1、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
2、（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（
3、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 Un
4、iversity，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 veh
5、icle 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 o
6、f 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 fugitiv
7、e 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-parax
8、ylene，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 manuf
9、acturing1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
10、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.
11、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.
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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
