河北省工业溶剂使用源VOCs源成分谱排放特征研究

董伟龙 倪爽英 孟琛琛（通讯作者） 宿文康 王洪华 王晶辉

摘要：采用具有代表性的VOCs总量排放清单及VOCs源成分谱，对河北省工业溶剂使用源VOCs排放情况进行分析。结果表明，汽车喷涂、印刷、装备制造喷涂和家电喷涂4类排放源是芳香烃、OVOCs、烷烃、卤代烃及烯炔烃的主要贡献源，也是14种排放量占比大于1%的VOCs组分的主要贡献源，为河北省VOCs以及臭氧污染治理提供重要的参考依据。

关键词：VOCs;工业溶剂使用源;排放组分;河北省

近年来，河北省颗粒物、氮氧化物等污染物年平均浓度逐年下降，但臭氧日最大8h浓度年平均值逐年稳定增长[1-3]，且高浓度近地面臭氧污染频发，近地面臭氧污染治理已成为影响夏季环境空气质量的重要因素。挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，简称VOCs）是大气中生产臭氧的重要前提物，对近地面高浓度臭氧的形成有重要贡献，同時，一些VOCs具有毒性、刺激性、致畸性和致癌性，能够直接危害人体健康[4]。

工业溶剂使用源是大气挥发性有机物（VOCs）最主要的工业来源之一[5]。工业溶剂使用源排放环节复杂、原辅材料种类多样，了解溶剂使用源VOCs的排放量、优势组分及其重点排放源对河北省VOCs以及臭氧污染治理具有重要意义[6-8]。

1 研究内容与方法

工业溶剂使用源VOCs的排放总量数据来源于河北省2019年大气污染物排放源清单，

主要包括汽车喷涂、印刷、装备制造喷涂、家电喷涂、纺织业、家具喷涂、染料印染、电子8类。

本研究以149种VOCs成分谱为研究对象，将其分为烷烃、烯炔烃、芳香烃、卤代烃、含氧有机化合物（OVOCs）和其他6类，VOCs成分谱来自于Wu等[3]建立的成分谱信息。

基于各污染源VOCs排放总量和源成分谱，可依据以下公式计算各VOCs组分的排放量，建立VOCs组分清单。

式中：i为排放源;j为VOCs组分;Ei，j为污染源i中VOCs组分j的排放量;Ei为污染源i的VOCs排放量;Pi，j为污染源i中组分j相对于总VOCs的质量百分比。

2 结果与讨论

2.1 VOCs排放源排放特征分析

2019年河北省工业溶剂使用源VOCs排放总量为2.5万吨，排放源清单中汽车喷涂VOCs排放量为11906吨，占工业溶剂使用源VOCs排放总量的47%;印刷为4036吨，占比为16%;装备制造喷涂为2857吨，占比为11%;家电喷涂为2779吨，占比为11%;纺织业为1643吨，占比为7%;家具喷涂为1257吨，占比为5%;染料印染为600吨，占比为2%;电子为175吨，占比为1%。8类排放源排放量占比见图1。

2.2 VOCs组分排放特征分析

在VOCs组分中，芳香烃VOCs排放量为17553吨，占工业溶剂使用源VOCs组分清单总量的70%;OVOCs为4723吨，占比为19%;烷烃为1784吨，占比为7%;卤代烃为728吨，占比为3%;烯炔烃为201吨，占比为1%;其他VOCs排放量为264吨，占比为1%。6类VOCs组分排放量占比见图2。

图3为6类VOCs组分的排放源分布情况。在6类VOCs组分中，芳香烃的主要排放源是汽车喷涂、装备制造喷涂、家电喷涂，占比超过芳香烃排放总量的70%;OVOCs的主要排放源是汽车喷涂、印刷，占比超过OVOCs排放总量的80%;烷烃的主要排放源是印刷、汽车喷涂，占比超过烷烃排放总量的70%;卤代烃的主要排放源是印刷、汽车喷涂，占比超过卤代烃排放总量的90%;烯炔烃的主要排放源是汽车喷涂、装备制造喷涂、家电喷涂，占比超过烯炔烃排放总量的70%。因此，汽车喷涂、印刷、装备制造喷涂和家电喷涂是VOCs排放的主要贡献源。

2.3 VOCs优势组分排放特征分析

在工业溶剂使用源VOCs成分谱中，VOCs组分排放量占比大于1%的有间，对-二甲苯、乙苯、乙酸乙酯、邻二甲苯、甲苯、4-甲基-2-戊酮、异丙醇等共计14种（见图4），共计贡献了工业溶剂使用源VOCs排放总量的83%。其中，间，对-二甲苯贡献最大，占比为27%;其次是乙苯，占比为17%;乙酸乙酯、邻二甲苯、甲苯3种组分贡献在6 %～7%之间;4-甲基-2-戊酮、异丙醇、1，2，4-三甲苯、2-丁酮、1-乙基-3-甲基苯、丙酮、苯乙烯、二氯甲烷、对乙基甲苯等其余9种组分贡献在1 %～3%之间。

图5位VOCs排放量占比大于1%的14种组分的排放源分布情况。对14种组分进行来源分析可知，对于间，对-二甲苯，汽车喷涂、装备制造喷涂、家电喷涂是其主要排放源，贡献比例分别为44%、20%、20%;对于乙苯，汽车喷涂、装备制造喷涂、家电喷涂是其主要排放源，贡献比例分别为40%、21%、21%;对于乙酸乙酯，汽车喷涂、印刷是其主要排放源，贡献比例分别为55%、33%;对于邻二甲苯，汽车喷涂，贡献比例为65%;对于甲苯，汽车喷涂、印刷是其主要排放源，贡献比例分别为53%、19%;对于4-甲基-2-戊酮，汽车喷涂、印刷是其主要排放源，贡献比例分别为84%、14%;对于异丙醇，印刷是其主要排放源，贡献比例为93%。对于1，2，4-三甲苯，汽车喷涂是其主要排放源，贡献比例为76%;对于2-丁酮，纺织业、装备制造喷涂、家电喷涂是其主要排放源，贡献比例分别为32%、16 %、16%;对于1-乙基-3-甲基苯，汽车喷涂是其主要排放源，贡献比例为82%;对于丙酮，汽车喷涂、印刷是其主要排放源，贡献比例分别为60%、29%;对于苯乙烯，汽车喷涂、家具喷涂是其主要排放源，贡献比例分别为54%、32%;对于二氯甲烷，印刷是其主要排放源，贡献比例为97%;对于对乙基甲苯，汽车喷涂是其主要排放源，贡献比例为81%。因此，汽车喷涂、印刷、装备制造喷涂和家电喷涂是VOCs排放的主要贡献源。

3 结论

（1）河北省2019年工业溶剂使用源VOCs排放总量为2.5万吨，其中芳香烃17553吨，OVOCs 4723吨，烷烃1784吨，卤代烃728吨，烯炔烃201吨，VOCs组分排放量占比大于1%的14种组分分别为间，对-二甲苯、乙苯、乙酸乙酯、邻二甲苯、甲苯、4-甲基-2-戊酮、异丙醇、1，2，4-三甲苯、2-丁酮、1-乙基-3-甲基苯、丙酮、苯乙烯、二氯甲烷、对乙基甲苯，占工业溶剂使用源VOCs排放总量的83%。

（2）2019年河北省工業溶剂使用源中，汽车喷涂、印刷、装备制造喷涂、家电喷涂、纺织业、家具喷涂、染料印染、电子8类排放源VOCs排放量分别占排放总量的47%、16%、11%、11%、7%、5%、2%、1%。汽车喷涂、印刷、装备制造喷涂、家电喷涂4类排放源是6类VOCs组分的主要贡献源，也是14种排放量占比大于1%的VOCs组分的主要贡献源。

（3）本研究采用的VOCs源成分谱具有一定的时效性，且本土化不完善，后续应加强典型污染源排放因子及成分谱实测与规范工作，进一步完善河北省VOCs组分排放分析。

参考文献

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