挥发性有机物（VOCs,Volatile Organic Compounds）是形成臭氧（O3）和细颗粒物(空气动力学当量直径小于2.5μm的颗粒,PM2.5)的重要前体物质,其带来的环境污染问题不容忽视。污水处理单元作为工业厂区环保治理的最终区域之一,其处理过程中会产生大量VOCs,而我国针对污水处理单元的研究多集中于恶臭物质和污水排放达标,鲜有关于污水处理单元VOCs排放特征的研究。因此,本研究针对典型工业厂区污水处理单元的VOCs排放特征,构建VOCs排放源成分谱,为后续开展工业源VOCs来源解析和排放控制工作提供数据支撑。本文以炼化企业、化工企业和纺织企业的污水处理单元为研究对象,分别采集检测气态和水质样品,由此获取不同类型工业污水处理单元的VOCs排放成分谱;采用最大增量反应活性系数法和二次有机气溶胶生成系数法估算VOCs臭氧生成潜势和PM2.5生成贡献率;最后,综合利用层次分析法和聚类分析法,得到不同工业类型污水处理单元的分级特征污染物筛选结果。本论文采集不同类型企业的污水点位98个,包括污水上方气样和污水两种形态样本,分别采用气相色谱-质谱联用方法进行VOCs检测,以有效覆盖污水处理单元的VOCs物质。检测结果中,气态样品包含113种VOCs组分,水质样品包含55种VOCs组分,均多于我国标准规定可检测种类。研究结果表明,不同工业类型污水处理单元的VOCs成分谱具有显著差别。在污水气态样品方面,炼化企业的主要检出物质种类为烷烃和芳香烃,而化工企业主要为烷烃、含氧挥发性有机物和含氮挥发性有机物。在污水样本方面,化工企业的关键污染物为苯,印染企业则为二氯甲烷和三氯甲烷。对比污水不同处理阶段的VOCs成分谱,可知各工艺污水处理单元均为一级处理阶段的VOCs检出浓度较大,涉及污染物种类复杂。在污水气液样品检测的基础上,论文深入探究VOCs的环境影响。其中,炼化企业中对O3生成起主要作用的污染物组分为甲基环戊烷、丁烷、正己烷、异戊二烯、1-丁烯等;化工企业为异戊二烯、丙烯醛、顺式-2丁烯、乙醇、1-丁烯、甲苯、苯等。炼化企业中对PM2.5生成起主要作用的污染物组分为乙苯、癸烷、邻二甲苯、对二甲苯、甲基环己烷等;化工企业为乙苯、甲苯、苯、异丙苯、正丁基醚等。论文还进一步采用层次分析法结合聚类分析对各企业特征污染物进行筛选,得到炼化企业以甲苯、甲基环己烷、邻二甲苯、对二甲苯、癸烷等为主要特征污染物,污染物质类型主要为烷烃和芳香烃;化工企业的主要污染物类型为烯烃、芳香烃和含氮有机物,特征污染物为乙苯、丙烯醛、甲苯、顺式-2丁烯、苯、丙烯腈等。本研究通过对污水处理单元VOCs排放的研究,建立典型工业厂区污水处理单元的VOCs排放源成分谱,在探究其主要环境影响的同时,采用聚类分析结合层次分析法建立特征污染物筛选模型,相关工作为我国工业园区中VOCs来源解析和综合治理提供了重要信息支撑。