城市空气中挥发性有机物环境监测方法研究

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山东工业技术
2021年02月16日 02:40

《餐饮业挥发性有机物和颗粒物排放特征及污染控制对策研究》开题会...

摘 要:化工行业的飞速发展以及城市化的推进,带来的挥发性有机物(VOCs)易对人体产生重大危害。本文通过对东部某市R化工厂和L宾馆两处区域中VOCs的种类、浓度含量等进行监测,分析不同时段污染物浓度变化情况,并剖析其深层次原因,为开展城市空气中VOCs监测和防治工作具有借鉴意义。

关键词:挥发性有机物;环境监测;研究

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.210

1 引言

随着化工行业的飞速发展以及城市化的推进,城市空气中挥发性有机物(VOCs)的排放量越来越大,种类越来越多,成分也呈复杂化演变,给人们的生产生活带来极大影响和危害。

2 VOCs的危害及排放特点

VOCs具有挥发性,主要由烃类、含卤烃类和多环芳烃类等物质组成。VOCs的种类多、来源复杂、排放量大,因此监控和治理难度大。还具有化学活性强、易發生光化学反应等特点,甚至具有致癌、致畸等毒害作用,对人体危害巨大[1]。

3 研究对象和研究方法

本研究选取东部某市R化工厂和L宾馆两处典型区域进行大气中VOCs监测。采用加热解析和气相色谱-质谱监测法。采样仪器设备有吸附采样管、气相色谱质谱联用仪、石英毛细管柱等。采样地点位于R化工厂3层办公楼顶和市区某宾馆门口。采样日期为8月20日,采样时间为20h,每2h采样一次。

4 监测结果分析

监测结果显示,两处样品中VOCs污染物成分差别较大,R化工厂办公楼顶大气样品中监测到38种VOCs污染物,而L宾馆门口样品中含31种VOCs污染物。R化工厂办公楼处VOCs整体浓度高于L宾馆门口处。这主要是由于化工厂生产用的主要原料是有机化学品,具有易挥发性,故其VOCs 浓度较高。

4.1 化工厂大气中挥发性有机物组成

R化工厂办公楼顶空气中含有烷烃类、烯烃类、苯系以及含氧VOCs等物质。其中,烷烃类和烯烃类两大类的数量最多,两类气体质量浓度占比均超过40%,且烷烃类>烯烃类。其中,丙烷的浓度最高,1-丁烯次之,分别占总质量浓度为21.35%和15.23%。含氧VOCs气体中浓度最大的是丙酮,质量浓度占比高达7.08%。本研究中,该化工厂生产所使用的溶剂及生产原料中均含有丙酮。

R化工厂排放量大的前20种VOCs气体成分物占据了整个VOCs总质量浓度的99.61%。前10种VOCs气体中,烷烃类有5种,烯烃类有4种。其中质量浓度较大的有机物有丙烷、1-丁烯、丙烯、丁烷、丙酮等VOCs。不同时段样品中VOCs浓度也不同,与企业生产运行情况、设备运转情况以及采样期间的温度等因素有关。

R化工厂样品中甲苯的浓度在中午最高,早晨和夜晚的浓度相对较低。这可能是由于甲苯挥发性强,中午气温升高,化工厂生产原料和中间产物中甲苯挥发较快,向空气中扩散也快,因此中午甲苯浓度也较高;而早晨和夜晚时温度较低,甲苯的扩散速度慢,则空气中甲苯浓度相对较低。

4.2 宾馆门口大气中挥发性有机物组成

本研究中L宾馆处VOCs污染也较严重。其中,烯烃的种类最多,其次为芳烃。由表1可知,L宾馆所处交通繁华地段,空气中VOCs污染物中苯系物含量很高。由于无铅汽油的使用,国内汽油燃烧不充分,汽车尾气中含有较高含量的烯烃和芳烃[2],因此L宾馆处大气中VOCs污染物中烯烃和芳烃的含量较高。

苯系物中甲苯等污染物在8:00和18:00上、下班交通高峰时段,浓度相对较高,说明宾馆门口空气中苯系物的主要来源是汽车排放的尾气。

5 结论

本文对某市R化工厂和市区L宾馆大气中VOCs污染物进行监测。结果显示,R化工厂中烷烃类和烯烃类含量最高,其中,丙烷的浓度最高,其次是1-丁烯。含氧VOCs气体中浓度最大的是丙酮。R化工厂排放量大的前20种VOCs气体成分物占总质量浓度的99.61%。监测点大气中VOCs浓度受企业生产运行情况、气温等因素影响。

L宾馆检出的VOCs污染物数量有31种,以烯烃种类最多,芳烃次之。并且,VOCs气体中苯系物的含量也很高。该处甲苯浓度在8:00和18:00时段交通高峰期最高,这说明大气中甲苯等VOCs浓度与汽车尾气排放有关。

参考文献:

[1]吕康乐,付宁,宋俊密,常璐,王文路.空气中挥发性有机物环境监测研究进展[J].2012(03):43-45,6.

[2]杭维琦,薛光璞.南京市环境空气中挥发性有机物的组成与特点[J].中国环境监测,2004:14-16,9.

作者简介:王克气(1987-),男,江苏徐州人,本科,助理工程师,从事环境监测和环境污染治理工作。

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