劉小飛,劉 曄,耿勇超
(1.江蘇省丹陽市環(huán)境監(jiān)測站,江蘇 鎮(zhèn)江 212300;2.鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站,江蘇 鎮(zhèn)江 212004)
揮發(fā)性有機物是大氣中對環(huán)境影響極為嚴重的污染物之一,大氣中的 VOCs主要包括:苯系物、揮發(fā)性氯代烴、氯苯類、有機酮、醇、酸 、酯等[1]。美國環(huán)境保護署 (EPA)優(yōu)先控制的180種污染物中 ,有33種屬 于VOCs,其中三氯甲烷、四氯乙烯 、苯等已被世界衛(wèi)生組織 (WHO)確定為致癌和致畸性物質(zhì)[2,3]。由于 VOCs化學活性強,其不僅是光化學污染物生成的主要前體物,而且還有可能對提高城市和區(qū)域的大氣氧化能力起重要作用[4]。目前對于一個城市空氣中的TVOC總體狀況的相關(guān)報道相對較少[5],鎮(zhèn)江地區(qū)大氣中TVOC主要成分,分布特征及變化規(guī)律也未見報道?;ぎa(chǎn)業(yè)是鎮(zhèn)江市的支柱產(chǎn)業(yè),同是也是TVOC的主要排放源,了解鎮(zhèn)江市區(qū)大氣中TVOC的污染狀況,對于管理污染企業(yè),改進空氣質(zhì)量有重要的意義。
本文根據(jù)鎮(zhèn)江市市區(qū)功能區(qū)規(guī)劃及人口、工業(yè)分布情況,重點選取了工業(yè)密集區(qū),交通、商業(yè)、生活混雜區(qū)和以居住、高校為主要區(qū)域以及受污染少的對照點作為調(diào)查重點,力求樣品采集能代表鎮(zhèn)江市TVOC濃度的整體水平,使管理部門更有針對性。
依據(jù)美國國家環(huán)保局 (EPA)推 薦 的 TO-l4方法[6], 在實驗室建立了按照EPA標準要求的大氣 VOCs分析技術(shù)。將氣體樣品采集到事先抽成真空的氣罐中,回實驗室后用Nutech 8900預(yù)濃縮器將氣體中的揮發(fā)性有機物濃縮,同時去除空氣中的水等干擾物質(zhì)后快速注入色譜柱,樣品經(jīng)色譜分離后由質(zhì)譜檢測,進行定性定量分析。
氣相色譜儀(美國熱電公司 );質(zhì)譜檢測器DSQ(美國熱電公司);Nutech 8900DS大氣預(yù)濃縮儀(美國熱電公司);毛細管色譜柱(美國安捷倫科技公司);Entech 4600標氣稀釋儀(美國Entech公司);Entech 3100清罐儀(美國Entech公司);Summa罐6L(美國Restek公司)等。高純氦氣;高純氮氣;液氮;混合標準氣;內(nèi)標混合氣等。
為了更全面調(diào)查鎮(zhèn)江市區(qū)環(huán)境空氣中TVOC的污染現(xiàn)狀,分別在3個環(huán)境空氣國控站點(市疾控中心、職教中心、丹徒新區(qū)、新區(qū)辦事處)設(shè)置一個采樣點,增設(shè)江蘇大學點位作為工業(yè)區(qū)和主要居住區(qū)的間隔點,具體點位分布情況如圖1所示。
圖1 鎮(zhèn)江市大氣中TVOC調(diào)查點位布設(shè)
2014年2月到2015年4月每月在4個國控點(市疾控中心、職教中心、丹徒新區(qū)、新區(qū)辦事處)和江蘇大學監(jiān)測點進行連續(xù)三天每天一次VOCs樣品的采集,使用Summa罐采集1小時樣品,并在特殊時期(秸稈焚燒、清明節(jié)和春節(jié))各選擇一個監(jiān)測點進行3次采樣。采樣時間選擇晴好天氣。
鎮(zhèn)江市區(qū)大氣中TVOC檢出烷烴8種,烯烴3種,鹵代烴26種,苯系物9種,醇、酯、羰基化合物8種,其他2種,合計56種揮發(fā)性有機物。檢測結(jié)果表明,鎮(zhèn)江市區(qū)大氣中VOC的種類繁多,這和鎮(zhèn)江市存在多種TVOC污染源是密不可分的。
鎮(zhèn)江市區(qū)空氣中VOCs的平均濃度在219.8~458 μg/m3之間,均值為319 μg/m3。由表 1可見,VOCs質(zhì)量濃度超過北京、蘭州、鄭州,低于廣州,苯系物指標占比較大。
表1 各大城市大氣中 VOCs各組分的質(zhì)量濃度 μg/m3
各采樣點一年的TVOC濃度趨勢見圖2。
從圖2中可以看出,一年中各采樣點VOCs濃度變化顯著,呈現(xiàn)出秋冬季高于春夏季。主要因為春夏季光照充足,空氣擴散條件好,有利于VOCs光化學反應(yīng)的消耗和污染物的擴散;相反,冬季日照時間明顯 縮短,光化學反應(yīng)強度降低,空氣擴散差[8]。
圖2 各采樣點一年的TVOC濃度趨勢
5個監(jiān)測點位中,最高的點位在新區(qū)辦事處,最低位于職教中心。新區(qū)點位周邊聚集著我市主要的工業(yè)企業(yè),涉及化工、造紙、電鍍、建材等行業(yè),且該點位附近為新區(qū)主干道。該點位VOCs呈現(xiàn)出工業(yè)企業(yè)排放為主,交織著機動車尾氣等混合污染。
(1)鎮(zhèn)江市區(qū)大氣中檢出56種揮發(fā)性有機物,種類繁多,這和鎮(zhèn)江市存在多種TVOC污染源是密不可分的。
(2)鎮(zhèn)江市區(qū)空氣中VOCs的平均濃度在219.8~458 μg/m3之間,均值為319 μg/m3,濃度超過北京、蘭州、鄭州,低于廣州,苯系物占比較大。
(3)一年中各采樣點VOCs濃度變化顯著,呈現(xiàn)出秋冬季高于春夏季。5個監(jiān)測點位中新區(qū)的VOC濃度在全年中濃度最高,變化也最明顯,呈現(xiàn)出工業(yè)企業(yè)排放為主,交織著機動車尾氣等混合污染。這和鎮(zhèn)江市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。建議相關(guān)部門嚴控VOC的排放。