天津某地区石化工业周边特征有机污染物分析

唐冰

（天津市滨海新区环境保护监测站，天津 300450）



天津某地区石化工业周边特征有机污染物分析

唐冰

（天津市滨海新区环境保护监测站，天津 300450）

摘要：天津市某地区是天津市重要的石油化工基地，也是大型石油化工企业的驻地。该地区的功能定位以及产业布局必然引起空气中的有机挥发性组分增加，影响居民的生产生活。对天津某地区周边石油化工产业所产生的挥发性有机污染物种类及组分进行分析和整理，对苯系物类、卤代烃类、有机硫化物类及其他类挥发性有机物在3个主要集中石化工业区周边的浓度值和附近居民区相应物质浓度值进行比较，进而确定该地区主要的挥发性有机污染物。

关键词：石油化工；挥发性；有机污染物

天津市某地区是天津市重要的石油化工基地，也是大型石油化工企业的驻地。该地区的功能定位以及产业布局必然引起空气中的有机挥发性组分增加，对居民的生产生活产生影响，其中以该地区周边的化工、医药等行业对城区居民生活影响最为显著。

近年来该地区环境异味信访事件频发，其中以夏季7、8月份尤为明显。我们应用气相色谱-质谱联用仪和便携式气相色谱-质谱联用仪对该地区进行了大量的常规监测和应急监测，对周边石油、化工、医药等企业的情况进行了全面的调查分析并积累了大量分析数据。

图1　选取的工业区与居民区相对位置图Fig.1 The relative position of selected industrial areas and residential area

由于该地区周边产生挥发性有机物污染的企业类型多，污染源分布区域性较强，挥发性有机物污染具有种类多、相对浓度低、污染区域性强的特点。在对该地区进行挥发性有机污染物环境监测过程中，最多可定性的有机物种类达到140余种，最少可定性为10余种，其中最常见的为苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醇、二氯苯、丙酮、萘、二硫化碳以及各种氟氯烃、烷烃类，其浓度日常值均在0～0.05mg/m3，除萘多为天然植物挥发，不计入工业生产影响之外，其余按单种物质计算远达不到对居民生产生活造成严重影响的程度，但多种物质的累加和长期存在还是会对居民的生活造成长期影响。本文按照对附近居民的影响程度，选取了几个特征工业区及一个居民区近年来的特征有机物浓度进行了比较分析。如图1所示。

1　苯系物类

苯系物为化工生产普遍应用的原料，也是空气中主要存在的挥发性有机污染物之一。空气中苯系物污染的来源包括化工生产原料挥发、生产废气排放、自行车企业喷烤漆过程的排放和交通尾气污染等。

不同地点各种苯系物出现的浓度进行分析比较如表1所示。

表1　不同地点苯系物种类及浓度比较 单位：［μg/m3］Tab.1　Comparison of BTEX type and concentration in different sites unit:［μg/m3］

对表1数据分析如下：

第一，苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯作为重要的化工原料，在该地区石油化工工业区有广泛的应用。

第二，该地区石化工业区2周边苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯浓度明显高于石化工业区1周边，主要原因是石化工业区1有机物均为高空排放，排气筒高度多在100m以上，在高空扩散较好，影响范围广，但对周边城区影响不大。而石化工业区2有机物排放高度多在15～25m，生产过程中又多有原料挥发等无组织排放，对附近居民区的影响相对要大。

第三，自行车喷烤漆行业近年来在该地区发展较快，相应带来的乙苯、二甲苯等污染不容忽视。

第四，以居民区作为对照点，污染物到达城区浓度水平会有明显降低，二氯苯、1-乙基-4-甲基苯，随空气扩散到达监测点位时已低于其检出限。如图2所示。

图2　不同地点苯系物种类及浓度比较Fig.2 Comparison of BTEX type and concentration in different sites

2　卤代烃类

卤代烃类作为主要的工业溶剂和化工合成原料，被广泛应用于化工、制药、有机合成等行业。该地区空气中卤代烃类物质种类多，除二氯甲烷、三氯氟甲烷、三氯甲烷和四氯化碳外，出现浓度均为较低水平。

表2　不同地点挥发性卤代烃类浓度比较 单位：［μg/m3］Tab.2　Comparison of volatile halogenate hydrocarbon concentration in different sites unit:［μg/m3］

对表2数据分析如下：

第一，卤代烃类物质在石化工业区2和石化工业区3中小型化工企业应用较多。

第二，二氯甲烷为无色、易挥发的液体，具有香甜气味，有类似醚的刺激性气味，由于该化合物光解的速率很快，使之不可能在大气中蓄积。其初始降解产物为光气和一氧化碳，进而再转变成二氧化碳和盐酸。

第三，一氟三氯甲烷（简称Freon11）是优良的物理发泡剂，在聚氨酯工业生产中多有应用，属低毒类，弱麻醉剂，有醚味，对大气臭氧层破坏力极强。

第四，卤代烃类物质虽然在城区空气中蓄积量不大，但其对环境的破坏力较强，特别是氟里昂类物质，应严格控制其在工业上使用。如图3所示。

图3　不同地点挥发性卤代烃类浓度比较Fig.3　Comparison of volatile halogenate hydrocarbon concentration in different sites

3　有机硫化物类

有机硫化物均具有难闻的气味，属于恶臭类物质，天然有机硫化物多存在于石油中。废水的厌氧生物处理过程和垃圾处理的生物分解过程均有有机硫化物的产生。其中二硫化碳为重要的工业溶剂，二甲基硫醚又称甲硫醚或二甲硫，用于合成二甲基亚砜等，也用作溶剂。不同地点有机硫化物浓度比较，如表3所示。

表3　不同地点有机硫化物浓度比较 单位：［μg/m3］Tab.3　Comparison of organic sulfide concentration in different sites unit:［μg/m3］

图4　不同地点有机硫化物浓度比较Fig.4 Comparison of organic sulfide concentration in different sites

该地区周边的有机硫化物呈现局部浓度较高的特点，因此在不利气候条件下会对石化工业区1和石化工业区2附近居民产生一定影响，随扩散距离增加浓度降低。如图4所示。

4　其他

除苯系物、卤代烃、硫化物几类物质外，工业区和居民区周边还存在丙酮、烯烃、烷烃等挥发性有机化合物，如表4、图5所示。

表4　不同地点其他挥发性有机物浓度比较 单位：［μg/m3］Tab.4　Comparison of other volatile organic compound concentration in different sites unit:［μg/m3］

图5　不同地点其他挥发性有机物浓度比较Fig.5　Comparison of other volatile organic compound concentration in different sites

除以上列出的各种物质以外，尚有部分挥发性有机物因条件限制无法准确定量，如酚类,、联氨类、醛类、氰酸酯类、噻唑等。

5　结语

第一，该地区为天津市重要的石油化工基地，城区周边化工医药等企业较多，这些企业挥发性有机物的排放必然对城区的空气环境造成影响。

第二，该地区的挥发性有机物污染仍以苯系物为主，有机硫化物和卤代烃类等物质也是参与造成异味

的主要物质。

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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

中图分类号：X 513

文献标志码：A

文章编号：1674-8646（2016）08-0110-04

收稿日期：2016-01-29