一种炼化企业区域性大气污染物溯源方法技术

本发明专利技术涉及污染物溯源方法，具体涉及一种炼化企业区域性大气污染物溯源方法，所述炼化企业区域性大气污染物溯源方法，包括以下步骤：S1：选择研究区域；S2：研究区域内污染调查；S3：对区域内的污染源进行划分；S4：污染源及受体点污染物排放浓度监测；S5：对步骤S4监测得到的数据进行筛选；S6：利用因子分析法从筛选后的数据中提取有效信息，归一化后形成污染源指纹谱；S7：计算污染物来源。本发明专利技术提供的炼化企业区域性大气污染物溯源方法能够应用于尺度更小、污染源更为密集的炼化企业污染物溯源分析，污染物来源可定位至生产装置，进而使得企业进行针对性治理，对企业管理及提升污染防止水平具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种炼化企业区域性大气污染物溯源方法
本专利技术涉及污染物溯源方法，具体涉及一种炼化企业区域性大气污染物溯源方法。
技术介绍
随着我国社会工业化、城市化的快速发展，大气污染对人类社会的影响越来越大，对人民的生活生产带来了严重的威胁。人们的环保意识以及对生活环境的要求也越来越高，围绕大气污染问题的投诉不断。基于空气污染的严峻形势，环保部要求各地开展空气污染来源解析、同时在重污染发生时，急需对于大气污染进行来源解析，分析识别污染贡献重点区，为污染控制提供依据。现有大气污染溯源技术的尺度较大，一般通过长期的颗粒物或VOCs样品采集和分析，利用正定因子矩阵法(PMF)、化学质量平衡法(CMB)等受体模型进行来源解析，其解析结果一般只能区分机动车、溶剂使用、工业以及燃煤等大的行业来源及贡献情况；例如，CN106841436A公开了“一种工业区大气VOCs自动监测预警溯源系统及其方法”，主要应用于城市尺度的大气污染物的来源解析；CN108108336A公开了“一种面向工业园区的大气污染物溯源方法”，也是使用上述溯源方法并结合扩散模型应用于排放特征差异大且源数量较小的工业园区。炼化企业相较于其他污染源而言，具有污染重，成分复杂等突出特点。对于炼化企业而言，不仅与外部企业具有交叉污染，污染界限不清，对公共区域共同污染等诸多问题，同样炼化企业内部，由于装置一般较为密集，交叉污染、对受体点共同影响的情况更为突出。很多区域污染较重，对企业员工身体健康及周边环境均造成影响。但企业目前往往却难以明确污染物具体从哪个装置而来，从而导致无法进行针对性治理。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中炼化企业不同污染源之间交叉影响，来源不清的问题，提供一种炼化企业区域性大气污染物溯源方法，该方法可准确获得待测区域污染物来源，进而使得企业进行针对性治理，对企业管理及提升污染防止水平具有重要意义。为了实现上述目的，本专利技术提供一种炼化企业区域性大气污染物溯源方法，包括以下步骤：S1：选择研究区域：根据所在炼化企业装置分布情况，选择排放源复杂、污染严重的区域作为研究区域；S2：研究区域内污染调查：调查所述研究区域内污染物的种类以及污染物的分布情况；S3：根据污染物的种类以及污染物的分布情况对区域内的污染源进行划分，划分方法如下：(1)由工艺确定的污染物组分相差较大且污染强度较大的生产装置，一个生产装置认定为一个污染源；(2)由工艺确定的污染物组分相近，污染强度较大且地理位置相连的生产装置，合并为一个污染源；(3)走航监测TVOC测量值≥2mg/m3或恶臭OU值≥30的污染区域认定为一个污染源；S4：监测污染源及受体点污染物的排放浓度，监测周期不少于7天；S5：对步骤S4监测得到的数据进行筛选，所述数据的筛选方法为：将监测得到的所述有污染物的排放浓度数据按照下风向与背景点进行分类并汇总，并分别计算每个污染物的监测浓度平均值，并进行如下筛选；(1)背景点监测浓度平均值大于下风向监测浓度平均值的物质从污染源中剔除；(2)物质监测浓度未检出或监测浓度平均值为0值的数量超过该物质所有监测数量50％的物质从污染源中剔除；(3)单个物质监测浓度平均值与其P75分位数值相差小于1ug/m3的物质从污染源中剔除；S6：对S5处理所剩余的数据利用因子分析法进一步分离获得一组内在关联性极强的污染物组合，然后计算组合内每种污染物的均方根值浓度，归一化后形成污染源指纹谱，均方根值计算方法采用下式：式中：Xrms——某一物质监测浓度的均方根值，mg/m3；Xi——某一物质第n个监测点位的浓度，mg/m3；N——某一物质期间所有监测点位的个数，无量纲；S7：采用化学质量平衡模型计算污染物来源。优选条件下，在步骤S1中，所述研究区域纵向距离和横向距离均小于500m。优选条件下，在步骤S2中，所述污染调查包括基础调研和走航监测；所述走航监测的方法如下：以NH3、H2S、恶臭OU值以及TVOC的浓度为监测因子，使用监测设备于每天不同时间段围绕研究区域进行走航式监测，监测周期不少于7天。优选条件下，所述监测设备为电子鼻和/或车载式质谱仪。优选条件下，在步骤S4中，所述污染源污染物排放浓度监测的方法为：在污染源下风向距污染源边界2m以外设置监测点位，其中下风向设置多个监测点位，背景点设置1个监测点位；采用苏玛罐采集C2-C14之间的有机物，并检测所述有机物的浓度；采用恶臭气体分析仪检测NH3、H2S及恶臭OU值；采集周期为不少于7天。优选条件下，所述苏玛罐的采集高度为1.5～2m，采集时间为0.5～2h。优选条件下，采用GC-MS和/或GC-TOF检测所述有机物的浓度。优选条件下，在步骤S4中，所述受体点污染物排放浓度监测的方法为：在污染源下风向距污染源边界2m以外设置监测点位，其中下风向设置多个监测点位；采用苏玛罐采集C2-C14之间的有机物，并进行浓度分析；采用恶臭气体分析仪直接检测NH3、H2S以及恶臭OU值；采集周期为不少于7天。优选条件下，在所述受体点污染物排放浓度监测的方法中，所述下风向设置3个监测点位，3个监测点位按“品”字型设置。优选条件下，所述苏玛罐的采集高度为1.5～2m，采集时间为0.5～2h。优选条件下，采用GC-MS和/或GC-TOF检测所述有机物的浓度。优选条件下，在步骤S6中，所述污染源指纹谱建立的方法为：(1)将单个污染源对应的多日监测数据以各监测点位作为因子分析的变量、物质浓度为因子进行因子分析，提取特征值≥1的因子，利用主成分进行因子分解并通过最大方差法旋转获得旋转荷载矩阵；(2)提取旋转荷载矩阵第一因子中≥0.55的污染物；(3)计算提取后的每种污染物所有监测点位的监测浓度均分根值；(4)对提取后的污染物及其对应的均方根值浓度归一化后作为该污染源的指纹谱。优选条件下，在步骤S7中，所述污染物来源的计算方法为：将研究区域内通过S6建立的各个污染源指纹谱，及待分析的受体点监测数据，放入化学质量平衡模型CMB进行溯源计算，获得各个污染源对该受体点的贡献率，分析各污染物的来源。通过上述技术方案，本专利技术具有以下技术效果：1、本专利技术基于不同点位长周期的监测数据，利用因子分析法从中提取有效信息，归一化后形成污染源指纹谱，保证了所建立的污染源指纹谱能够有效的表征污染源实际排放信息，进一步提高了污染物来源分析的准确性。2、本专利技术提供的炼化企业区域性大气污染物溯源方法能够应用于尺度更小、污染源更为密集的炼化企业污染物溯源分析，污染物来源可定位至生产装置，进而使得企业进行针对性治理，对企业管理及提升污染防止水平具有重要意义。附图说明图1是本专利技术中炼化企业区域性污染物溯源方法的流程图；图2是本专利技术中污染源监测方法示意图；图3是本专利技术中受体点监测示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炼化企业区域性大气污染物溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：选择研究区域：根据所在炼化企业装置分布情况，选择排放源复杂、污染严重的区域作为研究区域；/nS2：研究区域内污染调查：调查所述研究区域内污染物的种类以及污染物的分布情况；/nS3：根据污染物的种类以及污染物的分布情况对区域内的污染源进行划分，划分方法如下：/n(1)由工艺确定的污染物组分相差较大且污染强度较大的生产装置，一个生产装置认定为一个污染源；/n(2)由工艺确定的污染物组分相近，污染强度较大且地理位置相连的生产装置，合并为一个污染源；/n(3)走航监测TVOC测量值≥2mg/m

【技术特征摘要】
1.一种炼化企业区域性大气污染物溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：选择研究区域：根据所在炼化企业装置分布情况，选择排放源复杂、污染严重的区域作为研究区域；
S2：研究区域内污染调查：调查所述研究区域内污染物的种类以及污染物的分布情况；
S3：根据污染物的种类以及污染物的分布情况对区域内的污染源进行划分，划分方法如下：
(1)由工艺确定的污染物组分相差较大且污染强度较大的生产装置，一个生产装置认定为一个污染源；
(2)由工艺确定的污染物组分相近，污染强度较大且地理位置相连的生产装置，合并为一个污染源；
(3)走航监测TVOC测量值≥2mg/m3或恶臭OU值≥30的污染区域认定为一个污染源；
S4：监测污染源及受体点污染物的排放浓度，监测周期不少于7天；
S5：对步骤S4监测得到的数据进行筛选，所述数据的筛选方法为：将监测得到的所述有污染物的排放浓度数据按照下风向与背景点进行分类并汇总，并分别计算每个污染物的监测浓度平均值，并进行如下筛选；
(1)背景点监测浓度平均值大于下风向监测浓度平均值的物质从污染源中剔除；
(2)物质监测浓度未检出或监测浓度平均值为0值的数量超过该物质所有监测数量50％的物质从污染源中剔除；
(3)单个物质监测浓度平均值与其P75分位数值相差小于1ug/m3的物质从污染源中剔除；
S6：对S5处理所剩余的数据利用因子分析法进一步分离获得一组内在关联性极强的污染物组合，然后计算组合内每种污染物的均方根值浓度，归一化后形成污染源指纹谱，均方根值计算方法采用下式：



式中：Xrms——某一物质监测浓度的均方根值，mg/m3；
Xi——某一物质第n个监测点位的浓度，mg/m3；
N——某一物质期间所有监测点位的个数，无量纲；
S7：采用化学质量平衡模型计算污染物来源。


2.根据权利要求1所述的炼化企业区域性大气污染物溯源方法，其特征在于，在步骤S1中，所述研究区域纵向距离和横向距离均小于500m。


3.根据权利要求1所述的炼化企业区域性大气污染物溯源方法，其特征在于，在步骤S2中，所述污染调查包括基础调研和走航监测；
所述走航监测的方法如下：以NH3、H2S及恶臭OU值以及TVOC的浓度为监测因子，使用监测设备于每天不同时间段围绕研究区域进行走航式监测，监测周期不少于7天。


4.根据权利要求3所述的炼化企业区域性大气污染物溯源方法，其特征在于，所述监测设备为电子鼻和/或车载式质谱仪。


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【专利技术属性】
技术研发人员：贾润中，李波，冯云霞，肖安山，董瑞，朱胜杰，王国龙，王琼，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11