典型工业中挥发性有机化合物(VOCs)的排放特征以及控制措施
摘要：近年来，VOCs对中国空气质量的影响和人类健康的威胁越来越大，而一些典型工业则是VOCs的主要排放源。报告中列举了我们长期研究所得到的关于六大产业(汽车制造、印刷、设备涂料、电子制造、家具制造和生物制药)VOCS的排放特点、环境影响和健康风险评估，我们控制分析目的在于更为深入的了解工业VOCS排放过程,并为国家对行业挥发性有机化合物的排放的控制和管理提供参考。研究显示，从这些工业的排气管中排出的总VOCs浓度小于1000mg /m3，均属于中、低度排放。苯、酯、醇、酮、烷烃、氯烷烃和烯烃是主要的组分，最常被监测到的VOCs是苯系化合物，但是检测内容根据工种的不同有明显的差异。环境影响评估表明，为减少空气污染，汽车制造业中苯的排放应优先受到控制。但是，健康风险评估却显示最应得到控制的应是家具制造业中的氯烷烃。控制分析显示，低成本、高效率的开发技术和制定具体的行业排放标准法规是现阶段VOCs排放管理的两个重要问题。
关键字：VOCs，传统行业，排放特征，评估，控制分析。
WHO(世界卫生组织)、EU(欧盟)、US EPA(环境保护署)、ISO(国际标准化组织)和其他组织基于不同的考虑对VOCS给出了不同的定义。在中国VOCs是指在常温常压下容易挥发的有机化合物。VOCs有多种来源，一般可分为自然来源和人为排放。自然来源包括植被排放、农业呼吸和森林火灾等。人为排放主要指汽车尾气排放、油气蒸发、工业排放、炼油、储运、废弃物处理等。一般来说，这两个来源的VOCs排放量是完全不同的。在全球范围内自然界释放的VOCs远远多于人类。然而在中国人类活动产生的VOCS和自然排放的VOCs总量处于同一水平。但在某些区域中，人类活动产生的VOCs远远高于自然界。数据显示，目前中国VOCs的主要来源是工业排放(与大多数工业过程或活动有关，包括有机溶剂的使用)。
据调查，大多数工厂都是直接将尚未经过处理的VOCs排入大气，这种行为对公众健康造成了极大威胁。例如，氯苯在纺织过程中常被作为粘合剂、橡胶、涂料和纤维膨化剂的溶剂，职业研究表明，长期接触氯苯会使人体出现如上呼吸道和眼睛粘膜的刺激性疼痛等病状。二乙基己基邻苯二甲酸酯(DEHP)是常用于医疗设施增塑剂的生产例如早产儿三例人工通气的PVC管就是以它为原材料，但有研究发现它会使肺部疾病出现异常如呼吸窘迫转变为类似肺透明膜病[15]根据参考文献，长期接触苯、甲苯和二甲苯可能导致严重的神经病症和心脏病。此外，以光化学活性为特征的VOCs可以经历一系列的光化学反应，生成气溶胶，这是空气微粒的主要成分之一。研究表明，大城市烟雾的主要来源是VOCs。相关研究显示，广州市臭氧的形成是受到了人为因素的影响，而由地面臭氧引起的光化学烟雾在珠三角地区越来越严重。
由于VOCS对大气和人类健康产生了不可忽视的影响,国务院办公厅(GOSC)发布了重要通知,指出为改善地区空气质量应控制VOCS排放，典型行业则是重点监控对象(Http://www.gov.cn /gongbao/content/2010/content_1212364.htm)。然而，关于典型行业VOC排放和控制策略的研究不多，尤其是对不同的工业排放缺乏全面的研究。大多数研究都集中在可能会引起争议的排放因子法计算的VOCs排放清单上:首先，大多数排放因子都是来自其他国家的数据库，由于没有考虑所在地的情况，这可能导致排放总量的高估。其次，没有统一的行业分类标准，导致计算结果有明显差异。第三，总排放量计算不能显示VOCs成分和排放水平等详细信息，但这对实际VOCs的减少和控制不可或缺。
在本文中,我们将指出我们对六个典型工业的气体排放的长期研究，报告内容包括排放特点、环境影响和健康风险评估和控制排放面临的问题，分析目的在于了解工业排放挥发性有机化合物的仪器,并提供一些原始文献以助于国家对工业挥发性有机化合物的仪器排放的控制和管理。
1方法和实验
VOCs来源广泛，选择典型的行业对于后续的研究工作具有重要意义。但是由于中国没有关于VOCs污染源的普查因此原始信息收集情况令人担忧。在2007年，国家只在上海和北京进行过类似调查。根据2007年调查的初步结果，汽车制造(车辆)、家具制造(家具)、印刷、生物制造、电子制造(电子)和设备涂料(设备)为VOCs主要排放行业。针对每个行业，我们选择了几个典型的企业进行在线VOCs监测，并在管道末端排放点进行测量。采用便携式GC-MS (Inficon, USA)进行个体VOCs组件的在线监测。每次测量之前，在不同VOC排放水平的情况下，制作了数量曲线和方法。其他排放参数如排放温度、湿度、速度等也由污染源采样装置(天虹880F，中国武汉)测量。在线VOCs的监测环境调查同时进行。发射数量是由以下公式计算:
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