泰州市一次典型臭氧污染过程及生成机制研究

基于2022年8月6—18日一次典型臭氧(O₃)污染过程监测的数据,从时间、空间维度开展挥发性有机物(VOCs)浓度水平、臭氧生成潜势(OFP)分析,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型和基于观测的箱体模型(OBM)识别VOCs的主要来源和O₃生成机制。结果表明：本次O₃污染过程中,受不利气象条件的影响,泰州市VOCs体积分数和NO₂浓度在污染中阶段比污染前阶段分别升高了8.2%、24.2%,是O₃污染加重的主要原因。对OFP贡献较高的是烯/炔烃、芳香烃,间/对二甲苯是3个监测站点污染前阶段OFP贡献最高的物种,异戊二烯、乙苯、间/对二甲苯分别是兴化市、姜堰区、海陵区监测站点污染中和污染后阶段OFP贡献最高物种。源解析结果显示,溶剂使用源(26.5%)、工业源(20.9%)、移动源(20.5%)是泰州市污染期间VOCs的主要污染源。此次O₃污染过程中泰州市的O₃生成机制存在显著的时空差异性。时间上,由于各监测站点大气中氮氧化物(NO<...     

成都市夏季大气挥发性有机物污染及其对二次有机气溶胶生成的贡献

于2014年7月8日至8月13日在成都市城区和工业区选取两个点位开展挥发性有机物(VOCs)样品采集工作,分析结果显示,成都市夏季城区大气中VOCs质量浓度在34.1~458.8μg/m3,平均值为(137.3±91.8)μg/m3;工业区大气中VOCs质量浓度在26.7~474.9μg/m3,平均值为(135.9±103.5)μg/m3。早高峰时段(7:00~10:00)两个点位VOCs的浓度水平均高于其他时段,说明VOCs浓度受机动车排放的影响较为明显。用·OH消耗速率和臭氧生成潜势评估VOCs大气化学反应活性,结果显示,芳香烃和烯烃是影响大气化学反应活性的关键组分。城区和工业区的二次有机气溶胶(SOA)的生成潜势分别为4.859、4.559μg/m3,芳香烃不仅是臭氧生成潜势的关键活性组分,同时也是SOA的重要前体物。     

台州不同功能区秋季挥发性有机物污染特征及来源解析

于2020年秋季对台州不同功能区大气中挥发性有机物(VOCs)进行在线监测，分析了VOCs浓度水平和组成特征；利用O₃生成潜势(OFP)评估了VOCs对O₃污染的影响；运用正定矩阵因子分解模型(PMF)解析VOCs的主要来源。结果表明，台州5个监测站点总挥发性有机物(TVOC)体积分数日均值在30.0×10^-9～52.9×10^-9,均以烷烃和含氧挥发性有机物(OVOCs)为主；VOCs来源主要包括机动车尾气源、工业排放源、燃烧源、油品挥发源、溶剂使用源和植物源，其对VOCs的贡献率分别为27.42%、19.37%、17.36%、17.25%、11.18%、7.41%,其中城区和郊区机动车尾气源的贡献最大，而工业园区则是工业排放源贡献最大；对OFP贡献最大的源类是溶剂使用源(贡献率31.12%),其次是工业排放源、机动车尾气源、油品挥发源、燃烧源，贡献率分别为20.69%、16.37%、15.70%、10.99%,植物源对OFP贡献率最低，仅为5.13%。台州城区和郊区需重点关注溶剂使用源管控，工业园...     

基于二次有机气溶胶和臭氧生成潜势的河北挥发性有机物优控物种研究

为研究河北大气中挥发性有机物(VOCs)对臭氧(O₃)及二次有机气溶胶(SOA)生成的影响,利用2021年4—10月河北11个地市VOCs的监测数据,对河北VOCs污染特征及其关键活性组分进行分析研究。结果表明,观测期间河北VOCs平均体积分数为36.16×10^-9,低碳的醛酮类和低碳的烷烃是河北VOCs的主要构成物种。VOCs高值区主要集中在河北中南部沧州、衡水、邯郸、石家庄等地,北部城市秦皇岛、张家口VOCs浓度较低。监测期间,河北O₃生成潜势(OFP)为259.67μg/m³,SOA生成潜势为0.61μg/m³,其中衡水OFP最高,达302.96μg/m³,石家庄SOA生成潜势最高,达0.92μg/m³。甲苯、间/对二甲苯和邻二甲苯对OFP及SOA生成潜势的贡献均较大,是O₃和大气颗粒物协同控制的优控VOCs物种。     

中山市大气挥发性有机物污染特征及来源解析

为深入了解中山市挥发性有机物(VOCs)来源及对臭氧的影响,基于2021年1—12月VOCs在线监测数据,对大气VOCs体积分数、组分特征、臭氧生成潜势(OFP)和来源情况进行了研究。结果表明：中山市大气VOCs体积分数日均值为2.61×10^-9～1.14×10^-7,年均值为2.18×10^-8,其中,烷烃是占比最大的组分,占60.0%,其次是芳香烃和烯烃,分别占25.9%和9.3%。除乙烯外,臭氧污染日前十物种体积分数较非污染日上升6%～49%。中山市OFP平均值为228.43μg/m³,其中,芳香烃和烯烃是贡献率较高的组分,间/对二甲苯、甲苯、邻二甲苯和异戊二烯等是关键活性物种。VOCs主要来源有机动车排放源、油气挥发源、工业源、燃烧源、溶剂使用源、天然源。溶剂使用源和工业源是OFP贡献率最高的污染源,贡献率分别为25.5%和24.0%,燃烧源、油气挥发源、天然源和机动车排放源贡献率分别为14.1%、13.3%、11.6%和11.5%。     

成都市冬季重污染过程中挥发性有机物污染特征及来源解析

采用大气挥发性有机物(VOCs)在线监测系统对成都市冬季重污染过程的VOCs进行了连续在线观测,用正交矩阵因子分解(PMF)模型开展了VOCs源解析工作,并对重污染成因进行了分析。结果表明:观测期间成都市总VOCs(TVOCs)体积分数为21.83×10~(-9)～183.59×10~(-9),平均值为54.17×10~(-9),TVOCs中烷烃浓度最高,其次为炔烃、烯烃、芳香烃和卤代烃;成都市主要VOCs污染源为机动车排放源、液化石油气燃烧排放源、工业源、生物质燃烧源和溶剂使用源,贡献率分别为34.15%、21.57%、19.08%、15.19%、10.02%;边界层压缩和静风条件可能是导致VOCs和PM2.5浓度增加的主要原因。     

基于受体模型和排放清单的杭州市挥发性有机物来源解析及其对臭氧生成的影响分析

为了解杭州市挥发性有机物(VOCs)的污染特征及其对臭氧生成的影响,利用2020年9月至2021年8月的VOCs在线监测数据,全面分析了杭州市VOCs污染特征,并利用正定矩阵因子分析(PMF)和排放清单对VOCs进行来源解析,分析不同组分的臭氧生成能力。结果显示,杭州市VOCs逐月变化呈现“冬高夏低”的特征,烷烃在总VOCs中的占比最高。根据PMF解析,对杭州市VOCs浓度贡献最大的为机动车尾气排放源和溶剂使用排放源。排放清单中,溶剂使用排放源和工业排放源为贡献最大的来源。与排放清单结果相比,PMF结果中机动车尾气排放源和汽油挥发排放源贡献率偏高,与监测点位于城区环境、距离工业园区较远有关,因此VOCs污染防控应针对不同区域精准施策。从各组分对臭氧生成潜势的贡献来看,烯烃和芳香烃是贡献最大的组分。     

山西省典型炼焦企业化产工段挥发性有机物排放特征及臭氧生成潜势

选取山西省某典型焦化企业化产工段的冷鼓工序、洗脱苯工序、脱硫工序、压滤车间4个工序,采样监测其挥发性有机物(VOCs)排放特征,并运用等效丙烯浓度法和最大增量反应活性(MIR)法综合评价其VOCs的化学反应活性和臭氧生成潜势。结果表明:(1)冷鼓工序、洗脱苯工序、脱硫工序、压滤车间4个工序共检测出32种VOCs,各工序的总VOCs分别为64 809.50、4 933.80、4 610.20、6 346.90μg/m~3。(2)4个工序检出的VOCs物种均以芳香烃和卤代烃为主,其中芳香烃以苯、甲苯、二甲苯为主,卤代烃以1,2-二氯乙烷为主。(3)芳香烃为4个工序中化学反应活性最大的污染物质,且各工序中1,2,4-三甲苯和1,3,5-三甲苯均有较高的化学反应活性和臭氧生成潜势。(4)在排放浓度和臭氧生成潜势方面,冷鼓工序的贡献均为最大,是化产工段需要进行VOCs治理的重点工序。     

内蒙古自治区臭氧污染特征及时空重点管控区段研究

基于内蒙古自治区12个盟市的近地面臭氧(O₃)浓度及气象等其他相关数据分析了内蒙古自治区的O₃污染特征,并提出重点管控区域和管控时段。结果表明,2019—2021年基本反映了内蒙古自治区的O₃浓度现状,这3年12个盟市的O₃质量浓度均未超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准限值(160μg/m³),空间分布上呈西部和东南部高,中部和东北部低的特点。O₃防治典型区乌海及周边地区、河套灌区、“一湖两海”应进行重点管控,重点管控时段应为5—8月。以包头市为例研究发现,产业结构和机动车尾气是O₃污染的重要原因,温度大于25℃且风速小于5 m/s时温度和风速增大易促进O₃浓度升高。     

绍兴城区夏季大气挥发性有机物特征、来源及大气反应活性

研究了2019年夏季(8月)绍兴城区的烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、卤代烃、含氧挥发性有机物(VOCs)、腈7类共98种VOCs的特征、来源及大气反应活性。结果表明,7类VOCs的平均质量浓度由大到小依次为烷烃(24.29μg/m3)卤代烃(17.17μg/m3)芳烃(15.89μg/m3)含氧VOCs(14.72μg/m3)烯烃(4.06μg/m3)炔烃(1.23μg/m3)腈(0.27μg/m3)。烃、腈和卤代烃白天浓度低,夜间浓度高,含氧VOCs基本上终日保持稳定。白天交通排放的贡献较为显著;夜间除交通排放外,挥发性有机溶剂的使用对绍兴城区夏季VOCs也有重要影响。此外,VOCs在一定程度上受到了长距离气团传输的影响,也存在一定的老化现象。烯烃、芳烃是绍兴城区夏季最具大气反应活性的VOCs。     

天津市不同功能区大气挥发性有机物污染特征及来源分析

利用天津市某交通居民混合区(以下简称混合区)和某废旧机电拆解加工工业区(以下简称工业区)的大气挥发性有机物(VOCs)在线监测数据,分析了天津市不同功能区大气VOCs的浓度水平、组成特征、季节变化和污染来源。结果表明,混合区监测的烷烃、不饱和脂肪烃和芳香烃3类VOCs的质量浓度分别为48.26、15.34、34.45μg/m3,总VOCs质量浓度为98.05μg/m3;工业区监测的烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、卤代烷烃、卤代烯烃和卤代芳香烃6类VOCs的质量浓度分别为18.79、10.76、9.41、43.24、12.86、2.16μg/m3,总VOCs质量浓度为97.22μg/m3。混合区和工业区的大气VOCs浓度均为夏季最高,但混合区秋季次高,冬季最低,而工业区冬季次高,春季最低。混合区VOCs主要来源于机动车尾气排放和化石燃料的燃烧;工业区VOCs主要来源于有机溶剂和氟利昂等制冷剂、发泡剂的挥发。     

BAP/O3复合氧化体系对SMP的降解性能

研究了碳酸氢钠活化过氧化氢法(BAP)、芬顿高级氧化技术(Fenton)、臭氧氧化技术(O₃)及其复合工艺对三磺钻井液中的主要成分磺化酚醛树脂(SMP)的降解效能。遴选出BAP/O₃复合体系作为降解磺化酚醛树脂的最佳工艺,并探究了复合氧化相互作用机理。结果表明,复合配方去除SMP效果优劣顺序为(BAP/O₃)>(BAP/Fenton/O₃)>(BAP/Fenton)>(Fenton/O₃);除BAP和Fenton分段复合取得更佳效果外,其他3种复合配方均在同时添加时取得更佳的降解效果;BAP/O₃复合对SMP取得了最佳的降解和矿化作用,最大SMP去除率为95.92%。淬灭剂实验表明,BAP/O₃复合氧化体系中的主要活性氧化剂为碳酸根自由基(·CO₃^-)、超氧自由基(O₂^-·)和羟基自由基(·OH),其中·CO₃     

真空紫外活化亚硫酸盐在有氧条件下降解二甲双胍

以治疗Ⅱ型糖尿病的基础药物——二甲双胍(MET)为研究对象,考察其在真空紫外(VUV)活化亚硫酸盐有氧(VUV/SO^2-₃/O₂)体系中的降解效果。通过淬灭试验,验证了反应体系中硫酸盐自由基(SO^-₄·)、羟基自由基(HO·)、水合电子(e^-_aq)和氢离子自由基(·H)活性物质的存在,同时考察VUV/SO^2-₃/O₂体系中pH、亚硫酸盐(SO^2-₃)浓度、光强、天然有机物(NOM)和常见无机离子对MET降解的影响。结果表明VUV/SO^2-₃/O₂体系对MET的降解效果明显优于VUV/O₂或SO^2-₃/O₂体系,在180 min内可降解91%的MET;MET降解率随pH的增大先...     

天津市滨海新区夏季挥发性有机物的污染特征分析

对天津市滨海新区夏季挥发性有机物(VOCs)进行在线观测,分析其夏季污染特征。结果表明:83种检出VOCs平均质量浓度为288.14μg/m3,各类化合物浓度贡献排序为烷烃(39.8%)卤代链烃(26.5%)芳香烃(13.9%)烯烃(13.1%)炔烃(4.4%)卤代芳香烃(2.3%),各组分中浓度最高的为正丁烷和正戊烷,占VOCs比例高达8.1%和7.0%;苯和甲苯也有相当含量,平均质量浓度均超过7μg/m3,分别占VOCs的2.5%和2.4%。天津市滨海新区VOCs日变化呈单谷型,与交通早晚高峰关系不大,苯/甲苯(体积比)为1.32,说明化石工业排放等对天津市滨海新区大气中VOCs影响较机动车尾气显著。聚类分析发现,天津市滨海新区VOCs来源分为3类,一类是汽油挥发和液化石油气、天然气泄漏,一类是化石工业和其他工业生产过程排放,一类是机动车尾气及植物排放,其中前两类为主要来源。     

沈阳市某工业园区挥发性有机物活性及来源解析

利用沈阳市某工业园区大气监测数据,依据等效丙烯浓度(PEC)和臭氧生成潜势(OFP)法识别园区挥发性有机物(VOCs)活性物种,基于主成分分析(PCA)法和正定矩阵因子分析(PMF)模型进行VOCs来源解析.结果表明:芳香烃、烯烃和C5烷烃为园区活性较强的组分;PCA法和PMF模型的VOCs来源解析结果基本一致,园区V...     

上海城郊大气挥发性有机物污染特征、活性组分及风险评估

为了解上海城郊大气中挥发性有机物(VOCs)的时空污染特征及其对人体潜在健康风险,选取上海某城郊10个点位进行连续6年(2012—2017年)的采样分析。结果表明,上海该城郊大气VOCs平均质量浓度为(243.80±151.52)μg/m3,其中烷烃、卤代烃、芳香烃、含氧VOCs和不饱和脂肪烃依次占VOCs总浓度的45.72%、20.04%、18.84%、11.19%、4.21%。上海郊区不同功能区VOCs总浓度年际变化趋势较为一致,总体呈下降趋势;在空间上,化工区主干道路附近的两采样点VOCs质量浓度最高,分别为307.81、340.97μg/m~3。O3生成潜势和等效丙烯浓度计算结果显示,芳香烃为上海城郊大气中最主要的活性物种,且关键活性组分为甲苯、间/对-二甲苯和异丁烷等。上海城郊大气中27种风险VOCs的总致癌风险值为3.02×10~(-4),高于可接受限值(1.00×10~(-4)),长期暴露可能有致癌风险。     

上海市机动车尾气VOCs组成及其化学反应活性

采用钢罐采样-气相色谱/质谱法,采集并分析了上海市主要交通干道和隧道废气样品中挥发性有机物(VOCs)的污染水平。分析结果表明,交通干道和隧道废气样品的总挥发性有机污染物(TVOC)质量浓度分别为(227.1±40.9)、(2209.9±1228.0)μg/m3;隧道废气样品中的TVOC浓度是交通干道平均浓度的4.3～15.2倍;交通干道废气样品中VOCs主要组分与隧道废气样品中VOCs主要组分非常类似,说明交通干道废气样品中VOCs主要来源于机动车尾气排放。交通干道废气样品中TVOC的.OH消耗速率为(17.21±4.49)s-1,延安东路隧道和打浦路隧道废气样品中TVOC的.OH消耗速率分别为(300.37±120.78)、(138.09±25.30)s-1,烯烃对TVOC的.OH消耗速率贡献最大,其对废气化学反应活性贡献率在70%以上。交通干道和隧道废气样品中关键活性组分是C2～C5的烯烃组分,这些组分也是机动车尾气中的特征污染物,因此可以判断机动车尾气是上海市大气化学反应活性的最大贡献者。     

餐厨垃圾处理厂挥发性有机物释放特征

选择目前国内成功运营的餐厨垃圾处理厂为采样点,该厂以利用餐厨垃圾生产生物蛋白饲料和厌氧发酵为主要工艺,采用气相色谱/质谱联用(GC/MS)技术对挥发性有机物(VOCs)浓度较高的工段,如破碎室、湿热反应器、好氧发酵仓进行了定性和定量分析.结果表明,3个采样点共检测出65种物质,包括醇、醛、酮、酯、芳香烃、硫化物、卤代物、烯烃和烷烃9类.湿热反应器排放VOCs浓度最高且包含物质种类最多,其中酮、酯、芳香烃、硫化物、卤代物、烯烃及烷烃类物质浓度均高于其他检测点,需对该工段进行重点监测和控制.     

絮凝-O3/MNBs耦合工艺高效处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液

针对垃圾渗滤液纳滤浓缩液可生化性极低而无法进行生物处置的问题,本研究采用絮凝-臭氧微纳米气泡(O₃/micro-nanobubbles,O₃/MNBs)耦合工艺处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液以期提高其可生化性。通过改变絮凝工艺的絮凝时间,聚合硫酸铁投加量,絮凝转速以及O₃/MNBs工艺的臭氧进气量,初始pH,温度等参数来探究絮凝-O₃/MNBs耦合工艺最佳工艺参数。结果表明,在絮凝时间为40 min,聚合硫酸铁投加量为10 g·L^-1,絮凝转速为300 r·min^-1的最佳絮凝工艺参数下,垃圾渗滤液纳滤浓缩液的色度、腐殖质及COD去除率分别为79.8%、59.2%和73.3%,B/C从0.09增至0.22,生物毒性由92.4%(高毒)降至50.6%(重毒)。垃圾渗滤液纳滤浓缩液絮凝工艺的出水进一步采用O₃/MNBs工艺处理,在臭氧进气量为400 mL·min^-1,初始pH=11,反应温度为30℃的最佳工艺参数下,絮凝出...     

Fe2+-热活化过硫酸钠氧化降解菲及其对土壤的影响

在模拟菲污染土壤中用β-环糊精(β-CD)作为Fe²⁺螯合剂,考察了Fe²⁺-热(45℃)活化过硫酸钠(Na₂S₂O₈)氧化降解菲的效果及其对土壤的影响。结果表明,Na₂S₂O₈∶菲=80、Fe²⁺∶Na₂S₂O₈=1/3、β-CD∶Fe²⁺=1/10(均为摩尔比)时,菲的降解率最高,达85.1%。Fe²⁺活化时主要自由基为SO^-₄·和·OH,而热活化时主要为·OH。根据中间产物推测菲的两条降解途径为：自由基攻击菲的9、10位点生成(1,1’-联苯)-2,2’-二甲醛或攻击2、3位点氧化开环生成2-乙基-6-甲氧基萘,再形成邻苯二甲酸二丁酯,最终矿化为CO₂和H₂O。土壤氧化修复后,pH降低,氧化...