焦化污染区春季VOCs的污染特征及其控制策略

在对介休焦化区和方山对照区春季大气挥发性有机化合物(VOCs)污染特征进行分析的基础上,利用等效丙烯浓度(PEC)法和最大增量反应活性(MIR)法量化了VOCs的臭氧生成潜势(OFP),利用分数气溶胶生成系数(FAC)法和二次有机气溶胶(SOAP)法计算了VOCs的二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP),采用健康风险评价法对可能会威胁人体健康的VOCs组分进行了风险评估.在此基础上,结合熵值法和正定矩阵因子(PMF)源解析模型对VOCs的优先控制物种和优先控制污染源进行了判别.结果表明,介休焦化区VOCs污染严重,总VOCs(TVOCs)浓度是方山的2.7倍.介休焦化区VOCs组成具有明显的烷烃占比低而芳香烃和烯烃占比高的特点.介休的OFP、SOAFP与健康风险都远高于方山,分别是方山的3.0、8.9和8.8倍,对介休OFP、SOAFP和健康风险影响最大的物种分别为乙烯、甲苯和苯,削减烯烃和芳香烃的排放是控制介休二次生成与健康风险的有效途径.焦化源(32.4%)是介休VOCs的主要来源,其次为汽油型尾气源(29.0%)和溶剂使用源(16.9%),其中焦化源是介休一级控制污染物苯和乙烯的主要来源,贡献高达74.1%和98.9%,汽油型尾气源(52.0%)和溶剂使用源(31.3%)是一级控制污染物甲苯的主要来源.

典型桥梁钢结构厂VOCs排放特征及风险评估

以山西省某典型桥梁钢结构厂的有组织排放(YZ)、无组织排放(WZ)、近距离环境受体(HJ1)和远距离环境受体(HJ2)气体样品中的119种挥发性有机物(VOCs)进行了污染特征研究,并对其臭氧生成潜势(OFP)和健康风险进行了评价。结果表明:WZ、YZ、HJ1和HJ2的总VOCs(TVOCs)质量浓度依次为23315.80、19289.75、1679.22和612.03μg/m^(3).YZ和WZ排放的主要污染物和对OFP贡献最高的种类均为芳香烃,主要排放物种均为二甲苯、乙苯和丙酮,三者累计分别占YZ和WZ中TVOCs浓度的85%和76%.距离排放源越远,环境受体中的醛酮类占比越大。重防腐涂料排放源的苯/乙苯(B/E)和甲苯/二甲苯(T/X)比值明显小于其他污染源,提示其可用于该类污染源在环境中的有效识别。健康风险评价表明长期暴露在喷涂车间及其周围区域存在较高的非致癌和致癌风险。

山西介休焦化区PM_(2.5)重金属污染特征、关键毒性组分与来源

在对介休焦化区和方山对照区大气PM_(2.5)样品中11种重金属元素污染特征进行分析的基础上,结合正定矩阵因子(PMF)源解析,借助健康风险评价法和体外细胞毒性测试实验对可能会威胁人体健康的关键毒性组分及其来源进行了判识.结果表明,介休焦化区PM_(2.5)及其负载的重金属元素污染超标严重,且均是冬季>秋季>夏季>春季,所有元素的总非致癌和致癌风险分别是方山的2.80及2.10倍.介休焦化区除Cr的年均污染浓度低于方山对照区外,Pb、Cd、Zn、As、Mn、Sb的浓度分别是方山的15.9,9.80,9.00,7.40,7.00和4.20倍,其中Mn、As、Cd、Pb等元素具有较高的非致癌风险,Pb同时具有较高的致癌风险.介休焦化区重金属元素共有5大主要来源,燃煤及焦化源的贡献最大(37.7%),其次为其他工业源(29.6%)和钢铁冶炼源(20.4%).燃煤及焦化源对非致癌和致癌风险的贡献高达38.8%和44.9%,且是唯一1种与细胞氧化应激和炎性因子指标(ROS、TNF-α和IL-1β)均有显著正相关关系的污染源.方山对照区除As外所有元素的致癌和非致癌水平均处于可接受范围内,燃煤源对健康风险和细胞毒性的贡献最大.

焦化行业高污染排放对中国空气质量的影响

为了解焦化行业对中国大气的影响,以地级市为单位收集产焦量等活动水平数据,采用排放因子法建立了我国2020年焦化行业大气污染物的排放清单,并对2021年焦炭产量在1000万t及以上的省份焦化区和非焦化区6种常规污染物的浓度、超标率、作为首要污染物出现的频率和空气质量指数等情况进行了对比分析.结果显示,焦化行业大气污染物的高排放区主要集中在我国山西、陕西、河北、内蒙古、山东等省份(自治区),陕西省榆林市排放量最高.焦化区PM2.5和PM10的年均浓度(37.7μg·m^(-3)和82.7μg·m^(-3))、超标率(9.78%和9.26%)和作为首要污染物出现的频率(17.82%和35.97%)均高于非焦化区的年均浓度(32.0μg·m^(-3)和64.6μg·m^(-3))、超标率(7.46%和6.74%)和作为首要污染物出现的频率(17.00%和22.33%),SO2在两个地区均未超标,O3仅在焦化区的夏季超标,而NO2和CO仅在焦化区和非焦化区的个别城市超标.焦化区国标空气质量指数(AQI)、总AQI(AAQI)和基于健康风险的AQI(HAQI)在各个季节的均值均高于非焦化区,AAQI对污染的变化更敏感,HAQI对环境空气质量的要求更为严格.