气象要素及前体物对青岛市臭氧浓度变化的影响

在深入探讨2013—2015年青岛市区O_3污染随时间变化特征的基础上,系统分析了不同气象要素对O_3浓度的影响,并研究了前体物对O_3生成的影响及贡献。结果表明:青岛市区O_3第90百分位日最大8 h滑动平均值和超标率均在2014年达到最高值;O_3浓度在5—10月较高,12月至次年1月浓度最低;O_3日变化呈单峰型变化规律,白天浓度高,夜间浓度低。强太阳辐射、高温、相对湿度60%左右、风速4 m/s左右、偏南风等气象条件下易出现高浓度O_3。O_3的生成主要受前体物VOCs控制,且烯烃对O_3生成的贡献远高于烷烃和芳香烃,控制VOCs尤其是烯烃组分的排放可有效降低青岛市区O_3浓度。     

大连市夏季近地面臭氧污染数值模拟和控制对策研究

通过区域空气质量模型CAMx对大连市2015年8月近地面臭氧(O_3)污染进行模拟,探讨了O_3及其生成前体物(NOx和VOCs)的来源,O_3生成控制区,并根据敏感性分析结果对前体物排放的控制效果进行了定量评估。结果表明:本地NOx排放对大连地区的NOx浓度贡献占90%以上,本地VOCs排放对大连地区的VOCs浓度贡献占80%以上,而本地NOx和VOCs排放对大连地区O_3浓度贡献仅占29%;大连市整体上为VOCs控制区,控制VOCs能有效降低O_3污染,还能有效削减O_3的峰值浓度;通过敏感性分析结果计算得出,削减大连本地工业源VOCs和民用源VOCs能够有效降低大连地区O_3浓度,削减10%的工业源VOCs能使市区O_3平均浓度降低2%左右,削减10%的民用源VOCs能使大连市区平均O_3浓度降低1%左右。建议NOx与VOCs削减比例为1∶2,对大连市O_3和PM2.5污染进行协同控制。     

天津市臭氧污染特征与影响因素分析

2013—2015年,天津市臭氧(O_3)浓度整体呈下降趋势,污染状况略低于京津冀区域的其他城市。O_3浓度春、夏季高,冬季低,高值主要集中在5—9月,浓度从早上06:00开始升高,至中午14:00达到峰值。污染主要集中在中心城区、西部和北部地区,东部、南部和西南部地区污染相对较轻。O_3浓度在温度303 K以上、相对湿度70%以下或西南风为主导时较高。VOCs/NOx比值低于8,O_3的生成处于VOCs控制区。芳香烃类和烯烃类对天津市O_3生成贡献最大,其中,乙烯和甲苯为O_3生成潜势贡献最大的物种,其次为间/对二甲苯、丙烯、邻二甲苯、异戊二烯、反-2-丁烯、乙苯等,通过控制汽车尾气、化工行业及溶剂使用等对O_3生成潜势贡献大的VOCs排放源可有效控制天津市O_3污染。     

南京市臭氧、VOCs和PANs污染特征及变化趋势

对2013—2016年基于国家环境空气质量监测站以及省建大气多参数站所获取的南京市O_3、NO_2、CO、VOCs、PANs观测结果进行综合评价,结果表明:2016年南京市O_3第90百分位日最大8 h平均质量浓度比2013年上升33.3%,超标天数中O_3引起的超标占比增至32.0%。南京市区大气中非甲烷总烃冬季浓度高于夏季,含氧挥发性有机物则与之相反;在5—9月,含氧挥发性有机物组分在日变化过程中出现峰值的时间先后顺序依次为醚、醛、酮类,且O_3和过氧乙酰硝酸酯(PANs)生成存在有一定的线性关系。VOCs/NOx比值表明南京市处于VOCs控制区,因此对NO_2浓度下降不敏感,植物源挥发性有机物连续3年上升,夏季大气光化学反应活性未显著下降,这些现象是城市O_3浓度维持在较高水平的重要因素。     

青岛市环境空气中VOCs的污染特征及化学反应活性

利用2012年青岛市挥发性有机物(VOCs)监测数据,系统分析了VOCs的污染特征、来源和化学反应活性。结果表明,青岛市VOCs浓度处于较低水平,且烷烃是VOCs的主要组分,占60%以上。夏、秋季的VOCs浓度高于春、冬季,且9月的浓度高于其他月份,日变化呈现"两峰一谷"趋势,与交通早晚高峰对应。VOCs各组分均表现出周末效应,说明机动车源和工业源的重要影响,优势物种的相关性分析进一步证明了这一点。对比各组分的OH消耗速率,得出烯烃的臭氧生成贡献高于烷烃和芳香烃,控制机动车尾气、溶剂挥发、化石工业等VOCs排放源将有利于降低大气中的臭氧浓度。     

京津冀地区臭氧污染特征与来源分析

2013—2014年京津冀地区13个城市O_3日最大8 h平均值第90百分位数平均为155~162μg/m3,京津冀地区已成为全国O_3污染最严重的地区之一,京津冀地区O_3污染程度有所加重。京津冀地区夏季O_3浓度高,冬季浓度低,O_3质量浓度较高的月份集中在5—9月,12月—次年1月浓度最低。在O_3污染较重的夏季,每日6:00~7:00,O_3质量浓度最低,15:00~16:00 O_3浓度最高。在空间分布上郊区点位的O_3质量浓度往往高于主城区点位。京津冀区域夏季O_3小时浓度和NO2浓度呈高度负相关关系,和其他污染物无明显的相关性。O_3质量浓度和气温呈显著的正相关关系,和大气相对湿度呈显著的负相关关系。京津冀区域O_3的主要来源为NOX和VOC等一次污染物在日光照射下发生光化学反应而产生,控制O_3前体物的源排放,尤其是控制好VOC的排放是控制O_3污染的有效途径。     

中原城市群臭氧浓度分布特征及来源

利用2015年臭氧(O_3)自动监测数据和源排放清单,分析了中原城市群O_3浓度的空间、时间分布情况,探讨了中原城市群中城市间O_3的相关性,以及O_3浓度、NOx、VOCs、CO及汽车保有量间的相关性。指出中原城市群是全国更是河南O_3污染的严重地区,O_3浓度年内月度变化呈倒"V"型分布,具有明显的北部城市特征;中原城市群9个城市间除开封外其他8个城市间都呈高度正相关性,相关系数均为0.892~0.991;9个城市机动车保有量及NOx、VOCs和CO等前体物的年排放量与其年均O_3浓度之间存在正相关性。分析认为,NOx、VOCs和CO等前体物的排放是中原城市群O_3浓度偏高的主要影响因素,同时O_3浓度也与日照时间、降雨量、植物源VOCs排放量及相邻城市间污染物的空间输送等因素有着密切的关系。     

濮阳市VOCs污染特征及其臭氧生成潜势分析

以京津冀及周边"2+26"城市之一濮阳为例,对环境空气VOCs的污染特征及其臭氧生成潜势进行分析。研究表明:濮阳市的臭氧生成对VOCs浓度比较敏感,VOCs各组分的平均浓度表现为含氧有机物烷烃芳香烃烯烃炔烃,乙烯和丙酮是浓度水平最高的2种物质,对VOCs浓度贡献分别为11. 3%和10. 5%; VOCs各组分的臭氧生成潜势量表现为含氧有机物芳香烃烯烃烷烃炔烃。OFP排名前三位的是乙醛、乙烯和甲苯,其对臭氧生成的贡献量超过了总量的三分之一;制定关键物质选取原则,筛选出濮阳市VOCs的关键种类; VOCs及其关键种类与气温和风向存在一定的相关关系;濮阳市VOCs关键种类的污染主要来源于化石燃料燃烧、石油化工生产和溶剂涂料挥发等工业生产和机动车尾气排放等。     

菏泽市环境空气中VOCs污染特征研究

为研究菏泽市环境空气中VOCs的污染特征,参照EPA TO-15方法对菏泽市环境空气中的VOCs进行分析,并对VOCs的组成、浓度状况、来源和对臭氧生成潜势的贡献等进行探讨。结果表明,该市环境空气中共定性检出挥发性有机物82种,其中烷烃和苯系物分别占有机物种类的29%、22%,VOCs平均浓度为25.6μg/m3。监测期间,环境空气中的VOCs主要来自汽车尾气排放、汽油蒸汽、液态石油的挥发,其中交通尾气排放是该区域监测期间的主要排放源。烷烃、芳烃是对菏泽市环境空气中臭氧生成潜势贡献较大的关键活性组分,其对臭氧生产潜势的贡献率分别为32.6%、49.9%。     

中国城市臭氧的形成机理及污染影响因素研究进展

中国城市臭氧(O_3)污染问题日趋严重。O_3主要来源于汽车尾气及工业排放氮氧化合物(NO_x)和挥发性有机物(VOCs)光化学反应生成,少部分来自于平流层的向下传输。文章介绍了城市O3形成机理研究情况,概述了中国城市臭氧污染浓度特征及气象因子、气候变化、前体物等影响因素研究进展情况,并对未来研究方向进行了展望。     

走航溯源耦合在线监测分析喷涂企业排放VOCs对大气臭氧污染的影响

选择某喷涂企业附近环境空气为采样点位,在3个监测时段（5、9、11月）基于成分监测车在线监测107种挥发性有机物（VOCs）,分析环境空气中VOCs污染特征和成分,结合走航监测车进行溯源分析,利用MCM模式结合敏感性实验研究了臭氧生成机制。结果表明：5月A时段的VOCs总浓度（247.43 μg/m³）高于其他2个监测时段（134.29、107.07 μg/m³）,体现了VOCs季节性的变化趋势;3个监测时段VOCs浓度均以含氧有机物为主,其占比分别为44.36%、55.30%和37.90%,其次为芳香烃和烷烃,但不同监测时段同类VOCs占比各不相同,体现了不同季节VOCs浓度的差异性。3个监测时段均排在浓度排名前10位的物种有6种,分别为乙醇、丙酮、对/间二甲苯、苯、二氯甲烷和甲苯,说明该监测点位存在稳定污染排放源。走航溯源监测获得空气点位及附近喷涂企业内VOCs浓度和成分特征,结果显示环境大气中的VOCs主要组分来自喷涂企业厂区使用的挥发性溶剂的排放和油性漆的挥发排放。研究臭氧生成潜势（OFP）可知,芳香烃的OFP值在3个监测时段占比最高,对臭氧生成贡献较高的物种主要有对/间二甲苯、甲苯等芳香烃,乙醇和甲基丙烯酸甲酯等含氧有机物,异戊二烯和丙烯等烯烃类物种。MCM模式结果显示：5月A时段监测期间的臭氧光化学生成速率大于9月B时段和11月C时段,O₃生成过程主要受甲基过氧自由基（CH₃O₂）+NO 和过氧化羟基自由基（HO₂）+NO 控制。相对增量反应敏感性实验结果显示：3个监测时段臭氧生成均处于VOCs控制区,5月A时段,控制异戊二烯、芳香烃类物种可以大幅减少臭氧的生成,9月B时段需主要控制芳香烃和含氧有机物的排放,11月C时段则需控制芳香烃物种的排放。就VOCs单体而言,3个监测时段减少对/间二甲苯的浓度,对臭氧生成影响较大。走航溯源耦合在线监测方法可以实现臭氧污染快速原位溯源。     

嘉善夏季典型时段大气VOCs的臭氧生成潜势及来源解析

2016年8—9月对长三角南部区域嘉善的大气中挥发性有机化合物(VOCs)变化特征、臭氧生成潜势、臭氧生成控制敏感性和来源进行了研究。结果表明,观测期间VOCs总平均值为27.3×10-9,表现为烷烃卤代烃含氧有机物芳香烃烯烃炔烃;VOCs浓度变化较大,早晚出现峰值,与风速呈负相关的关系,与温度没有明显相关性。VOCs的臭氧生成潜势表现为芳香烃烯烃烷烃含氧有机物卤代烃炔烃。甲苯等10种物质对臭氧生成潜势的贡献达到63%。夏季典型时段臭氧生成对VOCs较敏感,属于VOCs控制区。观测期间测得对VOCs浓度贡献较大的物种来源于溶剂涂料和工业排放。     

威海市秋季VOCs污染特征及来源解析

为探究威海市秋季挥发性有机物（VOCs）污染特征及来源,于2021年9月10—20日采用手工加密监测法对威海市秋季大气中VOCs进行监测,分析了气象因素对臭氧（O₃）及其前体物的影响和VOCs污染特征,并利用正交矩阵因子模型（PMF）方法对VOCs来源进行了研究。结果表明,威海市温度对O₃生成影响明显,尤其是高温、低湿、扩散较差气象条件下,有利于O₃前体物的反应消耗,促使O₃生成及累积。观测期间,威海市秋季φ（VOCs）平均值为47.84×10^-9,VOCs中体积分数占比最高的为含氧挥发性有机物（OVOCs）,占比为58.0%,其次为烷烃（21.6%）、卤代烃（10.2%）。O₃生成潜势（OFP）平均值为393.95μg/m³,对OFP的贡献占比最高的为OVOCs（74.1%）,其次为芳香烃（12.6%）、烷烃（7.0%）和烯烃（5.4%）。PMF源解析结果显示,机动车尾气排放源、工艺过程源、船舶尾气排放源和溶剂使用源是威海市秋季VOCs排放主要来源,贡献占比分别为30.4%,23.9%,21.1%,16.5%。控制机动车排放和工艺过程排放是控制威海市秋季VOCs污染的重要途径。     

山东省传输通道城市大气中VOCs污染特征及化学活性研究

于2018年11月—2019年1月对山东7个传输通道城市大气中挥发性有机物(VOCs)开展现场监测,结合监测数据分析7市大气中VOCs污染特征。结果表明,监测期间7市大气中VOCs质量浓度范围为134 μg/m3～523 μg/m3,平均值为313 μg/m3,其中菏泽大气中VOCs浓度最高,聊城最清洁。菏泽大气的臭氧生成潜势最大,聊城最小。7市大气中VOCs的二次气溶胶生成潜势最大为济南,最小为济宁。菏泽大气中VOCs主要来自机动车尾气、涂料使用及溶剂挥发,济南、淄博、济宁和滨州大气中VOCs主要来源于机动车排放,德州和聊城大气中VOCs主要来源于煤炭燃烧。     

典型城市区域VOCs走航监测技术应用及污染特征分析

利用膜进样-单光子电离-飞行时间质谱技术在线VOCs走航监测系统,对某城市11个行政区域进行长达15个月的连续走航监测。走航过程采取了全程序质量控制,保证了监测结果的可靠性。走航结果显示:该城市的ΣVOCs浓度均值范围为107~305 μg/m³,共发现761个浓度异常点位,VOCs组成占比由高到低依次为芳香烃、烷烃、烯烃、卤代烃、含氧含氮烃和有机硫,VOCs排放贡献主要来自于溶剂挥发和机动车排放。该城市区域内生成臭氧的前体物关键物种为丙烯、丁烯、二甲苯/乙苯、甲苯、三甲苯。臭氧生成量较大的行业主要为表面涂装、炼油石化和橡胶塑料。按照不同行政区的行业构成进行有针对性的管控,各区域异常点位有效整改率为87%~100%,整改效果较好。走航监测可在秒级时间内输出监测数据,时空分辨率较高,既适用于区域内短时间污染排查,也可用于大尺度区域大气VOCs污染状况的长期连续监测,快速获取VOCs排放特征,在区域VOCs污染高效管控中具有广泛应用前景。     

漯河市一次秋季典型PM2.5和O3复合污染过程中挥发性有机物污染特征分析

基于漯河市大气灰霾站在线观测数据,分析2022年10月12—19日PM_2.5-O₃复合污染过程中VOCs的污染特征及来源,以期判别复合污染过程中需要优先管控的VOCs物种及来源,为PM_2.5和O₃协同管控提供依据。结果表明：污染期间VOCs平均质量浓度(96.7μg/m³)显著高于污染前(49.4μg/m³)和污染后(54.8μg/m³),以烷烃和卤代烃占比较高;整个污染过程中质量浓度较高的物种包括乙醛、乙烷、丙烷、异戊烷、氟利昂-12、二氯甲烷、甲苯、苯、一氯甲烷、氟利昂-11、正丁烷和1,2-二氯乙烷;污染期间正丁烷、异戊烷、丙烷、二氯甲烷、一氯甲烷和苯的质量浓度增幅均超过100%。漯河市VOCs的O₃生成潜势(OFP)以OVOC和烯烃占比较高,二次有机气溶胶生成潜势(SOAp)以芳香烃占比最高。OFP贡献较高物种为乙醛、乙烯、甲苯和丙烯,SOAp贡献较高物种为甲苯、苯、间、对二甲苯、乙苯和邻二甲苯;污染期间...     

兰州市城区夏季大气挥发性有机物污染特征及来源解析

2020年7月对兰州市城区大气挥发性有机物进行连续24 h测定,研究其污染特征和臭氧生成潜势等,并进行来源解析。结果表明:兰州超级站点 VOCs的平均质量浓度为99.59 μg/m³,各类挥发性有机物中烷烃占比最大,占总挥发性有机物浓度的33.81%;对挥发性有机物进行臭氧生成潜势分析,排名靠前的物种为甲苯、乙烯、乙酸乙烯酯;利用PMF模型对挥发性有机物进行源解析,结果显示VOCs来源贡献为机动车源(31.30%)、油气挥发或泄漏(24.10%)、溶剂使用源(18.60%)、燃烧和化工工艺源(17.20%)、天然源(8.80%)。建议将控制机动车排放、油气挥发和泄漏、溶剂使用等作为消减城市大气挥发性有机物和臭氧污染的重点。     

盐城市城区VOCs污染特征及来源解析

2020年4—9月通过离线采样研究了盐城市城区大气中的挥发性有机物（VOCs）浓度水平及组成特征、臭氧生成潜势、二次有机气溶胶生成潜势以及毒性效应等多效应评估和来源贡献。结果表明：盐城市城区VOCs平均体积浓度为35.09×10^-9,盐塘湖公园站点浓度最高;盐城市VOCs主要组分为含氧有机物（OVOCs）和烷烃。通过挥发性有机物多效应评估发现,关键物种为乙醛、对二乙苯、丙酮、甲苯和间/对二甲苯等。采样期间对VOCs浓度的主要贡献来源为二次生成、工业排放和交通排放。     

VOCs走航观测在城市污染源排查中的应用

为推进城市空气质量精细化管理工作的实施,实现VOCs污染源精准排查,2019年3-4月,利用单光子电离飞行时间质谱对青岛市重点区域进行了VOCs走航观测。在排查到的污染源中,工业区的VOCs浓度较生活区整体偏高,且生活区、工业区夜间的VOCs浓度均较白天高。VOCs各类组分中,生活区白天苯系物、卤代烃、烯烃、烷烃的占比均在20%左右,夜间苯系物占比明显升高;工业区苯系物在白天和夜间的占比均最高,其他组分相对较小。浓度较高的前10位VOCs物种中,生活区白天烯烃物种占主导,夜间烷烃物种的比重明显增加;工业区苯系物、烯烃物种在白天和夜间的比重均较大,烷烃物种较小。生活区VOCs的污染源主要为机动车尾气排放和油品挥发,工业区主要为企业排放。烯烃和苯系物臭氧生成贡献较烷烃高,特别是丁烯、戊烯、己烯、甲苯、二甲苯/乙苯、三甲苯贡献显著,建议作为优控物种重点管控。     

青岛市臭氧污染现状及特征分析

基于2015—2018年青岛市O_3监测数据,分析了近年来青岛市区及各子站的O_3浓度变化趋势,并以O_3浓度最高的2017年4月至9月为例,分析O_3浓度高发季节的时空分布特征。结果表明,2015—2018年,青岛市区O_3-8 h第90百分位浓度范围为146～171μg/m~3,O_3浓度总体呈现升高的趋势,2017年达到最高值,2018年有所回落。2017年4月至9月,青岛市区O_3-8 h日浓度范围在52～270μg/m~3,其中有50 d超出国家二级标准。O_3浓度的日变化曲线呈单峰型,14:00～15:00达到峰值。郊区县市的O_3浓度较市区整体偏高,平度、胶州处于较高水平。