成都市污染源VOCs排放与O_%283%29污染相关性分析.pdf

第4 2 卷第4 期2023年8 月大气环境四川环境SICHUAN ENVIRONMENTVol.42,No.4August 2023D0I:10.14034/ki.schj.2023.04.018成都市污染源VOCs排放与O3污染相关性分析刘霞，黄静，邹孝（四川省成都生态环境监测中心站，成都6 10 0 0 0）摘要：挥发性有机物（VOCs）是形成细颗粒物（PM2.s）、臭氧（O，）等二次污染物的重要前体物，随着工业化和城市化的快速发展，以臭氧为特征的区域性复合型大气污染日益突出，为研究成都市污染源VOCs排放情况，根据成都市最新污染源普查数据，我们针对成都市工业源、农业源、移动源和生活源，采用监测数据法和系数法核算了成都市VOCs排放量，行业分布、地区分布，并结合各地区大气臭氧污染情况进行了相关性分析。经过统计分析，工业源和移动源为成都市主要VOCs排放源，工业源VOCs排放量位居前3 位的行业分别为家具制造业、石油、煤炭及其他燃料加工业及印刷和记录媒介复制业，VOCs原辅材料使用量及VOCs排放量最多的是胶黏剂，移动源VOCs排放主要为机动车排放。成都市各地区VOCs排放量及臭氧年均值空间分布整体表现为西北高东南低，2 2 个区（市）县VOCs排放量与大气臭氧日均值超标率正相关，15个区（市）县呈现出明显相关性，指数曲线较线性拟合程度较好，存在非线性关系。7 个区（市）县VOCs排放与大气臭氧日均值超标率拟合程度较差，呈现出较弱的相关性。关键词：挥发性有机物；臭氧；污染源；成都市中图分类号：X51Correlation Analysis of VOCs Emission and O,Pollution in Chengdu(Chengdu Ecological EnwironmentMonitoring Center,Sichuan Province,Chengdu 610000,China)Abstract:Volatile organic compounds(VOCs)are important precursors for the formation of secondary pollutants such as fineparticulate matter（PM 2.s)a n d o z o n e（O,).W i t h t h e r a p i d d e v e l o p me n t o f i n d u s t r i a l i z a t i o n a n d u r b a n i z a t i o n,r e g i o n a l c o mp o s i t eair pollution characterized by O,has become increasingly prominent.In order to study the emission of VoCs from pollution sourcesin Chengdu,according to the latest census data of pollution sources,we calculated the emission,industrial distribution andregional distribution of VOCs from industrial sources,agricultural sources,mobile sources and domestic sources by usingmonitoringdata method and coefficient method,and carried out correlation analysis in combination with the atmospheric ozonepollution in various regions.According to statistical analysis,industrial sources and mobile sources are the main sources of VOCsemissions in Chengdu.The top three industries in terms of VOCs emissions from industrial sources are furniture manufacturing,petroleum,coal and other fuel processing industries,and printing and recording media reproduction industries.The largest use ofVOCs raw and auxiliary materials and VOCs emissions are adhesives,and the VOCs emissions from mobile sources are mainlymotor vehicle emissions.The overall spatial distribution of VOCs emissions and the annual mean value of ozone in various regionsof Chengdu is higher in the northwest and lower in the southeast.The VOCs emissions in 22 districts(cities)and counties havea positive correlation between the daily ozone over standard rate,and the correlation is obvious in 15 districts(cities)andcounties,the exponential curve is better fitted linearly,and there is a nonlinear relationship.The degree of fitting between VOCsemissions and the daily O,over standard rate in 7 districts(cities)and is poor,showing a weak correlation.Keywords:Volatile organic compounds(VOCs);ozone;pollution sources;Chengdu文献标识码：ALIU Xia,HUANG Jing,ZOU Xiao文章编号：10 0 1-3 6 4 4(2 0 2 3)0 4-0 12 7-0 7收稿日期:2 0 2 2-0 6-10作者简介：刘霞（19 6 8-），女，成都人，19 9 0 年毕业于重庆师范学院化学系，本科，高级工程师，主要从事环境监测、环境统计等工作。128前言挥发性有机物（VOCs）是形成细颗粒物（PM 2.5）、臭氧（O，）等二次污染物的重要前体物，进而引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题，VOCs来源非常广泛，主要包括自然排放源和人类活动的人为排放源。自然排放源主要是自然界植物释放的烯类化合物，最重要的排放源是陆地的森林和灌木林 。在城市中人为源影响较大，如工业生产、机动车尾气排放等。随着工业化和城市化的快速发展，由VOCs引发的环境问题日益突出，以O为特征的区域性复合型大气污染愈加严重。近地面臭氧是由挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物（NOx）等多种前体物通过复杂光化学反应生成，在城市地区，0，生成多受VOCs控制2 。很多学者针对VOCs 的特征和0，的生成潜势进行了深入分析，杨笑笑等3 研究了南京夏季市区VOCs特征及O，生成潜势的相关性，王雪松等4 研究了人为源排放VOC对北京地区臭氧生成的贡献；李光耀等5 利用有交互作用的正交试验研究，臭氧浓度与其前体物排放在不同地区、不同时刻具有高度非线性关系；陈安雄等6 研究武汉市臭氧及其前体物非线性关系，利用基于观测的模型定量分析臭氧与前体物之间的关系，发现削减VOCs会引起臭氧生成潜势的显著下降。近几年成都市大气臭氧污染天数逐年上升，是继细颗粒物之后影响成都市空气质量的重要因素，有研究表明，VOCs和NOx等前体物的排放是导致臭氧污染的根本原因7 ，因此VOCs 作为近地层大气0，污染的重要前体物，研究其排放量，行业分布、地区分布，以及不同地区VOCs排放与O，超标的相关性，能为成都市精准治污提供科学依据，同时对于大气污染防治措施的制定具有重大意义。1材料与方法1.1VOCs 调查范围为全面详细研究成都市污染源VOCs排放情况，我们利用成都市最新污染源普查数据（每10年开展1次），针对成都市2 0 17 年涉及VOCs排放的工业源、农业源、移动源和生活源进行了调查分析，调查了工业废气企业，农业种植业，机动车、非道路移动源、储油库、油罐车和加油站，生活源锅炉、城镇和农村生活能源使用及城乡居民生活和第三产业等污染源。四川环境1.2VOCs核算方法1.2.1工业污染源工业废气企业VOCs排放量采用监测数据法和产排污系数法（物料衡算法）核算。1.2.2农业污染源种植业挥发性有机物排放潜力采用散发潜力系数法。区域种植业农药使用VOCs排放潜力核算：+排放潜力系数-之7Q=(A)Xqj.EP)7=1=1生产活动水平Q一某地（县、区）种植业VOCs 的排放总量,kg;A一某地（县、区）作物（j）的种植面积，kg/hm;qj.i一某地（县、区）作物（j）上农药（i)的单位面积农药使用量，kg/hm；EP,一农药（i）的VOCs 散发潜力系数,%；1.2.3移动源移动源VOCs排放量采用排放系数法测算。工程机械VOCs排放量测算采用单位功率排放系数法；飞机VOCs排放量测算采用单位起降架次排放系数法；储油库、油罐车和加油站VOCs排放量采用单位油品周转量、运输量或销售量排污系数法。1.2.4生活污染源生活源锅炉VOCs排放量采用排放系数法测算；城镇和农村生活VOCs排放量根据能源使用量，利用排污系数核算VOCs排放量；针对建筑涂料与胶黏剂使用、沥青道路铺装、餐饮油烟、干洗、日用品使用等五类其他城乡居民生活和第三产业污染源，根据常住人口数量、房屋竣工面积、人均住房（住宅）建筑面积以及沥青公路和城市道路长度等统计数据，利用排污系数核算VOCs排放量。2纟结果与分析2.1VVOCs排放情况2.1.1工业源VOCs排放情况统计了2 0 17 年成都市电站锅炉、工业锅炉、工业炉窑，熟料生产、石化重点工序、钢铁重点工序，有机液体储罐装载，固体物料堆及其他（包42卷4期括厂内挖掘机、推土机、装载机、柴油叉车等）涉及VOCs排放的工业污染源（见表1），经核算，2017年成都市工业源VOCs排放量为5.7 9 万t。2017年成都市工业源各行业VOCs排放量，经核算，排放量较大的行业分别是家具制造业、石油、煤炭及其他燃料加工业、印刷和记录媒介复制业、橡胶和塑料制品业、汽车制造业、化学原料和化学制品制造业、医药制造业、金属制品业、非金属矿物制品业、皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业等（见图1）。成都市2 0 17 年工业源VOCs排放量位居前3位的行业：家具制造业1.7 7 万t，石油、煤炭及其他燃料加工业1.59 万t，印刷和记录媒介复制业0.56万t。上述3 个行业合计占工业源挥发性有机物排放量的6 7.7 0%。19皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业30非金属矿物制品业33金属制品业27医药制造业26化学原料和化学制品制造业36汽车制造业29橡胶和塑料制品业23印刷和记录媒介复制业25石油、煤炭及其他燃料加工业21家具制造业0图1成都市2 0 17 年工业源VOCs排放量前十的行业Fig.1Top 10 industries