上海市城区VOCs的年变化特征及其关键活性组分

2010年在上海市城区开展了为期一年的连续观测,采用自动在线GC-FID方法定量测试了大气中56个VOCs物种的浓度.结果发现,上海市城区大气VOCs的全年小时体积分数为(2.47~301.48)×10^-9,平均体积分数为(26.45±23.36)×10^-9,其中,烷烃占46.72%,芳香烃占33.18%,烯烃占11.33%,乙炔占8.76%.T/B(甲苯/苯)为3.51±2.40,表明气团除受机动车影响外,受溶剂、油气和LPG挥发等其他VOCs排放的影响也比较突出;E/E(乙烷/乙炔)为0.98±0.68,表明气团存在老化现象,且春冬季节气团光化学年龄相对较短,夏秋季节光化学年龄相对较长.VOCs的浓度水平和组成在不同风向风速影响下存在一定差异,西南部石化和化工企业排放的VOCs对城区的影响明显,其主要物种为芳香烃和烯烃;该地区气团的OH消耗速率常数(K^OH)为8.05×10^-12 cm³·分子^-1·s^-1,平均VOCs最大O₃增量反应活性(4.00 mol·mol^-1)与乙烯相当,平均反应活性较强;对OH消耗速率(L^OH)贡献率最大的是烯烃(42.21%)和芳香烃(40.83%),对臭氧生成潜势(OFP)贡献率最大的是芳香烃(62.75%)和烯烃(21.70%),VOCs的关键活性组分是二甲苯、甲苯、乙苯、乙烯、丙烯、反-2-丁烯及异戊二烯.     

郑州市冬季VOCs污染特征、来源及健康风险评估

采用GC5000在线气相色谱仪于2018年1月8—26日对郑州市城区进行大气环境挥发性有机化合物（VOCs）监测,开展污染特征分析、来源解析和苯系物（BTEX）健康风险评估.结果表明,监测期间郑州市城区TVOC平均浓度为64×10^-9,污染期时段平均浓度为84×10^-9,约是非污染时段的2倍;组分构成显示烷烃占比最大,其次是烯炔烃和芳香烃;源解析结果显示,VOCs主要来源是液化石油气/天然气（25%）、机动车尾气（24%）、燃烧（21%）、工业排放（16%）和溶剂使用（14%）;监测期间苯系物非致癌风险危害值（HQ）在美国环保署规定的安全范围内,苯的致癌风险（R）为2.2×10^-6,超过了美国环保署规定的安全阈值（1.0×10^-6）.对成年人存在致癌风险,需要引起关注.     

大学校园室内BTEX浓度水平变化规律及健康风险

采用Tenax-TA吸附/热脱附-气相色谱法(TD-GC)对大学校园室内外空气中5种苯系物(BTEX,苯、甲苯、乙苯、间/对-二甲苯和邻二甲苯)的平均浓度进行了检测。检测结果显示,5种苯系物的平均浓度均低于国家标准值。被测空气的苯系物中甲苯所占比例最大,为27.9%～32.0%。室内BTEX浓度稍高于室外,多数采样点的室内浓度与室外浓度比值(CI/CO)大于1.0。通风可有效降低空气中苯系物浓度。大学校园室内空气中的苯对学生的致癌风险为3.67×10-7～1.09×10-6。     

苏州工业园区室内外颗粒物中多溴联苯醚污染特征及人体暴露水平

利用大流量主动采样技术在苏州市工业园区工厂车间、办公室、住宅区和风景区,采集PM₁₀样品,GC-MS测定PM₁₀中8种PBDEs的含量.室内PM₁₀中PBDEs总浓度范围为9.22~64.15 pg·m^-3（均值为20.93 pg·m^-3）,室外样品中PBDEs总浓度范围为1.06~8.44 pg·m^-3（均值为5.11 pg·m^-3）,室内含量显著高于室外含量.PM₁₀中∑₈PBDEs平均浓度从高到低顺序依次为工业车间、办公室、住宅区和室外大气,与其他地区室内外颗粒物含量相比,苏州室内外大气颗粒物中PBDEs都处于较低水平.室内外大气中BDE-209是最主要化合物（平均占总PBDEs的63%）,其次为BDE-99和BDE-47.车间员工、办公室员工和儿童的PBDEs日呼吸摄入剂量分别为3.75、2.78和2.60 pg·（kg·d）^-1,这表明苏州居民呼吸暴露PBDEs的潜在健康危害并不明显.     

廊坊秋季大气污染过程中VOCs二次气溶胶生成潜势及来源分析

于2018年10月9~17日廊坊市典型颗粒物污染过程期间,使用ZF-PKU-1007大气挥发性有机物（VOCs）在线连续监测系统对99种VOCs进行监测,并针对污染过程不同发展阶段的VOCs浓度特征、二次有机气溶胶（SOA）生成潜势及来源的变化情况进行了系统分析.结果表明,污染过程期间ρ（PM_2.5）最高值为198 μg·m^-3,是国家环境空气质量标准二级浓度限值的2.64倍.污染过程前期、中期及后期φ（VOCs）平均值分别为56.8 × 10^-9、127.8 × 10^-9和72.5 × 10^-9,污染中期VOCs浓度上升明显;VOCs的SOA生成潜势与PM_2.5浓度明显正相关,芳香烃SOA生成潜势贡献较大且与PM_2.5浓度明显相关,污染中期SOA有所升高且芳香烃对SOA贡献比例明显上升,而烷烃和烯烃贡献占比明显降低,芳香烃在污染过程中对SOA生成影响较大,芳香烃中苯、甲苯、间/对-二甲苯、邻-二甲苯及乙苯等,烷烃中壬烷、正十一烷及甲基环己烷对SOA贡献相对较高,为颗粒物污染过程中VOCs的主要控制物种.溶剂使用源和机动车排放源（汽油车和柴油车）是影响廊坊市秋季污染过程中VOCs的主要来源,其中汽油车排放贡献在污染中期贡献明显升高,为重点管控源类.     

笼养肉鸡舍冬季挥发性有机物排放特征

畜禽养殖过程产生的挥发性有机物（VOCs）会影响周围环境质量和人畜健康.针对肉鸡养殖过程挥发性有机物排放特征研究较少,主要致臭物质及致癌、非致癌健康风险影响评价不明确、臭氧生成潜力分析不足等问题,开展了对肉鸡舍内挥发性有机物的现场监测试验,在肉鸡舍采用苏玛罐采样结合气相色谱-质谱法分析了冬季肉鸡生长前期、生长中期和生长后期VOCs的排放特征.结果表明,肉鸡生长过程中共检测出77种VOCs,包括16种卤代烃、21种烷烃、5种烯烃、12种芳香烃、15种含氧VOCs （OVOCs）和8种含硫化合物.整个生长阶段舍内卤代烃、烷烃、烯烃、芳香烃和OVOCs浓度变化不大,但是随着肉鸡的生长,含硫氨基酸摄入量和粪便排污系数增加,舍内排放的VOCs逐渐转为硫化物为主.含硫VOCs浓度在生长前期和中期呈现不断升高趋势,但是生长后期舍内通风量增加导致含硫VOCs浓度降低.肉鸡生长过程中监测到的VOCs中主要致臭物质为萘、乙酸乙酯、乙醛、二硫化碳、二甲基二硫、甲硫醇、甲硫醚和噻吩,其中甲硫醇的恶臭指数最高,范围为2172.4~19090.9;生长前期和生长中期存在可能致癌健康风险,终生癌症风险（LCR）值分别为7.7×10^-6和4.5×10^-6.舍内VOCs臭氧生成潜势（OFP）平均值为（1458.9±787.4）μg ·m^-3.结果明确了肉鸡生长过程中VOCs的排放特征,摸清了致臭物质、健康风险和臭氧生成潜势,可为肉鸡养殖过程中污染气体减排策略的制定提供科学依据.     

枯、平、丰水期长江3条支流表层水中多氯联苯的分布特征及风险评价

采用GC-MS/MS技术对长江3条支流(沱江、藕池河下游和松澧洪道)在不同水期的81个表层水样进行分析.实验发现样品表层水样中PCB8、18和28是优势污染物.∑PCBs在沱江、藕池河下游和松澧洪道3条支流不同水期表层水中的几何均值分别为1.96~2.59 ng ·L^-1、1.84~2.54 ng ·L^-1和1.52~2.38 ng ·L^-1,含量均低于美国EPA连续暴露基准(14 ng ·L^-1).实验结果与国内外相关文献报道值相比较,显示该研究区域表层水中PCBs浓度处于较低水平,癌症风险评价结果表明饮用该区域水摄入PCBs而带来的风险为0.15×10^-7~0.26×10^-7,说明研究区水样中因PCBs污染引起的癌症风险较低.     

烟雾箱模拟乙炔和NOx的大气光化学反应

利用自制光化学烟雾箱进行了一系列表征实验并模拟了乙炔和氮氧化物NO_x在室温（20±1）℃下的大气光化学反应．讨论了乙炔与NO_x的协同作用对光化学反应产生O₃的影响．实验得到了O₃和NO₂的壁损失分别为5.80×10^-6 s^-1和2.41×10^-6 s^-1,相对于模拟实验中的O₃和NO₂,该损失可以忽略．测得了单支40 W黑光灯的有效光强为0.64×10^-3 s^-1（以NO₂的光解速率表示）．经过净化空气的本底校正后,讨论了不同乙炔浓度、NO_x浓度以及光照强度对体系产生O₃的影响,计算了乙炔的增强反应活性值（incremental reactivity, IR）,4组实验的IR最大值分别为1.76×10^-2、2.68×10^-2、2.04×10^-2和2.84×10^-2．并发现IR值与乙炔的初始浓度以及光照强度关系密切,与NO_x初始浓度关系不大．     

满足国IV排放的DMCC发动机非常规排放研究

在一台电控单体泵增压中冷柴油机上采用柴油/甲醇组合燃烧方式(DMCC),后处理采用氧化催化转化器(DOC)耦合微粒氧化催化器(POC),对其排放特性开展了试验研究.结果表明:纯柴油模式时可挥发性有机物(VOCs)的排放体积分数在除怠速外的其它工况都小于5×10^-6,但甲醛在怠速工况时排放体积分数较高,为11.7×10^-6,苯系物的排放体积分数在各个工况下都小于6×10^-6;DMCC模式时,外特性时甲醇和甲醛排放均与柴油机相当,其它工况下甲醇和甲醛的排放体积分数大幅增加,都超过了250×10^-6,甲苯的排放体积分数要高于苯的排放体积分数;后处理器DOC+POC对甲醇和甲醛的催化效率均超过94%,对苯和甲苯的催化效率均超过75%.经过后处理器之后的柴油甲醇双燃料发动机的非常规排放物的比排放量为0.125 g·kW^-1·h^-1,原机的比排放量为0.209 g·kW^-1·h^-1,DMCC模式的非常规排放物要优于原机.     

贵阳市环境空气挥发性有机物浓度组成特征及其大气化学作用

为深入了解挥发性有机物(VOCs)的大气化学作用,基于贵阳市2022年5月VOCs离线观测数据,系统性分析VOCs的浓度水平、化学组成、OH活性、NO₃活性、O₃活性、臭氧生成潜势(OFP)和二次有机气溶胶生成潜势(SOAP)。结果表明,观测期间,VOCs的浓度、OH活性、NO₃活性、O₃活性、OFP和SOAP平均值分别为71.86±12.86μg/m³、3.52±1.28s^-1、1.65×10^-3±1.57×10^-3s^-1、3.87×10^-7±4.31×10^-7s^-1、36.08±35.44μg/m³和369.41±231.42μg/m³,均呈现晚上高白天低的日变化。烷烃是VOCs浓度的主要贡献组分,占比为38.66%,需重点关注丙酮、二氯甲烷、正丁醛、一溴二氯甲烷和氯仿等高浓度物种;OVOCs是OH活性贡献最大的组分,占比为46.50%,烯烃是NO₃活性和O₃活性主要贡献种类,贡献占比分别为68.07%和97.85%,需重点关注乙烯、丙烯、正丁醛、异戊二烯、丁烯、反-2-丁烯和顺-2-丁烯等活性物种;OVOCs和芳香烃分别是OFP和SOAP主要贡献种类,占比分别为48.18%和78.92%,需重点关注正丁醛、乙烯、乙醛和丁烯等主要的OFP贡献组分,和芳香烃类物种、苯甲醛和正十二烷等主要的SOAP贡献组分。后向轨迹研究发现,为进一步削减贵阳市O₃和颗粒物污染,VOCs控制政策应该重点关注贵阳市东部和北部地区。     

装修房屋室内空气的污染

调查了装修后的住宅和办公室室内空气中挥发性有机物,同时对室外空气进行了调查.共检出20多种挥发性有机物.装修后室内甲醛和苯及其他苯系物含量明显高于室外.装修后室内空气甲醛质量浓度为0.1～2.4 mg/m3,在装修后短期内甲醛质量浓度更高,有时达到13.4 mg/m3;苯质量浓度为0.03～0.17 mg/m3.装修一年内甲醛、苯和苯乙烯普遍超标.卤代烃含量一般是数个μg/m3,与室外没有显著性差异.      

家具制造过程中VOCs的来源分析及环境健康风险评价

目前国内外仅对家具生产中涂装环节VOCs的来源进行分析,且主要关注的是家具制造完成之后释放的VOCs及其对室内空气的影响,因此本文对完整家具制造过程中VOCs的来源进行探究,并引入蒙特卡罗模拟方法,运用改进的概率风险评估模型,对家具制造过程中贴皮、喷底漆、喷面漆、清洗、喷胶、粘棉、巡检等工序9个工位的工人进行致癌和非致癌健康风险评价,并筛选出对健康风险影响较大的暴露参数.结果表明,喷底漆、喷面漆工序使用的各类油漆、稀释剂和固化剂会产生苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、丁酮、环己酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯等VOCs,贴皮工序、喷胶工序、粘棉工序使用的胶水类化学原料会产生二氯甲烷和乙酸乙酯,清洗工序用到的脱漆剂会产生二氯甲烷;暴露于苯和二氯甲烷的各工位致癌风险值均超过10~(-6),除暴露于苯的擦色、喷底漆和巡检工位外,其它各工位超过10~(-6)的概率皆大于95%,喷面漆工人的苯致癌风险最大,为3.07×10~(-6)±1.73×10~(-6),贴皮工人的二氯甲烷致癌风险最大,为5.14×10~(-6)±2.70×10~(-6),另外,各工位中只有喷面漆工人的非致癌风险大于1;暴露持续时间(ED)、致癌物的浓度(C)、呼吸速率(InhR)、暴露时间(ET)、暴露频率(EF)是对致癌风险影响较大的参数,体重(BW)对致癌风险具有负敏感度.除浓度外,对非致癌风险结果影响较大的暴露参数依次为:暴露持续时间(ED)、暴露时间(ET)、暴露频率(EF).     

宜宾市冬季挥发性有机物污染特征及来源

为了解宜宾市冬季VOCs（volatile organic compounds,挥发性有机物）污染特征,于2016年12月选取宜宾市2个国控环境监测点位,采集冬季环境空气VOCs样品,利用三级冷阱预浓缩仪-气相色谱质谱联用仪（GC-MS）测定大气中89种VOCs物种,分析VOCs体积分数及其物种组成情况,并对其主要来源进行识别.结果表明:宜宾市区冬季环境空气中φ（VOCs）平均值为35.10×10-9,φ（VOCs）最高值和最低值分别为67.34×10-9、20.58×10-9;监测VOCs物种类别中芳香烃占比最高,其次为烷烃、卤代烃;体积分数较大的VOCs物种主要为苯、甲苯、氯甲烷、二氯甲烷、异丁烷、异丙醇、正丁烷等.CMB（化学质量平衡）模型源解析宜宾市冬季环境空气VOCs的六大主要贡献源分别为移动源、油气挥发源、溶剂使用源、工艺过程源、生物质燃烧源和其他源.以2015年为基准年,利用排放因子法对宜宾市VOCs进行排放量计算发现,宜宾市VOCs年排放量为39.54×103 t,其中,工艺过程源、溶剂使用源、移动源、化石燃料燃烧源的贡献率分别为35.5%、24.5%、28.9%、8.0%.研究显示,对宜宾市冬季环境空气中VOCs贡献率较大的污染源分别为移动源、溶剂使用源、工艺过程源等。      

北京城乡结合地空气中挥发性有机物健康风险评价

采用低温固体吸附采样,热脱附-气相色谱-质谱方法对北京城乡结合地空气中挥发性有机物（VOCs）进行了观测分析,并利用国际公认的健康风险评价四步法评价模型,对北京城乡结合地空气中挥发性有机物的健康风险进行了初步评价.结果表明,芳香族类的非致癌风险值在10-4～10-1数量级,卤代烃的非致癌风险值在10-4～10-5数量级,挥发性有机污染物的非致癌风险系数〈1,不会对暴露人群健康造成明显的非致癌危害.但苯的致癌指数较高（2.21×10-5）,超过了USEPA的建议值（1×10-6）,可能对人体健康造成潜在危害.在一年四季的健康风险中,冬季VOCs的健康风险最高,秋季次之,夏季最低.     

印刷电路板(PCB)厂挥发性有机物(VOCs)排放指示物筛选

采用VOCs快速测定仪和SUMMA罐采样、GC/MS分析方法,采样分析了上海某工业区3个印刷电路板厂生产车间和废气排放口的VOCs含量水平、组成特征和源成分谱.结果表明,在9月和12月2次采样期间,A、B、H厂生产车间总挥发性有机物(TVOCs)(9月/12月)最高浓度分别为(2.94/2.01)×10-9、(3.18/1.11)×10-6、(0.70/0.18)×10-9;废气排放口TVOCs最高浓度则分别为(0.86/0.90)×10-9、(31.2/12.0)×10-6、(1.24/0.30)×10-9.GC/MS分析结果表明,主要检出了烷烃、烯烃、苯系物、酮类、氯代烷烃、氯代苯类、酯类等7大类共67种VOCs化合物;A、B、H厂生产车间/废气排放口最高检出物和检出浓度分别为:2-丁酮6.73 mg.m-3/2-甲基己烷5.93 mg.m-3、乙酸乙酯8.90 mg.m-3/丙烷9.64 mg.m-3、丙烷2.04 mg.m-3/丙烷1.69 mg.m-3.苯、甲苯、二甲苯检出率均为100%,三厂各点位最高检出浓度/平均浓度分别为0.077 mg.m-3/0.035 mg.m-3、0.56 mg.m-3/0.31 mg.m-3、0.21 mg.m-3/0.12 mg.m-3(间+对-二甲苯)和0.081 mg.m-3/0.050 mg.m-3(邻-二甲苯).源成分谱和PCA分析结果表明,A、B厂的VOCs特征轮廓图谱较相似,特征化合物为苯、甲苯、二甲苯以及丙酮和2-丁酮;H厂主要特征污染物除三苯外,还有氯苯和氯代烷烃类化合物.结合原辅材料及生产工艺分析,溶剂、涂料使用和工艺过程的逸散是生产车间面源VOCs排放的主要来源,废气排放口是VOCs重点排放点源.     

天津中心城区环境空气挥发性有机物污染特征分析

为研究天津中心城区挥发性有机物的污染特征,在天津中心城区布点26个,分别对春、夏、秋、冬四季进行了系统采样.天津中心城区共检出挥发性有机物80余种,检出率大于80%的物质主要为烷烃、苯系物和卤代烃.天津中心城区挥发性有机物总浓度(体积分数,下同)季节变化特征为:春季(110.43×10-9)>秋季(93.73×10-9)>冬季(73.37×10-9)>夏季(60.43×10-9).统计结果表明,城区挥发性有机物总浓度主要集中在30×10-9~90×10-9之间,在此区间4个季节的样品百分比均在50%以上.天津中心城区不同季节VOCs组成存在一定差异.含氧有机物和烷烃是VOCs主要组成物质,两者浓度百分比之和4个季节均在50%以上.对苯系物和卤代烃这两类主要污染物,进行了季节变化分析.     

杭州市城区挥发性有机物污染特征及反应活性

使用Summa罐在杭州市城区朝晖站点离线采样,利用GCMS分析122种挥发性有机物（VOCs）.通过2018年5月至2019年4月连续1a的观测,结果发现,观测期间大气VOCs平均体积分数为（59.4±23.6）×10^-9,浓度高值出现在12月而低值出现在2月,含氧有机物（OVOC）,尤其是醛酮类化合物是占比最高的组分,在夏季尤甚.朝晖站点VOCs浓度没有明显的周末效应,但节假日的VOCs浓度有明显下降.其大气VOCs浓度与空气质量指数（AQI）值呈现正相关性,首要污染物为PM_2.5时观测到的VOCs浓度最高.运用·OH消耗速率（L^·OH）和臭氧生成潜势（OFP）做大气反应活性评估,观测期间L^·OH均值为7.5 s^-1,OFP均值为152.1×10^-9,醛酮类化合物、芳烃和烯烃是活性最高的组分,该站点整体大气活性水平与2-甲基戊烷相当.观测期间甲苯/苯（T/B）均值为1.95,说明杭州市城区受到较明显的机动车排放影响.使用正定矩阵因子分析法（PMF）解析出杭州全年VOCs污染的6个因子,分别为二次生成（17.6%）、燃烧源（11.8%）、工艺过程（12.3%）、溶剂使用（18.1%）、天然源（4.5%）和机动车尾气（35.7%）.     

世博会期间上海市大气挥发性有机物排放强度及污染来源研究

基于VOCs在线观测数据,对世博会期间（2010年5月1日～10月31日）上海大气VOCs的排放进行了估算;采用后向轨迹模型和聚类分析法,研究了不同大气污染输送通道下上海市空气质量和观测站点VOCs的变化;基于受体模型对上海市城区大气VOCs进行了污染来源解析.结果表明,世博会期间,上海市每小时排放的VOCs导致大气中VOCs浓度的增加量为（5.98±3.18）×10-9,该值比2009年同期低1×10-9左右.世博会期间,上海大气主要受偏东方向气流的影响,所占比例超过40%;其次是偏西风（25%）;偏南和偏北风共占约20%.受同一大气输送通道影响,观测点VOCs浓度与上海API值呈正相关,R2=0.599.受西北方向大气输送通道影响,本市空气质量最差,API值在70左右;其次是西南方向大气输送通道,API值在60以上;当本市大气受东面海洋上空输送气团的影响时,API〈50,空气质量为优.世博会期间,与机动车有关的排放最大,包括尾气和油气挥发,对上海大气VOCs的贡献约40%;其次是生产工艺和燃煤等工业排放,占30%～40%;溶剂涂料使用导致的排放约20%;夏季天然源排放的贡献在6%左右,也不容忽视.     

汽车涂料生产环节VOCs的排放特征及安全评价

选择某汽车涂料的生产车间为研究对象,根据汽车涂料生产工艺的不同环节,在3个生产车间选定了8个采样点,用气质联用仪分析了汽车涂料车间内不同生产环节的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的种类及浓度水平,并通过比较各种VOC的浓度与国家卫生部规定的工作场所有毒物质职业接触限值中短时接触容许浓度,对车间工人健康的影响进行了评价.结果表明,汽车涂料生产车间内共检测出15种主要的VOCs,包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚醋酸酯、三甲苯、乙二醇丁醚等,其浓度检出范围为0.51~593.14 mg·m-3.生产车间各生产环节处TVOCs浓度显著不同,同一生产环节不同批次的气体样品中VOCs浓度也存在较大差异.二甲苯和乙酸丁酯是生产车间室内空气的主要VOCs.在生产高峰期部分VOCs浓度超过了工作场所有毒物质职业接触限值,需采取相应控制措施以保障工人健康.