—— PROUCTS LIST
天津城區(qū)環(huán)境空氣VOCs 濃度及惡臭污染感官分析
儀器:
N6000-5D VOCs在線(xiàn)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析儀
德國(guó) rbr ecom EN3便攜式精密煙氣分析儀
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摘要:為研究天津市環(huán)境空氣VOCs濃度水平及惡臭感官污染特征,采用網(wǎng)格布點(diǎn)法在天津中心城區(qū)布點(diǎn)26個(gè),分別對(duì)春、夏、秋、冬四季進(jìn)行了系統(tǒng)采樣.分析結(jié)果顯示,天津市不同季節(jié)VOCs主要物質(zhì)組成存在一定差異,城市空氣由于受各種污染源的影響,臭氣濃度普遍出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn).VOCs總濃度季節(jié)變化特征為:春季(0.276mg·m-3)>秋季(0.275mg·m-3)>冬季(0.236mg·m-3)>夏季(0.179mg·m-3).濃度統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,VOCs總體濃度范圍主要集中在0—0.30mg·m-3濃度區(qū)間,在此區(qū)間4個(gè)季節(jié)的樣品百分比均在70%以上.臭氣濃度統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,臭氣濃度小于20(無(wú)量綱)的樣品比例僅為36.19%.與一類(lèi)區(qū)廠(chǎng)界標(biāo)準(zhǔn)相比,春季僅2.56%的樣品臭氣濃度低于10,夏季臭氣濃度小于10的樣品比例高,為45.45%,冬季也較高,為35.90%,秋季為13.51%.與二類(lèi)區(qū)廠(chǎng)界標(biāo)準(zhǔn)相比,春季僅10.26%達(dá)標(biāo),夏季63.64%達(dá)標(biāo),秋季16.22%達(dá)標(biāo),冬季71.80%達(dá)標(biāo).
關(guān)鍵詞:環(huán)境空氣,揮發(fā)性有機(jī)物,惡臭污染,感官分析.
大氣中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的濃度相對(duì)于其他化學(xué)組分較低,但這些痕量有機(jī)物在大氣中的化學(xué)反應(yīng)會(huì)顯著改變大氣物理和化學(xué)性質(zhì),繼而影響空氣質(zhì)量.城市地區(qū)高濃度的臭氧和二次細(xì)顆粒物的形成都圍繞著揮發(fā)性有機(jī)物的光化學(xué)過(guò)程.此外,惡臭污染已成為人民群眾為關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題之一,一切刺激嗅覺(jué)器官引起人們不愉快感覺(jué)及損害生活環(huán)境的氣味統(tǒng)稱(chēng)為惡臭,其主要成分為揮發(fā)性有機(jī)物.日本22種惡臭受控物質(zhì)中,除氨和硫化氫外,其余20種均為揮發(fā)性有機(jī)物.我國(guó)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的8種受控物質(zhì)中6種為揮發(fā)性有機(jī)物.《我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要》和國(guó)家環(huán)境保護(hù)部在《“十二五”時(shí)期污染防治工作要點(diǎn)》中都明確提出要加強(qiáng)惡臭污染物治理,充分顯示了國(guó)家對(duì)于惡臭污染防治的決心和信心.
目前,國(guó)內(nèi)關(guān)于城市VOCs污染特征的報(bào)道主要集中在長(zhǎng)三角、珠江三角區(qū)等區(qū)域以及北京、上海、沈陽(yáng)、杭州等典型城市,但關(guān)于環(huán)境空氣VOCs濃度及惡臭感官污染分析的研究還鮮有報(bào)道.為了解我國(guó)城市環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物以及惡臭污染狀況,以天津市內(nèi)六區(qū)為調(diào)查對(duì)象,對(duì)天津城區(qū)環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物濃度和主要物質(zhì)組成以及臭氣濃度進(jìn)行了檢測(cè)和分析,以期為惡臭環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供一定的參考.
1樣品采集與分析
1.1采樣點(diǎn)的設(shè)置及采樣周期
采用網(wǎng)格布點(diǎn)法,在天津市區(qū)共布點(diǎn)26個(gè),覆蓋的功能區(qū),包括文教區(qū)、居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、交通密集區(qū)、風(fēng)景區(qū)、居住商業(yè)交通混合區(qū)等.本次采樣時(shí)間為2011—2012年,分別對(duì)春、夏、秋、冬四季進(jìn)行了采樣,獲得VOCs有效數(shù)據(jù)272個(gè),臭氣濃度有效數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)268?jìng)€(gè).
1.2主要儀器
真空不銹鋼罐(美國(guó)ENTECH公司);Entech罐采樣?低溫冷阱濃縮系統(tǒng)(美國(guó)ENTECH公司7100型號(hào));自動(dòng)清罐儀(美國(guó)ENTECH公司3100A型號(hào));Agilent7890A/5975C氣相色譜?質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫科技公司);采樣袋(天津迪蘭奧特環(huán)??萍奸_(kāi)發(fā)有限公司,8L).
1.3樣品采集和分析方法
1.3.1樣品采集
VOCs樣品采集:真空不銹鋼罐采樣法.采樣時(shí)間為2h,控制采樣流量為50mL·min-1.
臭氣濃度樣品采集:采樣袋采樣法,樣品避光保存,24h內(nèi)測(cè)定.
1.3.2分析方法
VOCs樣品采用氣相色譜?質(zhì)譜聯(lián)用法,參照美國(guó)EPATO?15方法.
臭氣樣品采用《空氣質(zhì)量惡臭的測(cè)定三點(diǎn)比較式臭袋法》(GB/T14675?93)分析.
2結(jié)果與討論
2.1VOCs濃度水平分析春季和夏季分別采集有效樣品78?jìng)€(gè),秋季采集有效樣品75個(gè),冬季采集有效樣品39個(gè).春季VOCs總濃度高,夏季低,4個(gè)季節(jié)VOCs總濃度由高到低依次為春季(0.276mg·m-3)>秋季(0.275mg·m-3)>冬季(0.236mg·m-3)>夏季(0.179mg·m-3).這與曹文文等對(duì)天津和沈陽(yáng)在2008年4月—2009年1月的數(shù)據(jù)分析結(jié)果相一致,即VOCs總濃度春、秋季大于冬、夏季.
天津市區(qū)不同季節(jié)VOCs主要物質(zhì)組成存在一定差異.表1給出了4個(gè)季節(jié)VOCs物質(zhì)濃度*10的物質(zhì)名稱(chēng)及濃度.濃度*10名的物質(zhì)涵蓋了含氧有機(jī)物、烷烴、鹵代烴、苯系物和硫化物等6類(lèi)物質(zhì).含氧有機(jī)物中,除冬季丙酮濃度較低外,乙醇和丙酮的濃度在其他季節(jié)均較高;烷烴檢出物質(zhì)種類(lèi)和濃度四季相差不大,主要為2?甲基丁烷、丁烷和戊烷;苯系物中,春季和夏季甲苯濃度較高,秋季和冬季則是苯濃度較高.李偉芳等對(duì)天津市環(huán)境空氣典型氣態(tài)物質(zhì)進(jìn)行了識(shí)別研究,結(jié)果表明,苯系物對(duì)感官臭氣濃度的影響遠(yuǎn)高于其他污染物.
為了進(jìn)一步說(shuō)明天津中心城區(qū)VOCs總濃度的分布狀況,表2對(duì)春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)有效樣品的VOCs總濃度進(jìn)行了概率分布統(tǒng)計(jì).從表2可以看出,4個(gè)季節(jié)VOCs總濃度在0.10—0.20mg·m-3之間的樣品數(shù)量是多的,春季和秋季樣品百分比均在35%以上,夏季和冬季在40%以上.此外,春季、夏季和冬季濃度區(qū)間在0—0.10mg·m-3的樣品數(shù)量也較多,樣品百分比均在20%以上,秋季則在0.20—0.30mg·m-3濃度區(qū)間的樣品較多,所占百分比為26.92%.綜合整體數(shù)據(jù)來(lái)看,天津中心城區(qū)VOCs總體濃度范圍主要集中在0—0.30mg·m-3濃度區(qū)間,在此區(qū)間4個(gè)季節(jié)的樣品百分比均在70%以上.4個(gè)季節(jié)VOCs總濃度波動(dòng)均較大,夏季濃度較為集中,春季和冬季較為分散.
2.2惡臭污染水平分析
臭氣濃度是指用清潔空氣(無(wú)臭空氣)稀釋惡臭樣品直至樣品無(wú)味時(shí)所需的稀釋倍數(shù).臭氣濃度既是衡量惡臭污染程度的一個(gè)綜合性感官指標(biāo),同時(shí)也是惡臭污染評(píng)價(jià)的重要量化指標(biāo).由于惡臭大都是多組分低濃度的混合氣體,各組分之間存在著協(xié)同、累加或拮抗作用,且某些物質(zhì)會(huì)根據(jù)濃度的變化表現(xiàn)出不同的氣味特征.因此,利用成分濃度分析法不能有效地反映惡臭樣品的特點(diǎn)以及對(duì)人的影響程度,因此惡臭污染的測(cè)定必須采用感官分析方法.
從臭氣濃度分布概率來(lái)看,春季和秋季臭氣濃度要高于夏季和冬季,這一結(jié)果與VOCs濃度變化較為一致.春季,臭氣濃度在30—40區(qū)間的樣品比例高,為28.21%,其次濃度在40—50區(qū)間的比例也較高為20.51%.夏季,臭氣濃度在0—10區(qū)間的樣品比例高,為45.45%,其次濃度在20—30區(qū)間的比例也較高,為19.48%.秋季,臭氣濃度分布狀況類(lèi)似于春季,臭氣濃度在30—40區(qū)間的比例高,為24.32%,其次是濃度在40—50的樣品比例,為17.57%.冬季,臭氣濃度在0—10和10—20比例高,樣品百分比均為35.90%.
我國(guó)尚未建立臭氣濃度的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)目前的惡臭法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)是1993年頒布的GB14554?93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一類(lèi)區(qū)廠(chǎng)界臭氣濃度標(biāo)準(zhǔn)值為10,二類(lèi)區(qū)廠(chǎng)界臭氣濃度標(biāo)準(zhǔn)值為20.與該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值比較,天津市背景調(diào)查結(jié)果顯示,城市空氣由于受各種污染源的影響,臭氣濃度普遍出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn).綜合春夏秋冬四季共獲得的268?jìng)€(gè)臭氣濃度數(shù)據(jù),臭氣濃度小于20的樣品比例僅為36.19%.與一類(lèi)區(qū)廠(chǎng)界標(biāo)準(zhǔn)相比,春季僅2.56%的樣品臭氣濃度低于10,夏季臭氣濃度小于10的樣品比例高,為45.45%,冬季也較高,為35.90%,秋季為13.51%.與二類(lèi)區(qū)廠(chǎng)界標(biāo)準(zhǔn)相比,春季僅10.26%達(dá)標(biāo),夏季63.64%達(dá)標(biāo),秋季16.22%達(dá)標(biāo),冬季71.80%達(dá)標(biāo).
3結(jié)論
(1)天津城區(qū)揮發(fā)性有機(jī)物總濃度季節(jié)變化特征為:春季(0.276mg·m-3)>秋季(0.275mg·m-3)>冬季(0.236mg·m-3)>夏季(0.179mg·m-3).濃度統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,天津城區(qū)VOCs總體濃度范圍主要集中在0—0.30mg·m-3濃度區(qū)間,在此區(qū)間4個(gè)季節(jié)的樣品比例均在70%以上.
(2)天津城區(qū)不同季節(jié)VOCs組成存在一定差異.在4個(gè)季節(jié)中,除冬季丙酮濃度較低外,乙醇和丙酮這兩種含氧有機(jī)物的濃度均較高;烷烴中,四季相差不大,主要為2?甲基丁烷、丁烷和戊烷;苯系物中,春季和夏季甲苯濃度較高,秋季和冬季則是苯濃度較高.
(3)城市空氣由于受各種污染源的影響,臭氣濃度普遍出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn).獲得的268?jìng)€(gè)臭氣濃度數(shù)據(jù)中,臭氣濃度小于20的樣品比例僅為36.19%.與一類(lèi)區(qū)廠(chǎng)界標(biāo)準(zhǔn)相比,春季僅2.56%的樣品臭氣濃度低于10,夏季臭氣濃度小于10的樣品比例高,為45.45%,冬季也較高,為35.90%,秋季為13.51%.與二類(lèi)區(qū)廠(chǎng)界標(biāo)準(zhǔn)相比,春季僅10.26%達(dá)標(biāo),夏季62.82%達(dá)標(biāo),秋季16.00%達(dá)標(biāo),冬季71.80%達(dá)標(biāo).