炼油厂分季节VOCs组成及其臭氧生成潜势分析

为了解石化炼油厂地区的VOCs化学物种的浓度特征,在炼油厂厂界开展了为期5个月的VOCs样品采集分析工作,获得了不同季节炼油厂厂界VOCs化学组分的体积分数.研究发现:在检出的50余种VOCs中,C3~C8化合物占总体积分数的80%以上,其中烷烃贡献在50%以上.此外,研究利用最大增量反应活性法对石化炼油厂排放的VOCs臭氧生成敏感性特征进行了量化分析,计算获得各VOCs物种的臭氧生成潜势,结果表明:虽然炼油厂厂界的烷烃体积分数比烯烃高,但炼油厂厂界大气臭氧生成潜势最大是烯烃,其对炼油厂厂界臭氧的生成贡献在53%以上.     

餐饮源挥发性有机物(VOCs)排放特征及对臭氧生成的影响

餐饮排放是城市地区挥发性有机物（VOCs）重要的无组织来源,由于其排放特征复杂,是大气环境研究和管理的薄弱环节.本研究采用了现场和实验模拟两种采样方式,利用2,4-二硝基苯肼（DNPH）采样柱和不锈钢罐分别采集羰基化合物和全空气样品,然后利用高效液相色谱（HPLC）和气相色谱-质谱联用仪（GC-MS/FID）对116种组分进行定性定量分析.在此基础上,分析了餐饮源VOCs的排放特征及其影响因素.总体来看,含氧有机物（OVOCs）和烷烃是VOCs浓度的主要贡献者,但不同餐饮源的源谱特征差异较大.另外,通过比较发现食用油的种类、油的使用次数、加热方式、烹饪方式和调味料等因素会对餐饮源VOCs排放特征造成显著影响.进一步分析了不同菜系所排放VOCs的臭氧生成潜势（OFP）,关键组分主要是甲醛、乙醛、丁烯醛、乙烯和丙烯等.本研究成果能够补充我国餐饮源VOCs控制所需的基础数据.     

长沙市夏秋季VOCs特征及在臭氧生成中的作用研究

为了解我国中部地区VOCs污染特征及对臭氧(O₃)生成的影响,于2021年5—10月在湖南省长沙市主城区开展了VOCs在线监测,共计监测116种组分.测量结果显示：观测期间总VOCs平均体积分数为(23.09±9.97)×10^-9,VOCs月均浓度呈“U”型变化,7月最低,10月最高,而VOCs日变化呈典型双峰型,受人为源活动影响显著;长沙市VOCs化学组成以含氧挥发性有机物(OVOCs)为主,其次是烷烃和卤代烃,而对臭氧生成潜势(OFP)有较大贡献的主要是OVOCs和芳香烃,二者合计占比达到68.3%,其中丙醛、乙醛、间/对-二甲苯、乙烯和甲苯是关键活性物种.OBM(基于观测的模型)模拟结果显示：长沙市5月、8月和9月臭氧生成属于协同控制区,6—7月属于VOCs控制区,而10月处于NO_x控制区.人为源VOCs中削减高碳醛类、烯烃类、烷烃类对臭氧防控最为有效.     

泰安大气VOCs的垂直分布特征及影响

为了探究大气挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)的垂直分布特征,利用GC-MS-FID连用仪,依托泰山进行泰安不同高度大气VOCs的研究,并分析臭氧生成的影响。研究结果显示,大津口(海拔330 m)总挥发性有机物(total VOCs, TVOCs)的体积分数最高,为72.6×10^-9,臭氧生成潜势(ozone formation potential, OFP)也最高,源于本地机动车芳香烃的排放,与高山地形也有关;其次为农大(地面,TVOCs的体积分数为61.4×10^-9)和玉皇顶(海拔1 534 m, TVOCs的体积分数为60.5×10^-9);扇子崖(海拔500 m)TVOCs的体积分数最低,为41.2×10^-9。不同站点大气中烷烃占比均最高,但VOCs的OFP优势物种不同。农大VOCs的OFP优势物种为烯烃,受交通和工业排放的影响较大;扇子崖和玉皇顶VOCs的OFP最低,其中扇子崖站点周围没有明显的排放源,且区域输送影响较低,玉皇顶主要受到高空大气输...     

2017年8—9月湖州市臭氧污染特征及其生成机制研究

近年来近地面臭氧问题日益凸显,成为影响空气质量持续改善的瓶颈.本研究基于2017年8—9月在湖州市城区开展的为期1个月的臭氧及其前体物挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物（NO_x）在线观测数据,分析了臭氧及其前体物污染特征,利用正矩阵因子分析（PMF）解析了VOCs来源,并采用基于观测的模型（OBM）对臭氧生成机制进行研究.研究结果表明：1）观测期间湖州市VOCs平均体积分数为（24.78±9.10）×10^-9,其中占比最高的组成为烷烃、含氧VOCs （OVOCs）和卤代烃;2）在臭氧非超标时段,湖州市臭氧生成处于VOCs控制区,而在臭氧重污染期间湖州市处于以VOCs控制为主的过渡区;3）在臭氧超标时段,对臭氧生成潜势（OFP）贡献最大的是芳香烃（39.6%）,其次是烯烃（21.5%）和OVOCs （19.4%）,排名前三的关键组分为甲苯、乙烯和间/对二甲苯;4）源解析结果显示观测期间湖州市VOCs的主要来源是溶剂使用（27.0%）、交通排放（22.7%）、背景+传输（19.3%）、工业排放（16.9%）、汽油挥发（7.7%）和植物排放（6.4%）,重污染过程期间对OFP贡献最大的两类源是交通排放源和溶剂使用源,贡献百分比分别为35.1%和30.5%.因此,对交通排放和溶剂使用方面进行控制管理对湖州市大气臭氧污染防控有重要意义.     

沥青VOCs排放行为及抑制方法研究

采用气体采样袋/气相-色谱质谱法作为沥青VOCs样品采集和分析手段,探明SBS改性沥青VOCs排放量以及物质组成分布,通过引入VOCs抑制剂,量化抑制效果,开发沥青VOCs治理技术。实验结果表明,抑制剂的加入对沥青材料的化学结构和流变性能并未产生显著影响。随着抑制剂含量的增加,沥青VOCs呈现先下降后上升的趋势,当抑制剂的掺量为0.5%时,沥青VOCs的释放量从89.30 mg/m³下降至57.97 mg/m³,抑制效率最高达到35.08%,其主要影响脂肪烃类物质,对其他类别物质影响较小。     

杭州市主城区VOCs污染特征及影响因素

采用在线气相色谱仪,2013年在杭州市主城区对56种挥发性有机物（VOCs）开展1年的连续观测. 研究VOCs组成、季节变化特征和日变化规律,总VOCs年均体积分数为42.1×10^?9,其中烷烃占54.0%,烯烃占23.4%,芳香烃占14.4%,炔烃占8.2%. 日变化规律表现为夜晚体积分数高于白天,在14:00达到全天最低值. 分析VOCs特征物种发现,机动车尾气可能是主城区VOCs的主要来源. 丙烯等效体积分数和臭氧生成潜势（OFP）均表明,VOCs反应活性较大的是烯烃,对OH活性和OFP的贡献率均超过60%,其次芳香烃和烷烃. 分析气象要素与VOCs体积分数关系发现,在11~40 °C下VOCs体积分数随着温度的升高而降低,与湿度有明显的正相关. 光照对VOCs体积分数的影响较大,降水对VOCs的冲刷不明显. 杭州全年以东风、北风为主导风向,但不同风向下的VOCs体积分数分布规律不明显. 不论是主导还是非主导风向,VOCs体积分数始终随着风速的增大而减小,对于不同季节,风速影响幅度依次是秋季>冬季>春季>夏季.     

利用臭氧控制VOCs生物过滤塔生物量

生物过滤塔在挥发性有机物和恶臭气体处理方面具有良好的应用前景,但生物量过度累积是影响其运行稳定性的主要问题。为了探讨利用臭氧控制生物量过度累积的可行性,该研究系统考察了连续投加臭氧对于生物过滤塔甲苯去除性能、填料层压降及空隙率、生物量增长以及碳平衡的影响。研究结果表明,臭氧浓度为0～220mg/m3时,投加臭氧不会降低生物过滤塔的甲苯去除性能;臭氧浓度为100～220mg/m3时,投加臭氧可以显著控制生物量过度累积、优化填料层结构和控制压降快速升高。进一步研究表明,提高甲苯的矿化率是臭氧控制生物量快速累积的主要途径。     

上海某居民区恶臭污染溯源、臭氧生成潜势及健康风险评估

针对上海某居民区恶臭投诉问题,对恶臭物质来源、特征及其风险评估展开相关研究。利用正定矩阵因子分解(positive matrix factorization, PMF)模型对居民区恶臭点连续监测数据进行来源解析,共识别出3个排放源,分别为餐厨垃圾源(41.24%)、农业源(32.85%)、二次生成和尾气排放混合源(25.91%),确定餐厨垃圾源为居民区恶臭的主要来源。通过分析监测点位间主要致臭物质异味活度值(odor active value, OAV)的相关性,可知居民区受到餐厨垃圾预处理车间和生化车间的恶臭污染为主,全天受影响程度具有间歇式变化特征。通过计算预处理、生化处理和深加工3个车间排气筒的恶臭物质的臭氧生成潜势(ozone formation potential, OFP),可知各物质种类对OFP的贡献率从大到小依次为羰基类(37.46%)、醇类(21.38%)、烯烃类(15.52%)、挥发性脂肪酸类(13.70%)、芳香烃类(4.02%)、含氮化合物(3.90%)、烷烃类(1.77%)、酯类(1.29%)、硫化物(0.95%)、含氯有机物(0.01%),羰基类、醇类、烯烃...     

德州市冬季大气挥发性有机物污染特征及其对臭氧和二次有机气溶胶生成的贡献

利用气相色谱-质谱仪/火焰离子检测器（Online-GC-MS/FID）对2017年冬季山东德州大气中99种挥发性有机物（VOCs）进行连续测量,研究了VOCs浓度和组分特征、日变化趋势、来源及其对臭氧（O₃）、二次有机气溶胶（SOA）生成的贡献.结果表明,德州大气VOCs平均体积分数为（47.74±33.11）×10^-9,烷烃占比最大,为40.66%.总VOCs及其组分表现出早晚体积分数高、中午体积分数低的日变化规律.德州大气中丙烷、丙烯、苯及甲苯和二氯甲烷分别受到液化石油气挥发、生物质燃烧、机动车排放和溶剂使用等人为源的影响.反向轨迹模型分析发现,北方内陆气团对德州VOCs体积分数具有一定贡献.烷烃、烯烃、芳香烃的臭氧生成潜势分别为（34.87±33.60）、（120.48±118.76）和（59.77±94.14）μg/m³,乙烯、丙烯、甲苯和间/对二甲苯的贡献较大.芳香烃氧化主导了SOA生成,其贡献率为93.7%,甲苯、间/对二甲苯、苯对SOA生成的贡献最大.为解决大气复合污染问题、实现臭氧和PM_2.5协同控制,德州应重点控制甲苯、间/对二甲苯等芳香烃的排放.     

江苏省城区VOCs污染特征及其关键活性物种识别

利用2019年8月13日—9月30日江苏省13个设区市离线监测的VOCs数据,对江苏省城区VOCs污染特征及其关键活性组分进行分析研究.结果表明,江苏省逐日VOCs的体积分数范围为8.83×10^-9~45.11×10^-9,表现为烷烃 > 芳香烃 > 烯烃 > 炔烃.江苏省13个设区市VOCs的体积分数为7.85×10^-9~30.52×10^-9,徐州市VOCs最高,这与徐州市监测点位置分布及其工业结构相关.全省13个设区市臭氧浓度处于优、良、轻度污染和中度污染时,VOCs总体积分数分别为14.96×10^-9、17.96×10^-9、25.85×10^-9和25.11×10^-9,臭氧浓度处于污染状态时的VOCs高于优、良状态,且炔烃占比随着臭氧污染程度的加重呈升高趋势,表明现阶段臭氧生成与人类活动关系密切.通过加权的方式筛选出间/对二甲苯、乙烯、甲苯、丙烯、异戊二烯、邻二甲苯等物种,它们是目前对江苏省城区影响程度较大且影响范围较广的关键活性物种.     

臭氧在降低柴油机微粒排放中的应用研究

柴油机的微粒排放物所造成的巨大危害性越来越引起了人们的关注，已成为柴油机今后发展急需解决的关键问题之一。本文通过对臭氧助燃机理分析，设计了臭氧发生器，并将其应用于295柴油机，PM降低14．3-22．5％。     

臭氧在降低柴油机微粒排放中的应用研究

柴油机的微粒排放物所造成的巨大危害性越来越引起了人们的关注,已成为柴油机今后发展急需解决的关键问题之一。本文通过对臭氧助燃机理分析,设计了臭氧发生器,并将其应用于295柴油机,PM降低14.3~22.5%。     

泰州市大气挥发性有机物化学组分特征、活性及来源解析

挥发性有机物（VOCs）是臭氧和大气颗粒物的重要前体物,本研究利用在线气相色谱-质谱仪（Online-GC-MS）于2018年5—6月对江苏省泰州市大气中98种VOCs进行监测,依据监测结果对泰州市大气VOCs的组成特征、日变化趋势进行分析,对醛酮类VOCs数据进行参数化拟合探究其一次二次贡献,并采用正矩阵因子分解模型（PMF）对VOCs数据进行来源分析,用最大增量反应活性（MIR）计算臭氧生成潜势（OFP）.研究结果表明：泰州市大气VOCs中烷烃占比最高,其次为醛酮;烷烃、烯烃、卤代烃和芳香烃浓度日变化趋势明显,特征相近;参数化方法表明醛类物质主要来自于二次生成,而酮类物质主要来自一次排放;PMF模型结果表明泰州市VOCs的主要贡献源分别为机动车排放、油气溶剂挥发、生物质燃烧、其他工业和天然源;OFP的主要贡献物种为烯烃类,占比34.18%.研究结果表明,控制工业排放和溶剂使用是泰州市大气污染物控制的重点.     

山东地区典型金属罐喷涂企业VOCs排放特征研究

了解涂装行业挥发性有机物（VOCs）的排放特征是制定山东地区臭氧（O₃）和PM_2.5防控策略的重要环节.本研究在山东地区测定了两家典型食品金属包装企业喷涂过程中VOCs的排放组成,企业产品以饮料罐和罐头为主.结果表明：两家企业排放的总VOCs质量浓度水平相当,质量浓度变化范围在50~1 500 μg/m³;但两家企业喷涂过程中VOCs的排放组成具有一定的差异,以生产铝罐和马口铁罐为主的企业中的含氧挥发性有机物（OVOCs）含量最多,占比89.71%（质量分数,下同）;而生产铝罐的企业芳香烃（56.15%）是首要的排放种类,其次是OVOCs （32.32%）.通过分析两家企业内外喷涂工艺的VOCs源成分谱,发现同一企业不同工艺之间有一定差异,多种罐生产企业的内、外喷涂中乙醇占比最高,分别为94.28%、84.46%;单铝罐生产企业的内喷涂2-丁酮（24.33%）是重要组分,外喷涂中甲苯（36.40%）含量较高.     

臭氧化处理含溴水时溴酸盐的生成特性

为控制臭氧氧化含溴离子水源水时溴酸盐的产生,对影响溴酸盐生成的各因素做了系统研究.开展系列小试试验和中试试验,结果表明:溴酸盐的生成大部分发生在臭氧氧化的前10 min,当pH值大于8时,溴酸盐的生成量会显著增加,当pH值小于7时,溴酸盐的生成量小于10μg/L,氨氮和有机物的存在会抑制溴酸盐的生成.当有机物的质量浓度大于40 mg/L时,溴酸盐的产生量可以降低到10μg/L以下.     

炼焦过程中温室气体的析出规律研究

运用热重-质谱(TG-MS)方法对5种不同变质程度的炼焦用煤进行模拟实验.结果表明,甲烷的析出主要有3种类型——煤中吸附的甲烷分子的析出,烷基侧链热解脱落形成的甲烷及热缩聚反应所致的甲烷.二氧化碳的析出分为主热解和缩聚两个阶段,前者峰温大致在460℃,而后者在650℃,水的析出与煤中羟基分布及氢键类型密切相关,弱氢键的羟基能较早脱除,而强氢键则需要较高的温度.     

山东地区三类典型制药企业的VOCs源成分谱及排放特征研究

制药行业因在提取等过程中使用有机溶剂排放大量挥发性有机物（VOCs）而备受关注.本研究在山东省选择化学合成、生物发酵、中药共三家制药企业开展了107种VOCs组分的监测和分析,并建立制药企业的VOCs源成分谱.研究结果表明：化学合成类和生物发酵类制药企业排放总质量浓度均超过20 mg/m³,中药制药企业的样品的平均质量浓度相对较小,为902.66 μg/m³.本研究所分析的107种组分中,以含氧挥发性有机物（OVOCs）为主,三家企业均超过75%,其中,化学合成制药类卤代烃物种的占比较高.企业类型、生产环节、收集排放措施等是影响VOCs成分的重要因素.     

生活垃圾分类投放点挥发性有机物的释放特征及大气化学反应活性

选取上海市某小区为研究区域, 采集生活垃圾分类投放点干湿垃圾桶中气体样品, 检测其中的VOCs 组成和浓度, 同时从反应活性角度估算其臭氧生成潜力(ozone formation potential, OFP) 和二次有机气溶胶生成潜势(secondary organic aerosol formation potential, SOAFP)。研究结果表明, 不同季节湿垃圾桶中检测到的VOCs 浓度(58.30~3 322μg/m³) 均高于干垃圾桶(21.70~1 671μg/m³)。其中, 夏季检测到的VOCs 浓度均比其他3 个季节高出12 个数量级。干湿垃圾中均以含氧化合物和卤代化合物为主。OFP 和SOAFP 均具有明显季节变化特征, 干湿垃圾桶均在夏季OFP 较大, 其中夏季乙醇是促进臭氧生成的优势物质, 其他季节为苯乙烯、丙烯、间/对二甲苯和甲苯; 干垃圾桶在夏季SOAFP 最大, 湿垃圾桶在冬季SOAFP 最大, 且以甲苯、苯乙烯、间/对二甲苯和苯为主的芳香化合物是SOAFP 的主要物种。     

超低排放电厂PM,SO_2,NO_x及汞污染排放特征

针对实施超低排放改造的大港电厂燃煤机组,基于现场在线监测和现场采样数据,探讨了超低排放后烟气中烟尘、二氧化硫、氮氧化物、汞污染物排放特征。研究表明,4台燃煤机组完成超低排放改造后,烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度能够长期分别低于5、35、50mg/m~3,达到超低排放要求。3#燃煤机组在汞取样监测期间,煤燃烧及经过污染物控制单元后,57.5%的汞存在于灰中、34.1%的汞存在于石膏中、8.3%的汞从烟囱排出。在汞取样监测期间,FGD脱除二氧化硫效率为97.9%,SCR脱除氮氧化物效率在90%以上。