汽车喷涂车间废气化学成分

　　本论文利用GC-MS分析汽车喷涂车间废气排放口废气的化学成分。使用填充了合适吸附剂（carbopackC和carbo⁃packB和carboxen1000）的吸附管采集车间排放口中的废气，用GC-MS分离鉴定废气的化学成分，共鉴定出13种化学成分。用峰面积归一化法通过化学工作站数据处理系统得出各化学成分在挥发性成分中的相对含量。文章为汽车喷涂废气的有效治理提供了理论依据。

　　关键词：GC-MS分析；汽车喷涂车间废气

　　近年来我国汽车制造量逐年提升。在汽车的生产过程中，表面涂装是其中重要的一道工序，也是生产废气最多的环节。涂装过程中所使用的涂料、有机溶剂等物质的挥发（即挥发性有机化合物，VOCs）对操作工和自然环境都有害。废气VOCs经呼吸道吸入人体后可引发中毒，是公认的强烈致癌物。据统计，一辆表面积为80m2的汽车在表面涂装过程中VOCs排放量达10kg[1]。一般来说，中涂、面涂和清洗溶剂使用过程中产生的废气含量最高。具体到生产车间，产生有机废气最多的有喷涂室、晾置室、调漆室、烘干室等，而不同车间产生的废气组分不尽相同。刘郁葱等[2]对轻型汽车涂装工艺过程的VOCs化学组分分析表明，涂装工艺过程中最主要的VOCs化学成分是芳香烃以及乙酸乙酯、乙酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯等物质。文章采用吸附管采样法，用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对汽车喷涂车间中的挥发物质中的化学成分进行了分离，通过检索谱图库，并结合标准质谱图，鉴定出了13种化学成分，同时利用峰面积归一法通过化学工作站数据处理系统，得出各化学成分的相对含量，为汽车喷涂废气的有效治理提供了理论依据。

　　1材料与方法

　　1.1材料2019年采集自日照某汽车涂装车间排气筒（处理前）的挥发性有机化合物。仪器：安捷伦7697A-7890B-5977B型气相色谱质谱联用仪；热脱附装置；吸附管老化装置；无油采样泵；不锈钢吸附管。1.2样品处理把样品吸附管放进热脱附仪，按照仪器设定条件，对样品进行GC-MS分析。1.3GC-MS分析色谱条件：安捷伦7890B-5977B型气相色谱质谱联用仪，玛珂思全自动热脱附仪U-UNITY-M-XR；色谱柱：DB-624(60m*250μm*1.4μm)载气：高纯氦气，高纯氮气；柱流量：1.0ml/min；升温程序：初始温度45℃，保持12分钟，以4℃/min的速度升温至140℃，以40℃/min的速度升至220℃，在220℃保持5min。热脱附仪条件：吸附管初始温度：室温；聚焦冷阱温度：室温；干吹流量：36ml/min；干吹时间：2min；吸附管脱附温度：325℃；吸附采样管脱附时间：6min；脱附流量：48ml/min；聚焦冷阱温度：25℃；聚焦冷阱脱附温度：300℃；冷阱脱附时间：3min；传输线温度：150℃。通用型冷阱，填料为石墨化碳黑。质谱条件：离子源：EI源；电子能量：1045eV；溶剂延迟时间1min；质量扫描范围：33-270amu；采集方式：SCAN扫描。1.4实验步骤定性分析：利用热脱附仪对吸附管中的有机废气进行二阶冷阱热脱附，然后有机废气进入GC-MS联用仪进行成分分析鉴定。通过化学工作站数据处理系统，检索NISTMSSearch2.3谱图库，并结合标准质谱图进行人工谱图解析，鉴定废气中的各个化学成分。定量分析：通过化学工作站数据处理系统，用峰面积归一化法进行定量分析，求得各化学成分的相对含量。

　　2结果与讨论

　　2.1汽车喷涂车间废气排放口（处理前）挥发性成分的总离子流色谱图2.2汽车喷涂车间废气排放口（处理前）挥发性有机物的GC-MS分离鉴定结果表1汽车喷涂车间废气排放口（处理前）挥发性有机物化学成分分析

　　3结果与分析

　　（1）在汽车喷涂废气中，主要污染特征物为苯系物，甲苯为排放比例最大的组分。（2）经GC-MS分析，汽车喷涂车间中废气有13种化合物，含量依次是异丁醇（24.8%），正丁醇（4.6%），甲苯（27.7%），乙苯（7.4%），间、对-二甲苯（14.8%），邻-二甲苯（6.7%），2-乙基甲苯（4.0%），1,2,3-三甲苯（1.5%），3-乙基甲苯（1.7%），1,2,4-三甲苯（3.5%），正丙苯（1.5%），4-乙基甲苯（1.4%），1,3,5-三甲苯（0.6%）。（3）实验结果证明，该喷涂车间所使用涂料为溶剂性涂料，溶剂多为甲苯、二甲苯、醇类等，无治理措施的条件下，最终均以VOCs的形式挥发至大气环境中。鉴于汽车喷涂废气的危害性，要严格控制和治理汽车涂装废气。本文的分析结果为汽车喷涂废气的有效治理提供了理论依据。

　　参考文献：

　　[1]陈慕祖,于淑霞,周杰.环保型汽车涂装材料的现状和发展（Ⅱ）[J].现代涂料与涂装,2000,5:14-16.

　　[2]刘郁葱,夏泽群,高宗江,etal.轻型汽车和汽车塑料配件涂装工艺过程的VOCs组分特征[J].环境科学学报,2016,36(11):3944-3951.

　　作者：刘晓云 万莉 安宝东 李文龙 杨秀丽 单位：山东科建检测服务有限公司