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运城市四季VOCs特征、来源及臭氧形成敏感物种

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环境科学 2024年第2期45卷 678-688页

作者：阴世杰刘新罡刘亚非李晨露张晨张欢王正程强北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875 运城市生态环境局运城044000 聊城市生态环境局东昌府区分局聊城252000

基于2021年运城市城区站点全年VOCs观测数据,对运城市四季VOCs体积分数、组分特征、来源及臭氧形成敏感物种进行分析.结果表明,运城市城区φ(VOCs)年均值为(32.1±24.2)×10^(-9),处于全国中等水平,四季φ(VOCs)均值从高到低依次为:冬季... 详细信息

基于2021年运城市城区站点全年VOCs观测数据,对运城市四季VOCs体积分数、组分特征、来源及臭氧形成敏感物种进行分析.结果表明,运城市城区φ(VOCs)年均值为(32.1±24.2)×10^(-9),处于全国中等水平,四季φ(VOCs)均值从高到低依次为:冬季(46.3×10^(-9))>秋季(35.5×10^(-9))>春季(25.6×10^(-9))>夏季(21.2×10^(-9)),烷烃和OVOCs占比最高,二者贡献了运城市69.0%~80.4%的TVOCs,春夏季OVOCs占比更高(41%~43%)而秋冬季烷烃占比更高(42%~43%),主要受到源排放变化的影响.机动车源、LPG/NG源、工业源和燃烧源是运城市城区VOCs的主要来源,四季贡献率最高的分别为机动车源(春季,28.5%)、二次源+燃烧源(夏季,29.0%)、LPG/NG源(秋季,30.4%)和燃煤源(冬季,27.3%).运城市夏季臭氧形成处于过渡区,其他季节处于VOC控制区,臭氧生成对烯烃(异戊二烯、乙烯和丙烯)、OVOCs(乙醛、丙醛、丙烯醛、正丁醛)和芳烃(二甲苯、甲苯、苯)最敏感,其中冬季对乙烯最敏感,其他季节对异戊二烯最敏感,应对这些敏感物种相关的一次排放源进行减排以实现臭氧浓度改善的目标.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 来源解析臭氧敏感性相对增量反应活性(RIR) 运城

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珠三角冬季臭氧污染成因分析——以2020年1月一次污染过程为例

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中国环境科学 2023年第5期43卷 2198-2209页

作者：周婕萍袁斌彭钰雯杨素霞李瑾刘思利黄山李小兵蔡嘉骅邵敏暨南大学环境与气候研究院广东广州511443 粤港澳环境质量创新联合实验室广东广州511443

为探究珠三角冬季的区域的臭氧污染过程,分析了珠三角2020年1月一次臭氧污染事件过程中前体物、大气氧化性(AOC)和自由基对臭氧污染过程的影响.观测结果表明:污染期间较小的风速有利于珠三角地区的污染物积累,污染过程中白天辐射可达到... 详细信息

为探究珠三角冬季的区域的臭氧污染过程,分析了珠三角2020年1月一次臭氧污染事件过程中前体物、大气氧化性(AOC)和自由基对臭氧污染过程的影响.观测结果表明:污染期间较小的风速有利于珠三角地区的污染物积累,污染过程中白天辐射可达到同年夏季的70%左右,较强的太阳辐射有利于光化学反应的发生.观测显示,臭氧和其前体物浓度在污染前期出现显著升高,并在污染中累积.基于观测的盒子模型(OBM)模拟发现,污染日的OH和HO2自由基的生成和去除速率远高于污染前和污染后,表明在污染日的自由基循环率更高,氧化性增强促进了此次污染的发生.观测时段内白天AOC主要由OH自由基和臭氧的氧化贡献,夜间则主要由OH自由基和NO3自由基贡献.AOC的最大值出现在污染日,为4.9×10^(7)molecule/(cm^(3)·s),表明珠三角冬季大气中通过光化学反应进行的氧化过程仍十分有效,从而促进二次污染物的大量生成.污染时段白天OH自由基反应活性的主要贡献者是挥发性有机化合物(VOCs,47%)和NOx(37%),说明污染过程受到交通源影响及工业源排放的影响.敏感性分析结果表明,VOCs升高是本次臭氧污染过程的主要因素.对珠三角范围,延长VOCs在夏季以外季节的控制有利于减缓珠三角冬季的臭氧污染.

关键词：臭氧大气氧化性 OH自由基反应活性臭氧敏感性珠江三角洲冬季

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典型工业城市夏季VOCs污染特征及反应活性

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环境科学 2022年第8期43卷 3934-3943页

作者：秦涛李丽明王信梧杨文王晓丽徐勃耿春梅中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384 山东省淄博生态环境监测中心淄博255000

为研究典型工业城市夏季挥发性有机物(VOCs)污染对环境的影响及成因,利用2020年7月在淄博市城区的VOCs在线监测数据,分析了污染日和清洁日VOCs的污染特征、化学反应活性和臭氧(O_(3))污染成因.结果表明,污染日总挥发性有机物(TVOC)小时... 详细信息

为研究典型工业城市夏季挥发性有机物(VOCs)污染对环境的影响及成因,利用2020年7月在淄博市城区的VOCs在线监测数据,分析了污染日和清洁日VOCs的污染特征、化学反应活性和臭氧(O_(3))污染成因.结果表明,污染日总挥发性有机物(TVOC)小时浓度均值较清洁日高32.5%,分别为(50.6±28.3)μg·m^(-3)和(38.2±24.9)μg·m^(-3),污染日和清洁日各组分贡献率均为:烷烃>芳香烃>烯烃>炔烃,TVOC和O_(3)浓度日变化均呈现相反的变化趋势.污染日臭氧生成潜势(OFP)、·OH消耗速率(L_(·OH))和二次有机气溶胶生成潜势(SOA_(p))均高于清洁日,烯烃对OFP和L_(·OH)贡献最大,芳香烃对SOA_(p)贡献最大;OFP和SOA_(p)日变化趋势和TVOC基本一致;化学反应活性优势物种以烯烃和芳香烃类物质居多.VOCs/NO_(x)法判断污染日和清洁日O_(3)敏感区属性均处于VOCs控制区和过渡区,而烟雾产量模型法(SPM)诊断污染日O_(3)敏感区属性在08:00~16:00期间处于VOCs控制区和过渡区交替状态,清洁日各时段均处于VOCs控制区.为减轻该市夏季O_(3)污染,应加强对VOCs(烯烃和芳香烃)和氮氧化物(NO_(x))的协同控制.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 臭氧生成潜势(OFP) ·OH消耗速率(L_(·OH)) 二次有机气溶胶生成潜势(SOA_(p)) 臭氧敏感性

南京地区臭氧污染现状、成因及其对前体物减排的响应

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南京地区臭氧污染现状、成因及其对前体物减排的响应

作者：尚永杰南京信息工程大学

学位级别：硕士

随着经济发展,南京地区臭氧污染严重,2013?2019年南京观测的日最大八小时臭氧（MDA8 O）年均值逐年增加约4μg m。为探究南京臭氧污染的成因,本研究结合国家空气质量监测网的南京地区逐小时观测数据、GEOS?Chem及其伴随模式研究了典型... 详细信息

随着经济发展,南京地区臭氧污染严重,2013?2019年南京观测的日最大八小时臭氧（MDA8 O）年均值逐年增加约4μg m。为探究南京臭氧污染的成因,本研究结合国家空气质量监测网的南京地区逐小时观测数据、GEOS?Chem及其伴随模式研究了典型环流形势下南京臭氧对其前体物的敏感性、污染来源和臭氧收支状况;并结合GEOS?Chem基于排放扰动的敏感性试验结果,应用随机森林模型高效地预测了南京臭氧浓度对其前体物减排的响应。研究得到了以下结论:（1）GEOS?Chem模式基于清华大学的中国多尺度排放清单模型（MEIC）以及0.25°×0.3125°的嵌套网格进行了模拟。GEOS?Chem伴随模型模拟的2017年3?7月南京地面MDA8 O模拟值与观测值的相关系数（r）、标准化平均偏差（NMB）和标准化平均误差（NME）分别为0.65（置信度95%）、5.31%和21.01%。（2）利用T?模式主成分分析法（T?PCA）对2013?2019年南京臭氧重污染天(定义观测的MDA8 O≥160μg m)、轻污染天(100μg m≤MDA8 O臭氧污染天主要的大尺度环流有西伯利亚低压、巴湖高压、东北北侧低压、黄海高压以及副热带高压,南京附近海上多有弱高压或高压脊出现,地面主导风向多为东南风。而清洁天时南京多是受到陆地环流系统的控制,地面多受东北风影响。（3）选取主要环流形势下的典型臭氧污染事件,利用GEOS?Chem伴随模式分析南京臭氧对中国地区臭氧前体物(氮氧化物（NO）、一氧化碳（CO）和非甲烷挥发性有机物（NMVOCs）)排放的敏感性。多个污染事件中,江浙地区区域输送的臭氧前体物对南京臭氧污染的贡献较高。其中江浙地区人为NO减排10%,最高可使南京臭氧浓度下降3.40μg m;人为NMVOCs减排10%,可使南京臭氧浓度下降0.77?0.96μg m。而在副热带高压出现的污染事件中,南京臭氧污染多是受到安徽南部、江西和东南沿海地区的排放的影响。污染事件中,南京本地NMVOCs减排10%,臭氧浓度将下降0.01?0.07μg m,而减排本地NO均会造成污染加剧。对于行业排放,多个污染事件中工业源排放贡献均在40%以上,其次是交通源排放贡献约有30%。同时,臭氧收支分析结果表明,化学生成是南京地表臭氧的主要来源,对地表臭氧生成的贡献最高有0.42 Gg day。探究典型环流形势下南京臭氧污染事件的来源和成因,可为预报臭氧污染事件和制定更精准的减排策略提供一定的科学依据。（4）此外,对不同的排放控制策略,本研究中应用了一种随机森林模型的方法对GEOS?Chem模拟结果进行机器学习,高效地获得了南京臭氧污染对不同减排策略的响应。结果表明2019年夏季的臭氧污染中,南京处于NMVOCs?NO协同控制区;其余季节为NMVOCs控制区。此方法为及时制定和调整污染防治策略提供了科学支撑。

关键词：臭氧来源解析臭氧敏感性大尺度环流收支分析

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九龙江河口地区臭氧污染特征及协同控制策略

九龙江河口地区臭氧污染特征及协同控制策略

作者：但扬彬华侨大学

学位级别：硕士

我国大气臭氧污染问题日益严重。臭氧污染不仅对环境造成影响,而且还会危害人体健康,造成较大的社会经济损失。因此开展区域大气臭氧污染特征以及臭氧生成敏感性的研究,能够为区域臭氧污染的防控提供科学依据。本文以九龙江河口地区2015... 详细信息

我国大气臭氧污染问题日益严重。臭氧污染不仅对环境造成影响,而且还会危害人体健康,造成较大的社会经济损失。因此开展区域大气臭氧污染特征以及臭氧生成敏感性的研究,能够为区域臭氧污染的防控提供科学依据。本文以九龙江河口地区2015-2019年的监测数据为基础,分析了九龙江河口地区臭氧的污染特征,利用典型臭氧污染过程探讨了臭氧污染的成因规律,结合空气质量模型绘制了臭氧等浓度曲线,识别臭氧生成对前体物的敏感性。主要研究内容和结论如下:本文基于2015-2019年九龙江河口地区8个站点的臭氧、氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）的监测数据分析了臭氧及其前体物的时空分布特征。结果显示,2015-2019年臭氧以每年8±2μg/m的增长速率快速增加,已取代颗粒物成为首要污染物。对臭氧浓度统计分析发现,九龙江河口地区臭氧在4、5、9、10月浓度较高,表现出春秋高,夏冬低的季节规律;且常发生日均浓度超标现象,其中以2018年最为严重,超标天数达118天。由于午后光照强烈,臭氧浓度在午后14:00-16:00达到峰值。通过Arcgis空间插值分析,发现九龙江河口地区臭氧浓度在东部区域最高,中西部高值以点状分布的空间特征。臭氧前体物NOx年均浓度波动较小,月均浓度以1-3月、11、12月浓度较高,且小时浓度在早晚表现出高值,这是由于早晚出现高峰导致的。前体物VOCs的年均浓度为77.69ppb。其中,烷烃、卤代烃占比较高,分别为32.1%、32.0%,芳香烃、烯烃以及其他类占比情况分别为14.5%、5.7%、14.4%,最低的是炔烃,占比仅为2.2%。利用臭氧生成潜势法（OFP）分析发现,烯烃以及芳香烃OFP值较高。选取九龙江河口地区2018年春季和2019年秋季为臭氧污染典型污染过程,从臭氧的光化学生成与传输贡献的角度,探讨了臭氧与前体物浓度、气象条件的关系。结果表明,在春季污染过程中,前体物NO浓度大幅增加,且出现高温低湿的气象条件。同时,夜间臭氧浓度较昼间大幅增加,结合后向轨迹以及模型模拟结果,发现春季的这次污染主要是受长三角地区臭氧传输贡献并叠加本地光化学生成造成的;在秋季污染过程中,分析500hpa高空天气形势与地面气象条件,发现整个污染过程都处于高温低湿静稳的环境下,十分利于光化学生成。利用后向轨迹与空气质量模型模拟得出,秋季污染过程为本地光化学生成为主,并有高空传输的贡献。外来传输易造成臭氧污染,加强区域联防联控对臭氧污染防控十分重要。选取2018年九龙江河口地区臭氧污染高发月为研究时段,利用臭氧生成潜势法和PMF源解析模型,探讨了VOCs物种化学活性以及VOCs的污染来源;利用监测数据VOCs/NOx和卫星反演数据HCHO/NO的两种比值法,定性分析了九龙江河口地区臭氧敏感性。结果显示,九龙江河口地区VOCs中烯烃的活性最强,PMF模型共解析出8类来源,其中机动车排放源对VOCs的贡献最大,且九龙江河口地区主要处于VOCs控制区。选取2018年4、10月份的非污染日与污染日为研究对象,利用空气质量模型模拟前体物NOx与VOCs在不同输入比例下臭氧的生成量变化情况。结果显示,在污染日对VOCs削减比例在25%-75%范围时,臭氧生成量降低幅度最大。因此,应加强对道路移动源的管控,严格监测VOCs源排放,尤其是烯烃的排放。在管控对象上,VOCs应优先于NOx,且以VOCs削减比例在25%-75%时效果最佳。

关键词：臭氧污染来源解析臭氧敏感性等浓度曲线协同控制策略

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兰州市近地面臭氧成因及源汇关系模拟研究

兰州市近地面臭氧成因及源汇关系模拟研究

作者：王文鹏兰州大学

学位级别：硕士

近年来,全国多区域的臭氧污染呈上升态势,在很多城市已经取代PM成为首要污染物。兰州是我国西北地区重要的重工业基地,西固工业区也是我国首个发现光化学烟雾的地区。近来年兰州地区臭氧浓度也呈逐年上升的态势,兰州地区臭氧污染成因、... 详细信息

近年来,全国多区域的臭氧污染呈上升态势,在很多城市已经取代PM成为首要污染物。兰州是我国西北地区重要的重工业基地,西固工业区也是我国首个发现光化学烟雾的地区。近来年兰州地区臭氧浓度也呈逐年上升的态势,兰州地区臭氧污染成因、源汇关系以及影响臭氧生成的主控因子亟待进一步深入研究。同时兰州西固工业区常年高浓度的臭氧与其集中分布的众多石油化工企业排放臭氧前体物VOCs和NO密切相关,同时对拉动兰州市平均臭氧浓度水平有很大的贡献,也亟待进一步深入探究。在了解近年来兰州地区臭氧污染现状的基础上,本文基于CAMx光化学模型以及WRF-Chem空气质量模型对兰州市及其周边地区臭氧污染的源汇关系和影响因素进行了较深入的研究;同时也详细分析了大气物理化学过程对于兰州臭氧污染的影响,最后对兰州某石化企业检修对兰州地区臭氧污染的影响进行了研究,主要结果如下:(1)兰州市近地面臭氧污染现状:2016年至2018年兰州市臭氧浓度有持续升高的态势,2019年有所下降,推测与2019年4月-6月兰州某石化企业检修致使臭氧前体物(VOCs和NO)排放变动相关。但近年来兰州地区臭氧仍然处于在较高污染水平,兰州臭氧防控以及前体物减排仍面临巨大的挑战。(2)基于CAMx模型的兰州市及其周边地区近地面臭氧源汇关系研究:兰州市区西固工业区与城关城区臭氧来源以本地源贡献为主,在不考虑边界条件以及初始条件的情况下,分别为57.37%和58.73%;周边县市臭氧传输对西固工业区和城关城区影响最大的为皋兰县,分别为11.10%和17.47%,推测这与皋兰县的相对位置与研究时段的气象条件有关。(3)基于CAMx模型的兰州市及其周边地区近地面臭氧形成的敏感性分析:从不同组分的臭氧占比来看,OV(VOCs限制条件下形成臭氧)相较于ON(NO限制条件下形成臭氧)本地源占比更大,城关城区和西固工业区分别为60.24%和58.31%,因此在兰州市城区和西固工业区控制VOCs能够更大程度的防控臭氧的形成。兰州周边县区中受兰州市臭氧传输影响最大的汇区为榆中县,其中兰州市源区臭氧对其贡献达39.73%,对其OV的影响甚至达56.2%,因此兰州市工业区和城区高浓度臭氧会对其周边地区的臭氧浓度有一定程度的贡献,兰州市臭氧防控对其周边地区的臭氧污染会有一定程度的改善。(4)基于CAMx模型的大气物理化学过程对兰州市近地面臭氧传输的影响研究:本论文研究的兰州地区大气物理化学过程主要包括气相化学过程、侧边界及顶部边界输入、侧边界以及边界顶层扩散、干沉降和湿沉降。从兰州整体来看,春夏季节其北部边界输入(37.93%)和东部边界输入(23.36%)为兰州地区域外臭氧输入的源过程;西部边界输出(22.66%)和南部边界输出(18.07%)、顶部边界输出(28.61%)以及干沉降(20.33%)为兰州地区主要损耗过程。由此,控制源过程有助于春夏季节兰州地区臭氧污染防治。(5)基于WRF-Chem模型的兰州某石化企业检修对兰州市臭氧浓度水平的影响的研究:兰州地区臭氧高值区白天主要集中兰州市区,夜间市区臭氧高值区消失,但夜间兰州偏西方向出现大面积臭氧高值区。通过情景设置比较了西固工业区大型石油化工企业检修工况与同条件下未检修工况下对于兰州市臭氧形成的影响,发现与未检修工况相比,检修工况臭氧高值区浓度有所削弱,且高值区面积相应缩小。推测检修期间兰州大型石化企业臭氧前体物排放的变动对于兰州地区及其周边臭氧污染有一定程度的影响。

关键词：兰州市近地面臭氧 WRF-Chem CAMx 源汇关系臭氧敏感性

珠三角地区秋季近地面臭氧变化特征与影响因子研究

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珠三角地区秋季近地面臭氧变化特征与影响因子研究

作者：高平华南理工大学

学位级别：硕士

随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加快,以华北京津冀地区、华东长江三角洲地区(以下简称“长三角”)、华南珠江三角洲地区(以下简称“珠三角”)为代表的主要城市群多污染物污染问题日益严重。2013年以来,臭氧(O)已经连续成为... 详细信息

随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加快,以华北京津冀地区、华东长江三角洲地区(以下简称“长三角”)、华南珠江三角洲地区(以下简称“珠三角”)为代表的主要城市群多污染物污染问题日益严重。2013年以来,臭氧(O)已经连续成为珠三角地区空气中的首要污染物。由于臭氧与其前体物氮氧化物(NO)和挥发性有机物(VOCs)呈现典型的非线性响应关系,加之不同区域类型气象条件的复合影响使臭氧污染的治理成为当前大气污染防治领域的难题之一。本文以三类不同区域类型的空气质量站点(城区、郊区和山区)作为研究对象,分别对各类区域的O及其NO秋季的日、周变化特征进行分析,通过构建中尺度气象模式对不同区域类型站点的气象因子进行模拟评估,运用曲线拟合、多元线性回归分析等方法探究各影响因子与O之间的关系,作出各区域类型代表站点的臭氧预测方程,识别不同区域类型影响O浓度的主控因子,最后对各站点的臭氧敏感性进行定性分析,以期为珠三角地区臭氧防控策略的制定提供科学依据。结果表明,珠三角不同区域类型的O均呈单峰分布,峰值出现在下午15:00左右,山区的臭氧日变化幅度最小;除山区外,其他区域的NO均呈双峰分布。当城区的NO在30～86μg/m范围时,O超标率为86.84%;郊区的NO浓度区间为21～50μg/m时,O超标率达91.30%;山区的NO浓度区间为13～29μg/m时,O超标率高达93.75%。臭氧超标时不同区域类型的NO浓度区间表明三类区域中山区的O对NO最敏感。通过分析白天O与各气象因子的拟合曲线发现,城区、郊区和山区影响臭氧增长率的温度拐点区间分别为27～30℃、24～28℃以及22.5～25.5℃;影响臭氧增长率的相对湿度拐点区间分别是55%～75%、60%～80%以及70%～85%。三类区域不同风向下各站点的O和NO的浓度分布显示当风向为NE时,城区的O浓度较高;风向为N和NW时,郊区的臭氧浓度较高;而山区的O峰值在任何风向下均有可能出现,应根据不同区域的风向情况调整生产活动。最后对不同区域类型各站点的臭氧与其前体物NO、温度、相对湿度和风速等影响因子运用多元线性回归分析法做臭氧预测方程发现,影响城区O浓度的主控因子是温度T和风速WS;郊区的主控因子为温度T和相对湿度RH;而影响山区臭氧的主控因子主要是温度T和风速WS。根据珠三角地区秋季高污染时段各站点与背景站点广州MFS的O和NO浓度差值之间的线性回归分析方程可知,不同区域类型臭氧的生成对前体物的排放响应有一定的差异,城区中广州GMC和佛山WL站点的臭氧敏感性为VOCs控制区,深圳HQC和江门XQ站点为协同控制区;郊区除了广州HNS为VOCs控制区外,其它三个站点均表现为协同控制区;山区的广州MFS为典型的NO控制区,珠海TJ、惠州DYW这两个站点为协同控制区但偏NO控制,肇庆KKZ为协同控制区。

关键词：珠三角臭氧影响因子臭氧预测方程臭氧敏感性

全球城市群臭氧前体物的时空特征及其驱动因子分析

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全球城市群臭氧前体物的时空特征及其驱动因子分析

作者：高原武汉大学

学位级别：硕士

随着城市化的高速进行,城市之间的联系逐渐加强,形成了以一个或多个城市为核心,在经济、交通通勤、基础设施具有密切联系的空间聚合体,即城市群。近年来城市群数量激增,因此,需要分析其对于气候、环境和空气质量的影响。作为一种二次大... 详细信息

随着城市化的高速进行,城市之间的联系逐渐加强,形成了以一个或多个城市为核心,在经济、交通通勤、基础设施具有密切联系的空间聚合体,即城市群。近年来城市群数量激增,因此,需要分析其对于气候、环境和空气质量的影响。作为一种二次大气污染物,臭氧主要通过其前体物合成,且受到前体物浓度和臭氧敏感性的影响。现有研究对于臭氧前体物进行了大量的分析,然而在比较城市群与其背景的浓度时存在不一致性。在分析臭氧敏感性时,现有研究将城市群看作整体,这种方式忽略了城市群内部敏感性的异质分布。此外,现有研究在分析前体物重污染事件时,主要关注了其持续的时长和发生频率,而忽略了其范围的变化。针对现有的研究现状,本研究基于2005-2016年的遥感数据,提出了两个指数分别用于评估城市群内前体物的污染强度和臭氧敏感性范围。此外,本文以中国的三大城市群为研究对象进行案例分析,探究了前体物热点的分布与城市化进程和气象条件之间的关系。基于全球71个城市群的分析,本文的主要结论如下:1)在71个城市群中,61个城市群的前体物浓度高于其周围背景,表明城市群为前体物的污染源,即“污染源城市群”;“污染源城市群”与“非污染源城市群”在纬度和生态区域面积具有显著差异(p臭氧敏感性由VOC-limited主导变为NO-limited主导,欠发达区域城市群的变化则与之相反;4)前体物热点面积具有显著的季节变化,表现为冬季面积大,夏季面积小;且其面积与温度和行星边界层高度呈正相关(p臭氧污染提供了新的见解。

关键词：城市化臭氧敏感性前体物热点

嘉兴市秋季臭氧浓度变化特征及前体物VOCs的来源解析

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三峡生态环境监测 2023年第2期8卷 36-42页

作者：李莉熊传芳张颖龙杨晓霞宋刘明浙江省嘉兴生态环境监测中心浙江嘉兴314000 嘉兴市生态环境应急监控与事故调查中心浙江嘉兴314000 嘉兴市气象局浙江嘉兴314000

利用2022年9月嘉兴市光化学站小时分辨率的挥发性有机物(volatile organiccompounds,VOCs)和臭氧(O3)数据,分析了O3和VOCs的污染特征;采用基于观察数据的(observation-based model,OBM)模型,分析嘉兴市O3敏感性;并通过正定矩阵因子分析(... 详细信息

利用2022年9月嘉兴市光化学站小时分辨率的挥发性有机物(volatile organiccompounds,VOCs)和臭氧(O3)数据,分析了O3和VOCs的污染特征;采用基于观察数据的(observation-based model,OBM)模型,分析嘉兴市O3敏感性;并通过正定矩阵因子分析(positive matrixfactorization,PMF)模型进行了环境VOCs来源解析研究。结果表明:高温(28.8~33℃)、低湿(69%~74%)、小风(1.4~2.0 m/s)等不利的气象条件有利于O3浓度升高。嘉兴市VOCs组分含量烷烃(6.7×10^(-9))>芳香烃(5.0×10^(-9))>烯烃(1.7×10^(-9))>炔烃(0.6×10^(-9)),臭氧生成潜势(ozone formationpotential,OFP)芳香烃(74.0μg/m^(3))>烯烃(19.8μg/m^(3))>烷烃(14.1μg/m3)>炔烃(0.6μg/m^(3))。9月份嘉兴整体处于过渡区,但在中度污染天时多为NOx控制区。结合VOCs来源解析,北部工业区站主要为机动车排放(34%)、油品挥发(25%)、甲苯源(22%)、溶剂使用(9%)、植物排放(6%)和石化工艺过程(4%);气象观测台站VOCs主要来源为机动车排放(30%)、液化石油气(25%)、甲苯源(18%)、石化工艺过程(16%)、溶剂使用(7%)和植物排放(4%)。嘉兴市秋季应以VOCs和NOx协同控制为主,并加大烯烃和芳香烃相关排放源的管控力度。

关键词：挥发性有机物(VOCs) 臭氧(O3) 臭氧敏感性来源解析