[发明专利]一种实现VOCs全组分抑制的道路沥青复配设计方法

权利要求书

1.一种实现VOCs全组分抑制的道路沥青复配设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)确定沥青材料的VOCs排放情况，并确定VOCs综合抑制指数指标计算的分项权重值；

(2)设计并初拟VOCs抑制剂的复配组合及各抑制剂掺量；

(3)验证VOCs复配抑制型沥青材料的实际减排效果；

(4)不断反馈优化VOCs抑制复配设计方案，并选择最终VOCs抑制复配设计方案；

步骤(1)中，VOCs综合抑制指数指标的计算公式为：

VRI＝ω_C×R_C+ω_K×R_K+ω_F×R_F (1)

式中，VRI为VOCs抑制型沥青材料的VOCs综合抑制指数；ω_C、ω_K、ω_F为VRI分项指标的权重系数；R_C为VOCs总浓度抑制率；R_K为关键组分重点控制率；R_F为各组分全面抑制率；

VOCs总浓度抑制率R_C的计算公式为：

式中，C为沥青材料VOCs排放总浓度；C’为VOCs抑制型沥青材料VOCs排放总浓度；

关键组分重点控制率R_K的计算公式为：

R_K＝α×[OFP]_K+β×[SOA]_K+χ×[R]_K+δ×[HI]_K (3)

式中，α、β、χ、δ为R_K分项指标的权重系数；[OFP]_K、[SOA]_K、[R]_K、[HI]_K分别为VOCs关键组分的臭氧生成潜势抑制率、SOA生成潜势抑制率、致癌风险指数抑制率、非致癌风险指数抑制率；

所述[OFP]_K按以下公式计算：

式中，[OFP]为沥青材料关键组分总臭氧生成潜势；[OFP]’为VOCs抑制型沥青材料关键组分总臭氧生成潜势；

VOCs关键组分臭氧生成潜势[OFP]_i的计算公式为：

[OFP]_i＝[VOCs]_i×MIR (5)

式中，[VOCs]_i为VOCs中第i个关键组分组分浓度；MIR为VOCs在臭氧最大增量反应中的臭氧生成系数；

[SOA]_K的计算公式为：

式中，[SOA]为沥青材料关键组分总SOA生成潜势；[SOA]’为VOCs抑制型沥青材料关键组分总SOA生成潜势；

VOCs关键组分SOA生成潜势[SOA]_i的计算公式为：

[SOA]_i＝[VOCs]_i×FAC (7)

式中，FAC为二次有机气溶胶的生成系数；

[R]_K的计算公式为：

式中，[R]为沥青材料关键组分总致癌风险指数；[R]’为VOCs抑制型沥青材料关键组分总致癌风险指数；

VOCs关键组分致癌风险指数[R]_i的计算公式为：

低剂量暴露：[R]_i＝[VOCs]_i×SF(9)

若低剂量计算值＞0.01时，则按高剂量暴露计算：

[R]_i＝1-exp(-[VOCs]_i×SF) (10)

式中，SF为沥青材料VOCs中第i个污染物的致癌斜率因子，指暴露于每单位剂量所增加的致癌危险度；

[HI]_K的计算公式为：

式中，[HI]为沥青材料关键组分总非致癌风险指数；[HI]’为VOCs抑制型沥青材料关键组分总非致癌风险指数；

VOCs关键组分非致癌风险指数[HI]_i的计算公式为：

式中，RfC为沥青材料VOCs中第i个污染物的参考剂量；

各组分全面抑制率R_F的计算公式为：

式中，N为沥青材料VOCs组分总数量，N’为VOCs抑制型沥青材料组分浓度抑制率大于0的总数量；

VOCs抑制型沥青材料单组分浓度抑制率的计算公式为：

式中，[R_C]_i为VOCs抑制型沥青材料第i个组分浓度抑制率，C_i为沥青材料VOCs中第i个组分浓度，C_i’为VOCs抑制型沥青材料第i个组分浓度。

2.根据权利要求1所述的一种实现VOCs全组分抑制的道路沥青复配设计方法，其特征在于：

步骤(1)中，VOCs排放情况包括VOCs排放总浓度、臭氧生成潜势、二次有机气溶胶生成潜势、致癌风险指数、非致癌风险指数；

步骤(3)中，将VOCs综合抑制指数作为设计控制指标，验证VOCs复配抑制型沥青材料的实际减排效果。