长三角工业园区VOCs走航监测研究

2022-05-12 09:17:29, TOFWERK TOFWERK中国-南京拓服工坊

转载自上海环境科学研究院公众号

研究背景

当前我国大气污染进入PM_2.5与臭氧协同控制的新阶段，而挥发性有机物（VOCs）作为PM_2.5和臭氧的共同前体物成为关注的重点。生态环境部近2年连续发布《重点行业挥发性有机物综合治理方案》《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》等通知指出：作为VOCs污染排放大户的工业园是各类管控减排措施的重点落实对象。上海市环境科学研究院大气重点实验室长期关注VOCs和NOx减排对于细颗粒物和臭氧削峰的影响，并依托进博会空气质量保障等工作，在国内较早通过走航方法开展VOCs浓度监测。

研究设计

2018至2019年进博会空气质量保障期间，在长三角主要涉及VOCs排放的工业园区，大气重点实验室开展集中走航观测，累计获得108组样本。根据工业园区主要产业类型，将走航园区分为纺织、化工等6类园区。走航监测使用以光电离技术和质子转移技术为核心的2类仪器。

表1 两类走航技术可检测组分及检测限比较

Table 1 Comparisons of two methods for VOCs measurements and their detection limit

	光离子技术^[15,16]		质子转移技术（H3O+水离子模式）
	是否可检测	检测限	是否可检测	检测限
芳香烃	√	~几µg m^-3	√^[19,20]	>几ng m^-3
烷烃	>C6烷烃	几到几十µg m^-3	>C7烷烃^[21]	未报道
烯烃	>C4烯烃	几到几十µg m^-3	>C2烯烃^[21]	未报道
炔烃	×	/	乙炔和丙炔^[22]	未报道
醛类	>C3醛类	几到几十µg m^-3	√^[19,20]	>几十ng m^-3
酮类	√	几到几十µg m^-3	√^[19,22]	>几十ng m^-3
酸类	×		√^[19,22]	>几十ng m^-3
含硫类	√	几到几十µg m^-3	√^[22]	>几百ng m^-3
卤代烃	>C2卤代烃	几到几十µg m^-3	√^[19]	>几百ng m^-3
腈类	×	/	√^[19,20]	>几十ng m^-3
酰胺类	未报道	未报道	√^[22]	>几十ng m^-3
呋喃	未报道	未报道	√^[23]	>几十ng m^-3
酯类	未报道	未报道	√^[23]	未报道
含氮杂环	未报道	未报道	√^[23]	>几十ng m^-3

主要结果

通过与固定站常规在线分析方法得到的数据进行对比，对相同化合物，走航监测可定量化合物的浓度水平不超过常规监测水平的50%。

园区周边VOCs走航监测的平均浓度为183μg·m^-3，是城市环境大气浓度的3倍左右。园区周边VOCs最大峰值浓度平均值为2812μg·m^-3。纺织类园区周边VOCs的最大峰值浓度接近8000μg·m^-3，化工类园区和涂装类园区周边VOCs峰值浓度也超过2000μg·m^-3。各园区超标化合物主要包括甲苯、二甲苯、苯、丙酮、乙酸乙酯、三氯乙烷等。含氧有机物（OVOC）尤其是乙酸乙酯在园区周边的浓度明显高于环境大气浓度。监测技术的限制使得排放小分子烷烃和烯烃的石化园区的走航监测浓度存在低估。