山东省溶剂使用源VOCs排放组分及臭氧生成潜势研究

周艳明，刘兴悦

（1.山东格睿环境科技有限公司，山东 济南 250014；2.聊城东方中学，山东 聊城 252000）

1 研究背景

臭氧（O3）和细颗粒物（PM2.5）是山东省大气污染的重要污染物。而挥发性有机物（VOCs）是形成地面O3以及大气中PM2.5的重要前体物质[1]。了解挥发性有机物的排放量和组分对控制大气污染以及臭氧的减排策略具有重要意义[2]。溶剂使用过程排放的VOCs在人为源排放总量中占有很大比例[3]。但是溶剂使用源排放环节复杂、原辅材料种类多样，给VOCs 排放源成分谱的研究带来了极大的挑战[4]。

在以往的研究中，主要针对的是VOCs的人为源排放总量。而实际上，不同的溶剂使用行业排放的VOCs的组分不同，不同的组分化学反应活性不同，其对臭氧生成潜势的贡献不同。因此，分组分研究VOCs的排放量将为臭氧的控制提供重要的参考依据。

2 研究内容与方法

选取山东省17地市制鞋业、家具制造业、汽车制造业、印刷业四个典型的溶剂使用行业为研究对象，就山东省典型的溶剂使用行业的VOCs排放组分、排放量以及臭氧生成潜势进行分析研究。

VOCs的排放总量数据来源于第二次污染源普查（2017年），不同行业排放的VOCs中各组分所占比例来自文献总结。采用最大增量反应活性法（MIR）对山东省17地市四个溶剂使用源行业VOCs排放的臭氧生成潜势进行估算[5]，MIR的系数来源于Carter[6]的最新研究数据。

3 结果与讨论

3.1 溶剂使用源VOCs分组分排放量的特征分析

在制鞋行业中，VOCs来源主要是胶黏剂等原辅材料的使用，制鞋行业排放比例最高的组分是芳香烃，其次是烷烃。山东省各地市中临沂市芳香烃排放量最高，主要是由于临沂制鞋行业密集，是江北最大的安全鞋生产基地。

家具制造业排放的VOCs以芳香烃为主，在家具制造业中VOCs主要来自涂装工艺，在此过程中大量使用富含有机溶剂的涂料、稀释剂等，而涂料中苯系物含量较多。山东省17地市中临沂市家具制造业VOCs的排放量远远高于其他地市，主要是由于临沂市家具制造企业多，而且以木制家具为主。

在印刷行业中，VOCs主要来源于油墨、版润液、胶黏剂等原辅材料的使用，排放量最大的组分是醇酚类、其次是芳香烃，酯类、醛酮类的含量相对较少。山东省17地市中，临沂市VOCs的排放量最高，其次是济南、青岛。造成这种结果的主要原因是临沂、济南、青岛地区印刷企业较多，其次原辅材料、处理措施的不同也会导致排放量结果的差异。

汽车制造业VOCs排放主要来源于汽车喷涂过程，由于油漆中含有大量的芳香烃和酯类，故排放的VOCs中以芳香烃和酯类为主，其次是醇酚类和醛酮类。潍坊、烟台、济宁汽车制造业VOCs的排放量较高，而枣庄、莱芜、日照的排放量较少。

3.2 溶剂使用源VOCs臭氧生成潜势分析

从图1可知，山东省四个溶剂使用行业中，汽车制造业排放的VOCs的臭氧生成潜势最高，占41.23%，其次是家具制造业，占37.44%，制鞋业的臭氧生成潜势最低，占3.22%。

图1 山东省不同行业臭氧生成潜势占比（2017年）

图2显示，临沂对山东省臭氧生成潜势的贡献率最大，占32.16%，其次是潍坊、青岛、烟台、济南，分别占16.05%、9.13%、7.20%、6.64%；而莱芜、枣庄、日照等地的臭氧生成潜势较低，分别占0.10%、0.40%、0.64%。造成这种结果的原因主要是临沂市制鞋业、家具制造业、印刷业排放的VOCs的总量均居全省第一，而莱芜、枣庄、日照等市VOCs的排放量较低。上述过程排放的VOCs的臭氧生成潜势主要来自于芳香烃、醛酮类等。

图2 山东省各市的臭氧生成潜势（2017年）

4 结论

（1）在制鞋行业中，排放比例最高的组分是芳香烃，其次是烷烃。家具制造业排放的VOCs以芳香烃为主，在印刷行业中，排放量最大的组分是醇酚类、其次是芳香烃。酯类、醛酮类的含量相对较少。汽车制造业排放的VOCs中以芳香烃和酯类为主，其次是醇酚类和醛酮类。潍坊、烟台、济宁汽车制造业VOCs的排放量较高，而枣庄、莱芜、日照的排放量较少。

（2）山东省四个溶剂使用行业中，汽车制造业排放的VOCs的臭氧生成潜势最高，占41.23%，其次是家具制造业，占37.44%，制鞋业的臭氧生成潜势最低，占3.22%。临沂对山东省臭氧生成潜势的贡献率最大，占32.16%，而莱芜的臭氧生成潜势最低，占0.10%。上述过程排放的VOCs的臭氧生成潜势主要来自于芳香烃、醛酮类等含氧VOCs。