挥发性有机物(VOCs)污染空气的防治技术分析

挥发性有机物(VOCs)为有机污染物,空气中存在较普遍,组成较为复杂,对人们身体健康有很大威胁。在酸雨、臭氧(O3)和细颗粒物(PM2.5)复合型区域大气污染中,VOCs的污染尤为显著,对社会经济的可持续发展明显制约,其综合防治逐渐引得关注。本论文分析了VOCs的污染特征,并结合污染特性论述了VOCs的防治技术。     

华北平原冬季持续大雾对挥发性有机物(VOCs)的影响研究

挥发性有机物（VOCs）在光照条件下氧化转化产生二次污染物,对环境、气候以及人类健康产生巨大影响.VOCs在液相中氧化生成非挥发性有机物被认为是SOA的重要形成途径,但目前对VOCs在高湿环境下的浓度变化研究甚少.为探究VOCs的浓度演变和在液相环境中的变化规律,本研究结合在线质子转移反应飞行时间质谱（PTR-ToF-MS）和碘离子化学电离飞行时间质谱（I--ToF-CIMS）在华北平原冬季的区域站点开展VOCs观测.结果表明,当地较强的一次人为源排放促使高浓度VOCs生成.在观测期间持续大雾天气的条件下,芳香烃类、萜类以及醇类化合物与CO的排放比受到较低的影响,而醛酮类化合物与有机酸（C1～C5）与CO的排放比显著降低.结合各VOCs物种的亨利常数值和化合物在液相反应能力的性质发现,芳香烃类、萜类化合物由于不溶于水的性质使得在高湿天气排放比不受影响.醇类虽然有着较高的亨利常数值,却因其在液相中不水解且氧化降解较少的性质导致排放比变化较小,而醛酮类和有机酸在高湿条件下的低排放比特征正是受较高的溶解度和反应能力所决定.本研究提供了不同VOCs种类在持续大雾天气下的排放比变化,以及VOCs...     

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.     

室内挥发性有机物(VOCs)污染特征与控制技术探讨

挥发性有机物(VOCs)是室内空气污染的重要来源,会对人体健康造成严重威胁。我国室内VOCs的研究起步较晚,研究仍处于起步阶段,对于这个领域的研究还没有引起足够的重视。本文重点探讨了室内主要VOCs的污染特征,并提出了降低VOCs污染的控制技术与对策,有助于进一步深入研究室内VOCs的治理。     

中国室内挥发性有机物污染特征

近年来室内空气污染问题频发,已引起全社会的广泛关注.挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)是室内空气的主要污染物之一,其成分复杂,来源广泛,严重威胁人体健康.本文综述了中国近十年来室内VOCs在来源、浓度水平、影响因素及健康评价方面的研究进展.研究表明,室内建筑装修材料、人类活动及室外污染等来源都会影响VOCs的室内浓度;中国住宅内甲醛、苯等VOCs污染普遍存在,家具市场是甲醛污染最高的公共场所;VOCs浓度受到温湿度、通风和装修时间等因素影响;中国室内部分VOCs对人体健康影响评估值超过美国环保署可接受水平.调查更全面的室内VOCs数据,探索对各类因素影响机制,提出更有效降低VOCs对人体健康影响的措施将是未来室内空气治理重点发展方向.     

食品垃圾好氧降解过程中挥发性有机物(VOCs)排放特征

采用实验室模拟方法,研究了混合食品垃圾(FW)及以橙子、生菜、土豆和西红柿为代表的4种植物性易降解有机垃圾组分好氧降解过程中排放出来的117种挥发性有机物(VOCs)的排放量和组成特征.结果表明,混合食品垃圾好氧降解过程中VOCs总排放量为951.80mg·kg-1,主要为有机硫、含氧化合物和萜烯,分别占VOCs总排放量的43.1%、53.3%和2.1%.橙子、生菜、土豆和西红柿4种植物性易降解有机垃圾好氧降解过程中VOCs的总排放量分别为12736.72、118.67、57.40和228.08mg·kg-1,主要成分均为含氧化合物和萜烯;含氧化合物分别占橙子、生菜、土豆和西红柿4种植物性易降解有机垃圾VOCs总排放量的13.5%、80.9%、85.9%和79.5%,萜烯分别占4种植物性易降解有机垃圾VOCs总排放量的86.5%、16.6%、8.2%和15.6%.     

广州市某些室内公共场所中挥发性有机物的研究

调查了广州市人流较大的餐厅、歌舞厅中挥发性有机物(VOCs)的污染状况，经过采样分析，所有样品中共定性检测出了46种化合物，其中11种属于美国环保署优先控制污染物。大部分样品的挥发性有机物总浓度(TVOCs)处于我国室内环境质量评价试行标准二级范围内，两个新近装修的室内挥发性有机物浓度超过了试行标准的三级，对人体有一定的危害。     

垃圾填埋场挥发性有机物研究

采用USEPATO-15方法对某垃圾填埋场填埋作业区、填埋场边界及周围敏感点大气中的挥发性有机物进行监测,研究垃圾填埋场挥发性有机物的成分特征和空间分布规律。     

汽车工业区大气挥发性有机物(VOCs)变化特征及来源解析

挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)作为臭氧和细颗粒物的重要前体物已日益受到关注.鲜有针对汽车工业区大气VOCs 长期观测的报道.2019-01-01～2019-12-31 期间在上海某汽车工业园区边界,采用在线气相色谱仪对79 种VOCs 组分定量检测,分析大气VOCs 组成...     

一品红挥发性有机物释放日变化规律研究

实验采用静态箱式动态吸附采样,利用热脱附——气质联用分析研究了一品红挥发性有机物(VOCs)的组成及含量的日变化规律。检测到八类共49种挥发性有机物,包括烷烃、酮类、醇类、醛类、烯烃、酯类、芳香烃类和其他物质等在内的。其中三氯乙烯,1,1,2,2-四氯乙烷,苯乙酮,枯烯,甲苯,乙苯,萘和邻苯二甲酸二丁酯等8种挥发性有机物为EPA重点控制空气中有害污染物。实验发现,各种物质的释放具有显著的日变化规律,且不同种类物质释放的日变化规律也不同。同时利用LI-6400XT便携式光合仪测量六项生理生态指标,表明这些挥发性有机物的释放与一品红叶片温度(Tleaf)、光合作用有效辐射(Par)、湿度(%)、光合作用速率(Photo)、气孔导度(Cond)和蒸腾速率(Trmmol)存在一定相关性。不同物质的释放规律与这些环境影响因子的相关性有一定差异。     

南京北郊大气VOCs变化特征及来源解析

利用2011-03-01~2012-02-29南京北郊大气VOCs观测资料,对大气VOCs浓度变化特征和特征物比值差异展开研究,并应用PCA/APCS受体模型对不同季节VOCs来源进行了解析.结果表明,南京大气总VOCs体积混合比为43.52×10-9,其中烷烃占45.1%、烯烃占25.3%、炔烃占7.3%和芳香烃占22.3%.总VOCs体积混合比呈现夏季高,冬季低的季节变化.VOCs组分中烷烃在冬季最高,烯烃夏季最高,芳香烃春季最高,炔烃冬季最高.特征物比值(VOCs/乙炔)和T/B比值反映出观测点受周边工业区影响较大.VOCs源解析表明,主要来源来自工厂生产、机动车排放、燃料燃烧、生产活动挥发、溶剂使用和自然源.虽然有季节变化,但与工业生产活动相关的来源占大气VOCs 45%~63%,其次为机动车来源占34%~50%.     

中国工业源挥发性有机物排放清单

以工业源挥发性有机物(VOCs)为研究对象,在前期建立的工业源典型污染源分类系统基础上,对污染源系统和重要污染源排放系数进行修正和更新,采用排放系数法建立了2018年我国工业源VOCs排放清单.结果表明, 2018年我国工业源VOCs排放量为12 698 kt.含VOCs产品的使用环节贡献最大,占工业源排放总量的59%.工业涂装、印刷和包装印刷、基础化学原料制造、汽油储存与运输和石油炼制是排放量贡献最大的5大污染源,占工业源排放总量的54%;广东、山东、浙江和江苏是工业VOCs贡献最大的4个省份,排放总量占工业源VOCs总量的41%.海南、宁夏、西藏、黑龙江和新疆这5个省单位工业增加值VOCs排放强度最大,均超过了80 t·(亿元)^-1.大多数省份工业VOCs排放主要来自含VOCs产品的使用环节;采用Monte Carlo模拟2018年我国工业源VOCs排放清单95%置信区间不确定度为[-32%, 48%].     

中国生活源挥发性有机物排放清单

生活源已成为重要的挥发性有机物(VOCs)人为排放源之一.构建了系统的中国生活源VOCs排放源分类方法和核算体系,在此基础上建立了2010～2018年中国生活源VOCs排放清单,并对生活源VOCs排放重要源类和省份等进行识别,最后对生活源VOCs控制提出了对策建议.结果表明,2018年中国生活源VOCs排放量为2 518 kt.建筑装饰、沥青道路铺装、餐饮油烟和农村家用生物质使用是贡献最大的4类源,合计占比69.22%.家庭日化用品使用和居民生活和商业煤炭使用贡献相当,占比分别为10.43%和9.98%.此外,汽车修补也有一定的贡献,占比为7.75%.山东、四川、河南、广东、江苏和河北是VOCs排放贡献最大的6个省份,合计占生活源VOCs排放总量的36.01%. 2010～2018年期间,中国生活源VOCs排放先以0.43%的速度增加,2013年达到峰值排放后开始下降,下降速度为2.23%.下降原因一方面与居民生活用能的清洁化,以及北方地区大力推进清洁取暖使生活煤炭、生物质消耗逐步减少等有关,另一方面与该阶段部分地区房屋建设逐步趋于饱和导致全国年房屋竣工面积减少有一定贡献.建议全面深入...     

基于含VOCs原辅材料和产污环节实测的印刷行业VOCs排放特征分析

为掌握印刷行业VOCs(挥发性有机化合物)污染特征,进一步科学合理地推进印刷行业VOCs减排,利用“气袋法采样+实验室FID检测”以及便携式非甲烷总烃测试仪对京津冀地区25家典型印刷企业VOCs排放情况进行检测.基于21类含VOCs原辅材料的VOCs含量及时应使用环节废气VOCs浓度的监测结果,得出不同类型原辅材料VOCs含量水平,以及产污环节的VOCs废气浓度水平.结果表明:①油墨VOCs含量范围为0.05%~76.9%,胶印油墨、凹印油墨、柔印油墨和网印油墨符合GB 38507—2020《油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的限值》中含量限值的样品数分别占抽检样品总数的98.3%、85.7%、66.7%和100.0%,VOCs含量水平差别较大.②润版液、清洗剂、胶粘剂、光油等原辅材料VOCs含量水平分别为0.4%~45.0%、3.0%~98.7%、0.1%~60.0%、0.1%~50.0%,其中溶剂型样品VOCs含量明显高于水性、UV样品.③从生产过程VOCs产污水平来看,同类工艺的烘干环节VOCs产污浓度普遍高于印刷、清洗、润版等环节;采用溶剂型油墨、胶粘剂、光油的生产工艺VOCs产污浓度(100.0~5 000.0 mg/m3)明显高于其他工艺类型(10.0~500.0 mg/m3);VOCs产污浓度最高的为采用溶剂型油墨的凹版印刷工艺(300.0~5 000.0 mg/m3),其次为采用溶剂型胶粘剂的干式复合工艺(300.0~1 000.0 mg/m3)和采用溶剂型光油的上光工艺(200.0~1 000.0 mg/m3).研究显示,平版胶印、柔印、丝印、复合、上光等工艺均可通过源头替代达到较低的VOCs产污浓度水平(≤50.0 mg/m3),但凹印工艺在采用水性墨替代后VOCs产污浓度水平为50.0~500.0 mg/m3,仍需采取高效的末端处理措施.      

炼焦过程排放挥发性有机物的排放特征和组成分布研究

为控制炼焦排放以及为预防城市大气污染提供可靠的污染源数据支持,利用不锈钢采样罐和全自动预浓缩/GC/MS系统,研究了58-Ⅱ型和JN43-80型焦炉在装煤时刻和炼焦过程(包括装煤时刻)中挥发有机物(VOCs)的排放特征及其组成分布,分析了焦化行业排放VOCs的反应活性。研究发现,在装煤时刻和炼焦过程中,58-Ⅱ型焦炉产生的总挥发性有机物(TVOCs)浓度分别为7022μg/m~3和6266μg/m~3;JN43-80型焦炉产生的TVOCs浓度分别为4185μg/m~3和3298μg/m~3。装煤时刻产生的TVOCs浓度明显高于炼焦过程产生的。炼焦过程无组织排放的VOCs包含烯烃、烷烃、芳香烃、卤代烃以及少量的醛和酮,其中乙烯、乙烷、丙烯、苯、甲苯等为主要成分。这些产生的VOCs反应活性各不相同,活性最大的是烯烃类物质,其活性占TVOCs反应活性比重为(86.2±2.1)%;其次是芳香烃类物质,其活性比重为(9.2±3.1)%;反应活性最大的5个物种分别是丙烯、乙烯、1,3-丁二烯、1-丁烯以及苯乙烯。     

北京市典型溶剂使用行业VOCs成分谱

基于北京市挥发性有机物(VOCs)排放清单和下一阶段VOCs减排的需求,针对汽车整车制造、木质家具制造和出版物印刷这3个主要溶剂使用行业,分别选取典型企业作为研究对象,采用负压法对重点排放环节进行采样,以GC-MS/FID系统测定样品中VOCs组分构成,从而获取了北京市典型溶剂使用行业VOCs成分谱.结果表明,汽车整车制造主要排放环节排放的VOCs组分存在明显差异,色漆涂装工序以含氧VOCs和芳香烃为主,分别占比71. 26%和27. 14%,罩光工序芳香烃达到84. 10%;木质家具制造业不同排放环节的VOCs组分差异不大,均以含氧VOCs和芳香烃为主,分别占55. 08%和18. 98%;出版物印刷业不同排放环节无法单独监测,其混合废气VOCs组分以烷烃和含氧VOCs为主,分别占比47. 29%和44. 57%.     

南宁市街区挥发性有机物暴露水平初步分析

通过多层吸附管采样和热脱附-气相色谱-质谱联用对南宁市街区及市郊青秀山的挥发性有机物(VOCs)暴露水平进行了分析.结果显示:南宁市街道大气VOCs中一些毒害性苯系物的质量浓度较高,其中苯、甲苯的平均质量浓度分别达到47.5和159.2 μg/m3,分别是对照点青秀山的2.9和2.0倍;苯及其取代物的特征显示,南宁市街区VOCs主要来自机动车的尾气,同时一些公共活动场所苯系物比值和变化特征有所不同,显示出除交通尾气外的其他来源对挥发性有机物的贡献.      

2011~2019年中国工业源挥发性有机物排放特征

为阐明近年来我国工业源挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）排放特征,对排放源分类体系进行完善并采用动态排放因子法,建立了2011~2019年中国工业源VOCs排放清单.结果表明,全国工业源VOCs排放量从2011年11122.7 kt增长到2017年13397.9 kt,而后增长势头得到遏制并略有下降,到2019年下降至13247.0 kt.4个环节的排放结构发生改变,基础化学原料制造、汽油储运、涂料、油墨、颜料及类似产品和工业防护涂料涂装等排放源对相应环节的排放贡献不断上升,相反汽车、集装箱制造与石油和天然气加工等行业排放贡献有所下降.2019年全国工业源VOCs排放中,工业涂装、印刷和基础化学原料制造排放量大（共占总量的39.2%）,且近9年排放占比不断增加,是今后需关注的重点排放源;空间上,华东和华南地区VOCs排放最多,山东、广东、江苏和浙江是贡献最大的4个省份,合计占总量的40.6%.     

南京北郊大气VOCs体积分数变化特征

利用2011-03-01~2012-02-29南京北郊大气VOCs观测资料,对大气VOCs体积分数的时间序列变化特征、光化学活性差异和来源特征进行了研究.结果表明,VOCs体积分数平均为43.52×10-9,并呈现夏季高,冬季低的季节变化.VOCs体积分数呈现夜间高,白天低的日变化特征.VOCs体积分数夜间呈现夏季>秋季>春季>冬季,白天呈现冬季>夏季>春季>秋季.VOCs日变化幅度秋季最大,冬季最小.烷烃和烯烃日变化幅度最大值出现在秋季,芳香烃和炔烃日变幅最大值出现在春季.采用丙烯等量体积分数方法表示,VOCs物种中烯烃含量最高,芳香烃次之,烷烃最小.T/B、E/B和X/B比值平均值分别是1.23、0.95和0.81,反映出影响观测点的气团呈现一定老化程度.以3-甲基戊烷作为机动车排放典型示踪物,估算得到乙烯、甲苯和间,对-二甲苯分别有85%、71%和82%来自非机动车源.