廣州市黃埔區(qū)汽車制造行業(yè)特征污染物調(diào)查研究

孔彬

摘要：近年來，隨著國內(nèi)汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展，伴隨汽車制造產(chǎn)生的污染問題也越來越突出，尤其是制造工藝中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機污染物（VOCs）的污染，對周邊大氣環(huán)境及人們的居住環(huán)境產(chǎn)生較大影響。VOCs是大氣光化學(xué)反應(yīng)的主要貢獻者之一，也是溫室效應(yīng)的主要來源之一。文章選取廣州市黃埔區(qū)的兩家大型汽車制造的生產(chǎn)工藝及該兩家企業(yè)所提供的生產(chǎn)物料清單，對該兩家企業(yè)汽車生產(chǎn)過程中的揮發(fā)性有機污染物（VOCs）排放特征及主要的特征污染物進行淺析。

關(guān)鍵詞：VOCs；特征污染物；汽車制造

0引言

近年來，隨著汽車制造行業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車制造業(yè)所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題也日趨嚴重。關(guān)于汽車制造產(chǎn)生的惡臭污染投訴也逐年增加，為進一步了解黃埔區(qū)汽車制造對周邊環(huán)境的影響，結(jié)合《廣東省環(huán)境保護廳關(guān)于重點行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合整治的實施方案（2014-2017年）》中有關(guān)加強工業(yè)涂裝工藝廢氣的集中收集和治理的規(guī)定，文章選取廣州市黃埔區(qū)的兩家大型汽車制造的生產(chǎn)工藝及該兩家企業(yè)所提供的生產(chǎn)物料清單，對該兩家企業(yè)汽車生產(chǎn)過程中的揮發(fā)性有機污染物（VOCs）排放特征及主要的特征污染物進行淺析。特征污染物是指能夠反映環(huán)境中所存在的污染物中具有代表性的部分，能夠反映該環(huán)境的污染程度，一般可以理解為含量較大的污染物或者是對環(huán)境質(zhì)量有較大影響的污染物。

1汽車制造工藝流程及污染來源

1.1G廠工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)

1.1.1G廠生產(chǎn)工藝流程

根據(jù)G廠提供的生產(chǎn)工藝清單，G廠現(xiàn)有生產(chǎn)工藝包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝、整車檢驗工藝。現(xiàn)有涂裝工藝流程及各工段污染物產(chǎn)生的位置如圖1所示。

1.1.2生產(chǎn)過程中有機溶劑清單

中涂、上涂工藝過程中所使用的有機溶劑清單如表1所示。

2.2D廠生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)

2.2.1D廠生產(chǎn)工藝

根據(jù)D廠提供的生產(chǎn)工藝清單，D廠主要為發(fā)動機生產(chǎn)企業(yè)，現(xiàn)有生產(chǎn)工藝主要包括發(fā)動機缸體、低缸體、缸蓋的鑄造工藝，發(fā)動機缸體、低缸體、缸蓋的機加工工藝、發(fā)動機的裝配工藝，以及傳動軸的機加工和轉(zhuǎn)配工藝。

2.2.2鑄造工藝

生產(chǎn)過程有機溶劑及其它產(chǎn)生揮發(fā)性有機物的原材料清單如表2所示。

3采樣分析與實驗結(jié)果

3.1采樣點位

3.1.1G廠采樣點位

根據(jù)當日的氣象條件、廠區(qū)污染源的分布以及周邊環(huán)境敏感點情況，分別在2K中涂RTO排氣煙囪、密封膠烘房RTO爐排氣煙囪、2K中涂設(shè)備車間內(nèi)、南邊廠界外1米（G廠下風(fēng)向）采集有機廢氣及環(huán)境空氣樣品。

3.1.2D廠采樣點位

根據(jù)當日的氣象條件、廠區(qū)污染源的分布以及周邊環(huán)境敏感點情況，分別在廠區(qū)鑄造車間內(nèi)低壓區(qū)、高壓區(qū)、除塵除臭廢氣排放煙囪、南邊廠界外1米（D廠下風(fēng)向）分別采集有機廢氣采集有機廢氣及環(huán)境空氣樣品。

3.2樣品采集與保存

3.2.1采樣管準備

本實驗使用的采樣管為Tenax-TA吸附管，以氮氣作為載氣，在50 mL/min的流速、溫度為350℃老化60 min，通過空白檢測為合格，并將老化后的采樣管用聚四氟乙烯帽密封，放在密封袋中。

3.2.2樣品采集

將密封保存的吸附采樣管帶到采樣現(xiàn)場，同樣品吸附管同時打開封帽接觸現(xiàn)場環(huán)境空氣，采樣時全程序空白吸附管關(guān)閉封帽，采樣結(jié)束時同樣品吸附管接觸環(huán)境空氣，同時關(guān)閉封帽，按與樣品相同的操作步驟進行處理和測定，用于檢查從樣品采集到分析全過程是否受到污染。

3.3樣品分析及數(shù)據(jù)處理

3.3.1儀器及前處理裝置

Agilent5975T氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：色譜柱為HP-5 ms（30.0 m×0.250 mm×0.250 um）；

Markes熱脫附儀；

MarkesTenaxTA吸附管；

載氣：高純氦，純度≥99.999%；

3.3.2儀器條件

色譜。

He載氣，載氣流速為1.0 mL/min，進樣口溫度：250℃；柱流量（恒流模式）：1.0 mL/min；升溫程序：初始溫度50℃，保持2 min，以5℃/min的速度升溫至140℃，以10℃/min的速度升至250℃，在250℃保持3 min。

質(zhì)譜。

電離能：35 eV；電離方式：EI；離子源溫度：250℃；全離子監(jiān)測（SUM）。

3.4實驗結(jié)果

所采集的樣品采用定性分析，以各種有機化合物的保留時間和質(zhì)譜圖比較進行定性。

3.4.1G廠樣品分析結(jié)果

本實驗采集TGU5個點位的樣品，分別是2K中涂設(shè)備車間、2K中涂RTO排氣煙囪、密封膠烘房RTO爐排氣煙囪（即廢氣處理排放口）、車間鮮風(fēng)機排氣煙囪以及南邊廠界（G廠下風(fēng)向）的環(huán)境空氣樣品，檢測分析得出的主要特征污染物為葵醛、烷基酸、苯甲酸芐酯、棕櫚酸甲酯等酯類，依照G廠所提供的生產(chǎn)原料，這些特征污染物主要來自涂裝工藝所使用的原漆，以及一些表面活性劑。且廠界所測得的環(huán)境空氣樣品中的物質(zhì)成分與中涂車間以及廢氣排放口所測得的特征污染物（如月桂酸、苯甲酸芐酯、棕櫚酸甲酯以及烷基酸）有較好的相關(guān)性，具體如表3—6所示。

3.4.2 D廠樣品分析結(jié)果

本實驗采集了D廠3個點位的樣品，分別是壓鑄車間低壓區(qū)、壓鑄車間高壓區(qū)以及南邊廠界（D廠下風(fēng)向），檢測分析得出各采樣點的主要特征污染物為硅烷化合物、苯甲酸芐酯、鄰苯二甲酸二丁酯和棕櫚酸甲酯等酯類，依照D廠所提供的生產(chǎn)原料，這些特征污染物主要來自造型、壓軸所使用的碳化硅、潤滑基油、基礎(chǔ)油等原料，且廠界所測得的環(huán)境空氣樣品中的物質(zhì)成分與的D廠車間以及廢氣排放口所測得的特征污染物有較好的相關(guān)性。具體如下表7-9所示。

4結(jié)語

此次特征污染物調(diào)查選取了兩家主要的汽車制造企業(yè)G廠和D廠以及廠界周邊大氣環(huán)境樣品，通過實驗分析的結(jié)果與企業(yè)所提供的生產(chǎn)原料清單比對可以看出，廠界所測得的環(huán)境空氣樣品中的物質(zhì)成分與其生產(chǎn)車間及其車間廢氣排放口所測得的特征污染物有較好的相關(guān)性。對于汽車制造行業(yè)所產(chǎn)生的特征污染物的控制方面，國內(nèi)外主要采用總量控制的方法，該方法是針對汽車制造廠特征污染因子總量因子的特點，運用經(jīng)驗系數(shù)法、水平衡法和物料平衡法對特征污染物的總量進行核算，得出該汽車制造廠特征污染物的污染程度和水平。

對于汽車制造產(chǎn)生的VOCs的治理方面，可以采取以下幾個措施：（1）建議G廠和D進行生產(chǎn)工藝技術(shù)改進，采用密封性更好的設(shè)備以及排氣管道，防止污染物在流通過程中的泄漏；（2）采用更為環(huán)保的涂料，減少污染物的產(chǎn)生；（3）加大末端治理的投入，采用催化燃燒法（RT0）與洗滌法聯(lián)合使用等技術(shù)，提高廢氣治理的效率。