典型木质家具制造行业VOCs排放特征、环境影响与健康风险评价

作     者：薛彩凤 

作者单位：太原科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张丽平

授予年度：2022年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 0713[理学-生态学] 

主      题：木质家具制造 VOCs 排放特征 环境影响 健康风险 

摘      要：作为典型工业类型,家具制造过程使用大量溶剂,带来严重的挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOCs)排放。木质家具在家具行业中占比超过65%,是源头替代和末端治理等VOC控制的重点关注工艺。本研究选取典型木质家具企业为研究对象,报道了不同生产车间VOCs排放,评估了家具生产VOCs的环境影响和健康风险,以期为开展木质家具制造业VOCs污染防治工作提供科学依据。得到如下结论:(1)受溶剂使用类型不同,木质家具制造工段VOC排放水平和组分不同,封边车间(183900.1μg/m)最高,其次是底漆车间(13112.6μg/m)和面漆车间(4564.2μg/m),贴皮车间(2150.0μg/m)最低。醚酯类、芳香烃和二氯甲烷等是主要VOCs成分,其中二氯甲烷(83.2%)为封边车间VOCs主要物种,底漆车间中乙酸乙酯(58.3%)和二氯甲烷(17.5%)占比最高,面漆车间中乙酸乙酯(25.2%)、二氯甲烷(21.5%)和间二甲苯(15.6%)是最为富集的物种,贴皮车间VOCs优势物种为间-二甲苯(13.6%)、二氯甲烷(11.7%)和环己酮(10.3%)。(2)活性炭+UV光氧催化的处理设施对VOCs去除效率最高(68.6%),色漆排气筒的处理效率最好。封边排气筒进出口VOCs浓度最高,分别为39803.1μg/m和16248.8μg/m,其次是底漆(16268.4μg/m和10740.8μg/m)、色漆(12255.8μg/m和3849.7μg/m)和面漆(10196.2μg/m和7540.7μg/m)排气筒,贴皮排气筒(734.3μg/m和542.9μg/m)最低。贴皮和面漆排气筒醛酮类(45.7%和66.0%)占比最大,环己酮的贡献分别为13.8%和60.4%。封边排气筒卤代烃(77.5%)占比最高,二氯甲烷贡献高达74.8%。底漆和色漆排气筒以醚酯类(60.4%和59.2%)为主,其中乙酸乙酯的占比分别为77.1%和58.5%。(3)厂界上、下风向的TVOCs浓度分别为489.7μg/m和639.6μg/m。上风向VOCs主要以芳香烃(43.4%)为主,下风向卤代烃(38.4%)的占比最大。二氯甲烷、乙酸乙酯和间二甲苯分别贡献上、下风向TVOCs的30.3%和59.4%。(4)采用MIR法估算VOC排放的臭氧生成潜势,发现醛酮类在贴皮和色漆排气筒中OFP的贡献最大,甲醛贡献显著(35.3%和19.2%)。芳香烃是封边、底漆和面漆排气筒OFP的关键组分,间-二甲苯的贡献最大(16.7%、26.5%和22.0%)。通过对二次有机气溶胶生成潜势的计算,芳香烃对排气筒SOAFP的贡献为97.2%,二甲苯、乙苯和甲苯贡献了88.2%。采用阈稀释倍数估算恶臭的贡献,厂界的主要恶臭物质为己醛、对二乙苯和乙醛,占总阈稀释倍数的77.6%。车间恶臭物质主要有乙醛、对二乙苯、己醛、正丙苯和间-二甲苯,贡献了66.0%。(5)健康风险评价结果表明:封边车间存在致癌风险(1.5E-031E-04)(US-EPA上限值),主要受二氯甲烷的影响(99.8%),其它车间可能存在较大的致癌风险(5.5E-06～2.3E-051E-06)(US-EPA可接受值)。此外,封边车间存在非致癌风险(1),二氯甲烷对其影响最大(95.5%)。