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镇江市区大气中挥发性有机物污染状况研究

2018-11-05刘小飞耿勇超

绿色科技 2018年18期
关键词:镇江市市区点位

刘小飞,刘 晔,耿勇超

(1.江苏省丹阳市环境监测站,江苏 镇江 212300;2.镇江市环境监测中心站,江苏 镇江 212004)

1 引言

挥发性有机物是大气中对环境影响极为严重的污染物之一,大气中的 VOCs主要包括:苯系物、挥发性氯代烃、氯苯类、有机酮、醇、酸 、酯等[1]。美国环境保护署 (EPA)优先控制的180种污染物中 ,有33种属 于VOCs,其中三氯甲烷、四氯乙烯 、苯等已被世界卫生组织 (WHO)确定为致癌和致畸性物质[2,3]。由于 VOCs化学活性强,其不仅是光化学污染物生成的主要前体物,而且还有可能对提高城市和区域的大气氧化能力起重要作用[4]。目前对于一个城市空气中的TVOC总体状况的相关报道相对较少[5],镇江地区大气中TVOC主要成分,分布特征及变化规律也未见报道。化工产业是镇江市的支柱产业,同是也是TVOC的主要排放源,了解镇江市区大气中TVOC的污染状况,对于管理污染企业,改进空气质量有重要的意义。

本文根据镇江市市区功能区规划及人口、工业分布情况,重点选取了工业密集区,交通、商业、生活混杂区和以居住、高校为主要区域以及受污染少的对照点作为调查重点,力求样品采集能代表镇江市TVOC浓度的整体水平,使管理部门更有针对性。

2 实验部分

依据美国国家环保局 (EPA)推 荐 的 TO-l4方法[6], 在实验室建立了按照EPA标准要求的大气 VOCs分析技术。将气体样品采集到事先抽成真空的气罐中,回实验室后用Nutech 8900预浓缩器将气体中的挥发性有机物浓缩,同时去除空气中的水等干扰物质后快速注入色谱柱,样品经色谱分离后由质谱检测,进行定性定量分析。

2.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪(美国热电公司 );质谱检测器DSQ(美国热电公司);Nutech 8900DS大气预浓缩仪(美国热电公司);毛细管色谱柱(美国安捷伦科技公司);Entech 4600标气稀释仪(美国Entech公司);Entech 3100清罐仪(美国Entech公司);Summa罐6L(美国Restek公司)等。高纯氦气;高纯氮气;液氮;混合标准气;内标混合气等。

2.2 点位布设

为了更全面调查镇江市区环境空气中TVOC的污染现状,分别在3个环境空气国控站点(市疾控中心、职教中心、丹徒新区、新区办事处)设置一个采样点,增设江苏大学点位作为工业区和主要居住区的间隔点,具体点位分布情况如图1所示。

图1 镇江市大气中TVOC调查点位布设

2.2 监测时间与频次

2014年2月到2015年4月每月在4个国控点(市疾控中心、职教中心、丹徒新区、新区办事处)和江苏大学监测点进行连续三天每天一次VOCs样品的采集,使用Summa罐采集1小时样品,并在特殊时期(秸秆焚烧、清明节和春节)各选择一个监测点进行3次采样。采样时间选择晴好天气。

3 结果与讨论

3.1 镇江市区大气中TVOC的组成及浓度

镇江市区大气中TVOC检出烷烃8种,烯烃3种,卤代烃26种,苯系物9种,醇、酯、羰基化合物8种,其他2种,合计56种挥发性有机物。检测结果表明,镇江市区大气中VOC的种类繁多,这和镇江市存在多种TVOC污染源是密不可分的。

镇江市区空气中VOCs的平均浓度在219.8~458 μg/m3之间,均值为319 μg/m3。由表 1可见,VOCs质量浓度超过北京、兰州、郑州,低于广州,苯系物指标占比较大。

表1 各大城市大气中 VOCs各组分的质量浓度 μg/m3

3.2 各采样点一年中TVOC组成及浓度变化

各采样点一年的TVOC浓度趋势见图2。

从图2中可以看出,一年中各采样点VOCs浓度变化显著,呈现出秋冬季高于春夏季。主要因为春夏季光照充足,空气扩散条件好,有利于VOCs光化学反应的消耗和污染物的扩散;相反,冬季日照时间明显 缩短,光化学反应强度降低,空气扩散差[8]。

图2 各采样点一年的TVOC浓度趋势

5个监测点位中,最高的点位在新区办事处,最低位于职教中心。新区点位周边聚集着我市主要的工业企业,涉及化工、造纸、电镀、建材等行业,且该点位附近为新区主干道。该点位VOCs呈现出工业企业排放为主,交织着机动车尾气等混合污染。

4 结语

(1)镇江市区大气中检出56种挥发性有机物,种类繁多,这和镇江市存在多种TVOC污染源是密不可分的。

(2)镇江市区空气中VOCs的平均浓度在219.8~458 μg/m3之间,均值为319 μg/m3,浓度超过北京、兰州、郑州,低于广州,苯系物占比较大。

(3)一年中各采样点VOCs浓度变化显著,呈现出秋冬季高于春夏季。5个监测点位中新区的VOC浓度在全年中浓度最高,变化也最明显,呈现出工业企业排放为主,交织着机动车尾气等混合污染。这和镇江市的产业结构密切相关。建议相关部门严控VOC的排放。

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