某整车制造企业挥发性有机物排放特征及反应活性研究_谷欣.pdf

第 43 卷第 3 期2023 年 3 月Vol.43，No.3Mar.，2023环境科学学报Acta Scientiae Circumstantiae某整车制造企业挥发性有机物排放特征及反应活性研究谷欣1，陈凯涛1，翟瑞晓2，杨华2，孙宁宁1，黄禹3，蔡敏3，李杏茹1，*1.首都师范大学化学系分析测试中心，北京 1000482.山西省运城生态环境局，运城 0440003.首都师范大学资源环境与旅游学院，北京 100048摘要：整车制造行业是挥发性有机物（VOCs）的重要来源之一，本文选取运城市某一整车制造企业，通过GC-MS分析了71种VOCs组分，识别了VOCs浓度及组分特征，并对源反应性（SR）进行了评估.结果表明，不同生产环节废气中VOCs浓度水平和组分差异较大，烘干环节排放VOCs组分主要为烷烃，占该环节VOCs排放的45%以上.喷漆和补漆环节排放组分主要是芳香烃和OVOCs.无组织排放涂装车间以烷烃（45%）和芳香烃（27%）为主，调漆车间主要为烷烃（78%）.该企业排放VOCs的SR值范围为0.813.83 g g-1，甲苯、乙苯、间对二甲苯、1，3，5-三甲苯等芳香烃和部分OVOCs具有较高的反应活性，因此该企业应重点控制活性较大的组分排放，从源头控制 O3的生成.关键词：挥发性有机物（VOCs）；源成分谱；源反应活性（SR）；整车制造文章编号：0253-2468（2023）03-0377-10 中图分类号：X51 文献标识码：AEmission characteristics and reactivity of volatile organic compounds from vehicle manufacturing companyGU Xin1，CHEN Kaitao1，ZHAI Ruixiao2，YANG Hua2，SUN Ningning1，HUANG Yu3，CAI Min3，LI Xingru1，*1.Department of Chemistry，Analytical and Testing Center，Capital Normal University，Beijing 1000482.Yuncheng Bureau of Ecology and Environment，Yuncheng 0440003.College of Resource Environment and Tourism，Capital Normal University，Beijing 100048Abstract：The vehicle manufacturing industry is one of the important sources of volatile organic compounds（VOCs）.In this paper，a vehicle manufacturing enterprise in Yuncheng city was selected to analyze 71 VOCs components by GC-MS，identify the VOCs concentration and component characteristics，and analyze the activity characteristics of VOCs.The results show that the concentration level and composition of VOCs in the exhaust gas of different production are quite different，and the VOCs components emitted from the drying process are mainly alkanes，accounting for more than 45%of the total VOCs in this process.The main emission components from spray paint and paint repair processes are aromatic hydrocarbons and OVOCs.The fugitive emission painting workshop is dominated by alkanes（45%）and aromatic hydrocarbons（27%），and the paint mixing workshop is mainly alkanes（78%）.The source reactivity（SR）value of the VOCs emitted by this enterprise ranges from 0.81 to 3.83 g g-1.Aromatic hydrocarbons such as toluene，ethylbenzene，m-paraxylene，1，3，5-tritoluene and some OVOCs have high reactivity.In order to control ozone formation，the regulatory measure should focus on controlling the emission of components with greater activity.Keywords：volatile organic compounds（VOCs）；source composition spectrum；source reactivity（SR）；vehicle manufacturing1引言（Introduction）随着近年大气污染治理的开展，PM2.5浓度得到有效的控制（李如梅等，2017；孙雪松等，2022），但臭氧（O3）光化学污染却日益显著，O3已经成为夏季大气污染的主要污染源（裴成磊等，2022；吴影等，2022；赵旭辉等，2022）.O3的产生对其前体物即氮氧化物（NOx）和挥发性有机化合物（VOCs）存在非线性依赖性（李磊等，2017；郝伟华等，2018），前体污染物浓度越高、在高温强光的条件下，即发生的光化学反应的可能性会越DOI：10.13671/j.hjkxxb.2022.0281谷欣，陈凯涛，翟瑞晓，等.2023.某整车制造企业挥发性有机物排放特征及反应活性研究 J.环境科学学报，43（3）：377-386GU Xin，CHEN Kaitao，ZHAI Ruixiao，et al.2023.Emission characteristics and reactivity of volatile organic compounds from vehicle manufacturing company J.Acta Scientiae Circumstantiae，43（3）：377-386收稿日期：2022-05-30 修回日期：2022-08-12 录用日期：2022-08-15基金项目：大气重污染成因与治理攻关项目（No.DQGG202110）作者简介：谷欣（1996），女，E-mail：；*责任作者，E-mail：环境科学学报43 卷强（Rigby et al.，2019；Niu et al.，2021），进而影响空气质量、辐射收支和人类健康（Ainsworth et al.，2012；余益军等，2020）.VOCs 来源广泛，在城市地区主要是人为排放（张军科等，2012），目前已经有较多城市开展VOCs源谱研究，陈鹏等（2022）、张嘉妮等（2019）、刘文文等（2019）、Liu等（2021）对京津冀地区餐饮业、汽修业、加油站、油墨、家具制造行业开展了现场采样，并识别了 VOCs 排放特征和环境影响研究.田俊杰等（2022）建立了长三角区域人为源活性VOCs高分辨率排放清单，分析了区域内工艺过程源、工业溶剂使用源、移动源、生活源、储运源、农业源和废弃物处理源VOCs的排放特征和组分构成.张雪驰等（2022）选取珠三角地区某石化园区中石油炼制、合成材料和有机化工行业，识别了VOCs浓度及组分特征，并开展了源反应性（SR）、恶臭指数、致癌和非致癌健康风险影响评价.尽管我国已经开展了大量VOCs源概况研究，但研究集中在经济发达和工业发达地区（Lv et al.，2021），如京津冀地区（BTH）、珠三角地区（PRD）、长三角地区（YRD）和成渝地区，但并没有涵盖所有地区的各种排放源.随着我国汽车保有量的增加，其中重型载货车市场保有量已接近800万台（张志睿，2022），各行各业对汽车的需求量造就了整车制造行业的快速发展，整车制造涂装环节中会产生大量VOCs排放，是表面涂装VOCs减排关键的重点行业，该行业主要涉及VOCs排放工序包括电泳、涂胶、喷漆（底涂、色涂、罩光）及烘干环节等.运城市作为汾渭平原联防联控的重点区域（赵清等，2021），对于VOCs源排放特征研究比较欠缺，本研究聚焦于运城市整车制造行业，在主要排放VOCs的排放环节收集样品进行分析，对污染源各工艺流程排放特征进行识别和比较，并对排放的VOCs组分进行活性计算（SR），以期为当地科学有效地降低整车制造行业对环境空气质量影响提供参考，丰富本地化的源谱研究进展.2材料与方法（Materials and methods）2.1研究对象本研究通过对运城市重型卡车整车制造企业的生产工艺、规模大小和制造技术等因素调研，确定研究对象为运城市某一整车制造公司（图1），该公司位于运城市空港经济开发区，是一个集科研、开发、生产、销售、服务为一体的重卡企业，具有牵引车、自卸车、载货车、专用车和挂车等5大系列车型，产销量位列该行业前十.该企业具备完整的生产线，且在产生VOCs所涉及的主要工艺环节均配备废气处理设施.本研究在涉及VOCs排放工序环节包括电泳、中涂、面漆的喷涂及烘干等共设置了8个采样点（表1），包括车间有组织排放和厂区内无组织排放，基本涵盖该整车制造企业所有的重要工序，可以代表该公司VOCs排放特征.图1采样点区域图Fig.1Area diagram of sampling points表1采样企业基本信息Table 1Information of sampling enterprise采样环节塑料件喷漆车架喷漆补漆驾驶室电泳烘干喷漆-电泳烘干中涂-面漆烘干涂装车间厂房外调漆车间厂房外油漆分类油性漆油性漆油性漆水性漆水性漆油性漆油性漆油性漆采样方式有组织采样有组织采样有组织采样有组织采样有组织采样有组织采样无组织采样无组织采样处理方式沸石浓缩转轮+RTO治理三元体直燃机活性炭吸附三元体直燃机三元体直燃机三元体直燃机气体逸散气体逸散采样个数222222113783 期谷欣等：某整车制造企业挥发性有机物排放特征及反应活性研究2.2样品采集本研究以山西运城盐湖区某一整车制造公司为研究对象，参照 HJ732-2014固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法 进行VOCs样品的采集.有组织采样和无组织采样参照 固定源废气监测技术规范（HJ/T 397-2007）、大气污染物无组织排放监测技术导则（HJ/T 55-2000）进行，VOCs有组织排放采用烟枪在废气排放口靠近烟道中心采集，无组织排放采用大气采样泵，采样地点位于车间门口，在距离地面1.5 m的高度以100 mLmin-1 的流量连续采集，采集完成后的VOCs保存在3 L的Teflon气体采样袋.为保证采样准确性，采样前高纯氮气（99.9%）对气袋进行3遍润洗，并且采样现场使用VOCs气体再次进行3遍润洗以减少本底的干扰.VOCs样品采集均在生产设备正常运行稳定状态下采集，采样结束1日内，避光保存运至实验室进行分析.2.3样品分析方法及质量控制VOCs定量方法参考美国环境保护署（EPA）的TO-14及TO-15分析方法，采用预浓缩-气相色谱质谱联用仪进行组分分析，其结果见表2.预浓缩系统采用美国Entech公司生产的Entech7200型浓缩仪，该系统通过对气体样品进行三步浓缩，以除去气体中除VOCs以外的H2O、CO2、N2、O2气体组分.预浓缩系统一级冷阱冷冻温度为-40，解吸温度10；二级冷阱冷冻温度为-60，解吸温度200；三级冷阱聚焦温度-160，聚焦冷冻完毕后，快速升温至6080，使冷冻在毛细柱头的VOCs迅速汽化，在高纯氦气（99.9%）的推动下，解吸进入GC的毛细管柱进入气相色谱-质谱联用（GC-MS/FID，trace DSQII，Thermo）系统分离检测，经色谱柱 DB-1（60 m0.32 mm 1 m）连接 MS检测器分析 C4C12化合物；经 Gaspro色谱柱（30 m0.32 mm）连接表2VOCs分析组分Table 2Measurement of VOCs组分烷烃分析物种异丁烷正丁烷异戊烷戊烷乙烷环戊烷2，3-二甲基丁烷2-甲基戊烷3-甲基戊烷己烷甲基环戊烷2，4-二甲基-戊烷环己烷2-甲基己烷3-甲基己烷2，2，4-三甲基戊烷庚烷丙烷甲基环己烷2，3，4-三甲基戊烷2-甲基庚烷3-甲基庚烷辛烷壬烷十一烷组分烯烃炔烃卤代烃芳香烃分析物种正丁烯1，3-丁二烯顺-2-丁烯反-2-丁烯3-甲基-1-丁烯1-戊烯异戊二烯2-甲基-2-丁烯4-甲基-1-戊烯正己烯乙烯乙炔二氯甲烷二氯乙烷三氯甲烷1，2-二氯乙烷1，2-二氯丙烷四氯乙烯氯苯对二氯苯苯甲苯乙苯间对二甲苯苯乙烯组分芳香烃OVOCs分析物种邻二甲苯异丙基苯丙基苯间乙基甲苯对乙基甲苯1，3，5-三甲基苯邻乙基甲苯1，2，4-三甲基苯间二乙苯对二乙苯丙醛丙酮甲基叔丁基醚丁醛丁烯酮乙酸乙酯2-丁酮2-戊酮戊醛3-戊酮正己醛379环境科学学报43 卷FID检测器分析C2C3化合物.色谱柱初始温度为30 保持10 min，以3.8 min-1升至90 保持1 min，再以15 min-1升至130，8.5 min-1升至200 保持10 min；在高纯氦气（99.9%）的推动下经过滤脱氧进一步净化，采用恒压模式进样，柱前压137 kPa；传输线温度为200.质谱条件：离子源温度为220；电离方式为电子轰击（EI），电离能为70 eV，电子倍增器电压1750 V.扫描方式为全扫描，扫描范围为45200 Pa，扫描频率为4.21 scanss-1.为保证仪器稳定性，选取7个体积分数的标准化合物绘制工作曲线（210-9、410-9、610-9、810-9、1010-9、2010-9、4010-9），每个浓度进样3次，每个浓度的RSD小于30%，取平均保留时间和平均响应值建立标准曲线.本系统的方法检出限为0.510-9.利用标准曲线的中间浓度进行日校正对工作曲线的有效性进行判别，定量结果与实际浓度偏差30%以内.采用4-溴氟苯对GC/MS仪器进行调谐校正.标准曲线相关系数均大于99%，质量控制指标均符合要求.2.4源反应活性计算本研究采用最大增量反应活性（maximum incremental reactivity，MIR）估算源反应活性（SR）大小.我国大部分城市地区处于臭氧生成的VOCs控制区（Tan et al.，2018），MIR在VOCs控制区有较强的适用性（邱婉怡等，2020）.SR 值可以在不考虑VOCs排放强度情况下，对污染源VOCs单位排放量的臭氧形成潜力进行对比分析，适用于估算大面积臭氧形成（Wang et al.，2016；Li et al.，2022），对于衡量单位质量VOCs排放物产生臭氧的量度具有重要的参考意义.计算公式见式（1）.SR=inxiMIRi（1）式中，SR为VOCs 的臭氧生成系数（g g-1）；xi为第i种VOC组分的质量分数；MIRi为第i种VOC 组分在臭氧最大增量反应中的臭氧生成系数（g g-1），MIR值参照Carter等（19942010）及邱婉怡等（2020）的研究结果.3结果与讨论（Results and discussion）3.1整车制造行业各工艺VOCs排放浓度对运城市某整车制造行业共分析了71种VOCs组分，包括25种烷烃、11种烯烃、1种炔烃、8种卤代烃、15种芳香烃和12种OVOCs.整车制造行业排放VOCs浓度结果如表3所示，有组织排放VOCs浓度为1.3512.29 mg m-3，无组织排放VOCs浓度为0.880.91 mg m-3，其中无组织排放浓度远小于有组织排放，这可能是由于 VOCs 排放到空气中被快速分散所致，也可以侧面表明该车间集中处理VOCs废气具有明显的作用.不同工艺使用的原始材料、生产条件、处理工艺和排放类型使得VOCs排放浓度存在显著差异，整车制造行业国内目前尚没有统一的排放标准，少数地区制定了当地汽车行业 VOCs 排放限值，运城市该整车制造行业均满足北京（20 mg m-3）、天津（40 mg m-3）、陕西（50 mg m-3）、江苏（30 mg m-3）、河北（50 mg m-3）和上海（20 mg m-3）等地区对VOCs 排放要求.表3整车制造行业排放VOCs浓度Table 3VOCs emission concentration in vehicle manufacturing industry采样环节塑料件喷漆车架喷漆补漆电泳烘干（驾驶室）喷漆-电泳烘干中涂-面漆烘干涂装车间厂房外调漆车间厂房外溶剂成分丙烯酸漆丙烯酸漆丙烯酸漆丙烯酸聚氨酯、环氧底漆丙烯酸聚氨酯、环氧底漆丙烯酸漆丙烯酸漆丙烯酸漆采样位置喷漆废气排气口喷漆废气排气口补漆废气排气口烘干废气排气口烘干废气排气口烘干废气排气口车间门外一米处车间门外一米处VOCs浓度/（mg m-3）2.490.3012.290.567.452.778.541.671.690.211.350.240.880.913803 期谷欣等：某整车制造企业挥发性有机物排放特征及反应活性研究3.2整车制造不同环节VOCs排放成分比较本文研究分析了整车制造的8个工艺过程中排放的VOCs组分特征，图2a为8个采样点VOCs平均浓度物种占比，图2b为不同工艺过程中VOCs物种浓度值占比.与珠江三角洲（PRD）地区的汽车涂装厂研究一致，芳香烃、OVOCs 和烷烃是整车制造行业中的主要 VOCs 组成（Ou et al.，2022），分别占 VOCs 总排放的33%、28%和32%，各车间生产过程中VOCs物种浓度与其平均占比有明显的差别.烘干环节排放VOCs种类较为相似，以烷烃和OVOCs为主，两者占VOCs总排量的70%左右，喷漆-电泳烘干车间和中涂-面漆烘干两个工艺排放VOCs中烯烃具有明显排放占比（11%15%），不同之处在于，中涂-面漆烘干车间使用的油性漆排放的芳香烃（9%）较喷漆-电泳烘干车间芳香烃（2%）水性漆排放占比相对更高.塑料件喷漆环节排放VOCs最多的组分为OVOCs（43%）、芳香烃（24%）和卤代烃（14%）.而芳香烃是车架喷漆过程中排放VOCs最多的物种，占总排放66%，是产生芳香烃最多的环节.补漆工艺中VOCs排放组分较为均衡，烷烃、芳香烃和OVOCs各占 VOCs排放约 1/3.涂装车间外无组织排放烷烃排放最高（45%），其次为芳香烃（27%）、OVOCs（23%），烯烃占比几乎可以忽略.调漆车间外无组织排放烷烃（78%）是主要的物种，与涂装工艺不同，烯烃（11%）占有更高的比例.3.3与其他研究结果的比较将所研究行业不同地区的VOCs排放进行分析比较，观察到不同工艺环节中VOCs组分存在显着差异.目前对于整车制造行业排放的VOCs成分特征已有较多研究，将本文结果和已有排放特征进行对比分析（表4）.虽然不同地区、企业所排放的VOCs浓度相差较大，特征VOCs排放组分也不尽相同，但在大多数研究中，芳香烃基本都是VOCs废气排放占比中较大的物种，其中三甲苯（1，2，4-三甲苯、1，2，3-三甲苯、1，3，5-三甲苯）、二甲苯（邻二甲苯、间/对二甲苯）、甲苯和苯都具有较高的排放，芳香烃排放占比为31%83%（莫梓伟等，2015；翟增秀等，2018；刘厚凤等，2021；王海林等，2021）.方莉等（2020）在研究北京市典型汽修企业VOCs排放时，发现水性漆企业排放的VOCs以烷烃为主，油性漆企业以卤代烃为主，占比均大于50%.Ou等（2022）研究珠江三角洲地区ULE水性漆发现OVOCs是最多的排放组分（55.6%）.末端控制装置是影响VOCs组分的重要因素之一（Wang et al.，2022），使用活性炭吸附的源排放中，OVOCs排放占比约为20%，据文献（黄丽等，2016）报道活性炭对醇类和酯类等OVOCs组分具有较好的吸附能力，活性炭+UV光解或活性炭+UV光催化之后OVOCs占比相对较低，但芳香烃组分占比较大.与其他处理方法最后产物基本是芳香烃或OVOCs结果不同，使用蓄热式燃烧技术（RTO）处理后排放的VOCs组分中烷烃将近有20%的占比，该末端处理技术将VOCs有机废气中大分子高温氧化成CO2和H2O（张亚刚等，2021），增加了低活性VOCs组分排放.图2VOCs排放组分浓度及占比Fig.2Average concentration and percentages of six categories VOCs from the vehicle manufacturer381环境科学学报43 卷表4不同末端处理后整车制造企业VOCs排放特征组分对比Table 4Comparison of VOCs emission characteristic components of vehicle manufacturers after different end treatments油漆类型油性漆混合漆排放浓度/（mg m-3）3.09125.440100.395.522.302.134.2234.1840.934.9111.64050主要物种芳香烃（31%）卤代烃（23%）OVOCs（43%）芳香烃（71%）卤代烃（20%）芳香烃（53%）卤代烃（25%）OVOCs（21%）芳香烃（77%）OVOCs（21%）芳香烃（48%）卤代烃（32%）OVOCs（18%）卤代烃（56%）、芳香烃（25%）OVOCs（17%）芳香烃（83%）烷烃（15%）烷烃（16%）芳香烃（24%）OVOCs（43%）芳香烃、OVOCs芳香烃（57%）OVOCs（27%）芳香烃（73%）烷烃（21%）芳香烃（35%）OVOCs（63%）芳香烃（67%）卤代烃（23%）芳香烃（46%）卤代烃（24%）OVOCs（30%）主要VOCs组分乳酸乙酯、1，2，4-三乙基苯、1，2-二氯丙烷、1，3，5-三甲基苯、四氯化碳、甲苯、丙酮甲苯、间/对二甲苯、1，2-二氯乙烷、乙酸乙酯、邻-二甲苯、1，2-二氯丙烷1，2-二氯丙烷、乳酸乙酯、甲苯、乙苯、邻-二甲苯、间/对-二甲苯甲苯、乙苯、邻-二甲苯、间/对-二甲苯、乳酸乙酯甲苯、乙苯、邻-二甲苯、间/对-二甲苯、1，2-二氯乙烷、乳酸乙酯1，2-二氯乙烷、1，2-二氯丙烷、甲苯、4-甲基-2-戊酮、间对二甲苯、邻二甲苯、乙苯、乙酸乙酯、乙醛邻二甲苯、乙苯、1，2，4-三甲苯、甲苯、间/对二甲苯、苯、1，2，3-三乙基苯、庚烷丁烯酮、甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯、异戊烷、间对二甲苯甲苯、乙酸正丁酯、对/间-二甲苯、1，2-二氯丙烷、乙苯、乙酸甲酯、环己烷和丙二醇单甲醚间/对二甲苯、邻二甲苯、1，2，4-三甲苯、间乙基甲苯、甲基异丁基酮1，2，4-三甲苯、间乙基甲苯、1，2，3三甲苯、癸烷、十二烷甲基异丁基酮、1，2，4-三甲苯、异丙醇、2-己酮1，2，4-三甲苯、间/对二甲苯、氯代甲苯、乙酸乙酯邻-二甲苯、间/对-二甲苯、1，2-二氯丙烷、乳酸乙酯处理工艺活性炭+光催化活性炭吸附活性炭+UV 光解未指明沸石浓缩转轮+RTO治理技术RTO 处理后排放文丘里排口沸石转轮活性炭吸附来源陈鹏等，2021方莉等，2020田亮等，2017本研究王文秀等，2017钱珍余等，2022陈鹏等，20213.4整车制造VOCs源谱构建及分析将不同环节测的VOCs 排放浓度进行降序筛选，获得了整车制造典型工序重点环节 VOCs 特征组分（图3）.其中2，2，4-三甲基戊烷、3-戊酮、间-乙基甲苯、丙基苯、1，3，5-三甲苯、甲苯、邻-乙基甲苯、1，2，4-三甲苯、乙苯、辛烷、对乙基甲苯、丁烯酮、乙酸乙酯、乙醇等是排放浓度较高的组分.3823 期谷欣等：某整车制造企业挥发性有机物排放特征及反应活性研究由于烘干工艺过程排放的VOCs是经燃烧处理后排放的，与刘郁葱等（2016）研究结果排放为芳香烃 不同，本研究主要VOCs组分为烷烃和OVOCs，以2，2，4-三甲基戊烷、3-戊酮、2，3，4-三甲基戊烷、丙烷、乙醇排放为主.烘干工艺采用的原料相近，且都采用三元体直燃机燃烧处理，排放的VOCs废气经高温处理后，产生了较多的烷烃和烯炔烃等小分子组分（刘郁葱等，2016；Liu et al.，2021），使短链烷烯烃均有较大的占比.喷涂环节排放组分多为芳香烃和OVOCs，车架喷漆环节以甲苯、乙苯、邻-二甲苯为主.塑料件喷漆环节首要排放类型为OVOCs，其次为芳香烃和卤代烃，OVOCs排放以丁烯酮为主，芳香烃排放以甲苯为主，卤代图3各工艺VOCs特征排放组分浓度占比Fig.3Concentration proportion of VOCs characteristic emission components in each process383环境科学学报43 卷烃排放以二氯甲烷为主.补漆环节芳香烃和OVOCs均有较大贡献，主要排放物质为乙酸乙酯、丁烯酮和甲苯.喷涂环节使用的油漆基本为油性丙烯酸漆，VOCs排放组分中含有较多芳香烃和OVOCs有机组分，烷烃和烯炔烃在涂装工艺VOCs废气中的总体所占比例不高，表明喷涂及补漆环节排放的VOCs种类易受油漆类型影响（Zhou et al.，2021）.无组织排放与叶露等（2021）研究上海某汽车工业园区边界无组织排放结果一致，丙烷、乙烷、乙炔、正丁烷、异丁烷和异戊烷等明显贡献，除此之外经Yuan等（2010）研究甲苯同样是汽车涂料无组织VOCs排放的主要种类之一，这可能与甲苯常用来做油性漆溶剂有关.OVOCs是无组织排放的主要贡献，可能是由于它们的高挥发性有利于以逃逸形式排放，没有完全被末端处理设施捕获处理（Ou et al.，2022）.3.5整车制造VOCs活性评估我国目前控制VOCs活性排放主要集中在对芳香烃和烯烃，由图4可以看出，本次调研的整车制造行业VOCs排放源中SR值较大的组分中芳香烃分别为甲苯、乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯、间乙基甲苯和1，3，5-三甲苯，OVOCs主要组分为3-戊酮、乙醇和正己醛.烷烃组分为异戊烷和2，2，4-三甲基戊烷.该行业VOCs排放排放浓度较高的组分分别为甲苯、丁烯酮、乙苯、乙酸乙酯、2，2，4-三甲基戊烷、邻二甲苯、间对二甲苯、辛烷、丙烷和3-戊酮等，排放较高的VOCs组分和SR值较大的VOCs组分存在明显差异，因此，使用基于排放的控制策略进行监管的VOCs行业将与基于SR活性控制的策略有很大不同.具体到各个环节中，整车制造行业排放VOCs的SR值为0.813.83 g g-1，计算结果如图5所示，其中制车架喷涂环节SR值最高，从VOCs 排放物种可以看出芳香烃占主要贡献，且具有较大的MIR值，是源反应活性最高的排放环节.结合图5和图6可以看出，烘干过程中VOCs排放浓度烷烃最高，源反应活性最高的物种反而是芳香烃、烯烃和OVOCs；喷漆和补漆环节源反应活性最高的物种均为芳香烃；涂装车间无组织排放源反应活性和排放浓度一致，为烷烃和芳香烃；调漆车间主要浓度排放为烷烃，源反应活性最大的物种仍为烷烃.喷漆-电泳烘干车间、中涂-面漆烘干车间、涂装车间外和调漆车间外排放浓度均比较低，但喷漆-电泳烘干车间、中涂-面漆烘干车间、涂装车间外3个车间的SR值明显大于调漆车间外，这是由于前3个车间内烯烃及芳香烃具有较高的活性，从而造成SR值较大.因此，在控制挥发性有机化合物的排放时，不应只注意控制挥发性有机污染物排放浓度影响，建议使用不含甲苯等溶剂的水性油漆从源头替代油性涂料.从基于反应性的VOCs控制的角度来看，应着眼于改进具有较小活性的化学配方产品，加强对VOCs排放源中高反应性特征物种的识别和控制.图4不同生产环节中VOCs活性组分比较Fig.4Comparison of VOCs active components in different production links3843 期谷欣等：某整车制造企业挥发性有机物排放特征及反应活性研究4结论（Conclusions）1）VOCs有组织排放VOCs浓度为1.3512.29 mg m-3，无组织排放VOCs浓度为0.880.91 mg m-3.其中烘干工艺中排放组分主要为烷烃和OVOCs；喷涂补漆工艺中排放组分主要为芳香烃和OVOCs；无组织排放组分主要为烷烃.2）2，2，4-三甲基戊烷、3-戊酮、间-乙基甲苯、丙基苯、1，3，5-三甲苯、甲苯、邻乙基甲苯、1，2，4-三甲苯、乙苯、邻二甲苯、辛烷、丙烷、对乙基甲苯、丁烯酮、乙酸乙酯和乙醇等是整车制造行业特征排放组分.3）不同废气治理设施是影响整车制造不同环节VOCs组会差异的重要因素之一.4）物种SR值与各环节排放的特征VOCs物种具有一定相关性，烯烃、芳香烃和OVOCs是主要的贡献来源，因此，应加强对烯烃、OVOCs 和芳香烃等活性较高的组分进行识别和控制，以达到从源头削减的效果.责任作者简介：李杏茹，女，博士，副教授，硕士生导师，研究领域为大气化学与环境，主持和参加国家级科研项目等10余项.图5VOCs排放源浓度与SR值Fig.5VOCs emission source concentration and SR value图6各工艺生产环节VOCs源反应活性Fig.6Source reactivity of VOCs in each process385环境科学学报43 卷参考文献（References）：Ainsworth E A，Yendrek C R，Sitch S，et al.2012.The effects of tropospheric ozone on net primary productivity and implications for climate changeJ.Annual Review of Plant Biology,63(1):637-661Cater W P L 2010.Development of the SAPRC-07 chemical mechanismJ.Atmospheric 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