杭州秋季大气VOCs变化特征及化学反应活性研究

2017年9月1日至11月30日采用Syntech Spectras GC955在线气相色谱仪对杭州市不同功能区大气环境中的挥发性有机化合物(VOCs)进行了在线连续监测,分析了不同功能区VOCs及各组分的体积分数、日变化规律及大气化学反应活性。结果显示,下沙周边工业区总VOCs浓度整体高于朝晖周边居民区,其中夜间更为显著。烷烃和芳香烃浓度在夜间时段工业区较居民区高得更为明显,其中芳香烃组分表现尤为突出,2个功能区烯烃体积分数相差不大。杭州市主要VOCs体积分数总体上在国内处于中间水平。不同功能区烷烃和芳香烃均呈现夜间浓度高于白天的日变化特征,居民区各VOCs组分日变化基本呈现双峰结构,工业区烷烃和芳香烃体积分数日变化呈现单峰结构,烯烃体积分数没有明显的日变化特征。不同功能区中芳香烃对臭氧生成潜势贡献最大,烯烃次之,烷烃贡献最小。下沙周边工业区大气化学活性(尤其是芳香烃组分)较朝晖周边居民区强。同种VOCs物质在不同功能区对臭氧生成潜势的贡献大小不同,但关键贡献物质均为低碳烷烃、低碳烯烃及苯系物。     

典型污染时段鹤山大气VOCs的臭氧生成潜势及来源解析

2013年10月对广东鹤山大气中挥发性有机化合物（VOCs）变化特征、臭氧生成潜势和来源进行了研究。结果表明，观测期间测得的VOCs总平均值为26.6×10-9，表现为烷烃＞苯系物＞烯烃；烯烃日间值变化幅度较大，在清晨达到最大值；苯系物与一次污染物CO的变化趋势十分接近；烷烃的峰值出现时间较苯系物有所提前，且在短时间内迅速升高，表明观测点周边可能存在排放源；大气中各类VOCs的臭氧生成潜势（OFP）贡献表现为苯系物＞烯烃＞烷烃；从物种来看，乙烯等10种物质对总OFP的贡献占到了80.4%；观测期间测得的OFP贡献较大的VOCs物种主要来源于石化源、油漆溶剂和汽油挥发源。     

基于GC-MS方法的焦化行业特征挥发性有机物分析

基于气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法,对南京市2家钢铁企业焦化工艺的挥发性有机物(VOCs)无组织排放情况开展监测。结果表明:焦化行业排放的VOCs主要组分为苯系物、含氧化合物、卤代烃、烷烃和烯烃,分别约占33%、24%、16%、13%和13%,炔烃约占1%;主要特征污染物包括苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醛、丙酮、氯乙烯、二氯乙烯、三氯苯等。     

宁波市环境空气中VOCs污染状况及变化趋势分析

基于近7年来的连续监测数据,对宁波市环境空气中挥发性有机物(VOCs)的污染状况及变化趋势进行了初步分析。研究表明:在宁波市环境空气中检测出94种VOCs,其主要成分是饱和烷烃、芳烃、烯烃、卤代烃、卤代芳烃、含氧有机物等,有37种属有毒有害物质,其中苯系物含量最高;宁波市环境空气中苯系物的污染程度与国内外城市基本处于同一水平,近年来的污染状况变化不大,没有明显恶化;空间分布特征显示一类保护区VOCs的排放以天然源为主,二类各功能区VOCs的排放由天然源和局部人为污染源共同形成,三类区以工业污染源排放为主;时间变化趋势显示VOCs在冬季和春季的平均浓度比其他季节高,VOCs的日变化基本呈现2个主浓度峰值特征,跟城市交通流量变化具有很好相关性。     

成渝地区典型中小城市VOCs污染特征、臭氧生成潜势及来源分析

为了解成渝地区中小城市VOCs污染特征及其来源，选取该区域典型代表城市-遂宁市为研究对象，利用2019年不同时间不同功能区106种VOCs离线观测数据，研究了该市VOCs污染水平和时空特征，分析了VOCs主要成分及其对臭氧的影响，并进行了源解析。结果显示：(1)遂宁市大气中VOCs平均体积分数为39.4×10^-9,8月的浓度较高，其空间排序为工业区>城郊区≈文教区。(2)OVOCs和烷烃是VOCs主要组分，占比达73.4%,且不受时间和空间限制；工业区不同组分浓度均高于城郊区和文教区，城郊区和文教区的同组分占比相差较小；丙酮和乙烷是VOCs中体积分数最大的物种，占总体积分数的37.8%。(3)VOCs组分对OFP贡献率顺序为烯烃>芳香烃>OVOCs>烷烃>炔烃>卤代烃>有机硫，前4类组分对OFP贡献率达97.6%,烯烃对OFP贡献率不仅每日最大，而且还呈现“城郊区>文教区>工业区”空间分布态势；异戊二烯、乙烯是OFP最大的物种，在不同功能区其OFP均高于其他物种，是遂宁市臭氧防治关注重点。(4)VOCs排放源及...     

典型化工园区大气中挥发性有机物污染调查

对常州市某典型化工园区大气中挥发性有机物(VOCs)污染状况进行了调查。结果表明,该化工园区大气中检出挥发性有机物共有58种,组分有芳香烃、饱和烷烃、卤代烃、烯烃、醛酯类化合物及其他类;苯、甲苯、乙苯、二甲苯为主要挥发性有机污染物,质量浓度为1.0~194μg/m~3;均未超出参考标准的限值。背景点位和园区点位大气中主要ρ总(VOCs)在秋冬季最高,敏感点大气VOCs随季节变化也较为明显;园区T1和T2ρ总(VOCs)年均值高于敏感点位,背景点位年均值最低;园区点位除了汽车尾气排放之外,溶剂的挥发和生产工艺中污染物的排放也增加了大气中苯系物的浓度,同时也对敏感点位和对照点位的大气质量产生了一定的影响。     

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。     

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。     

滨州市大气VOCs污染现状及防控措施分析

利用挥发性有机物(VOCs)手工监测和走航监测技术,分析了滨州市城区、各县(市、区)涉VOCs工业园区的VOCs排放情况。结果表明,城区大气VOCs各组分的体积分数差异较为明显,烷烃类占比最高,其次是挥发性含氧有机物和芳香烃。排名前3的组分为异戊烷、正丁烷、丙烷,主要来自以液化石油气为燃料的车辆排放。各县(市、区)不同涉VOCs工业园区周边的VOCs组分与园区涉及的原辅料和产品类型有关,对应的组分主要为苯系物、烷烃类和烯烃类。园区内的有机化学原料制造、化学药品原料药制造和表面涂装等行业对VOCs组分的影响较大。建议从系统性溯源、科学性推进、精准化管控、针对性治理4个方面开展VOCs治理研究,从而实现VOCs排放控制,减少对周边环境的污染和影响,提升滨州市整体环境空气质量。     

南通市大气VOCs四季变化特征和臭氧生成潜势分析

于2019年在南通市采用TH-300B大气挥发性有机物(VOCs)在线分析仪对57种VOCs开展在线监测,对比分析了VOCs组分变化、季节变化、日变化特征,并用最大增量反应活性(MIR)估算了VOCs的臭氧生成潜势(OFP),找到了南通市VOCs的优控物种。结果表明,2019年南通市VOCs平均体积分数为15.57×10^(-9),不同组分体积分数排序为:烷烃(9.65×10^(-9))>芳香烃(2.85×10^(-9))>烯烃(1.84×10^(-9))>炔烃(1.23×10^(-9)),总体表现为冬季高、夏季低的特征。和国内其他城市比较,南通市VOCs和各组分体积分数处于较低水平。烯烃和炔烃的日变化特征均呈现较明显的双峰分布,峰值位于7:00-8:00和19:00-21:00;烷烃的日变化特征均呈现较明显的单峰分布,峰值位于6:00-8:00;芳香烃的日变化特征在4个季节变化趋势有所不同。烷烃和芳香烃夜间体积分数均高于白天。VOCs的OFP年均值为108.17μg/m3,季节排序为:冬季(122.70μg/m^(3))>春季(116.15μg/m^(3))>秋季(111.26μg/m^(3))>夏季(82.58μg/m^(3))。VOCs优控物种为丙烷、乙烯、异戊烷、甲苯、间/对二甲苯,因此控制市区臭氧浓度的首要任务是控制机动车排放、加油站油气挥发和溶剂使用。     

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。     

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。     

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%)。     

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。     

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。     

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。