典型城市区域VOCs走航监测技术应用及污染特征分析

利用膜进样-单光子电离-飞行时间质谱技术在线VOCs走航监测系统,对某城市11个行政区域进行长达15个月的连续走航监测。走航过程采取了全程序质量控制,保证了监测结果的可靠性。走航结果显示:该城市的ΣVOCs浓度均值范围为107~305 μg/m³,共发现761个浓度异常点位,VOCs组成占比由高到低依次为芳香烃、烷烃、烯烃、卤代烃、含氧含氮烃和有机硫,VOCs排放贡献主要来自于溶剂挥发和机动车排放。该城市区域内生成臭氧的前体物关键物种为丙烯、丁烯、二甲苯/乙苯、甲苯、三甲苯。臭氧生成量较大的行业主要为表面涂装、炼油石化和橡胶塑料。按照不同行政区的行业构成进行有针对性的管控,各区域异常点位有效整改率为87%~100%,整改效果较好。走航监测可在秒级时间内输出监测数据,时空分辨率较高,既适用于区域内短时间污染排查,也可用于大尺度区域大气VOCs污染状况的长期连续监测,快速获取VOCs排放特征,在区域VOCs污染高效管控中具有广泛应用前景。     

走航溯源耦合在线监测分析喷涂企业排放VOCs对大气臭氧污染的影响

选择某喷涂企业附近环境空气为采样点位,在3个监测时段（5、9、11月）基于成分监测车在线监测107种挥发性有机物（VOCs）,分析环境空气中VOCs污染特征和成分,结合走航监测车进行溯源分析,利用MCM模式结合敏感性实验研究了臭氧生成机制。结果表明：5月A时段的VOCs总浓度（247.43 μg/m³）高于其他2个监测时段（134.29、107.07 μg/m³）,体现了VOCs季节性的变化趋势;3个监测时段VOCs浓度均以含氧有机物为主,其占比分别为44.36%、55.30%和37.90%,其次为芳香烃和烷烃,但不同监测时段同类VOCs占比各不相同,体现了不同季节VOCs浓度的差异性。3个监测时段均排在浓度排名前10位的物种有6种,分别为乙醇、丙酮、对/间二甲苯、苯、二氯甲烷和甲苯,说明该监测点位存在稳定污染排放源。走航溯源监测获得空气点位及附近喷涂企业内VOCs浓度和成分特征,结果显示环境大气中的VOCs主要组分来自喷涂企业厂区使用的挥发性溶剂的排放和油性漆的挥发排放。研究臭氧生成潜势（OFP）可知,芳香烃的OFP值在3个监测时段占比最高,对臭氧生成贡献较高的物种主要有对/间二甲苯、甲苯等芳香烃,乙醇和甲基丙烯酸甲酯等含氧有机物,异戊二烯和丙烯等烯烃类物种。MCM模式结果显示：5月A时段监测期间的臭氧光化学生成速率大于9月B时段和11月C时段,O₃生成过程主要受甲基过氧自由基（CH₃O₂）+NO 和过氧化羟基自由基（HO₂）+NO 控制。相对增量反应敏感性实验结果显示：3个监测时段臭氧生成均处于VOCs控制区,5月A时段,控制异戊二烯、芳香烃类物种可以大幅减少臭氧的生成,9月B时段需主要控制芳香烃和含氧有机物的排放,11月C时段则需控制芳香烃物种的排放。就VOCs单体而言,3个监测时段减少对/间二甲苯的浓度,对臭氧生成影响较大。走航溯源耦合在线监测方法可以实现臭氧污染快速原位溯源。     

基于SOF-FTIR方法走航观测南京市重点区域特征挥发性有机物

介绍了污染源挥发性有机物(VOCs)排放的常用监测方法,以及基于红外掩日通量-傅里叶变换红外光谱(SOF-FTIR)的走航观测系统结构与测试原理。以2014年南京青奥会期间对一些重点区域VOCs的走航观测为例,提出了借鉴前期现状调查结果,结合手工采样分析,确定特征目标组分的监测方案。观测结果表明,该方法在柱浓度监测和排放总量核算方面具有一定优势,不足之处在于受日照条件、走航速度和路况、地面风速限制,测量时需避开不利因素影响。     

某化学工业园区重点行业企业VOCs污染问题初探

针对某化工园区重点行业企业挥发性有机物(VOCs)污染问题,通过对其中50家企业的原料、设备、数据调查以及现场考察,总结其VOCs的使用种类与数量、治理设备与排放情况。对一些典型VOCs排放企业分析,提出针对性减污措施。根据化工园区的VOCs特点与危害性,提出管理、控制、治理等方面的建议。     

滨州市大气VOCs污染现状及防控措施分析

利用挥发性有机物(VOCs)手工监测和走航监测技术,分析了滨州市城区、各县(市、区)涉VOCs工业园区的VOCs排放情况。结果表明,城区大气VOCs各组分的体积分数差异较为明显,烷烃类占比最高,其次是挥发性含氧有机物和芳香烃。排名前3的组分为异戊烷、正丁烷、丙烷,主要来自以液化石油气为燃料的车辆排放。各县(市、区)不同涉VOCs工业园区周边的VOCs组分与园区涉及的原辅料和产品类型有关,对应的组分主要为苯系物、烷烃类和烯烃类。园区内的有机化学原料制造、化学药品原料药制造和表面涂装等行业对VOCs组分的影响较大。建议从系统性溯源、科学性推进、精准化管控、针对性治理4个方面开展VOCs治理研究,从而实现VOCs排放控制,减少对周边环境的污染和影响,提升滨州市整体环境空气质量。     

VOCs走航观测在城市污染源排查中的应用

为推进城市空气质量精细化管理工作的实施,实现VOCs污染源精准排查,2019年3-4月,利用单光子电离飞行时间质谱对青岛市重点区域进行了VOCs走航观测。在排查到的污染源中,工业区的VOCs浓度较生活区整体偏高,且生活区、工业区夜间的VOCs浓度均较白天高。VOCs各类组分中,生活区白天苯系物、卤代烃、烯烃、烷烃的占比均在20%左右,夜间苯系物占比明显升高;工业区苯系物在白天和夜间的占比均最高,其他组分相对较小。浓度较高的前10位VOCs物种中,生活区白天烯烃物种占主导,夜间烷烃物种的比重明显增加;工业区苯系物、烯烃物种在白天和夜间的比重均较大,烷烃物种较小。生活区VOCs的污染源主要为机动车尾气排放和油品挥发,工业区主要为企业排放。烯烃和苯系物臭氧生成贡献较烷烃高,特别是丁烯、戊烯、己烯、甲苯、二甲苯/乙苯、三甲苯贡献显著,建议作为优控物种重点管控。     

典型化工园区大气中挥发性有机物污染调查

对常州市某典型化工园区大气中挥发性有机物(VOCs)污染状况进行了调查。结果表明,该化工园区大气中检出挥发性有机物共有58种,组分有芳香烃、饱和烷烃、卤代烃、烯烃、醛酯类化合物及其他类;苯、甲苯、乙苯、二甲苯为主要挥发性有机污染物,质量浓度为1.0~194μg/m~3;均未超出参考标准的限值。背景点位和园区点位大气中主要ρ总(VOCs)在秋冬季最高,敏感点大气VOCs随季节变化也较为明显;园区T1和T2ρ总(VOCs)年均值高于敏感点位,背景点位年均值最低;园区点位除了汽车尾气排放之外,溶剂的挥发和生产工艺中污染物的排放也增加了大气中苯系物的浓度,同时也对敏感点位和对照点位的大气质量产生了一定的影响。     

武汉城区秋季大气挥发性有机物污染特征及部分物种来源的初步分析

于2014年10月采用GC-MS挥发性有机物(VOCs)在线监测系统在武汉城区开展大气VOCs连续监测,并分析VOCs体积分数的时间变化特征、光化学活性差异及来源。结果表明,武汉城区总VOCs体积分数为45.16×10-9,从高到低依次为烷烃烯烃芳香烃;VOCs日变化呈双峰型特征,峰值分别出现在6:00—8:00和19:00—23:00;T/B和E/E的平均比值分别为0.94和0.61,表明气团受机动车影响显著,且存在老化现象;烯烃对OH消耗速率(LOH)和臭氧生成潜势(OFP)的贡献率最大,芳香烃次之,烷烃最低;以3-甲基戊烷为机动车排放示踪物,计算得出非机动车源对乙烯、甲苯和间/对-二甲苯的贡献率分别为85%、55%和70%。     

南通市夏季VOCs污染特征与来源研究

运用大气挥发性有机物(VOCs)快速在线连续自动监测系统,于2018年7月对南通市区环境空气中VOCs进行观测,分析VOCs的浓度状况、组成特征、对臭氧生成潜势的贡献及主要来源。结果表明:观测期间共检出100种VOCs,总挥发性有机物(TVOCs)的平均体积分数为(38. 18±23. 63)×10^-9,各物种体积分数从大到小顺序依次为烷烃>含氧有机物>芳香烃>卤代烃>烯、炔烃;芳烃和烯烃是最主要的活性物种,间/对二甲苯、甲苯、邻二甲苯等是VOCs的关键活性组分;利用PMF模型解析得到VOCs的主要污染来源是工业排放与溶剂使用、机动车尾气排放、燃料挥发排放和生物源排放。     

基于走航监测的珠海市金湾区夏秋季大气VOCs污染特征

于2021年夏、秋季利用单光子电离飞行时间质谱仪（SPI-MS）在珠海市金湾环境空气自动站（以下简称“金湾站”）周边开展挥发性有机物（VOCs）走航观测。结果表明,金湾站周边大气中总VOCs（以TVOC表示）质量浓度为11.7～203μg/m³（5%～95%分位值浓度）,平均值为104μg/m³。烷烃在VOCs组成中占比最高（39.7%）,其次为芳香烃（30%）和含氧含氮烃（13.9%）。2021年秋季（9—11月）为ρ（TVOC）的主要高值时段,且在10—11月,芳香烃和含氧含氮烃对TVOC的贡献显著升高。臭氧（O₃）生成贡献分析结果表明,烷烃和芳香烃对O₃生成的贡献最高,二甲苯、乙苯、三甲苯、甲苯、戊烷/异戊烷是珠海市O₃污染防治的优控VOCs物种,其对O₃生成的贡献高达56.0%。其中,戊烷/异戊烷主要来自金湾站周边的电子专用材料制造企业,二甲苯/乙苯主要来自周边的电线、电缆制造,橡胶、塑料制品生产企业。     

化工企业VOCs治理评估指标体系的建立与应用

在对江苏省化工企业开展挥发性有机物(VOCs)治理核查评估的基础上,采用层次分析(AHP)与模糊综合评价(FCE)相结合的方法,运用化工企业AHP-FCE综合评估模型,建立了包括项目建立、现场排查、评估分析和管理监督4个准则层及22个指标层的化工企业VOCs治理综合评估体系。以江苏某化工园区企业为例,运用建立的指标体系对3家企业进行VOCs治理评估,结果表明,评估结果与企业实际状况相符。提出,VOCs治理评估指标体系的应用,可确定指标权重,解决模糊性问题,减少企业在VOCs整治绩效评估中的主观臆断,具有实际应用价值。     

挥发性有机物VOCs监测方法与治理技术

挥发性有机物(VOCs)具有光化学活性,可产生臭氧污染,形成二次有机气溶胶,是形成大气复合污染的重要前体物之一,并会对人体健康造成一定危害。我国VOCs排放量正逐年增加,引发的光化学烟雾、城市灰霾等复合大气污染问题日益严重。本文概述了VOCs概念定义、主要分类、污染来源与环境危害,阐述了大气、水体、土壤中VOCs监测方法,综述了VOCs三类治理技术,指出VOCs成分极其复杂,不同类型化合物性质各异,大多数行业VOCs又以混合物形式排放,采用单一治理技术难以达到治理效果,经济上不划算,选用组合技术能实现达标排放,降低治理费用,并达到较好治理效果。     

徐州市区春季大气中VOCs污染特征分析

2017年3月-5月采用大气挥发性有机物在线连续自动监测系统对徐州市新城区大气中102种VOCs进行观测,分析徐州市春季大气中VOCs的体积和组成特征。结果发现:观测期间,徐州市大气中VOCs的小时体积分数为(3.81~221.85)×10~(-9),平均体积分数为27.97×10~(-9);各物种体积占比依次为烷烃、含氧有机物、卤代烃、芳香烃和烯(炔)烃;占比最高的5种污染物是乙烷、丙酮、乙烯、乙炔和丙烷。徐州市臭氧处在VOCs控制区,对臭氧生成潜势(OFP)贡献率最大的是含氧有机物(33.99%)和芳香烃(32.21%);关键活性组分是乙烯、正己醛、甲苯、间/对-二甲苯和丁烯酮。     

石家庄市冬季大气中VOCs污染特征分析

为弄清石家庄市冬季大气中VOCs的污染特征,采用美国环保局TO-15方法对石家庄市冬季大气中VOCs组成进行了定性和定量分析。在此基础上,进行了VOCs的月度变化分析、春节期间的变化分析,并进行了VOCs与空气质量指数AQI、PM2.5等之间的相关性分析;根据VOCs组成及变化情况和相关性,分析了其可能的来源。结果表明,石家庄市冬季大气中VOCs的质量浓度为145.7~1 410.7μg/m3,VOCs组分主要有丙酮、二氯甲烷、苯、乙酸乙酯、甲苯、1,2-二氯丙烷、三氯甲烷。春节期间,大气中VOCs的浓度有大幅的下降,比日常均值下降了40.9%。AQI较高时,大气中VOCs浓度有所升高。石家庄市冬季大气中丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯等主要来源于医药化工生产活动,苯、甲苯主要来源于煤燃烧。     

全二维气相色谱/飞行时间质谱联用监测环境空气中VOCs

采用全采样系统-全二维气相色谱/飞行时间质谱联用技术监测环境空气中的VOCs,优化了调制周期、升温程序、进样体积等分析条件.39种目标化合物在0 μg/m3～10.0 μg/m3范围内线性良好,检出限范围为0.03 μg/m3～0.09 μg/m3,标准气体平行测定的RSD为1.1％ ～5.3％.应用于化工园区环境空气样品测定,与热脱附-气相色谱/质谱法相比,目标物的分离效果更佳.     

典型医化园区废气和环境空气中挥发性有机物污染特征

对典型医化园区中的挥发性有机物(VOCs)污染特征进行研究,采用便携式气相色谱质谱法监测园区及周边14个点位的环境空气,大气预浓缩气相色谱质谱法监测10个点位排气筒中废气。结果表明,废气中非甲烷总烃为1. 77～218 mg/m3,环境空气中甲苯、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃的质量浓度分别为0. 048～0. 833,0. 022～3. 07,0. 011～0. 312,0. 004～0. 754和0. 004～0. 529 mg/m3;废气和环境空气中均检出含量较高的芳香烃、卤代烃、酯类、酮类等化合物,以及园区特征的氟苯类和噻吩类化合物。园区环境空气明显受到工业源VOCs污染,分布趋势为生产越密集区域VOCs值越高,经过园区后沿着风向逐渐降低,园区下风向11 km处可测到园区特征氟苯类物质。     

在线气相色谱-质谱联用技术在定性定量监测水中挥发性有机物的应用

通过将动态吹扫捕集气相色谱-质谱联用技术在线化,实现了全自动在线测定地表水中的54种挥发性有机物(VOCs),并能对其他VOCs进行定性半定量监测。54种VOCs的方法检出限为0.05~0.74μg/L,在0~10μg/L范围内线性良好;加标回收率为69.6%~107.2%;除1,2,4-三氯苯等5种VOCs外,其余49种VOCs的测定标准偏差均10%。该方法检出限、线性、准确度和精密度都能满足水质自动监测的需要。     

便携式质谱仪测定某化工园某企业大气中特征有机物

采用便携式质谱仪,通过对某化工园区某企业有机污染物调查,分析确定了该企业的特征污染物。为企业排污治理、安装有机物在线监测设备和加强环境监督管理提供科学依据。     

化工园区地下水环境状况调查监测布点研究

借鉴环境风险源目标管理的理念,按照“分区、分类、分级”监测的原则,建立了化工园区地下水环境状况调查监测布点方法体系,并以某化工园区为示例展开应用研究。结果显示,该方法能对化工园区不同区域、不同类型、不同级别的地下水污染源构建差异化监测网络,解决化工园区地下水污染多元化监测布点问题,可为化工园区地下水环境状况调查监测布点方案的拟定或优化调整提供工作参考。     

济南市环境空气VOCs污染特征及来源识别

对济南市2010年6月至2012年5月环境空气中56种挥发性有机污染物(VOCs)进行在线气相色谱监测,研究其污染特征并识别其主要来源。结果表明,该期间总挥发性有机化合物(TVOCs)变化规律基本一致,其平均浓度水平夏季冬季秋季春季;TVOCs浓度的日变化趋势呈双峰分布,与早晚交通高峰相吻合;济南市城区环境空气中VOCs的主要物种是C3~C5的烷烃、丙烯、顺-2-丁烯、甲苯和间、对二甲苯等;不同季节环境空气中VOCs的主要物种基本一致,夏季烯烃所占比重高于其他季节;烷烃、烯烃与TVOCs的浓度日变化趋势相似,呈明显的双峰状,而芳香烃浓度日变化规律双峰特征不明显。济南市城区VOCs的主要来源为汽车尾气、工业源、燃烧源。