張掖市揮發性有機污染物走航監測結果及污染特征分析

克 選，郎 濤，李 霞

（甘肅省張掖生態環境監測中心，甘肅 張掖 734000）

1 原理與方法

主要針對張掖市附近區域VOCs（wlatile organiz compounds.VOCs）排放情況以及異味投訴的污染溯源問題，采用質譜走航監測系統對環境空氣中VOCs 進行快速檢測，鎖定VOCs 的排放區域，對VOCs 物質種類進行現場快速、準確的定性定量分析。

1.1 監測原理

這次開展監測使用的走航監測分析系統是由杭州譜育科技發展有限公司提供，這套系統包含揮發性有機污染物走航監測系統、空氣常規6 參數監測系統以及H2SNH3 異味監測系統。揮發性有機污染物走航監測系統具有直接進樣質譜分析通道與氣相色譜-質譜分析通道，由雙質譜通道構成，具有單質譜分析與氣相色譜-質譜聯用分析（GC-MS）兩種應用模式，兩種模式同時使用。質譜分析通道實現快速篩查[1]，氣相色譜-質譜分析通道實現準確的定性和定量分析[2-3]。

1.2 質量保證與控制

在走航監測前用空白樣品將走航監測系統運行一遍，用TO15 進行一次標準樣片校準，確保系統各標準曲線相關系數的穩定性。平時對儀器定期維護保養，對系統內色譜柱、吸附管以及離子阱等定期檢測更換。走航監測時將系統采樣口放置在走航車頂部，減少汽車尾氣對于走航監測的影響。在對VOCs 組分定性定量分析時，將走航車停車熄火后對樣品進行采集及分析，以避免走航車尾氣對樣品分析產生影響。

2 監測結果與分析

2.1 走航監測內容

2019 年12 月6 日9 時30 分—2019 年12 月6日12 時30 分；12 月6 日15 時00 分—2019 年12月6 日17 時20 分；12 月6 日20 時00 分—2019年12 月6 日22 分40 時；12 月7 日09 時00 分—2019 年12 月7 日11 時50 分。對張掖市開展了四輪次VOCs 走航監測，并對多個VOCs 排放異常點位進行監測分析。走航期間3d 主導風向均為東南風/西北風如圖1 所示。

圖1 張掖市12 月6 日—12 月7 日整體VOCs 走航線路圖

2.2 監測結果及分析

2.2.1 整體走航監測結果

2019 年12 月6 日—2019 年12 月7 日對張掖市國控點周邊區域開展了四輪次VOCs 走航監測，并對多個VOCs 排放異常點位進行監測分析。走航過程中均出現有VOCs 濃度明顯上升點位區域，其中12 月6 日上午頻繁出現濃度異常的點位主要有東環路與長沙門路交叉口，12 月6 日下午主要有中石油油庫、大弓農化下風向，12 月6 日夜間主要有大弓農化西側道路、城東路與昆侖大道交叉口、PM2.5飆高路段，12 月7 日上午主要有北環路漢庭酒店南側道路、張掖中醫院門口。2d 四輪次VOCs 走航監測總體情況如圖2～5 所示：

圖2 張掖市國控點周邊區域12 月6 日上午VOCs 走航情況

圖3 張掖市國控點周邊區域12 月6 日下午VOCs 走航情況

圖4 張掖市國控點周邊區域夜間VOCs 走航情況

圖5 張掖市國控點周邊區域12 月7 日上午VOCs 走航情況

2.2.2 數據明顯上升點位定性定量監測結果

走航過程中對VOCs 濃度明顯上升點位區域的東環路與長沙門路交叉口、中石油油庫、大弓農化下風向、大弓農化西側道路、城東路與昆侖大道交叉口、PM2.5飆高路段、北環路漢庭酒店南側道路、張掖中醫院門口等8 個點位進行定性定量分析如圖6～11 所示。結果顯示：

圖6 東環路與長沙門路交叉口點位主要污染因子比例分布圖

圖7 中石油油庫點位主要污染因子比例分布圖

圖8 大弓農化下風向附近道路點位主要污染因子比例分布圖

圖9 大弓農化西側道路點位主要污染因子比例分布圖

圖10 城東路與昆侖大道交叉口點位主要污染因子比例分布圖

圖11 PM2.5 飆高路段點位主要污染因子比例分布圖

1）東環路與長沙門路交叉口點位主要污染因子及含量：丁烷含量為353.793μg/m3，占比29%；正戊烷含量為243.003μg/m3，占比20%。

2）中石油油庫點位主要污染因子及含量丁烷含量為350.908μg/m3，占比24%；正戊烷含量為290.67μg/m3，占比20%。

3）大弓農化下風向附近道路點位主要污染因子及含量：氯苯含量為94.186μg/m3，占比20%；丙酮含量為95.806μg/m3，占比21%。

4）大弓農化西側道路點位主要污染因子及含量氯苯含量為154.539μg/m3，占比19%；乙酸乙酯含量為130.531μg/m3。

5）城東路與昆侖大道交叉口點位主要污染因子及含量：丁烷含量為387.27μg/m3，占比40%；正戊烷含量為104.256μg/m3，占比11%。

6）PM2.5飆高路段點位主要污染因子及含量：丙酮含量為207.748μg/m3，占比2%；苯含量為180.056μg/m3，占比22%。

7）北環路漢庭酒店南側道路點位主要污染因子及含量：乙酸仲丁酯含量為119.683μg/m3，占比12%；丁烷含量為116.42μg/m3，占比12%。

8）張掖中醫院門口點位主要污染因子及含量苯含量為87.318μg/m3，占比18%；丙酮含量為70.391μg/m3，占比15%，占比15%。

3 污染特征分析

3.1 總體情況

本次VOCs 走航監測詳細記錄了張掖市國控點周邊區域的VOCs 污染趨勢圖，包括：苯、甲苯、苯乙烯等，均為環境風險較大VOCs 污染因子，容易造成人體傷害，導致O3及PM2.5升高以及群眾異味投訴。苯、甲苯等因子均具有較強的毒性，具有“三致”效應，以苯為例，其已經被世界衛生組織國際癌癥研究機構列為一類致癌物質，此次走航監測中多個異常濃度點位均出現了上述物質。另外苯系物和烷烴類物質，與大氣中的OH 自由基反應效率極高，具有較高的增量反應活性（MIR），導致臭氧生成潛勢高，提升了區域光化學污染發生風險。同時，苯系物的二次氣溶膠（SOA）生成系數（FAC）普遍較高，苯系物與大氣中的OH 自由基、NO3自由基和O3反應，給本地帶來巨大的SOA 生成量，直接導致PM2.5濃度攀升。

3.2 VOCs 濃度異常點位分析

通過兩天VOCs 走航監測，發現主要有東環路與長沙門路交叉口，中石油油庫、大弓農化下風向，大弓農化西側道路、城東路與昆侖大道交叉口、PM2.5飆高路段、北環路漢庭酒店南側道路、張掖中醫院門口等8 個點位頻繁出現異常濃度高值，如圖所示，中石油油庫點位VOCs 總量峰值濃度最高，TVOC 達到了1458.25μg/m3，東環路與長沙門路交叉口點位，TVOC 峰值達1213.07μg/m3。

3.3 區域污染優控污染因子分析

張掖市走航監測污染因子有29 種，主要污染因子19 種，常規污染因子10 種。涉及芳香烴、酯類、酮類、烷烴、鹵代烴類污染物，主要包括:容易誘發投訴的異味及惡臭污染物：苯乙烯、苯、甲苯、乙酸乙酯等；高活性臭氧前體物：甲苯、二甲苯、乙基苯、正戊烷等，不僅毒性強，且增量反應活性（MIR）數值高，對區域生成貢獻值較大；強毒性污染物：1,2-二氯乙烷等。

3.4 惡臭異味因子分析

對引起張掖市區域異味惡臭的氣體進行來源解析，8 個點位含有苯，7 個點位含有甲苯、乙基苯、間/對-二甲基苯，5 個點位還有丙酮、正戊烷、正辛烷，4 個點位含有正己烷，3 個點位含有苯乙烯。

3.5 有毒有害因子分析

對人體毒性傷害的來源進行解析，8 個點位含有苯、甲苯，7 個點位含有間/對-二甲基苯、1,3，5-三甲基苯，3 個點位含有苯乙烯。

4 結論

（1）詳細記錄了張掖市區域內國控點及其周邊VOCs污染地圖，大致摸清了張掖市的一些污染狀況。

（2）識別出東環路與長沙門路交叉口，中石油油庫、大弓農化下風向，大弓農化西側道路、城東路與昆侖大道交叉口、PM2.5飆高路段北環路漢庭酒店南側道路、張掖中醫院門口等8 個點位附近區域存在VOCs 濃度異常高點，主要來源于張掖市周邊鄉村冬季燒煤取暖排放的煙氣，城區內小型企業生產過程排放、無組織揮發逸散。

（3）本次走航監測到主要污染因子29 種，其中優控因子19 種，涉及芳香烴、酯類、酮類、烷烴、鹵代烴類污染物。主要包括：容易誘發投訴的異味及惡臭污染物：苯乙烯、苯、甲苯、乙酸乙酯等；高活性臭氧前體物：甲苯、二甲苯、乙基苯、正戊烷等，不僅毒性強，且增量反應活性（MIR）數值高，對區域生成貢獻值較大；強毒性污染物：1,2-二氯乙烷等。

（4）初步梳理出本地優控因子列表，便于環保部門針對性加強VOCs 污染防控。

5 建議

（1）由于局地風向錯綜復雜，企業生產情況不明，短期監測不能完全代表該地區整體情況，建議規劃周期性方案進行深層次走航監測，全面掌握不同時段、不同氣象條件下VOCs 污染因子分布特征；針對走航監測發現的問題區域及企業，周邊易受擴散影響的敏感點位，建議安裝空氣VOCs 自動監測站，實現VOCs 及空氣常規參數等24h 連續在線監測，全面掌握區域污染特征和時空變化情況，第一時間感知污染排放，及時預測預警，實現精準管控，改善空氣質量。

（2）建議以高壓態勢強化涉氣“散、亂、污”企業整治，并強化整治效果，從源頭上堅決杜絕“小、散、亂、污”企業，重點改善區域內周邊鄉村冬季燒煤取暖的問題，加快治理設施改造升級，強化監管能力，確保穩定達標；強化揮發性有機物治理工作，督促轄區內已完成揮發性有機物治理的企業穩定達標運行；實行網格化管理，明確網格督查員，落實排查和整改責任。同時在臨界天氣、重污染、臭氧超標天氣督促涉氣企業錯峰生產，進一步降低工業企業對大氣環境的影響。

（3）企業應當全面開展泄漏檢測與修復（LDAR），建立健全管理制度，加強非正常工況排放控制和整治；積極采用清潔生產技術，提高轉化和利用率，對于設備、管線組件、工藝排氣、廢氣燃燒塔、廢水處理等過程加強管理。

（4）建議對區域污染企業加大管控力度，對區域企業不定期開展走航抽查監測，增強企業源頭減排意識，定期對企業有組織、無組織監測復查，評估整改執行力度與執行效果。