典型工业园区环境大气挥发性有机物污染特征及环境影响和健康风险评估

摘要

为深入研究工业园区大气挥发性有机物（volatile organic compounds, VOCs）污染对环境的影响，利用气相色谱-质谱联用技术（gas chromatography-flame ionization detection/mass spectrometry, GC-FID/MS）对江苏省南京某化学工业园区大气中123种VOCs进行为期24个月的连续观测，分析各季节VOCs质量浓度水平和组成特征，臭氧（O₃）生成敏感性控制因素；利用区域背景臭氧估算法研究本地光化学反应对臭氧的生成贡献，并开展健康风险评估。结果表明，观测期间园区总挥发性有机物（total volatile organic compounds, TVOC）的平均质量浓度为296.89μg·m^-3,2021年12月—2022年11月较上一年度同期TVOC质量浓度有所改善，两年四季的TVOC质量浓度排序均为：春季>冬季>夏季>秋季，含氧挥发性有机物、烷烃、烯烃是贡献最多的3类物质。大量氮氧化物（NO_x）和VOCs经光化学反应消耗会促进二次污染物O₃的生成，污染日夜间NO_x和TVOC质量浓度高于清洁日，07:00后随着光化学反应的进行，NO_x和TVOC质量浓度逐渐降低，最低值普遍低于清洁日。园区的O₃主要受VOCs的控制，尤其是夏季，工业园区的本地生长贡献率最高达33%,且烯烃（丙烯、乙烯、1,3-丁二烯、反式-2-丁二烯等）是园区臭氧生成潜势（ozone formation potential, OFP）的主要贡献物。在健康效应方面，对于非致癌风险，该地区除2022年夏、秋季外，其余时期均存在显著的非致癌风险；对于终身致癌风险，2020年冬季存在较多的有较大可能致癌风险的VOCs,尤其需关注1,2-二溴乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、二氯溴甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、苯、1,3-丁二烯和乙醛。

关键词

工业园区 / 挥发性有机物 / 臭氧生成潜势 / 臭氧生成敏感性 / 健康风险评价