摘要：为进一步探究化工企业VOCs排放特征，以某精细化工园区的5家大型化工企业为研究对象，通过样品采集和气相色谱法分析处理获取相关数据，而后对VOCs排放的时间和空间分布规律进行探究。结果显示，VOCs因空气动力作用，更容易聚集在下风向导致浓度偏高；同时，早上和傍晚时段的VOCs明显偏高，此时主要的VOCs组分为烯烃和芳香烃。因此，在后续工作中，应当就上述情况进行针对性治理。

　　关键词：化工企业；VOCs；排放规律

　　在化工企业的生产过程中，由于涉及到大量有机化学品的使用，因此，其排放的挥发性有机物（下简称VOCs）一直居高不下，也给企业及其周边环境带来了严重的污染问题，主要表现在促进臭氧生成和浓度超标，并进一步导致二次有机气溶胶等物质的生成，最终引发严重的环境污染。为有效解决此类问题，首要任务则是分析化工企业的VOCs排放规律，以此研究更具针对性的VOCs治理措施。

　　1研究区域概况

　　本次研究主要针对某地区某地精细化工园区内的5家大型化工企业进行，为方便研究，将上述5个加工企业分别标记为企业A~企业E，经过初步统计，上述5个化工企业的VOCs排放量汇总结果如表1所示。

　　根据表1中数据可知，上述5个化工企业的VOCs排放量已经相对较高，且存在各个源项之间的显著差异，表明其时空分布不均。因此，研究人员决定进一步对上述企业的VOCs排放规律进行探究，以分析更具针对性的治理策略。

　　2实验方法

　　为探究该化工园区VOCs分布规律，首先进行样品采集。根据该工业园区的园区规划、各企业的分布特征及本地区气象条件，共选取了5个采样点，分别标记为A1~A5，其中，A1点位于该工业园区的上风向，起到参照点的作用；A2~A5则位于该工业园区下风向，分别位于企业E、企业B、企业C和企业A附近。各个采样点均在开阔地形上1.5 m的高度布置，且远离污染源，具体布置如图1所示。

　　基于图1的布置方案，选取无强风和降水的天气，于早午晚三个时间段，每个采样点均进行3~5 d的采样，以获得空气样品。

　　在采样完成后，使用气相色谱法对样品中的VOCs进行分析[4]。使用SH-Rxi-624Sil MS（30 m×0.25 mm×1.4μm）气相色谱柱；载气为He气，设置进样口温度为200℃,柱流量1.2 mL/min，分流比为10∶1，初始温度为30℃并保持3 min，以11℃/min的速度升至200℃保持3 min，再以20℃/min的速度升至280℃保持2 min。上述步骤完成后，先将样品进行热脱附，吸附管安装方向应与采样时安装方向相反，使载气流经吸附管时从进样口出去。热脱附后，样品中的目标物进入气相色谱，按照设定的条件进行分析。

　　3典型化工企业VOCs空间分布规律

　　基于已得的VOCs分析结果，对该区域VOCs浓度的空间分布特征进行分析，根据实验结果，各点位的VOCs浓度如表2所示。

　　基于表2中的数据，并结合表1的采样点分布图进行组合分析后可知，在测试时间段内，此化工园区的VOCs平均质量浓度约为47.37μg/m3。其中，参照点A1在VOCs质量浓度上处于最低水平，为12.52μg/m3；测试点A5质量浓度最高，达到了94.27μg/m3。测试点A2~A4的质量浓度则分别为15.61、23.36、56.25μg/m3。由此可见，随着测试点由上风向移至下风向，VOCs的质量浓度也随之提升，这与挥发性有机物随着风向扩散不无关联。

　　结合表2和图1，对VOCs组分的空间分布特征予以分析，将VOCs质量浓度数据按照不同组分类型进行分析，得到以下分析结果：

　　1）在烷烃质量浓度指标上，各测点的质量浓度值排序为A5＞A3＞A2＞A4＞A1。

　　2）在烯烃质量浓度指标上，各测点的质量浓度值排序为A5＞A4＞A3＞A2＞A1。

　　3）在芳香烃质量浓度指标上，各测点的质量浓度值排序为A5＞A4＞A3＞A1＞A2。

　　可以明显看出，各点位中烷烃、烯烃和芳香烃均为测点A5的质量浓度最高。在此基础上，进一步分析各个测点的三种组分VOCs的质量浓度，结果显示，在参照点A1中，烷烃质量浓度最高，芳香烃质量浓度次之，烯烃质量浓度最低；在测点A2和A3中，VOCs质量浓度表现为烷烃＞烯烃＞芳香烃；在测点A4和A5中，则为芳香烃＞烯烃＞烷烃，且芳香烃质量浓度高达26.90μg/m3，远高于另外两种组分的10.88μg/m3与9.60μg/m3。初步推断，造成这种现象的主要原因是测点A5附近的企业A主要生产以芳香烃类物质为主的农用化学品。

　　4典型化工企业VOCs时间分布规律

　　在明确研究区域VOCs空间分布规律后，进一步对VOCs的时间分布规律进行探究。对此，首先分析区域内VOCs排放量日分布特征，结合上述各化工厂运行时间安排，选取08：30、12：30、16：30三个时间点进行分析，得到各个测点的VOCs排放量日分布特征，如图2所示。

　　由图2可知，针对上述5个采样点而言，VOCs平均质量浓度均表现为08：30和16：30左右最高，中午12：30的质量浓度相对则较小，整体表现为先降后升的特征。从具体浓度值来看，5个测量点的VOCs质量浓度平均值在08：30时为39.41μg/m3，在12：30时为34.36μg/m3，在16：30时为47.58μg/m3。

　　在对不同时间段和点位的质量浓度进行详细分析后，发现A1、A2和A3这三个点位的质量浓度变化趋势与平均浓度的变化趋势相似，主要表现为傍晚质量浓度＞早晨质量浓度＞中午质量浓度。相比之下，A5点位的变化趋势则呈现出较为独特的特点，以早晨浓度最高，傍晚浓度次之，中午质量浓度最低。整体趋势呈现出一个先减小后增大的模式，且变化幅度相对较为明显。而A4与A5相比，呈现出截然相反的趋势，以傍晚质量浓度为最高，早间质量浓度次之，中午质量浓度最低。初步推断，由于芳香烃和烯烃是工业园区内VOCs的主要成分，在中午时，温度较高，更容易发生光化学反应，导致VOCs质量浓度下降。而在下午，随着温度的降低，光化学反应难以有效进行，芳香烃和烯烃质量浓度开始因累积作用而增加，使VOCs质量浓度上升。此外，A5测点位于下风向，VOCs随着空气流动作用，在夜间大量积累于此地，因此，早间观察到最高质量浓度。

　　进一步分析VOCs组分浓度的日分布特征，分析结果如表3所示。

　　根据表3中的数据可得出如下结论：烷烃质量浓度以为中午最高，早间次之，傍晚最低；烯烃质量浓度早间最高，傍晚次之，中午最低；芳香烃质量浓度傍晚最高，早间次之，中午最低。

　　整体来看，本次研究区域早中晚三个时段中，占据优势的VOCs组分分别为烷烃&芳香烃、烷烃、烯烃&芳香烃。究其原因，芳香烃和烯烃的反应活性对于光照和温度都有较高要求，因此，夜间不易发生光化学反应，使得VOCs组分呈现出上述变化特征。

　　5结语

　　整体来看，在本次研究工作中，针对某化工园区VOCs排放情况，通过气相色谱法对该园区主要点位的VOCs分布特征进行全面分析，明确了该园区在VOCs的时间和空间分布情况，以概括其排放规律，分析结果可为后续的VOCs治理工作提供一定的参考借鉴。

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