广州市黄埔区汽车制造行业特征污染物调查研究

孔彬

摘要：近年来，随着国内汽车制造业的迅速发展，伴随汽车制造产生的污染问题也越来越突出，尤其是制造工艺中产生的挥发性有机污染物（VOCs）的污染，对周边大气环境及人们的居住环境产生较大影响。VOCs是大气光化学反应的主要贡献者之一，也是温室效应的主要来源之一。文章选取广州市黄埔区的两家大型汽车制造的生产工艺及该两家企业所提供的生产物料清单，对该两家企业汽车生产过程中的挥发性有机污染物（VOCs）排放特征及主要的特征污染物进行浅析。

关键词：VOCs；特征污染物；汽车制造

0引言

近年来，随着汽车制造行业的迅猛发展，汽车制造业所产生的环境污染问题也日趋严重。关于汽车制造产生的恶臭污染投诉也逐年增加，为进一步了解黄埔区汽车制造对周边环境的影响，结合《广东省环境保护厅关于重点行业挥发性有机物综合整治的实施方案（2014-2017年）》中有关加强工业涂装工艺废气的集中收集和治理的规定，文章选取广州市黄埔区的两家大型汽车制造的生产工艺及该两家企业所提供的生产物料清单，对该两家企业汽车生产过程中的挥发性有机污染物（VOCs）排放特征及主要的特征污染物进行浅析。特征污染物是指能够反映环境中所存在的污染物中具有代表性的部分，能够反映该环境的污染程度，一般可以理解为含量较大的污染物或者是对环境质量有较大影响的污染物。

1汽车制造工艺流程及污染来源

1.1G厂工艺流程及产污环节

1.1.1G厂生产工艺流程

根据G厂提供的生产工艺清单，G厂现有生产工艺包括冲压、焊装、涂装、总装、整车检验工艺。现有涂装工艺流程及各工段污染物产生的位置如图1所示。

1.1.2生产过程中有机溶剂清单

中涂、上涂工艺过程中所使用的有机溶剂清单如表1所示。

2.2D厂生产工艺流程及产污环节

2.2.1D厂生产工艺

根据D厂提供的生产工艺清单，D厂主要为发动机生产企业，现有生产工艺主要包括发动机缸体、低缸体、缸盖的铸造工艺，发动机缸体、低缸体、缸盖的機加工工艺、发动机的装配工艺，以及传动轴的机加工和转配工艺。

2.2.2铸造工艺

生产过程有机溶剂及其它产生挥发性有机物的原材料清单如表2所示。

3采样分析与实验结果

3.1采样点位

3.1.1G厂采样点位

根据当日的气象条件、厂区污染源的分布以及周边环境敏感点情况，分别在2K中涂RTO排气烟囱、密封胶烘房RTO炉排气烟囱、2K中涂设备车间内、南边厂界外1米（G厂下风向）采集有机废气及环境空气样品。

3.1.2D厂采样点位

根据当日的气象条件、厂区污染源的分布以及周边环境敏感点情况，分别在厂区铸造车间内低压区、高压区、除尘除臭废气排放烟囱、南边厂界外1米（D厂下风向）分别采集有机废气采集有机废气及环境空气样品。

3.2样品采集与保存

3.2.1采样管准备

本实验使用的采样管为Tenax-TA吸附管，以氮气作为载气，在50 mL/min的流速、温度为350℃老化60 min，通过空白检测为合格，并将老化后的采样管用聚四氟乙烯帽密封，放在密封袋中。

3.2.2样品采集

将密封保存的吸附采样管带到采样现场，同样品吸附管同时打开封帽接触现场环境空气，采样时全程序空白吸附管关闭封帽，采样结束时同样品吸附管接触环境空气，同时关闭封帽，按与样品相同的操作步骤进行处理和测定，用于检查从样品采集到分析全过程是否受到污染。

3.3样品分析及数据处理

3.3.1仪器及前处理装置

Agilent5975T气相色谱质谱联用仪：色谱柱为HP-5 ms（30.0 m×0.250 mm×0.250 um）；

Markes热脱附仪；

MarkesTenaxTA吸附管；

载气：高纯氦，纯度≥99.999%；

3.3.2仪器条件

色谱。

He载气，载气流速为1.0 mL/min，进样口温度：250℃；柱流量（恒流模式）：1.0 mL/min；升温程序：初始温度50℃，保持2 min，以5℃/min的速度升温至140℃，以10℃/min的速度升至250℃，在250℃保持3 min。

质谱。

电离能：35 eV；电离方式：EI；离子源温度：250℃；全离子监测（SUM）。

3.4实验结果

所采集的样品采用定性分析，以各种有机化合物的保留时间和质谱图比较进行定性。

3.4.1G厂样品分析结果

本实验采集TGU5个点位的样品，分别是2K中涂设备车间、2K中涂RTO排气烟囱、密封胶烘房RTO炉排气烟囱（即废气处理排放口）、车间鲜风机排气烟囱以及南边厂界（G厂下风向）的环境空气样品，检测分析得出的主要特征污染物为葵醛、烷基酸、苯甲酸苄酯、棕榈酸甲酯等酯类，依照G厂所提供的生产原料，这些特征污染物主要来自涂装工艺所使用的原漆，以及一些表面活性剂。且厂界所测得的环境空气样品中的物质成分与中涂车间以及废气排放口所测得的特征污染物（如月桂酸、苯甲酸苄酯、棕榈酸甲酯以及烷基酸）有较好的相关性，具体如表3—6所示。

3.4.2 D厂样品分析结果

本实验采集了D厂3个点位的样品，分别是压铸车间低压区、压铸车间高压区以及南边厂界（D厂下风向），检测分析得出各采样点的主要特征污染物为硅烷化合物、苯甲酸苄酯、邻苯二甲酸二丁酯和棕榈酸甲酯等酯类，依照D厂所提供的生产原料，这些特征污染物主要来自造型、压轴所使用的碳化硅、润滑基油、基础油等原料，且厂界所测得的环境空气样品中的物质成分与的D厂车间以及废气排放口所测得的特征污染物有较好的相关性。具体如下表7-9所示。

4结语

此次特征污染物调查选取了两家主要的汽车制造企业G厂和D厂以及厂界周边大气环境样品，通过实验分析的结果与企业所提供的生产原料清单比对可以看出，厂界所测得的环境空气样品中的物质成分与其生产车间及其车间废气排放口所测得的特征污染物有较好的相关性。对于汽车制造行业所产生的特征污染物的控制方面，国内外主要采用总量控制的方法，该方法是针对汽车制造厂特征污染因子总量因子的特点，运用经验系数法、水平衡法和物料平衡法对特征污染物的总量进行核算，得出该汽车制造厂特征污染物的污染程度和水平。

对于汽车制造产生的VOCs的治理方面，可以采取以下几个措施：（1）建议G厂和D进行生产工艺技术改进，采用密封性更好的设备以及排气管道，防止污染物在流通过程中的泄漏；（2）采用更为环保的涂料，减少污染物的产生；（3）加大末端治理的投入，采用催化燃烧法（RT0）与洗涤法联合使用等技术，提高废气治理的效率。