1、环保监管需求分析
2010 年国务院发布的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》（国办发〔2010〕33 号），强调了 VOCs 污染防治的重要性；
2011 年环保部发布《重点区域大气污染防治规划（2011-2015 年）》，把 VOCs 污染纳入 政府考核指标；
2012 年环境保护部下发环发[2012]54 号文件，《关于加强化工园区环境保护工作的意见》， 将工业园区的环境监测监控预警和环境风险应急能力建设等任务栏为环保工作的重点VOCs在线监测系统在工业园区的解决方案进口VOC分析仪；
2013 年第 31 号文件《挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策》；要求积极开展 VOCs摸底调查、制修订重点行业 VOCs 排放标准和管理制度等文件、加强 VOCs 监测和治理、推广使 用环境标志产品等措施，到 2015 年，基本建立起重点区域 VOCs 污染防治体系；到 2020 年，基本实现 VOCs 从原料到产品、从生产到消费的全过程减排；
2014年环境保护部印发了《石化行业挥发性有机物综合整治方案》的通知(环发177号)，通知要求2017年7月1日前，建成国内石化行业VOCs监测监控体系，建立VOCs管理体系。VOCs在线监测系统在工业园区的解决方案进口VOC分析仪企业应将VOCs的治理与监控纳入日常生产管理体系。厂界安装特征污染物环境监测设施，并与当地环境保护主管部门联网。
2015 年国务院发布《中华人民共和国大气污染防治法》，以法律强调了环境大气监测治理的必要性。
2015年环保部发布了《石油化工污染物排放标准》及《石油炼制工业污染物排放标准》，标准规定了石油化工及石油炼制工业内工业园区厂界污染物的排放标准，为厂界监测提出了要求。
2016由吉利园区监测站数据显示，本区域主要引起空气**的首要污染物为臭氧，降低臭氧浓度以VOCs管制为主，由于本区对于VOCs监控长期空白，急需设置在线自动VOCs监测系统，建立本区VOCs污染种类成分及浓度数据库，供制定相关政策参考依据。
2016中石化开发项目环评统计数据显示，本区域H2S总量已达园区涵容总量上限，急需对本区域大气中H2S进行长期连续监测，由监测数据厘清本区大气质量中H2S浓度现况，以供政策制定参考科学依据。
2、臭氧生成原因探讨
不同的有机化合物在光氧化反应中有不同反应速率，且后对臭氧生 成影响亦不同。在碳氢化合物中，以烯烃物，芳香烃物，长链的烷烃物， 及醛类物，它们与氢氧自由基之反应速率大，容易参与光化学反应，促成 臭氧的生成。利用增量反应性之理论有「增量反应性」与「大增量反应 性」两种可评估有机化合物光化学活性的大小，在此引用大增量反应法 (MIR)。
光化学烟雾与臭氧的前驱物(precursors)包括挥发性有机碳化物(VOCs)及氮氧化物(NOX)，而一般常以非甲烷碳氢化合物(NMHC)等同于 VOC。由 于 VOCs 的来源非常复杂，且不同的物种参与光化学反应的活性不同，故 其排放来源与排放数量的掌握十分困难，碳氢化合物(VOC)，经过一系列的 光化学反应所形成衍生性的二次污染现象，可由下列的反应方程式说明：
（1）NO2的光解循环
二氧化氮为光化学烟雾产生的前驱物种之一，NO2的光解离反应被视为臭氧形成或累积的起始步骤：
NO2 ＋ hν→ NO ＋O （1）
O + O2 + M → O3 + M (N2，O2，another third molecule) （2）
O3 + NO → NO2 + O2 （3）
臭氧的产生需要 NO2 的存在，但是由上式中二氧化氮的光解循 环可知并不会生成多余的臭氧，因此臭氧的生成一定有其他来源， 应有其他途径使 NO 转变成 NO2，才可以累积臭氧浓度。
（2）碳氢化合物(VOC)的影响
影响光化反应的碳氢化合物主要为反应性有机气体的光化学反应来完成。在(1)式中所产生的氧原子会和大气中的碳氢化合物 反应(碳氢化合物以 HC 作代表)，可产生一系列的反应性自由基。 如下式所示：
HC + OH→ R + H2O (4)
O3 + HC → RCHO + RO +HCO (5)
R + O2 → ROO (6)
ROO + NO→NO2+RO (7)
大部分的碳氢化合物会与氧原子反应，所产生的自由基可有效将 NO 氧化成 NO2(式 7)而不用消耗臭氧，此时 NO2 又因光解产生 氧原子(O)，促进臭氧的增加；所产生的自由基又和碳氢化合物 产生更多的自由基，如此循环不已，导致光化学烟雾及臭氧浓度 增加。由前述可知氮氧化物(NOX)、挥发性有机物(VOCs)以及阳 光中的能量，是臭氧产生不可或缺的物质，NOX 可来自工厂及车 辆排放，VOCs 则大多来自石油化工及表涂工业，对于优先削减NOX 或 VOCs 有其他文献准则可以参考，不过经验上以削减 VOCs对臭氧浓度削减的成效较为显着。
由台湾学者研究所列出 VOCs物种 MIR 值排序为烯类( 乙烯、丙烯、 1-丁烯、1-戊烯、1-己烯)＞芳香族类(苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、 异丙苯、1,2,4-**苯、1,3,5-**苯)＞烷类(乙烷、丙烷、正丁烷、正戊烷、 正己烷、环己烷、正辛烷、正癸烷、异丁烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、 2,2-二甲基丁烷)。详见表1，MIR 数值越高臭氧生成潜势越大，应 列入优先削减或关注之 VOCs 种类。
表1 大臭氧生成资料反应性尺度表(MIR)
化合物MIR化合物MIR化合物MIR化合物MIR
甲基乙二醇14.83-壬烯4.61,3,5-三乙基环己烷1.72,2,5-**基己烷0.97
13-丁二烯10.9β-苹烯4.42,3,4-**基戊烷1.62-甲基庚烷0.96
1,3,5-**基苯10.11-己烯4.42,5-二甲基己烷1.6四氢萘0.94
反-2-丁烯10丙炔4.12-甲基戊烷1.52,2,4-**基戊烷0.93
正-2-丁烯101-庚烯3.53-甲基戊烷1.52,2-二甲基丁烷0.82
甲基亚硝酸盐9.5α-苹烯3.32,4-二甲基戊烷1.5正庚烷0.81
丙烯9.4甲萘3.32,4-二甲基己烷1.5二甲基醚0.77
异戊二烯9.1Base ROG Mixture3.13-甲基己烷1.43,3-二甲基戊烷0.71
1,2,3-**基苯8.9甲基环己烷2.8异戊烷1.38甲基第三丁醇0.62
1-丁烯8.9甲苯2.7乙醇1.34正辛烷0.6
1,2,4-**基苯8.8乙基苯2.72,4-二甲基庚烷1.33甲醇0.56
2-戊烯8.8正丁醇2.73,5-二乙基庚烷1.33丙酮0.56
间二甲苯8.21-辛烯2.72,2,3-**基丁烷1.32正壬烷0.54
环戊烯7.71,3-二甲基环戊烷2.52,3-二甲基戊烷1.31异丙醇0.54
乙烯7.4环己烷2.42,3-二甲基己烷1.31异丁醇0.54
甲醛7.2烷基酚2.3环戊烷1.28乙炔0.5
2-己烯6.7正丙醇2.32,6-二乙基辛烷1.23丙烷0.48
对二甲苯6.6乙基环戊烷2.3异丁烷1.21正癸烷0.46
邻二甲苯6.51-乙基-4-甲基环己烷2.34-甲基庚烷1.2正十一烷0.42
C3乙醛6.5异丙基苯2.2C4酮1.18苯0.42
2-甲基-2-丁烯6.4苯乙烯2.2萘1.17第三丁醇0.42
1-戊烯6.2乙二醇2.24-乙基庚烷1.13正十二烷0.38
3-甲基-1-丁烯6.21-壬烯2.2酚1.12新戊烷0.37
环己烯5.7正丙基苯2.12-甲基己烷1.08正十三烷0.35
乙醛5.5乙基第三丁醚22,3-二甲基丁烷1.07正十四烷0.32
2-庚烯5.5s-Butylbenzene1.9正戊烷1.04乙烷0.25
异丁烯5.3乙基环己烷1.9正丁烷1.02Carbon Monoxide0.054
3-辛烯5.31,3-二乙基-5-甲基环己烷1.93,4-丙基庚烷1.01甲烷0.015
2,3-二甲萘5.1甲基环戊烷1.83-甲基庚烷0.99安息香醛-0.57
2-甲基-1-丁烯4.91,3-二乙基环己烷1.8正己烷0.98
2、环保监管需求分析
2010 年国务院发布的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》（国办发〔2010〕33 号），强调了 VOCs 污染防治的重要性；
2011 年环保部发布《重点区域大气污染防治规划（2011-2015 年）》，把 VOCs 污染纳入 政府考核指标；
2012 年环境保护部下发环发[2012]54 号文件，《关于加强化工园区环境保护工作的意见》， 将工业园区的环境监测监控预警和环境风险应急能力建设等任务栏为环保工作的重点；
2013 年第 31 号文件《挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策》；要求积极开展 VOCs摸底调查、制修订重点行业 VOCs 排放标准和管理制度等文件、加强 VOCs 监测和治理、推广使 用环境标志产品等措施，到 2015 年，基本建立起重点区域 VOCs 污染防治体系；到 2020 年，基本实现 VOCs 从原料到产品、从生产到消费的全过程减排；
2014年环境保护部印发了《石化行业挥发性有机物综合整治方案》的通知(环发177号)，通知要求2017年7月1日前，建成国内石化行业VOCs监测监控体系，建立VOCs管理体系。企业应将VOCs的治理与监控纳入日常生产管理体系。厂界安装特征污染物环境监测设施，并与当地环境保护主管部门联网。
2015 年国务院发布《中华人民共和国大气污染防治法》，以法律强调了环境大气监测治理的必要性。
2015年环保部发布了《石油化工污染物排放标准》及《石油炼制工业污染物排放标准》，标准规定了石油化工及石油炼制工业内工业园区厂界污染物的排放标准，为厂界监测提出了要求。
2016由吉利园区监测站数据显示，本区域主要引起空气**的首要污染物为臭氧，降低臭氧浓度以VOCs管制为主，由于本区对于VOCs监控长期空白，急需设置在线自动VOCs监测系统，建立本区VOCs污染种类成分及浓度数据库，供制定相关政策参考依据。VOCs在线监测系统在工业园区的解决方案进口VOC分析仪
2016中石化开发项目环评统计数据显示，本区域H2S总量已达园区涵容总量上限，急需对本区域大气中H2S进行长期连续监测，由监测数据厘清本区大气质量中H2S浓度现况，以供政策制定参考科学依据。臭氧生成原因探讨
不同的有机化合物在光氧化反应中有不同反应速率，且后对臭氧生 成影响亦不同。在碳氢化合物中，以烯烃物，芳香烃物，长链的烷烃物， 及醛类物，它们与氢氧自由基之反应速率大，容易参与光化学反应，促成 臭氧的生成。利用增量反应性之理论有「增量反应性」与「大增量反应 性」两种可评估有机化合物光化学活性的大小，在此引用大增量反应法 (MIR)。
光化学烟雾与臭氧的前驱物(precursors)包括挥发性有机碳化物(VOCs)及氮氧化物(NOX)，而一般常以非甲烷碳氢化合物(NMHC)等同于 VOC。由 于 VOCs 的来源非常复杂，且不同的物种参与光化学反应的活性不同，故 其排放来源与排放数量的掌握十分困难，碳氢化合物(VOC)，经过一系列的 光化学反应所形成衍生性的二次污染现象，可由下列的反应方程式说明：
（1）NO2的光解循环
二氧化氮为光化学烟雾产生的前驱物种之一，NO2的光解离反应被视为臭氧形成或累积的起始步骤：
NO2 ＋ hν→ NO ＋O （1）
O + O2 + M → O3 + M (N2，O2，another third molecule) （2）
O3 + NO → NO2 + O2 （3）
臭氧的产生需要 NO2 的存在，但是由上式中二氧化氮的光解循 环可知并不会生成多余的臭氧，因此臭氧的生成一定有其他来源， 应有其他途径使 NO 转变成 NO2，才可以累积臭氧浓度。
（2）碳氢化合物(VOC)的影响
影响光化反应的碳氢化合物主要为反应性有机气体的光化学反应来完成。在(1)式中所产生的氧原子会和大气中的碳氢化合物 反应(碳氢化合物以 HC 作代表)，可产生一系列的反应性自由基。 如下式所示：
HC + OH→ R + H2O (4)
O3 + HC → RCHO + RO +HCO (5)
R + O2 → ROO (6)
ROO + NO→NO2+RO (7)
大部分的碳氢化合物会与氧原子反应，所产生的自由基可有效将 NO 氧化成 NO2(式 7)而不用消耗臭氧，此时 NO2 又因光解产生 氧原子(O)，促进臭氧的增加；所产生的自由基又和碳氢化合物 产生更多的自由基，如此循环不已，导致光化学烟雾及臭氧浓度 增加。由前述可知氮氧化物(NOX)、挥发性有机物(VOCs)以及阳 光中的能量，是臭氧产生不可或缺的物质，NOX 可来自工厂及车 辆排放，VOCs 则大多来自石油化工及表涂工业，对于优先削减NOX 或 VOCs 有其他文献准则可以参考，不过经验上以削减 VOCs对臭氧浓度削减的成效较为显着。
由台湾学者研究所列出 VOCs物种 MIR 值排序为烯类( 乙烯、丙烯、 1-丁烯、1-戊烯、1-己烯)＞芳香族类(苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、 异丙苯、1,2,4-**苯、1,3,5-**苯)＞烷类(乙烷、丙烷、正丁烷、正戊烷、 正己烷、环己烷、正辛烷、正癸烷、异丁烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、 2,2-二甲基丁烷)。详见表1，MIR 数值越高臭氧生成潜势越大，应 列入优先削减或关注之 VOCs 种类。VOCs在线监测系统在工业园区的解决方案进口VOC分析仪.
表1 大臭氧生成资料反应性尺度表(MIR)
|
化合物
|
MIR
|
化合物
|
MIR
|
化合物
|
MIR
|
化合物
|
MIR
|
|
甲基乙二醇
|
14.8
|
3-壬烯
|
4.6
|
1,3,5-三乙基环己烷
|
1.7
|
2,2,5-**基己烷
|
0.97
|
|
13-丁二烯
|
10.9
|
β-苹烯
|
4.4
|
2,3,4-**基戊烷
|
1.6
|
2-甲基庚烷
|
0.96
|
|
1,3,5-**基苯
|
10.1
|
1-己烯
|
4.4
|
2,5-二甲基己烷
|
1.6
|
四氢萘
|
0.94
|
|
反-2-丁烯
|
10
|
丙炔
|
4.1
|
2-甲基戊烷
|
1.5
|
2,2,4-**基戊烷
|
0.93
|
|
正-2-丁烯
|
10
|
1-庚烯
|
3.5
|
3-甲基戊烷
|
1.5
|
2,2-二甲基丁烷
|
0.82
|
|
甲基亚硝酸盐
|
9.5
|
α-苹烯
|
3.3
|
2,4-二甲基戊烷
|
1.5
|
正庚烷
|
0.81
|
|
丙烯
|
9.4
|
甲萘
|
3.3
|
2,4-二甲基己烷
|
1.5
|
二甲基醚
|
0.77
|
|
异戊二烯
|
9.1
|
Base ROG Mixture
|
3.1
|
3-甲基己烷
|
1.4
|
3,3-二甲基戊烷
|
0.71
|
|
1,2,3-**基苯
|
8.9
|
甲基环己烷
|
2.8
|
异戊烷
|
1.38
|
甲基第三丁醇
|
0.62
|
|
1-丁烯
|
8.9
|
甲苯
|
2.7
|
乙醇
|
1.34
|
正辛烷
|
0.6
|
|
1,2,4-**基苯
|
8.8
|
乙基苯
|
2.7
|
2,4-二甲基庚烷
|
1.33
|
甲醇
|
0.56
|
|
2-戊烯
|
8.8
|
正丁醇
|
2.7
|
3,5-二乙基庚烷
|
1.33
|
丙酮
|
0.56
|
|
间二甲苯
|
8.2
|
1-辛烯
|
2.7
|
2,2,3-**基丁烷
|
1.32
|
正壬烷
|
0.54
|
|
环戊烯
|
7.7
|
1,3-二甲基环戊烷
|
2.5
|
2,3-二甲基戊烷
|
1.31
|
异丙醇
|
0.54
|
|
乙烯
|
7.4
|
环己烷
|
2.4
|
2,3-二甲基己烷
|
1.31
|
异丁醇
|
0.54
|
|
甲醛
|
7.2
|
烷基酚
|
2.3
|
环戊烷
|
1.28
|
乙炔
|
0.5
|
|
2-己烯
|
6.7
|
正丙醇
|
2.3
|
2,6-二乙基辛烷
|
1.23
|
丙烷
|
0.48
|
|
对二甲苯
|
6.6
|
乙基环戊烷
|
2.3
|
异丁烷
|
1.21
|
正癸烷
|
0.46
|
|
邻二甲苯
|
6.5
|
1-乙基-4-甲基环己烷
|
2.3
|
4-甲基庚烷
|
1.2
|
正十一烷
|
0.42
|
|
C3乙醛
|
6.5
|
异丙基苯
|
2.2
|
C4酮
|
1.18
|
苯
|
0.42
|
|
2-甲基-2-丁烯
|
6.4
|
苯乙烯
|
2.2
|
萘
|
1.17
|
第三丁醇
|
0.42
|
|
1-戊烯
|
6.2
|
乙二醇
|
2.2
|
4-乙基庚烷
|
1.13
|
正十二烷
|
0.38
|
|
3-甲基-1-丁烯
|
6.2
|
1-壬烯
|
2.2
|
酚
|
1.12
|
新戊烷
|
0.37
|
|
环己烯
|
5.7
|
正丙基苯
|
2.1
|
2-甲基己烷
|
1.08
|
正十三烷
|
0.35
|
|
乙醛
|
5.5
|
乙基第三丁醚
|
2
|
2,3-二甲基丁烷
|
1.07
|
正十四烷
|
0.32
|
|
2-庚烯
|
5.5
|
s-Butylbenzene
|
1.9
|
正戊烷
|
1.04
|
乙烷
|
0.25
|
|
异丁烯
|
5.3
|
乙基环己烷
|
1.9
|
正丁烷
|
1.02
|
Carbon Monoxide
|
0.054
|
|
3-辛烯
|
5.3
|
1,3-二乙基-5-甲基环己烷
|
1.9
|
3,4-丙基庚烷
|
1.01
|
甲烷
|
0.015
|
|
2,3-二甲萘
|
5.1
|
甲基环戊烷
|
1.8
|
3-甲基庚烷
|
0.99
|
安息香醛
|
-0.57
|
|
2-甲基-1-丁烯
|
4.9
|
1,3-二乙基环己烷
|
1.8
|
正己
烷
|
0.98
|
|
