天津某地區(qū)石化工業(yè)周邊特征有機污染物分析

唐冰

（天津市濱海新區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站，天津 300450）

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天津某地區(qū)石化工業(yè)周邊特征有機污染物分析

唐冰

（天津市濱海新區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站，天津 300450）

摘要：天津市某地區(qū)是天津市重要的石油化工基地，也是大型石油化工企業(yè)的駐地。該地區(qū)的功能定位以及產(chǎn)業(yè)布局必然引起空氣中的有機揮發(fā)性組分增加，影響居民的生產(chǎn)生活。對天津某地區(qū)周邊石油化工產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機污染物種類及組分進行分析和整理，對苯系物類、鹵代烴類、有機硫化物類及其他類揮發(fā)性有機物在3個主要集中石化工業(yè)區(qū)周邊的濃度值和附近居民區(qū)相應物質(zhì)濃度值進行比較，進而確定該地區(qū)主要的揮發(fā)性有機污染物。

關鍵詞：石油化工；揮發(fā)性；有機污染物

天津市某地區(qū)是天津市重要的石油化工基地，也是大型石油化工企業(yè)的駐地。該地區(qū)的功能定位以及產(chǎn)業(yè)布局必然引起空氣中的有機揮發(fā)性組分增加，對居民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生影響，其中以該地區(qū)周邊的化工、醫(yī)藥等行業(yè)對城區(qū)居民生活影響最為顯著。

近年來該地區(qū)環(huán)境異味信訪事件頻發(fā)，其中以夏季7、8月份尤為明顯。我們應用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和便攜式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對該地區(qū)進行了大量的常規(guī)監(jiān)測和應急監(jiān)測，對周邊石油、化工、醫(yī)藥等企業(yè)的情況進行了全面的調(diào)查分析并積累了大量分析數(shù)據(jù)。

圖1　選取的工業(yè)區(qū)與居民區(qū)相對位置圖Fig.1 The relative position of selected industrial areas and residential area

由于該地區(qū)周邊產(chǎn)生揮發(fā)性有機物污染的企業(yè)類型多，污染源分布區(qū)域性較強，揮發(fā)性有機物污染具有種類多、相對濃度低、污染區(qū)域性強的特點。在對該地區(qū)進行揮發(fā)性有機污染物環(huán)境監(jiān)測過程中，最多可定性的有機物種類達到140余種，最少可定性為10余種，其中最常見的為苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醇、二氯苯、丙酮、萘、二硫化碳以及各種氟氯烴、烷烴類，其濃度日常值均在0～0.05mg/m3，除萘多為天然植物揮發(fā)，不計入工業(yè)生產(chǎn)影響之外，其余按單種物質(zhì)計算遠達不到對居民生產(chǎn)生活造成嚴重影響的程度，但多種物質(zhì)的累加和長期存在還是會對居民的生活造成長期影響。本文按照對附近居民的影響程度，選取了幾個特征工業(yè)區(qū)及一個居民區(qū)近年來的特征有機物濃度進行了比較分析。如圖1所示。

1　苯系物類

苯系物為化工生產(chǎn)普遍應用的原料，也是空氣中主要存在的揮發(fā)性有機污染物之一。空氣中苯系物污染的來源包括化工生產(chǎn)原料揮發(fā)、生產(chǎn)廢氣排放、自行車企業(yè)噴烤漆過程的排放和交通尾氣污染等。

不同地點各種苯系物出現(xiàn)的濃度進行分析比較如表1所示。

表1　不同地點苯系物種類及濃度比較 單位：［μg/m3］Tab.1　Comparison of BTEX type and concentration in different sites unit:［μg/m3］

對表1數(shù)據(jù)分析如下：

第一，苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯作為重要的化工原料，在該地區(qū)石油化工工業(yè)區(qū)有廣泛的應用。

第二，該地區(qū)石化工業(yè)區(qū)2周邊苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯濃度明顯高于石化工業(yè)區(qū)1周邊，主要原因是石化工業(yè)區(qū)1有機物均為高空排放，排氣筒高度多在100m以上，在高空擴散較好，影響范圍廣，但對周邊城區(qū)影響不大。而石化工業(yè)區(qū)2有機物排放高度多在15～25m，生產(chǎn)過程中又多有原料揮發(fā)等無組織排放，對附近居民區(qū)的影響相對要大。

第三，自行車噴烤漆行業(yè)近年來在該地區(qū)發(fā)展較快，相應帶來的乙苯、二甲苯等污染不容忽視。

第四，以居民區(qū)作為對照點，污染物到達城區(qū)濃度水平會有明顯降低，二氯苯、1-乙基-4-甲基苯，隨空氣擴散到達監(jiān)測點位時已低于其檢出限。如圖2所示。

圖2　不同地點苯系物種類及濃度比較Fig.2 Comparison of BTEX type and concentration in different sites

2　鹵代烴類

鹵代烴類作為主要的工業(yè)溶劑和化工合成原料，被廣泛應用于化工、制藥、有機合成等行業(yè)。該地區(qū)空氣中鹵代烴類物質(zhì)種類多，除二氯甲烷、三氯氟甲烷、三氯甲烷和四氯化碳外，出現(xiàn)濃度均為較低水平。

表2　不同地點揮發(fā)性鹵代烴類濃度比較 單位：［μg/m3］Tab.2　Comparison of volatile halogenate hydrocarbon concentration in different sites unit:［μg/m3］

對表2數(shù)據(jù)分析如下：

第一，鹵代烴類物質(zhì)在石化工業(yè)區(qū)2和石化工業(yè)區(qū)3中小型化工企業(yè)應用較多。

第二，二氯甲烷為無色、易揮發(fā)的液體，具有香甜氣味，有類似醚的刺激性氣味，由于該化合物光解的速率很快，使之不可能在大氣中蓄積。其初始降解產(chǎn)物為光氣和一氧化碳，進而再轉(zhuǎn)變成二氧化碳和鹽酸。

第三，一氟三氯甲烷（簡稱Freon11）是優(yōu)良的物理發(fā)泡劑，在聚氨酯工業(yè)生產(chǎn)中多有應用，屬低毒類，弱麻醉劑，有醚味，對大氣臭氧層破壞力極強。

第四，鹵代烴類物質(zhì)雖然在城區(qū)空氣中蓄積量不大，但其對環(huán)境的破壞力較強，特別是氟里昂類物質(zhì)，應嚴格控制其在工業(yè)上使用。如圖3所示。

圖3　不同地點揮發(fā)性鹵代烴類濃度比較Fig.3　Comparison of volatile halogenate hydrocarbon concentration in different sites

3　有機硫化物類

有機硫化物均具有難聞的氣味，屬于惡臭類物質(zhì)，天然有機硫化物多存在于石油中。廢水的厭氧生物處理過程和垃圾處理的生物分解過程均有有機硫化物的產(chǎn)生。其中二硫化碳為重要的工業(yè)溶劑，二甲基硫醚又稱甲硫醚或二甲硫，用于合成二甲基亞砜等，也用作溶劑。不同地點有機硫化物濃度比較，如表3所示。

表3　不同地點有機硫化物濃度比較 單位：［μg/m3］Tab.3　Comparison of organic sulfide concentration in different sites unit:［μg/m3］

圖4　不同地點有機硫化物濃度比較Fig.4 Comparison of organic sulfide concentration in different sites

該地區(qū)周邊的有機硫化物呈現(xiàn)局部濃度較高的特點，因此在不利氣候條件下會對石化工業(yè)區(qū)1和石化工業(yè)區(qū)2附近居民產(chǎn)生一定影響，隨擴散距離增加濃度降低。如圖4所示。

4　其他

除苯系物、鹵代烴、硫化物幾類物質(zhì)外，工業(yè)區(qū)和居民區(qū)周邊還存在丙酮、烯烴、烷烴等揮發(fā)性有機化合物，如表4、圖5所示。

表4　不同地點其他揮發(fā)性有機物濃度比較 單位：［μg/m3］Tab.4　Comparison of other volatile organic compound concentration in different sites unit:［μg/m3］

圖5　不同地點其他揮發(fā)性有機物濃度比較Fig.5　Comparison of other volatile organic compound concentration in different sites

除以上列出的各種物質(zhì)以外，尚有部分揮發(fā)性有機物因條件限制無法準確定量，如酚類,、聯(lián)氨類、醛類、氰酸酯類、噻唑等。

5　結(jié)語

第一，該地區(qū)為天津市重要的石油化工基地，城區(qū)周邊化工醫(yī)藥等企業(yè)較多，這些企業(yè)揮發(fā)性有機物的排放必然對城區(qū)的空氣環(huán)境造成影響。

第二，該地區(qū)的揮發(fā)性有機物污染仍以苯系物為主，有機硫化物和鹵代烴類等物質(zhì)也是參與造成異味

的主要物質(zhì)。

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Analysis of organic pollutant of petrochemical industry peripheral characteristics in a certain area of Tianjin

TANG Bing
(Environmental Protection Monitoring Station of Binhai New Area of Tianjin,Tianjin 300450,China)

Abstract:A certain region of Tianjin is an important petrochemical base and large-scale resident of petrochemical enterprises.The functional orientation and industrial distribution of this region will inevitably lead to the increase of organic volatile components in the air and affects the production life of residents.Volatile organic pollutant types and components produced by petrochemical industry around the region in Tianjin were analyzed in this paper,concentration value of BTEX,halogenate hydrocarbons,organic sulfides and other types of volatile organic compounds produced in three major petrochemical industrial zone and residential areas were compared,and then identify the main volatile organic pollutants in this region.

Key words:Tianjin;Petrochemical industry;Volatility;Organic pollutants

中圖分類號：X 513

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）08-0110-04

收稿日期：2016-01-29