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。     

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。     

济南市环境空气VOCs的化学反应活性及关键活性组分研究

对济南市2010年6月—2012年5月环境空气中55种VOCs监测数据进行分析,研究其反应活性及关键活性组分。结果表明,济南市环境空气VOCs的LOH和OFP的月变化规律与其月浓度变化趋势一致,夏季环境空气VOCs的浓度、LOH和OFP较大,是容易发生复合型大气污染的时段;济南市环境空气VOCs化学活性与其混合比之间具有良好的线性相关性,表明济南市环境空气中VOCs的化学组成具有一定的稳定性;VOCs的平均KOH远远超过乙烯的KOH,MIR与乙烯相当,说明济南市环境空气VOCs的化学反应活性较强;烯烃体积分数远远小于烷烃,但化学反应活性贡献率最高,且顺-二丁烯、丙烯、乙烯、丁烯、反-二丁烯、异戊二烯、苯乙烯、2-甲基-1-戊烯、顺-二戊烯、间,对-二甲苯、邻-二甲苯、甲苯、1,2,4-三甲基苯和环戊烷为济南市关键活性组分,因此,济南市高活性VOCs物种为烯烃,同时芳香烃和环戊烷对环境空气活性的贡献也不容忽视。     

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。     

基于观测数据的成都市城区臭氧敏感性研究及减排策略

近年来成都市臭氧(O₃)污染频发,O₃污染问题日益突出。采用零维大气盒子(F0AM)模型结合经验动力学模拟方法(EKMA)和相对增量反应活性(RIR)法对成都市2019年8月典型污染时段O₃生成进行模拟,并研究成都市O₃生成敏感性,由此进一步分析O₃污染控制策略。结果表明,模拟日内O₃光化学反应过程中,芳香烃减少的比例最大(81.36%),其次为烯烃和炔烃,3者对于O₃光化学反应过程有重要作用;EKMA曲线显示成都市城区O₃生成处于挥发性有机物(VOCs)控制区;RIR结果显示,人为源VOCs(AVOCs)对成都市城区O₃生成最为敏感,其次是植物源VOCs(BVOCs)和CO,而氮氧化物(NO_x)为负敏感性,在AVOCs中,芳香烃和烯烃对成都市城区O₃生成最为敏感,应加强芳香烃和烯烃相关排放源的管控;以O₃日最大小时浓度达到《...     

家具涂料的挥发性有机物排放特征及致癌风险估算

采用顶空实验装置采集家具涂料挥发蒸汽,通过不锈钢采样罐-气相色谱(GC)/质谱(MS)分析系统测量了溶剂型和水型涂料的挥发性有机物(VOCs)排放特征。结果表明,溶剂型涂料排放的总VOCs平均质量浓度为7.6mg/m3,远高于水型涂料的2.6mg/m3。溶剂型和水型涂料排放的VOCs主要以芳香烃和烷烃为主。溶剂型涂料和水型涂料排放的特征VOCs组分为甲苯、2-甲基戊烷、苯、正辛烷,分别占两种涂料总VOCs排放的41.8%(质量分数,下同)和31.2%、21.2%和9.6%、6.5%和5.6%、6.0%和4.8%。溶剂型涂料排放VOCs的臭氧生成潜势(OFP)和二次气溶胶生成潜势(SOAP)明显高于水型涂料,OFP和SOAP的主要贡献组分均为芳香烃物质。溶剂型涂料排放的苯的长期致癌风险是水型涂料的2.6~4.6倍,均远远高于可接受的暴露风险值1×10-6。     

夏秋季节焦化厂附近大气中臭氧及其前体物变化特征和臭氧生成潜势分析

2012年6—10月,在我国北方某焦化厂厂界附近开展了O3、NO x、CO体积分数在线监测及VOCs样品采集分析工作,获得了夏、秋两季焦化厂厂界O3及其前体物的体积分数及其日变化趋势。焦化厂厂界附近O3、NO、CO体积分数均呈单峰型日变化,O3体积分数的季节差异不明显,夏季仅略高于秋季,而NO、CO体积分数秋季高于夏季,作为二次反应产物的NO2,其变化幅度秋季比夏季强烈。夏季TVOCs在各监测时段的小时体积分数呈现先上升后下降的日变化趋势,而秋季则呈现逐渐下降的日变化趋势。由较小VOCs/NO x的比值可初步判断,该焦化厂所在区域的大气光化学臭氧生成潜势处于VOCs控制区。在焦化厂下风向厂界附近,夏、秋两季TVOCs平均体积分数分别为(43.8±45.0)×10-9和(26.7±29.6)×10-9,苯系物、烷烃、烯烃的平均体积分数分别为(34.3±28.1)×10-9和(14.4±14.8)×10-9、(5.3±11.8)×10-9和(7.0±7.7)×10-9、(4.3±5.0)×10-9和(5.3±7.1)×10-9。夏、秋两季焦化厂附近臭氧生成潜势贡献最大的是苯系物(47.6%~65.8%),其次是烯烃(28.0%~41.9%),再次是烷烃(6.3%~10.5%)。     

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。     

天津市臭氧污染特征及来源解析研究

使用天津市2013—2017年的连续臭氧观测数据,分析了天津市的臭氧污染特征,并使用基于排放清单处理模型(SMOKE)/中尺度气象模型(WRF)/多尺度空气质量模型(CAMx)的臭氧来源解析技术对天津市不同季节的臭氧来源情况进行研究。结果表明,天津市臭氧污染整体波动变化,年均浓度总体呈现先下跌后上升的趋势;天津市臭氧夏季浓度较高,春季、秋季浓度较低,冬季浓度最低。天津市臭氧污染区域性特征明显,区域输送贡献远大于本地贡献,本地臭氧来源贡献率仅占8%～20%。河北省、山东省、内蒙古自治区等地区污染物排放对天津市臭氧污染有较大贡献。天津市本地源对臭氧的贡献季节差异较大,其中工业源贡献较大,其在春季、秋季对臭氧贡献率分别为49%、43%。夏季天然源、工业源、交通源与电厂源对臭氧贡献率较为接近,均在20%～30%;冬季其他源(包括生物质燃烧源、居民燃烧源等)对臭氧贡献率最大,为54%。未来应根据臭氧污染来源的地域特征和季节特征采取不同臭氧污染防治策略。     

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。     

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。     

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。     

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。     

西安市机动车污染物排放清单与空间分布特征

基于机动车排放因子(MOVES)模型和地理信息系统(ArcGIS)技术,建立了西安市2017年分辨率为1km×1km的机动车污染物排放清单。结果显示:2017年西安市机动车污染物PM_(2.5)、PM_(10)、NO_x(NO+NO_2)、NO、NO_2、N_2O和挥发性有机物(VOCs)的年排放总量分别为126.1×10~4、138.2×10~4、2 884.2×10~4、2 577.8×10~4、306.4×10~4、27.9×10~4、1 281.2×10~4 kg;柴油车是PM_(2.5)、PM_(10)和NO_x排放的主要来源,贡献率分别为80.2%、79.5%和75.8%;VOCs和N_2O则主要来自汽油车,贡献率分别为74.2%、89.7%;总体看来,研究区域内不同污染物的空间分布规律相似,这与西安市公路分布有关,PM_(2.5)和NO_x的排放主要集中在主城区及周边县区的高速路和国道,而VOCs的排放主要集中在主城区二环及环内。     

泰安城区地下水中挥发性和半挥发性有机物特征与健康风险评价

为查清泰安城区地下水有机污染现状,对《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中规定的26项挥发性和半挥发性有机物组分进行检测,并利用健康风险评价模型对饮水摄入、皮肤接触、洗浴呼吸吸入3种暴露途径产生的非致癌风险和致癌风险进行评价。研究结果表明：地下水样品中挥发性和半挥发性有机物检出率为35.34%,15项被检出的组分中,1,1,2-三氯乙烷检出率最高,为16.38%,其次为四氯乙烯(12.07%)和三氯乙烯(6.90%)。与GB/T 14848—2017的Ⅲ类水标准限值相比,挥发性和半挥发性有机物总超标率为5.17%,出现超标的组分为1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、苯并(a)芘,最大检出质量浓度分别为26.90、149.00、0.024μg/L,为标准值的5.38、2.13、2.40倍,表明研究区地下水已受到一定程度的有机污染。挥发性和半挥发性有机物非致癌风险指数介于1.52×10^-6～1.48,均值为4.33×10^-2,超限率仅为0.86%,非致癌风险较低,对人体的健康危害程度小;致癌风险值介于2.04×10^-9     

碳纳米管电极强化电催化臭氧降解西玛津

传统的电催化技术受限于阴极原位电生H₂O₂的效率,且对某些特定结构污染物的降解能力较差。为提升电极对污染物降解性能和稳定性,使用压片法制备了蒽醌修饰碳纳米管(CNT/TBAQ)电极,构建了一种基于浸没电极的电催化臭氧反应器,并鉴定了反应体系内的活性物质及对西玛津的降解性能。结果表明,当气体流量为0.2 L·min^-1,电流密度为7.5 mA·cm^-2时,HO·生成量为1.024μmol·L^-1。与单独电催化和单独臭氧技术相比,电催化臭氧技术可以在6 min内完全去除初始质量浓度为5 mg·L^-1的西玛津。当臭氧质量浓度10 mg·L^-1,电流密度7.5 mA·cm^-2时,电催化臭氧技术的矿化效率最高,120 min后TOC去除率为62.25%,相比于电催化氧化、臭氧氧化能耗分别下降了55%和31%,但电催化臭氧技术没有明显降低西玛津中间产物的毒性。经过10次循环使用后,CNT/TBAQ阴极仍然保持对污染物的去除能...     

焦化厂非常规污染物排放特征及臭氧生成潜势分析

选取某湿法熄焦焦化厂,通过苏玛罐采样、气质联用(GC/MS)分析,研究了各工段挥发性有机物(VOCs)的排放特征,并对臭氧生成潜势(OFP)进行了计算.结果表明:炼焦工艺过程中脱硫入口、装煤排放口、焦炉烟囱、袋式除尘出口、焦炉顶5个采样点共检测出59种VOCs,总挥发性有机物(TVOCs)分别为7228.5、2634....     

上海市中心城区主干道道路扬尘组分特征及来源解析

分析了上海市中心城区主干道道路扬尘的化学组分,并采用化学质量平衡模型进行了道路扬尘的源解析。结果表明,上海市中心城区主干道道路扬尘的主要化学组分为Si(18.285 0%(质量分数,下同))、Ca(5.772 2%)、Al(2.460 6%)、Fe(2.345 8%)、Mg(0.889 3%)、K(0.846 4%)、Na(0.785 6%)等地壳元素;源解析结果表明,道路扬尘的首要污染来源是建筑尘(贡献率为34.4%),其次是土壤风沙尘(贡献率为32.6%)、渣土尘(贡献率为20.8%)、机动车尾气尘(贡献率为0.8%)。土壤风沙尘、建筑尘和渣土尘是道路扬尘主要的供应者(贡献率合计超过80%)。     

美国臭氧污染的科学认识与防控历程

基于中国臭氧污染的严峻形势,阐述了美国臭氧污染的起因、科学认识过程、管控措施及法律法规的框架体系。结果表明,美国通过科学研究锁定影响臭氧污染的关键问题,由单一管控挥发性有机物(VOCs)逐步过渡至VOCs和NOx协同控制,由局部管控过渡至区域联防联控,并取得了显著效果。1980—2018年,美国臭氧浓度下降了31.0%。美国臭氧污染的防控历程有望为中国臭氧污染的防控研究和政策实施提供借鉴。