《Atmospheric Pollution Research》：Characteristics of VOC Emissions from Furniture Manufacturing Factories in Nankang, China
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工业排放挥发性有机物（VOCs）导致臭氧污染和健康风险，研究南昌五处木制家具工业区发现芳香烃占主导（34.7%-42.02%），夏季和秋季TVOCs浓度分别为最高634.26 μg/m3，PMF模型识别氯代溶剂、普通溶剂等五大排放源，HYSPLIT模拟显示南部工业区为主要本地源，Xylene等芳烃对臭氧和二次气溶胶潜力贡献大，健康风险评估显示非致癌风险高（HI>1），北部存在轻度致癌风险（1.02E-4）。
吕宇飞|黄传涛|雷通|叶建|杨国静|戴晓蓉|高崇静|孙雪|刘春丽|黄晨燕|肖航
浙江万里大学生物与环境科学学院，宁波315100，中国
摘要
挥发性有机化合物（VOCs）的工业排放导致地面臭氧浓度升高，并可能对人类健康产生不利影响。近年来，家具制造业逐渐成为VOC排放的重要来源。本研究在中国中部典型工业区南康的五个木质家具工业区进行了现场采样。在夏季和秋季，共在40家工厂中检测到64种VOC，它们分为六类。芳香族化合物是这两种排放类型中的主要成分，占总VOC（TVOCs）的34.7%–42.02%。四个城市站点监测到的TVOC季节性浓度为冬季>秋季>夏季>春季，最高浓度为634.26 μg/m3，出现在工业区附近。夏季有一家工厂的逃逸VOC排放超标，主要与溶剂使用有关。通过正矩阵分解模型确定了五个影响因素：氯化溶剂的使用、溶剂使用、胶粘剂清洗溶剂的使用、交通尾气以及石化工业排放。以卤代烃为特征的氯化溶剂使用在不同季节中始终存在。结合混合单粒子拉格朗日积分轨迹模型（HYSPLIT）模型发现，南部工业区是南康地区VOC的主要本地来源。二甲苯、三甲基苯、甲苯和乙苯在工业区和城市区对臭氧形成潜力（OFP）和二次有机气溶胶潜力（SOAP）的贡献最大，这突显了控制芳香族化合物是减轻二次污染的直接方法。健康风险评估显示，所有工业区的非致癌风险均较高（HI>1），而北部工业区由于环己烷的存在，致癌风险为中等（1.02E-4）。这些发现强调了在家具制造业中采取有针对性和可操作的VOC控制措施的必要性，包括加强逃逸排放管理、用水性或低VOC替代品替换高OFP芳香族化合物和氯化溶剂，以及对高排放区和涂层/溶剂使用过程进行优先指导。
引言
挥发性有机化合物（VOCs）通常被定义为在标准环境条件下具有高饱和蒸气压、低沸点和高挥发性的有机化合物（Yadav等人，2019；Huang等人，2018）。VOCs对人类健康和自然环境的不良影响已经得到证实（Feng等人，2020；Gu等人，2021；Ramirez等人，2017；Yang等人，2022）。VOCs的直接接触与呼吸系统和神经系统的影响有关，同时存在潜在的致癌、致畸和致突变风险（Tagiyeva-Milne和Sheikh，2014；Soni等人，2018）。VOCs也是大气中的微量反应物质，对臭氧形成潜力（OFP）和二次有机气溶胶潜力（SOAP）有显著影响（Mochizuki等人，2015；Odum等人，1996；Sun等人，2023；Zhang等人，2021）。VOC排放主要分为自然源和人为源。工业排放占人为源的主要部分（Li等人，2020）。先前的研究表明，家具制造业的VOC排放是工业排放的重要组成部分，与其他行业相比，其职业健康风险显著增加（Gao等人，2019；Qi等人，2019）。因此，明确家具制造业中的VOC排放特征和主要污染物至关重要。
中国已成为世界上最大的木材出口国和家具生产国。其木质家具制造厂约占全国家具工厂总数的65%（Chen等人，2022；Wang等人，2018）。根据中国家具协会的数据，2019年木质家具总产量达到3.15亿件（Xu，2020）。因此，该行业的持续扩张导致其生产过程中的VOC排放量相应增加，对区域空气质量产生了越来越大的影响。这一趋势凸显了在该行业内部实施有效VOC排放控制的紧迫性。作为回应，中国政府颁布了一系列标准来限制这些排放，包括《挥发性有机化合物无组织排放控制标准（GB 37822-2019）》（MEE，2019）和《环境标签产品技术要求——家具（HJ 2547-2016）》（MEE，2016）。
随着中国的快速城市化和工业化，工业区和居住区之间的界限变得越来越模糊，导致工业源VOC对城市空气污染的贡献显著增加（Zheng等人，2017；Chen等人，2024）。木质家具制造厂受原材料可用性和产品特性的影响，主要位于城郊地区的工业区。先前的研究表明，家具制造业的VOC排放主要由与溶剂相关的化合物组成，特别是芳香族烃和含氧VOC（OVOCs）。在中国，研究主要集中在沿海地区的主要家具产业集群，如珠江三角洲（Cheng等人，2018；Liu等人，2023a；Zheng等人，2013）、长江三角洲（Mo等人，2021）和京津冀城市群（Yuan等人，2010），在这些地区BTEX化合物一直被认为是主要贡献者。来源分配研究进一步确定涂层和溶剂使用是主要排放源。然而，随着近年来这些地区VOC排放控制政策的日益严格，家具制造基地向中国中部迁移的现象较为明显（Qin等人，2022）。相比之下，对这些地区木质家具工厂的VOC排放的研究较少（Zhang等人，2020）。内陆家具制造基地的VOC特性和健康风险尚未得到充分研究。
家具制造业的进入壁垒相对较低，导致工厂之间存在较大差异。不同制造商在生产规模、产品类型、工艺技术、使用的设备和管理系统方面存在显著差异。这些差异导致了污染控制能力的明显不平衡。因此，在生产过程中大量VOC未能被有效收集和处理，直接排放到环境中（Ramirez等人，2017）。工业过程和开放式储存设施的逃逸VOC排放占中国工业VOC总排放量的60%以上（Jing等人，2022）。迄今为止，只有少数研究关注木质家具工厂的有组织排放和逃逸排放之间的差异（Lu等人，2020）。
为了解决这些研究空白，本研究在中国具有代表性的家具生产基地南康进行了全面调查。研究了五个木质家具工业区的VOC排放特征，并进一步进行了比较分析，以考察两个季节典型木质家具工厂的有组织排放和逃逸排放之间的差异。采用正矩阵分解（PMF）模型识别并分配四个城市区域的主要VOC来源。同时，利用混合单粒子拉格朗日积分轨迹（HYSPLIT）模型模拟了工业区和城市区的空气团传输路径。随后分别使用最大增量反应性（MIR）和分数气溶胶系数（FAC）方法量化了OFP和SOAP。最后，对所有采样点进行了致癌和非致癌健康风险评估。本研究的结果可以为制定有效的木质家具行业空气污染控制策略提供科学依据和有针对性的建议。
材料与方法
本研究在江西省南康区（东经114°29'?114°55'，北纬25°28'?26°14'）进行，该地区属于湿润的亚热带季风气候。年平均气温为19.3°C，12月平均气温为8.8°C，7月平均气温为28.6°C，年降水量为1,443毫米。地形主要由丘陵和平原组成。南康位于中国中部，是一个重要的木材分销中心。
有组织排放和逃逸VOC的特征
本研究对南康区18家木质家具制造厂的排气口（有组织排放）中的VOC排放进行了采样和分析。此处报告的浓度水平被视为研究期间的基准特征。该行业的核心制造活动，如涂层应用、溶剂使用和清洁相关操作，在家具生产中较为普遍且相对稳定。因此，来源特征
结论
本研究调查了南康区五个典型木质家具制造区和四个城市点的VOC特征。主要发现如下：（1）芳香族化合物、OVOCs和卤代烃占VOC排放的95.84%–96.53%（有组织排放）和93.04%–97.61%（逃逸TVOCs）。有组织排放在夏季较高，而逃逸排放在秋季略高。根据测量的TVOC水平，工业区D和C是主要排放源
作者贡献声明
雷通：监督、资源管理、项目行政、资金获取、数据整理。黄传涛：撰写——初稿、软件、方法论、调查、正式分析。吕宇飞：撰写——初稿、软件、方法论、调查、正式分析。肖航：监督、资源管理、项目行政、数据整理。高崇静：调查。戴晓蓉：调查。杨国静：调查。叶建：监督、资源管理、项目
未引用的参考文献
Liu等人，2023；MEE，1996；Samet Jonathan等人，2000；Scheff和Wadden，1993；Wang等人，2018；Zhang等人，2021；Zhang等人，2021。
利益冲突声明
? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（编号：41905115）、浙江省自然科学基金（编号：ZCLMS25B0702）和宁波市自然科学基金（编号：2023J059、2023J303）的资助。
