天津市作为中国北方最大的沿海开放城市,工业基础雄厚,高新技术发展迅猛,其工业发达、门类齐全、产业链完整。但同时带来了大气污染物的大量排放,引发了诸多环境问题,其中以灰霾天气为代表的大气复合型污染事件更是频繁发生。挥发性有机物(VOCs)作为新污染形势下大气复合型污染的重要前体物,对其开展重点行业的源排放化学成分谱及源排放特征研究,对了解区域大气污染形成过程和区域大气污染防治具有重要的意义。本论文首先通过对4类源27个VOCs排放行业的VOCs排放量进行估算,建立了天津市工业VOCs源排放清单。2013年天津市工业VOCs排放总量为20.4万吨,其中,原油加工及石油制品制造业,即石油化工行业,VOCs排放量为6.8万吨,约占VOCs工业排放总量的三分之一,为天津市重点VOCs排放行业,选定为本论文研究对象。对石化行业的生产及排污工艺进行了广泛调研,确定了硫磺回收工艺废气、PX工艺加热炉烟气、污水处理厂废气及厂界无组织排放为本研究的石化行业排放源。同时对三种常见采样方法的适用范围、精密度及实际操作过程进行综合评价,选取适于本研究排放源的采样分析方法对各排放源开展了源测试。在源测试结果的基础上,建立了的天津市石化行业VOCs源排放成分谱和基于CB05化学机制的石化行业物种谱,并对石化行业的VOCs源排放特征进行了分析研究,研究结果表明:(1)石化行业固定排放源的VOCs的排放浓度在30~85 mg/m3,排放速率在0.4~8 kg/h,环境浓度在1.5 mg/m3左右。共涉及芳香烃类、卤代烃类、烷烃类、酮类、醇类、醛类、酯类和酚类8类污染物,其中,芳香烃类和卤代烃类物质为石化行业首要的VOCs污染物类别。(2)共定量检测出19种物质,其中三氯甲烷、对(间)二甲苯、十一烷、苯、苯甲醛、对二氯苯、环己酮、邻二甲苯均有较高的检出频率和浓度比重,为石化行业的特征污染物。(3)四类源的污染物分布特征显示,各排放源的物质组成与其生产排污工艺密切相关。燃烧(焚烧)类工艺排放的特征污染物包括:三氯甲烷、二氯甲烷、苯、甲苯等,污水处理厂废气的主要污染物与环境中物质相比,为相对难于挥发的物质。(4)石化行业VOCs的光化学反应活性特征研究表明,主要光化学污染物类别为:芳香烃类、烷烃类、卤代烃类、酚类和酮类,其中芳香烃类为石化行业首要的光化学污染物类别。芳香烃类污染物中以甲苯和苯的贡献率最高,考虑到其较强的光化学反应活性,应加强对此类物质的排放控制。