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。     

北京市城区挥发性有机物污染特征及其对臭氧影响分析

对2020年4月—2021年3月北京市建成区挥发性有机物（VOCs）的化学特征、污染来源及其对臭氧（O₃）污染的影响进行了研究。结果显示：O₃日最大8 h滑动平均值在臭氧季（4—9月）均值为134 μg/m³,是非臭氧季（10月至次年3月）均值（59.6 μg/m³）的2.2倍。臭氧季VOCs体积浓度均值为14.3×10^-9,明显低于非臭氧季（21.1×10^-9）,可能与光化学反应速率和VOCs来源的季节性差异有关。臭氧生成潜势（OFP）贡献率排名前10位的物种在臭氧季和非臭氧季相似,均包括间/对-二甲苯、甲苯、乙烯、邻二甲苯、异戊烷、正丁烷、丙烯、反式-2-丁烯和1,2,4-三甲基苯,但排名有所差异,燃煤源特征明显的乙烯等物种在非臭氧季上升明显,与溶剂使用、油气挥发相关的间/对二甲苯、甲苯、异戊烷和正丁烷等物种在臭氧季上升明显。甲苯/苯的值和异戊烷/正戊烷的值在臭氧季明显高于非臭氧季,反映出机动车排放和油气挥发等在臭氧季影响突出,非臭氧季是燃煤影响显著。基于正交矩阵因子分解模型（PMF）,臭氧季解析出机动车尾气排放（40.9%）、溶剂使用（20%）、油气挥发（16.4%）、工业排放（17.6%）和植物排放（5.1%）等5种污染源;非臭氧季解析出机动车尾气（38.9%）、燃烧源（26.3%）、工业排放（17.8%）和溶剂使用（17%）等4种污染源。     

合肥市臭氧及其前体物污染特征及源解析

利用合肥市臭氧和VOCs连续观测数据分析了合肥市臭氧及其前体物污染特征,并使用NAQPMS模型研究了合肥市不同季节臭氧来源情况。结果表明:O₃已经成为影响合肥市环境质量的主要污染因子,O₃高值区主要集中在5—6月和9月。合肥市大气VOCs中烷烃含量最丰富,其次是烯烃、芳香烃和炔烃;主要物种为乙烷、丙烷、乙炔、正戊烷、乙烯、环戊烷、异戊烷、正丁烷、异丁烷和甲苯。合肥市O₃生成主要受VOCs控制,其中,烯烃是合肥市O₃生成贡献最大的关键活性组分,乙烯的OFP贡献率居首位。合肥市不同季节O₃来源差异较大,其中,本地排放是主要来源,夏季占比为50%,其余季节占比为30%~45%,O₃存在跨省长距离输送特征,主导风向的变化是造成合肥市臭氧来源季节性变化的重要因素。     

石家庄夏季典型时段臭氧污染特征及来源解析

在石家庄臭氧(O₃)污染较重的7月,开展连续10 d(2018年7月6—15日),8次/d的加密监测,获得大气挥发性有机物(VOCs)苏玛罐样品数据及O₃在线监测数据,分析了采样期间O₃污染特征、VOCs组成及O₃生成潜势(OFP)特征,并对VOCs来源进行了研究。结果表明,采样期间O₃-3 h浓度最高为243 μg/m³,与相对湿度存在明显的反相关关系,与温度和风速存在良好的正相关关系。VOCs平均体积分数为(75.28±5.81)×10-9,各组分浓度所占比例为OVOCs>烷烃>卤代烃>烯炔烃>芳香烃>其他组分。各类VOCs中,OVOCs对OFP的贡献最大,占64.12%。作为光化学反应的中间产物,OVOCs的一次来源较少,表明二次污染物对石家庄大气O₃生成有重要贡献。从具体组分来看,OFP值排名前十的组分以OVOCs为主,其中最高的为甲基丙烯酸甲酯。采样期间,VOCs一次来源主要为汽油车和柴油车尾气排放,贡献率分别为38%与32%；溶剂使用、汽油挥发、生物排放分别占13%、11%、6%。VOCs主要受本地排放影响。     

西安市某工业园夏季VOCs浓度特征及O3、SOA生成潜势

2020年7月30日—10月10日对西安市某工业园区大气中的70种VOCs开展了为期73 d的VOCs手工采样监测,分析了上、下风向2个点位VOCs浓度组成特征、O₃生成潜势和SOA生成潜势,并运用PMF进一步分析该区域VOCs的主要来源。结果显示：监测期间工业园区平均VOCs浓度为203.50 μg/m³,以甲醛和乙醛为主的醛酮类（148.37 μg/m³）是主要污染物,占TVOC浓度的57%~84%,其次是烷烃。通过上、下风向VOCs成分比较发现,醛酮类为高污染时段特征污染物,工业园区平均OFP为969.66 μg/m³,醛酮类对O₃生成的贡献最大,占TOFP的80%~97%,其次是烯烃。工业园区平均SOAFP为0.50 μg/m³,芳香烃对SOA生成的贡献最大,占TSOAFP的48%~98%,其次是烷烃。PMF源解析得到5个因子,分别为工业源、溶剂涂料、燃烧源、移动源及其他源,贡献率分别占35.2%、20.4%、18.3%、12.8%、13.3%,解析显示该区域受到下风向电子产业影响较大。     

工业园区和城区VOCs组成及化学活性的空间差异对清远大气臭氧污染分布的影响

工业化与城镇化交替演进使珠三角及其周边地区土地利用类型较为复杂。快速的城市化进程使城市建成区与大量村镇工业园区互相交错。这种变化势必会增加挥发性有机物(VOCs)在组分构成和空间分布上的复杂性,并对臭氧(O₃)污染的时空变化产生影响。为厘清这种排放的空间异质性特征及其对O₃污染分布的影响,分别选取可以代表清远市典型工业园区和城市建成区的站点开展观测研究。结果表明:工业园区和城市建成区VOCs浓度水平和污染特征有较大的空间差异,其中代表村镇工业园区的龙塘站VOCs日均浓度为30.42×10^-9,高于代表城市建成区的技师学院站(17.32×10^-9)。龙塘站二甲苯和甲苯的臭氧生成潜势(OFP)比技师学院站高57.6×10^-9,且该值相当于技师学院站排名前10位物种OFP的总和。气象分析表明:2个站点之间并非彼此的上、下风向,而是共同受到局地气团的影响。源解析结果表明:源排放是造成这种空间异质性的内因,其中交通源对技师学院的贡献更高,而工业相关排放源对龙塘的贡献更高。该研究进一步比较了周边站点O₃时间序列的一致性,并模拟2个站点的O₃生成速率。研究发现O₃在局地范围内变化较小,高VOCs排放的地点对局地O₃有较高的贡献,局地内不同地点的O₃生成过程也存在较大差异。据此,笔者提出O₃污染防控建议:短期内可通过技术手段和观测数据发现O₃污染的重要贡献点,并进行针对性的"散乱污"清理整治和涉VOCs行业综合整治,长期看应科学合理规划城市发展布局和产业布局,预留城市通风廊道,以有效减少O₃污染。     

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。     

合肥市典型臭氧污染特征及成因分析

综合利用环境空气质量常规监测、挥发性有机物(VOCs)在线监测,以及后向轨迹聚类分析、权重潜在源区分析和正交矩阵因子分解法等多种监测分析方法,基于合肥市经历的一次典型臭氧(O₃)污染过程(2020年9月1—10日),系统分析了合肥市O₃污染的典型特征及成因。结果显示,此次污染过程的O₃小时平均浓度高达96 μg/m³,且O₃浓度波动较大,在9月6日13:00达到了224 μg/m³,呈现出快速生成、快速消耗的污染特征,并在夜间呈现出非典型的二次峰值过程。污染期间,合肥市基本处于VOCs控制区,芳香烃对O₃生成潜势的贡献最大(45.2%),其次是烷烃(31.8%)和烯烃(21.5%);污染阶段的VOCs主要来自机动车排放源(44.1%)、燃烧源(21.3%)、工业源(15.3%)、溶剂使用源(12.4%)和天然源(6.9%),累积阶段和污染阶段均受机动车尾气排放和溶剂使用的影响较大。此外,台风外围下沉气流和高温、低湿、低风速等气象条件是引发此次O₃污染过程的主要外因,而合肥市周边的高污染区域则是此次O₃污染过程的潜在外部源区。     

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。     

衡水夏季典型时段VOCs污染特征及O3污染过程分析

选取臭氧（O₃）污染高发的7月为夏季典型月，采用自动观测设备，从前体物VOCs的浓度水平及O₃生成潜势（OFP），前体物、气象因素与O₃相关性等多方面研究了衡水市O₃污染影响因素，并剖析了一次典型的O₃污染过程，以期为衡水市夏季O₃污染防治提供科学参考。研究结果表明：衡水市VOCs主要组分浓度占比为烷烃 > 烯烃 > 芳香烃 > 乙炔，主要组分对总OFP的贡献为烯烃 > 芳香烃 > 烷烃 > 乙炔；O₃与前体物VOCs、NO₂存在负相关性，与温度存在正相关性；相对湿度低于48%时，O₃和相对湿度呈负相关性，相对湿度高于48%时，O₃和相对湿度呈正相关性；气团中VOCs化学组成稳定性较低，平均VOCs最大增量反应活性（MIR）较低，为4.855gO₃/gVOCs；衡水市7月2—4日重度污染过程受本地生成和区域传输叠加影响。     

欧盟臭氧污染监测现状及我国开展臭氧污染监测的建议

综述了欧盟臭氧前体物排放及地面臭氧污染监测的现状,分析了欧盟重视地面臭氧污染监测的原因及存在的主要问题.根据欧盟在地面臭氧污染监测方面的经验和做法,提出了加强我国地面臭氧污染监测的必要性和具体建议.     

环境空气中臭氧API评价探讨

环境空气中臭氧API评价应考虑臭氧超标影响范围、臭氧超标小时数和超标平均浓度对臭氧API修正。     

天津市臭氧污染现状与污染特征分析

通过臭氧监测实验,系统研究了天津市城区的臭氧污染现状、污染特征和时空分布规律,并从空间上确定了城市城区易发生光化学污染的敏感区域、高发区域.     

盐城市臭氧污染特征及影响因素

对2015—2016年盐城市城区4个空气质量自动监测国控站点的O_3监测数据进行分析,探讨盐城市O_3污染水平、时空分布特征及其与前体物、气象因子之间的关系。结果表明,各站点O_3污染水平较为接近,2016年各站点O_3-8h第90百分位数超标天数较2015年分别下降了43.5%,50.0%,8.7%和43.6%;全年O_3逐月值大致呈双峰分布,高ρ(O_3)主要集中在4—10月;O_3日变化曲线呈明显的单峰分布,一般在05:00—07:00最低,13:00—15:00达到峰值;不同季节的O_3日变化情况有所差异,午后O_3峰值与O_3日变化幅度均在春季最大,冬季最低;NO、NO_2和CO的日变化曲线均呈现出早晚双峰分布,受早高峰影响,一般在07:00左右达到一日中的最大值;O_3与NO_x等前体物均显著负相关,高ρ(O_3)往往出现在高ρ(CO)/ρ(NO_2)时;总体上各站点的ρ(O_3)随风速的增大而增大。     

厦门市空气质量臭氧预报和评估系统

为了评价和预测厦门市区空气中臭氧的污染水平,运用2006～2009年的监测数据对臭氧的污染成因及其变化规律进行研究。通过风向、风速、气温、湿度等气象因子对臭氧浓度影响的分析,进而运用多元线性回归法建立厦门市臭氧预报及评估系统。     

青岛市环境空气臭氧污染特征分析

青岛市是国家环保部确定的臭氧试点监测城市之一。文章结合青岛市市南区东部和四方区空气子站2008—2011年的试点监测数据，从区域差异、时间变化等方面分析了青岛市的臭氧污染特征，结果表明：①二区域臭氧浓度的日分布均呈现“单峰型”，12：00～15：00是一天中臭氧污染最严重的时段；②每月监测累积值市南区东部呈现“双峰型”，四方区呈现“单峰型”；③二区域臭氧污染最突出的月份均为5月；④二区域臭氧平均浓度从高到低季节排序略有差异；⑤2009年二区域臭氧污染最严重，该年四季中春季臭氧污染最为突出。     

佛山市近地面臭氧污染特征及相关气象因子分析

利用2014年佛山市8个国控大气自动监测点位的O_3监测数据,分析了佛山市的O_3污染特征,结果表明,2014年O_3日最大8 h平均值的第90百分位数为167μg/m~3,O_3为首要污染物的超标天数为43d,占比46.7%;ρ(O_3)区域变化不大;ρ(O_3)月变化呈现"三峰型",全年高ρ(O_3)集中在6—10月份,其中7月份出现全年最高峰值;ρ(O_3)日变化呈单峰型分布,夜间浓度较低且变化平缓,14:00—16:00左右达到峰值,并存在一定的"周末效应",但并不明显;ρ(O_3)与气温呈显著正相关,与湿度、气压、雨量呈显著负相关,与风向、风速的相关性相对较弱;总体上看,高温、低湿、微风、偏南风、低压、无雨的天气条件下高ρ(O_3)更容易出现。     

Vertical ozone distributions observed using tethered ozonesondes in a coastal industrial city, Kaohsiung, in southern Taiwan

This work presents the vertical distributions of ozone and meteorological parameters observed with tethered ozonesondes and meteorological radiosondes in the lower atmosphere during an ozone episode on March 25–27, 2003, in Kaohsiung City in southern Taiwan. Kaohsiung is a coastal industrial city with inland mountain ranges to the east. Extremely complicated ozone structures were identified that spanned day and night during the experimental period. During afternoons, the lower atmosphere was divided into two stratified air layers with substantially different ozone concentrations. On the episode day (March 26), average ozone concentration in the near-ground layer was 85 ppb and the aloft layer was 140 ppb. A very high ozone peak of 199 ppb measured aloft likely resulted from an elevated large point source. Several no-ozone air layers, distributed throughout 400–750 m, were observed to transport onshore during the nigh. As well, elevated ozone layers peaking at 60–90 ppb and 90–160 ppb were detected below and above the no-ozone air layers, respectively. These complicated ozone structures were likely formed through titration of plumes from large point sources and the circulations of sea breezes or combined sea-breeze/mountain flows in the study area.     

Analysis of tropospheric ozone concentration on a Western Mediterranean site: Castellon (Spain)

Ozone dynamics in our study area (Castellon, Spain) is both strongly bound to the mesoscale circulations that develop under the effect of high insolation (especially in summer) and conditioned by the morphological characteristics of the Western Mediterranean Basin. In this work we present a preliminary analysis of ozone time series on five locations in Castellon for the period 1997–2003. We study their temporal and spatial variations at different scales: daily, weekly, seasonally and interannually. Because both the O₃ concentration and its temporal variation depend on the topographic location of the observing station, they can show large differences within tens of kilometer. We also contrast the variation in the ozone concentration with the variations found for meteorological variables such as radiation, temperature, relative humidity and recirculation of the air mass. The link between elevated ozone concentrations and high values of the recirculation factor (r=0.7–0.9) shown the importance of recirculating flows on the local air pollution episodes.     

泰州市夏季大气典型VOCs污染特征及健康风险评估

于2019年8—9月,采用大气预浓缩-气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对泰州市3个监测点位环境空气中57种挥发性有机物(VOCs)进行分析,并开展了VOCs组成特征、臭氧生成潜势(OFP)、VOCs来源及健康风险评价研究。结果表明:3个点位环境空气中φ(VOCs)范围为1.3×10^(-9)~46.9×10^(-9),平均值为8.5×10^(-9)。烷烃在VOCs中所占比例最大。各点位φ(VOCs)平均值依次为:工业园区>公园路>天德湖公园。公园路点位VOCs中苯系物受汽车尾气排放影响较大,天德湖公园和工业园区点位除了受汽车尾气排放影响,还受到有机溶剂和涂料的挥发影响,主要受本地污染主导。OFP中贡献最大的物质为乙烯,OFP值为5.5μg/m^(3),其次为烷烃。健康风险评价结果显示,各点位VOCs非致癌类风险均较低,处于安全范围内。各点位夏季环境空气中苯对人体均具有一定致癌风险。