Investigation of volatile organic compounds (VOCs) emission beyond the territory of oil terminals during different seasons

Abstract

The present paper deals with an important environmental issue: air pollution with volatile organic compounds (VOCs) in oil terminals. In attempt to determine the dependence of VOCs concentration in the air on the wind speed and oil loading intensity analyses were carried out during shorter time intervals, when the fluctuations of ambient temperature are minimal (1−3) °C. VOCs concentrations were analysed by gas chromatography method in different chosen observation posts during different seasons. A complex analysis of experimental study and impact of meteorological conditions on the air pollution was performed taking into account the oil loading intensity in oil terminals and the types of loaded oil products. A new indicator was introduced for the analysis of the obtained results—a loading indicator that characterizes the amount and type of handled products as well as the number and type of operations carried out in the terminal. The dependence of the change of VOCs concentration on the loading indicator has been determined.

Article in English.

Lakiųjų organinių junginių emisijos tyrimasuž naftos terminalų teritorijos skirtingais sezonais

Santrauka. Analizuojama svarbi aplinkosauginė problema – oro tarša lakiaisiais organiniais junginiais (LOJ) naftos terminaluose. Siekiant nustatyti LOJ koncentracijos ore priklausomumą nuo vėjo greičio, aplinkos drėgmės ir atmosferos slėgio, atliktitrumpesnės trukmės tyrimai, kai aplinkos temperatūros svyravimai yra minimalūs – 13 ºC. Pasirinktuose stebėjimo postuose dujų chromatografijos būdu nustatytos LOJ koncentracijos skirtingais sezonais. Atlikta kompleksiniai eksperimentiniai tyrimai ir meteorologinių sąlygų (oro temperatūros, aplinkos drėgmės, atmosferos slėgio, vėjo greičio irkrypties) įtakos oro taršai analizė, atsižvelgiant į naftos terminalų krovos intensyvumą ir kraunamų produktų rūšis. Analizuojant gautus duomenis įvestas naujas rodiklis – krovos indikatorius, apibūdinantis kraunamų produktų kiekį, rūšį, terminale atliekamų operacijų skaičių ir pobūdį. Nustatytas LOJ koncentracijos kitimo priklausomumas nuo krovos indikatoriaus. Statistiškai apdorojus rezultatus akivaizdu, kad naftos terminaluose krovos operacijų skaičius ir pobūdis(krovos indikatorius) lemia LOJ koncentraciją pažemės atmosferos sluoksnyje. Atlikus LOJ koncentracijos tyrimo skirtingais sezonais duomenų analizę ir daugiafaktorinę dispersinę analizę, 95 % patikimumu nustatyta, kad LOJ koncentracijos kitimas pažemės atmosferos sluoksnyje priklauso nuo vėjo greičio, kai vėjo stiprumas yra didesnis nei 4 m/s (10 m aukštyje, P < 0,05).

Reikšminiai žodžiai: lakieji organiniai junginiai (LOJ), LOJ emisija, naftos terminalas, krovos indikatorius, atmosferos tarša, garavimas.

Исследование сезонных выбросовлегколетучих органических соединений за пределами нефтебаз

Резюме. Исследована проблема испарения легколетучих органических соединений (ЛОС) на нефтебазе. Для того, чтобыустановить зависимость концентрации ЛОС от скорости ветра, влажности воздуха и давления атмосферы былопроизведено исследование концентрации ЛОС в воздухе, во время которого изменение температуры непревышало 3 градусов. Методом газовой хроматографии были исследованы сезонные выбросы ЛОС в приземныеслои атмосферы. Комплексно проанализированы полученные экспериментальные данные и метеорологическиеусловия (температура и влажность воздуха, давление атмосферы, сила и направление ветра) с учетомпроизводимых операций по перегрузке нефтепродуктов и их типа. Для более точного анализа полученных данныхбыл сформулирован новый «индикатор погрузки», который характеризует количество и тип перегружаемыхнефтепродуктов, количество и тип производимых технологических операций. В связи с этим была установленазависимость концентрации ЛОС от индикатора погрузки. Статистический анализ данных показал, что количествопроизводимых технологических операций на нефтебазах, а также их тип, влияют на изменение концентрацииЛОС. Анализ исследования сезонных выбросов ЛОС и многофакторный дисперсионный анализ данных с 95%й точностью показали, что изменение концентрации ЛОС в приземных слоях атмосферы зависит от скорости ветрав том случае, если она превышает 4 м/с на высоте 10 м (P < 0.05).

Ключевые слова: легколетучие органические соединения (ЛОС), эмиссия ЛОС, нефтебаза, индикатор погрузки, загрязнение атмосферы, испарение.

Keyword : volatile organic compounds (VOCs), VOCs emission, oil terminal, loading indicator, air pollution, vaporizaption