趋势不同于VOCs浓度变化,随燃烧过程进行排放因子呈上升趋势.牛粪燃烧至3~4min左右,VOCs排放因子最低.甲醇、甲醛和乙醛3种VOCs排放因子占比最大,其中西藏牛粪燃烧3种VOCs排放占比分别为24.0%±1.9%、11.9%±1.8%和27.4%±1.4%,青海牛粪为22.0%±1.1%、13.3%±2.9%和17.7%±4.6%.本研究首次给出了牛粪燃烧VOCs实时排放因子,可为高时间分辨率排放清单建立和青藏高原地区室内空气污染的健康效应研究提供基础数据.     

涡桨飞机VOCs排放特征的质子迁移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)分析

涡轮螺旋桨飞机广泛应用于军事和民用通用航空领域,其发动机排放对区域大气VOCs浓度会产生重要影响,而我国目前几乎没有针对航空涡轮发动机VOCs排放的观测研究.基于此,本研究于2017年9月9日、14日和15日在北京沙河机场停机坪,利用质子迁移反应飞行时间质谱仪（PTR-TOF-MS）对运-12飞机涡轮发动机地面开车过程尾气中16类VOCs的排放开展了观测分析.结果表明,3次排放实验中VOCs的相对组成特征具有很高的一致性,甲醛和异戊二烯是占VOCs总浓度最高的两种物质,占比分别为30%和15%,乙醛、9碳芳香烃、10碳芳香烃和单萜的浓度占比在6%~8%之间,其它10种VOCs每种的占比都低于5%.发动机尾气中的VOCs与甲醛浓度具有很好的线性关系.VOC与甲醛排放量的比值与国外研究结果比较接近的VOCs有甲醇、乙醛和丙酮,比值分别为0.18、0.38和0.16 g·g^-1,而芳香烃类物质与甲醛排放量的比值明显高于国外排放实验的结果.因此,未来有必要开展更多的研究以增进对国内航空发动机VOCs排放的认识.     

典型胶合板制造企业VOCs排放特征

通过苏玛罐采样和GC-MS/FID分析系统,测定了山东地区典型胶合板制造企业的VOCs排放特征.结果表明,烷烃（13.81%~39.16%）、含氧VOCs（5.68%~36.06%）和芳香烃（3.58%~48.12%）是热压和涂胶工艺主要排放成分,废气排口以含氧VOCs（6.49%~83.88%）排放为主,不同工艺环节的特征VOCs组分各有不同;烯炔烃（27.12%~39.38%）和芳香烃（32.47%~45.63%）是热压工艺和涂胶工艺的高OFP组分,废气排口则以含氧VOCs（52.82%）对O₃生成贡献最大;基于SOAP评估,各环节均以芳香烃类化合物（97.08%~98.03%）为主要活性组分;测得山东地区胶合板制造行业VOCs排放因子为0.89g VOCs/m³胶合板.     

轻型汽油车VOCs排放特征和排放因子台架测试研究

为研究轻型汽油车尾气中VOCs的排放特征和排放因子,按照《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)中要求,采用底盘测功机对国内现有不同品牌轻型汽车进行台架试验,并利用3级冷阱预浓缩GC-MS方法对尾气样品中VOCs物种进行定量分析.结果表明,尾气样品中共有68种VOCs被定量检出,其中芳香烃种类最多,占38.7%,烷烃占29.8%,烯烃(包含炔烃)占27.1%.不同品牌轻型车源排放谱特征基本吻合.轻型汽车的总VOCs排放因子为0.01~0.46g/km,前3位物种分别为乙烯、甲苯和苯.     

食用植物油加工VOCs排放特征

获取了菜籽和大豆植物油加工行业VOCs排放系数、成分谱和臭氧生成贡献,并对其全国VOCs排放量进行了计算.结果表明,菜籽油加工过程VOCs排放系数为1.20kg/t菜籽用量和6.32kg/t菜籽油产量,大豆油加工过程VOCs排放系数为0.36kg/t大豆用量和2.35kg/t大豆油产量.菜籽油和大豆油加工排放的VOCs主要来自于有机溶剂挥发.VOCs排放占比最大的物种是正己烷,其次是甲基戊烷（包括3-甲基戊烷和2-甲基戊烷）,再次是甲基环戊烷.植物油加工行业OFP为931.47μg/m³,其中,烷烃贡献最大,占比为61.90%;其次是烯烃和OVOCs,占比分别为19.61%和15.14%,.2019年中国大豆和油菜籽植物油加工VOCs排放量为5.12万t,大豆和油菜籽植物油分别贡献65.4%和34.6%,山东、湖北、江苏、广东、河南、广西、天津、河北、湖南、福建是贡献最大的10个省份,合计占比72.0%.     

不同排放标准下机动车挥发性有机化合物排放特征趋势研究

针对机动车挥发性有机物（VOCs）排放特征研究中缺乏含氧VOCs（OVOCs）覆盖、缺乏最新国VI排放标准特征识别等问题,本研究选取了涵盖国I~国VI不同排放标准的轻型汽油车和国Ⅲ~国Ⅴ柴油车为研究对象进行底盘测功机测试,采用SUMMA罐和DNPH管采样相结合的方法,探究了不同排放标准下机动车尾气中VOCs排放特征的变化趋势及启动方式对VOCs排放特征的影响.结果表明,不同排放标准的轻型汽油车尾气组成呈现较大差异.随着排放标准的升级,烷烃、烯炔烃和芳香烃的质量比例逐渐减少,OVOCs逐渐增加,国Ⅰ~国IV轻型汽油车排放以烷烃和芳香烃为主,国V~国Ⅵ轻型汽油车排放以OVOCs为主.国VI轻型汽油车中OVOCs占比高达58.0%,其中,甲醛、乙醛和丙酮合计占47.3%.不同排放标准的柴油车尾气中VOCs均以OVOCs和烯炔烃为主,占79.0%~83.0%.此外,冷启动是机动车尾气VOCs排放的主要阶段,此阶段的VOCs排放因子显著高于热启动,但随着排放标准升级,柴油车在启动阶段的VOCs排放降幅仅有约40%,显著小于全工况排放降幅（77.5%）,表明柴油车启动过程对VOCs排放贡献随排放标准升级逐步加大.本研究凸显了在我国机动车排放标准不断升级的背景下VOCs排放的重要性,需要在制定机动车VOCs排放控制策略中重点关注柴油车尾气中烯炔烃和汽油车尾气中OVOCs减排.     

浙江省人为源VOCs排放清单

基于挥发性有机物(VOCs)活动水平数据和相关排放因子,建立了浙江省人为源VOCs排放清单。结果表明:2009年浙江省VOCs排放总量为1.47×10~6t,其中工业排放源1.34×10~6 t,生活排放源1.176×10~5t,生物质燃烧源1.18×10~4t,分别占排放总量的91.17%、8.03%和0.8%;VOCs排放量最大的行业为纺织印染业、金属制品制造业、化学药品原药制造业、石油炼制、石油化工业等9大行业,其VOCs排放量均在5×10~4t以上,占全省总排放量的比例高达90%,为浙江省主要排放源;VOCs排放量最高的城市分别为杭州、宁波、温州、绍兴、嘉兴和湖州。     

广东省秸秆燃烧大气污染物及VOCs物种排放清单

基于广东省粮食产量的统计年鉴,建立了广东省2008~2016年秸秆燃烧污染物排放清单和2016年广东省秸秆燃烧VOCs物种清单,并对VOCs臭氧生成潜势进行评估.结果表明,2013~2016年广东省秸秆燃烧各大气污染物排放量较2008~2012年有所降低.这主要是由于禁止秸秆露天燃烧政策的出台及农村生活水平的提高降低了秸秆燃烧比例.2016年各类大气污染物SO_2、NO_x、NH_3、CH_4、EC、OC、NMVOC、CO和PM_(2.5)的排放量依次为2 443.7、16 187.9、6 943.8、29 174.4、3 625.5、14 830.7、65 612.6、591 613.9和49 463.0 t.稻谷秸秆燃烧是最主要的秸秆燃烧污染物来源,占据了污染物总排放量的约68.55%.污染物贡献最大的5个市分别为湛江、茂名、梅州、肇庆和韶关,约占总排放量的58.63%.2016年广东省秸秆燃烧VOCs物种排放清单中,排放量贡献前10的物种分别为:乙烯、乙醛、甲醛、苯、乙炔、丙烯、乙烷、甲苯、正丙烷和丙醛,占总VOCs量的67.91%.在VOCs物种清单的基础上估算了其臭氧生成潜势(OFP),OFP贡献前10 VOCs物种分别为:乙烯、甲醛、乙醛、丙烯、1-丁烯、丙醛、甲苯、丙烯醛、异戊二烯和丁烯醛,占总OFP量的80.83%.     

南京市2021年人为源VOCs组分清单

通过收集各类VOCs排放源的活动水平数据,选择合适的排放因子,利用排放因子法建立了2021年南京市VOCs人为源排放清单.并通过筛选合适的VOCs源成分谱,建立了南京市VOCs物种排放清单,分析了南京市各排放源以及不同VOCs组分的排放特征.结果表明,2021年南京市排放VOCs约302.85kt,其中工艺过程源的排放量最高(182.94kt),占比可达60.41%,其次为道路移动源(19.46%),非道路移动源占比最少(0.40%).在VOCs物种清单中,排放量最多的为烷烃(109.06kt),其次是卤代烃(75.08kt)和芳香烃(50.72kt).排放量贡献前10的物种分别为:氯乙烯、乙烷、丙烷、三氯乙烯、1,2-二氯乙烷、对二甲苯、正丁烷、乙苯、其他烷烃和乙烯,占总量的63.96%,主要来自合成纤维单体制造和原油加工行业.     

典型染整企业定型机废气排放特征及潜在环境危害浅析

为探究纺织染整定型过程中产生挥发性有机物(VOCs)的排放特征及潜在环境危害.通过选取浙江省5家典型印染企业为监测对象,分析定型机废气中12种VOCs(如苯系物、甲醛、甲醇等)的实际排放情况,以此为基础初步估算全省定型机废气VOCs的排放量;并通过臭氧产生潜力分析初步评估其对环境产生危害.结果表明,定型机废气中VOCs浓度虽低,但含有1类致癌物苯和甲醛,且最高检出浓度可分别达到1.53 mg·m-3和15.4 mg·m-3,可能产生较为严重的环境和人体健康危害;浙江全省每年由定型机排放的VOCs量介于200.9~2 239.37 t,并且以甲醛为主,约占总量的50%;排放的VOCs可产生臭氧量介于860.4~16 715.5 t之间,年均值为7 729.6 t,主要源于废气中二甲苯、甲醛和甲苯这3种物质,合计可占总量的90%以上.另外,通过简单的估算,行业集聚区绍兴县定型机排放的VOCs产生的O3能够对环境空气质量产生较大的影响,最小贡献率为3.1%.     

人造板甲醛释放影响因素的环境箱试验与模型研究

采用环境箱试验与数学模型模拟人造板中甲醛的释放过程,探讨温度、湿度、封边处理、材质等因素对甲醛释放的影响.环境箱实验表明,随环境温度增加或湿度增加,甲醛初始释放量增高;人造板封边后甲醛释放率明显减小;3种材质的人造板甲醛释放速率依次为中密度板>刨花板>大芯板.经验衰减模型与物质传输模型的对比分析表明,物质传输模型比衰减模型更有利于解释环境箱试验结果.     

室内环境对人造板甲醛释放规律影响分析研究

为了研究不同温湿度条件下人造板甲醛的释放规律,利用环境舱模拟人造板在室内特征温湿度下甲醛的散发过程,测量甲醛的逐时散发浓度。结果表明,温度升高,木板中甲醛的释放浓度增大,环境舱内木板甲醛释放达到稳定的时间越长;相对湿度增加,木板中甲醛释放浓度随之增加。改变温湿度对环境舱内板材甲醛的释放趋势影响小。夏季工况的温湿度均高于冬季和过渡季,所以甲醛释放浓度为夏季＞过渡季＞冬季,其峰值浓度高于其他两季约3～5倍。     

四川省餐饮源挥发性有机物组分特征和清单

选取四川省12家典型餐饮单位开展了NMHCs浓度和VOCs组分监测,结合已有数据,综合建立了含117种VOCs组分的餐饮源组分谱,获得本地化NMHCs排放因子,基于自下而上的研究方法,建立了四川省餐饮源挥发性有机物排放清单.结果表明,含氧和烷烃两类组分为川菜、烧烤和食堂餐饮的最主要的组分,二者合计质量分数在75%以上,主要VOCs物种为乙醇、甲醛、乙烷、己醛、乙烯、 1,3-丁二烯和丙烯醛等;含氧组分对OFP的贡献最大,其次是烯烃,主要OFP贡献物种为甲醛、乙烯、乙醇、 1,3-丁二烯、丙烯醛和己醛等. 2019年四川省餐饮源VOCs排放量和OFP值分别为32 kt和141 kt,分别占四川省人为源VOCs排放量和OFP值的5%左右,餐饮源对臭氧生成可能有重要贡献,应加大餐饮源挥发性有机物管控力度.     

珠三角典型工业区挥发性有机物(VOCs)组成特征：含氧挥发性有机物的重要性

挥发性有机物(VOCs)是对流层大气的关键化学组分,其中工业排放是VOCs的重要来源之一.于2021年夏初在中国珠江三角洲的典型工业地区中开展了74种VOCs的在线观测.在整个观测期间,总挥发性有机物(TVOC)的体积分数平均值为(81.9±45.4)×10^-9.其中,含氧挥发性有机物(OVOCs)在TVOC中的占比最大,平均值为51.5%,并且其占比随TVOC体积分数的升高而逐渐增大.芳香烃在TVOC中的占比为19.4%.进一步分析发现,与工业活动相关的排放是工业区环境大气中芳香烃与OVOCs的主要来源.芳香烃和OVOCs对臭氧生成潜势(OFP)的贡献最为显著,在总OFP中的贡献率分别为56.4%和26.7%.此外,与烃类组分相比,OVOCs的大气化学活性同样较高,贡献了大气中总·OH反应活性的40.0%.二甲苯、甲苯、丙烯醛和乙酸乙酯对二次污染形成的贡献较大,在制定大气二次污染管控策略时应优先考虑.研究结果强调了工业地区中OVOCs对TVOC的重要贡献以及OVOCs在大气二次污染形成过程中的重要作用.     

相对湿度、温度对胶合板甲醛释放的影响

测试了不同相对湿度、温度条件下密闭环境舱中胶合板释放的甲醛浓度,研究了相对湿度和温度对胶合板甲醛释放的影响规律.结果发现:开始3h内密闭舱内甲醛浓度迅速增加,之后7~8h甲醛浓度趋于平衡;相对湿度升高20%,密闭舱内甲醛平衡浓度增加了1.1~1.3倍;温度升高5℃,甲醛平衡浓度增加了1.3~2.5倍;利用变装载度法,求解了胶合板甲醛初始可释放浓度C_m,0、扩散系数D_m和界面气固分配系数K,探讨了相对湿度、温度对各释放参数的影响,构建了相对湿度与温度影响参数模型,模型预测了不同环境条件下的胶合板甲醛释放参数,预测值与实验结果吻合良好.     

板材甲醛释放实验及其释放参数的测定

采用1m3的小型环境模拟舱,测试了不同温度和装载度条件下胶合板、密度板、细木工板和复合地板中甲醛释放规律.研究发现:甲醛浓度在初始阶段(0~3h)均迅速增大,随后速度慢慢减小,最后浓度趋于恒定值;温度升高会促进板材内甲醛释放,温度每升高5 ℃,甲醛释放量会增加10%~30%;而装载度增大则会减少单位体积板材内甲醛的释放量.利用不同装载度条件下板材在密闭环境舱散发过程和平衡状态浓度,求解了影响板材释放特性的关键释放参数:可散发初始浓度Cm,0、扩散系数Dm和分配系数K;模拟计算的浓度结果与实验测试数据吻合良好,为研究板材甲醛释放规律提供了一种有效手段.     

制药行业VOCs排放特征及控制对策研究 ——以浙江为例

以浙江省为例,对制药行业VOCs的主要来源和特点进行了分析.采用气相色谱法,对该地区制药行业释放的VOCs作了定性和定量分析,识别出16种VOCs,分别为甲醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、三乙胺、二甲基甲酰胺、醋酸丁酯、正丙醇、乙醇、异丙醇、乙腈、环氧乙烷、甲醛.通过源成分谱图,确定出不同制药类型的主要VOCs污染物.结果表明, 发酵类为丙酮(65%)、乙酸乙酯(30.41%),提取类为丙酮(56.05%)、乙酸乙酯(36.64%)、乙醇(6.97%),化学合成类为异丙醇(44.27%)、丙酮(35.39%)、乙醇(9.78%)、甲苯(3.89%),生物工程类为丙酮(60.99%)、二氯甲烷(14.77%)、乙醇(12%)、甲醛(11.91%).并对上述主要VOCs进行了优先控制排序.最后,结合该行业VOCs的排放特点,提出了制药行业VOCs有效可行的防治对策.     

Environmental assessment of green hardboard production coupled with a laccase activated system

European consumption of wood-based panels reached record levels in recent years driven mostly by demand from end-use sectors: residential construction, furniture, cabinets, flooring and mouldings. The main panel types are composite boards such as particleboard, high density fiberboard (HDF), medium-density fiberboard (MDF) and other adhesively bonded composites such as plywood and wet-process fiberboard (hardboard). The synthetic resins used in their manufacture come from non-renewable resources, such as oil and gas. Several consequences are associated to this type of adhesives: variation in the availability and cost of these wood adhesives depends on raw materials, the formaldehyde emissions as well as the limited recyclability of the final product. Hence, in the search for alternatives to petroleum-based wood adhesives, efforts are being devoted to develop adhesives by using phenolic substitutes based on lignin, tannin or starch. In this context, the forest industry is increasingly approaching to enzyme technology in the search of solutions. The main goal of this study was to assess the environmental impacts during the life cycle of a new process for the manufacture of hardboards manufacture, considering the use of a two-component bio-adhesive formulated with a wood-based phenolic material and a phenol-oxidizing enzyme. This new product was compared to the one manufactured with the conventional phenol-formaldehyde resin. The study covers the life cycle of green hardboards production from a cradle-to-gate perspective, analysing in detail the hardboard plant and dividing the process chain in three subsystems: Fibers Preparation, Board Forming and Board Finishing.Auxiliary activities such as chemicals, bio-adhesive, wood chips, thermal energy and electricity production and transport were included within the system boundaries.Global warming (GW), photochemical oxidant formation (PO), acidification (AC) and eutrophication (EP) were the impact categories analysed in this study. Additionally, the cumulative energy demand was evaluated as another impact category. According to the results, four stages significantly influenced the environmental burdens of the production system: laccase production, on-site thermal energy and electricity production as well as wood chipping stage. Due to the environmental impact associated to the production of green bonding agents, a sensitivity analysis with special focus on the eutrophying emissions was carried out by evaluating the amount of laccase and lignin based phenolic material used. The combined reduction in both bonding agents may slightly reduce the contributions to this impact category. In addition, a hypothetical scenario with no laccase and with a higher concentration of the lignin based material (25% more) could improve the environmental profile in all impact categories with a reduction of 1.5% in EP.Further research should focus mainly on laccase production, in order to reduce its energy demand as well as on the amount of green adhesive required to obtain mechanical and swelling properties similar to those of conventional hardboard.