石化基地大气VOCs大气化学反应活性分析

为了识别独山子石化基地大气VOCs大气化学反应活性和关键活性组份,2013年在研究区内高约25 m的楼顶采用在线的气相色谱仪进行了VOCs观测。结果表明,独山子石化基地大气VOCs的冬季OH消耗速率常数(L~(OH))为29.6×10~(-12)cm~3/分子·s,平均VOCs最大O3增量反应活性(MIR)为248.3 g/g,比乙烯的OH消耗速率常数(0.21×10~(-12)cm~3/分子·s)和最大O3增量反应活性(5.48 g/g)高出149倍和45倍,说明冬季独山子石化基地区域大气中VOCs的大气化学反应活性极强。大气VOCs的OH消耗速率常数(L~(OH))月变化呈现"L"型分布,其中烯烃的OH消耗速率常数(L~(OH))占比最大,占压倒性优势,1月和7月高达90%,其他月份也在70%~85%。冬季大气VOCs最大O_3增量反应活性(MIR)是夏季35倍,只因冬季寒冷且光照弱,使得O_3浓度不高,但导致PM_(2.5)浓度居高不下。     

武汉城区秋季大气挥发性有机物污染特征及部分物种来源的初步分析

于2014年10月采用GC-MS挥发性有机物(VOCs)在线监测系统在武汉城区开展大气VOCs连续监测,并分析VOCs体积分数的时间变化特征、光化学活性差异及来源。结果表明,武汉城区总VOCs体积分数为45.16×10-9,从高到低依次为烷烃烯烃芳香烃;VOCs日变化呈双峰型特征,峰值分别出现在6:00—8:00和19:00—23:00;T/B和E/E的平均比值分别为0.94和0.61,表明气团受机动车影响显著,且存在老化现象;烯烃对OH消耗速率(LOH)和臭氧生成潜势(OFP)的贡献率最大,芳香烃次之,烷烃最低;以3-甲基戊烷为机动车排放示踪物,计算得出非机动车源对乙烯、甲苯和间/对-二甲苯的贡献率分别为85%、55%和70%。     

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。     

2019年夏季常州市挥发性有机物污染特征分析

2019年8—9月,在常州市洛阳小学、市监测站和武澄工业园3个监测站点开展了为期49 d的环境空气57种挥发性有机物(VOCs)离线加密监测,分析其浓度水平及组成特征。结果表明,3个站点VOCs的体积分数分别为29.8×10^-9,20.8×10^-9和25.3×10^-9。3个站点中烷烃的值均值最大,其值占比依次为59.1%,57.2%和51.4%,烷烃中均以乙烷、丙烷和正丁烷值最大。应用臭氧生成潜势(OFP)、OH自由基消耗速率和二次有机气溶胶生成潜势(SOAP)分别对3个站点进行计算,结果显示,各站点芳香烃的数值均最大,OFP占比为67.1%~68.0%,OH自由基消耗速率占比为45.4%~52.0%,SOAP占比为93.3%~94.7%,芳香烃中关键活性组分是甲苯、乙苯和二甲苯等。上风向的洛阳小学与武澄工业园VOCs浓度比市区的市监测站更高,OFP和SOAP也均高于市监测站,表明上风方向的VOCs排放对市区影响较大。     

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。     

成都市人为源挥发性有机物排放清单及特征

基于成都市实地调查和环境统计等活动水平数据,采用排放因子法和计算模型等,编制了2014年成都市人为源VOCs排放清单,并完成了空间分配和不确定性分析。成都市人为源VOCs排放量为15.8×10~4t,其中化石燃料固定燃烧源、工艺过程源、溶剂使用源、移动源、储存运输源、其他源排放量分别为0.5×10~4、3.8×10~4、6.0×10~4、4.9×10~4、0.4×10~4、2.2×10~4t,溶剂使用源为最大人为排放源,其次是移动源和工艺过程源。木材加工业为最大工业贡献源,然后依次是医药制造业、非金属矿物制品业、化学原料、化学制品制造业、汽车制造业等。成都市人为源82%的VOCs排放量分布于二、三圈层的工业园区,而中心城区主要为移动源和建筑施工所贡献,其排放分布已随建成区联片发展而形成整体。排放清单活动水平数据可靠性较高,而排放因子存在一定不确定性。     

上海大气面源 VOCs 排放特征及其对O 3 的影响

上海市大气污染物排放清单确定了14类大气面源，其VOCs排放总量2.65×10^8kg／a。采用EPA TO-15 VOCs分析方法获得112种组分，根据VOCs的O3生成活性系数MIR，结合VOCs排放量和VOCs组分构成比，计算出上海大气面源的O3最大生成量为1.063×10^9kg／a。其中，涂料使用和间-二甲苯，对-二甲苯是上海大气环境O3污染应首要控制的VOCs。     

广州市大气VOCs污染特征及O3生成潜势分析

利用手工及自动监测数据，结合最大增量反应活性(MIR)系数法，对广州市大气挥发性有机物(VOCs)污染特征及臭氧生成潜势(OFP)进行了研究。结果表明：广州市大气VOCs总体积分数为73.85×10^-9,其中，丙烷、甲醛、乙酸乙酯的体积分数最高，分别为5.59×10^-9、4.87×10^-9、4.25×10^-9。组成特征分析结果显示，含氧挥发性有机物(OVOCs)和烷烃为主要污染物种类，分别贡献了总VOCs的34.32%和32.34%。在空间分布上，各站点VOCs体积分数自南向北不断降低，番禺市桥站(南部，76.16×10^-9)>公园前站(中部，75.58×10^-9)>花都梯面站(北部，69.80×10^-9)。广州市大气中甲醛和乙醛的比值为1.22,表明本地排放对广州市醛酮类化合物的贡献较大；乙苯和间/对-二甲苯的比值为0.35,表明广州市气团老化程度低，VOCs主要受本地排放影响；甲苯和苯的比值显示，公园前站苯系物主要受机...     

南通市夏季VOCs污染特征与来源研究

运用大气挥发性有机物(VOCs)快速在线连续自动监测系统,于2018年7月对南通市区环境空气中VOCs进行观测,分析VOCs的浓度状况、组成特征、对臭氧生成潜势的贡献及主要来源。结果表明:观测期间共检出100种VOCs,总挥发性有机物(TVOCs)的平均体积分数为(38. 18±23. 63)×10^-9,各物种体积分数从大到小顺序依次为烷烃>含氧有机物>芳香烃>卤代烃>烯、炔烃;芳烃和烯烃是最主要的活性物种,间/对二甲苯、甲苯、邻二甲苯等是VOCs的关键活性组分;利用PMF模型解析得到VOCs的主要污染来源是工业排放与溶剂使用、机动车尾气排放、燃料挥发排放和生物源排放。     

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。     

夏季典型背景及城市地区VOCs对比研究

选取武夷山、庞泉沟和长岛3个具有代表性的空气背景站点及其周边城市站点，分析研究夏季环境空气中挥发性有机污染物(VOCs)的特征。结果表明，庞泉沟、武夷山、长岛背景站点的总挥发性有机物(TVOCs)平均浓度分别为(24.71±7.89)×10^-9、(7.94±5.82)×10^-9、(11.98±5.34)×10^-9,分别比对应的城市站点低42%、43%、11%。背景站点TVOCs中的烷烃占比为67%～72%,明显高于城市站点；背景站点与城市站点TVOCs中的烯烃和芳香烃占比无显著差异；但背景站点炔烃占比(2%～3%)明显低于城市地区(10%～24%)。背景站点异戊二烯浓度在09:00—15:00出现峰值，且TVOCs浓度变化趋势与异戊二烯浓度变化趋势关联性较强，说明背景站点受自然源影响较大。臭氧生成潜势(OFP)分析结果表明，烯烃及芳香烃对背景地区与城市地区臭氧生成有较大影响，城市地区总OFP远大于背景地区，乙烯、甲苯等对城市地区OFP的贡献较大，异戊二烯对背景地区OFP的贡献较大。     

生活垃圾填埋场空气中VOCs组成及年际变化

采用SUMMA罐采样-气相色谱-质谱法采集并分析了2006—2010年4、10月上海某生活垃圾填埋场及周边环境空气中挥发性有机物(VOCs)的种类和含量变化情况。结果表明,共检测出34种VOCs化合物,以单环芳烃、甲基乙基酮、卤代脂肪烃为主,其中19种化合物属于美国环保局重点控制的空气中有害污染物;填埋区作业面是填埋堆体内部VOCs释放的重要途径之一,其中甲基乙基酮、甲苯、乙苯、间/对-二甲苯对TVOCs质量浓度贡献率超过60%;生活垃圾填埋场及周边环境空气中TVOCs质量浓度年季变化较稳定,但同年度内秋季浓度高于春季。     

大连市秋冬季环境空气中VOCs特征及臭氧生成潜势分析

对大连市2015年秋冬季环境空气中VOCs进行采样分析,获得其组成、含量、昼夜和季节变化规律,分析不同类别VOCs的来源,并计算不同VOCs物种的臭氧生成潜势（OFP）。结果表明：大连市环境空气中秋季VOCs平均体积浓度（55.81×10^-9）略高于冬季（42.66×10^-9）;秋季VOCs以羰基化合物和烷烃为主,而冬季VOCs以烷烃和烯炔烃为主。大连环境空气中光化学反应的主要VOCs类别为羰基化合物、烯炔烃和芳香烃,主要物种为丙烷、乙烷、正丁烷和乙烯。羰基化合物含量高与机动车尾气及医院大量试剂的使用有关,烷烃主要来源于汽油车与液化石油气（LPG）燃烧排放,芳香烃主要由机动车排放贡献。各类别VOCs的组分含量与其OFP并不一致,大连市环境空气中各类VOCs的OFP由高到低依次为羰基化合物>芳香烃>烯炔烃>烷烃。     

沈阳市环境空气中挥发性有机物污染特征及来源解析

基于2019年沈阳市4个不同功能区挥发性有机物(VOCs)小时分辨率的在线监测数据,分析了环境空气中VOCs的污染特征及来源。结果表明,观测期间沈阳市环境空气中VOCs日平均体积分数为(31.5±13.3)×10~(-9),4个功能区VOCs体积分数均呈现出冬季明显大于夏季的特征;工业区环境空气中VOCs体积分数明显高于其他功能区。商业交通居民混合区、文化居民混合区、郊区VOCs体积分数呈现明显双峰结构,工业区双峰结构不明显。工业区VOCs以新鲜排放为主,而其他3个区域为老化气团的传输。工业区春、夏季环境空气中VOCs来源包括燃料挥发源(26.90%)、溶剂与涂料源(17.69%)、燃烧源(16.40%)、化工源(15.69%)、交通源(7.57%)和炼油炼焦源(4.15%)。秋、冬季VOCs的来源包括燃烧源(30.77%)、溶剂与涂料源(20.26%)、燃料挥发源(18.79%)、化工源(11.54%)、炼油炼焦源(9.34%)和交通源(5.51%)。     

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。     

Volatile organic compounds in air at urban and industrial areas in the Tarragona region by thermal desorption and gas chromatography–mass spectrometry

Annual trends of a group of 66 volatile organic compounds (VOCs), containing 20 ozone precursors, were the aim of a sampling campaign carried out for a year in air at urban and industrial areas from Tarragona region. VOCs were determined by active collection on multisorbent tubes, followed by thermal desorption and gas chromatography–mass spectrometry. The analytical method was developed and validated, showing good levels of detection and quantification, recoveries, precision, and linearity for all the compounds in the range being studied. All the industrial and urban samples taken during the sampling campaign were similar in their qualitative composition. The most abundant compound in all urban and industrial sites was i-pentane, with concentrations between 15.2 and 202.1 μg m^???3 in urban sites and between 1.3 and 98.6 μg m^???3 in industrial sites. In urban sites, the following compounds in order of abundance were toluene, n-pentane, m,p-xylene, and o-xylene, with maximum levels of 150.6, 45.8, 42.3, and 31.7 μg m^???3, respectively. In industrial sites, the most abundant compounds depended on the sampled site.     

Seasonal variations of monocarbonyl and dicarbonyl in urban and sub-urban sites of Xi’an,China

Seventeen airborne carbonyls including monocarbonyls and dicarbonyls were determined in urban and sub-urban sites of Xi’an, China in three seasons in 2010. In winter, acetone was the most abundant carbonyl in the urban site due to usage of organic solvents in constructions and laboratories and its slower atmospheric removal mechanisms by photolysis and reaction with hydroxyl radical than those of formaldehyde and acetaldehyde. In the sub-urban site, acetaldehyde was the most abundant carbonyl, followed by formaldehyde and acetone. During summer, however, formaldehyde was the most dominant carbonyl in both sites. The photooxidations of a wide range of volatile organic compounds (VOCs) yielded much more formaldehyde than other carbonyls under high solar radiation and temperature. In the urban site, the average concentrations of dicarbonyls (i.e., glyoxal and methyglyoxal) in spring and summer were higher than that in winter. Transformation of aromatic VOCs emitted from fuel evaporation leads to the formation of 1,2-dicarbonyls. A reverse trend was observed in sub-urban sites, as explained by the relatively low abundances and accumulations of VOC precursors in the rural atmosphere during warm seasons. Moreover, cumulative cancer risk based on measured outdoor carbonyls (formaldehyde and acetaldehyde) in Xi’an Jiaotong University and Heihe was estimated (8.82?×?10^?5 and 4.96?×?10^?5, respectively). This study provides a clear map on the abundances of carbonyls and their source interpretation in the largest and the most economic city in Northwestern China.     

杭州市大气污染物排放清单及特征

以杭州市区为研究区域,通过调查整合多套污染源数据库及其他统计资料,研究文献报道及模型计算的各种污染源排放因子,获得杭州市区各行业PM10、PM2.5、SO2、NOx、CO、VOCs、NH3等污染物的排放量,建立了杭州市区2010年1 km×1 km大气污染物排放清单。结果表明,2010年杭州市区PM10、PM2.5、SO2、NOx、CO、VOCs和NH3的排放总量分别为7.96×104、4.02×104、7.23×104、8.98×104、73.90×104、39.56×104、3.32×104t。从排放源的行业分布来看,机动车尾气排放是杭州市区大气污染物最重要排放源之一,对PM10、PM2.5、NOx、CO和VOCs的贡献分别达到14.4%、27.1%、40.3%、21.4%、31.1%。道路扬尘、电厂锅炉、工业炉窑、植被、畜禽养殖对不同污染物分别有着重要贡献,道路扬尘对PM10和PM2.5的贡献分别为44.6%和20.0%、电厂锅炉对SO2和NOx的贡献分别为37.0%和25.7%、工业炉窑对CO的贡献为41.5%、植被排放对VOCs的贡献为27.1%、畜禽养殖对NH3的贡献为76.5%。从空间分布来看,萧山区和余杭区对SO2、NH3和植被排放BVOC的贡献要显著高于主城区;而主城区机动车对PM2.5、NOx和VOCs的贡献分别达到36.3%、56.0%和47.4%,较市区范围内显著增加,表明机动车尾气排放已成为杭州主城区大气污染最重要的来源之一。     

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。