天津中心城区环境空气挥发性有机物污染特征分析

为研究天津中心城区挥发性有机物的污染特征,在天津中心城区布点26个,分别对春、夏、秋、冬四季进行了系统采样.天津中心城区共检出挥发性有机物80余种,检出率大于80%的物质主要为烷烃、苯系物和卤代烃.天津中心城区挥发性有机物总浓度(体积分数,下同)季节变化特征为:春季(110.43×10-9)>秋季(93.73×10-9)>冬季(73.37×10-9)>夏季(60.43×10-9).统计结果表明,城区挥发性有机物总浓度主要集中在30×10-9~90×10-9之间,在此区间4个季节的样品百分比均在50%以上.天津中心城区不同季节VOCs组成存在一定差异.含氧有机物和烷烃是VOCs主要组成物质,两者浓度百分比之和4个季节均在50%以上.对苯系物和卤代烃这两类主要污染物,进行了季节变化分析.     

白洋淀水体挥发性有机物污染特征与风险评价

为研究白洋淀水体中挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)污染现状,于2016年3月在白洋淀采集15个水体样品,采用吹扫捕集-气相色谱-质谱法分析了54种VOCs的浓度,对其分布特征和健康风险进行讨论,并尝试利用综合污染指数法对白洋淀水体VOCs污染情况进行评估.结果表明:(1)白洋淀水体中共有14种VOCs被检测出来,其中二氯甲烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、1,3,5-三甲基苯检出率为100%,二甲苯浓度最高,平均值为564.9 ng·L~(-1);三氯乙烯浓度最低,平均值仅为3.3 ng·L~(-1),检出率为13.3%.(2)白洋淀水体中VOCs总浓度在423.0~4 207.8 ng·L~(-1)之间,苯系物是主要污染物,主要来源可能是上游污水处理厂的出水、工业废水以及城市内机动车尾气的排放.(3)健康风险评价显示白洋淀水体中VOCs不会对人体产生致癌和非致癌风险;VOCs综合污染指数显示白洋淀水体中VOCs处于清洁水平.     

珠江三角洲机动车挥发性有机物排放化学成分谱研究

根据珠三角地区机动车挥发性有机物排放(VOCs)贡献特征,选取在用轻型汽油车、轻型柴油车、液化石油气(LPG)出租车和摩托车,采用底盘测功机及实际道路测试,获取了以上车型尾气排放的VOCs化学成分(59种非甲烷碳氢化合物)特征谱.轻型汽油车以及摩托车的尾气组成中芳香烃含量最高,其次为烷烃;苯系物、异戊烷以及乙烯占轻型汽油车尾气VOCs组成的54.5%;苯系物、异戊烷以及乙炔占摩托车尾气组成的54.6%.轻型柴油车的尾气组成中烷烃比例最高,其次是芳香烃和烯炔烃.除了苯和甲苯,正十一烷、正十二烷、正癸烷、乙烯、丙烯、1-丁烯亦在柴油车尾气中占有重要比例(41.2%).LPG出租车尾气组成以丙烷、正丁烷、异丁烷为主,并伴有较高比例的1,2,4-三甲基苯、1,2,3-三甲基苯和甲苯.与类似研究比较结果表明:由于在油品、排放标准及采样与分析方法等方面的差异,机动车排放源成分谱相关研究结果仍存在一定的差异性,建议对机动车成分谱研究在尾气采样与分析方法等方面进行规范化和标准化.     

北京地区城乡结合部大气挥发性有机物污染及来源分析

采用低温固体吸附采样,热脱附-气相色谱-质谱方法对北京城乡结合地空气中挥发性有机物（VOCs）进行了观测分析,对城乡结合地空气中挥发性有机物含量水平、时空变化、来源等进行了研究.所有样品共检测出挥发性有机物265种,挥发性有机污染物的平均浓度为431.7μg·m-3,苯系物和烷烃是本地区大气环境中含量最为丰富的挥发性有机物,浓度分别为248.1μg·m-3和130.5μg·m-3,烯烃11.7μg·m-3,卤代烃22.4μg·m-3,含氧化合物18.6μg·m-3,所占比例分别为57.0%、30.0%、3.0%、6.0%和4.0%;苯、甲苯、乙苯、二甲苯等是含量较高的物质;有机污染物在交通早、晚高峰时期出现较高浓度水平,VOCs浓度冬季最高,秋季次之,夏季最低;源分析表明空气中挥发性有机物的主要来源有机动车尾气,油气挥发排放,黏结剂和溶剂利用以及植被排放等,贡献率分别为53.4%、20.1%、11.0%和5.93%.     

北京冬季雾霾频发期VOCs源解析及健康风险评价

采用低温固体吸附采样、热脱附-气相色谱-质谱联用的方法对北京冬季雾霾频发期空气中挥发性有机物(VOCs)进行了连续监测,对以雾霾期为标志划分的4个阶段的VOCs浓度水平与组成变化特征进行了分析研究,利用正矩阵因数分解模型(positive matrix factorization,PMF)对VOCs的可能来源进行解析,并进行了健康风险评价.结果表明,VOCs的日均浓度为332.34μg·m~(-3),苯系物和卤代烃在研究区域大气环境的VOCs中含量占主导地位;冬季雾霾的主要污染物排放源为溶剂/涂料使用及机动车尾气排放;区域所检出的致癌性VOCs的致癌风险均超过了EPA给出的风险限值.     

某汽车公司车间空气净化系统VOCs的检测与分析

文章采用热解吸-气相色谱-质谱法(GC/MS)对某汽车公司各车间空气净化系统排放口挥发性有机物VOCs进行检测。定性分析表明:排放气体中有146种挥发性有机物,包括烷烃、烯烃、芳香类化合物、醇、醛、酮、酯、醚等化合物。定量分析表明:净化系统对TVOC、苯系物、非甲烷总烃的净化效率最高分别达到82.21%、81.69%、98.44%;某些车间空气净化系统排放口存在苯及甲苯排放浓度超标。     

基于SOA和O3生成潜势的杭州市PM2.5和O3协同控制

2019年3月1日～2019年5月31日期间采用Syntech Spectras GC955在线气相色谱仪对杭州市大气环境中挥发性有机物（VOCs）进行了在线连续监测,分析了VOCs体积分数的组成特征、 PM_2.5和O₃协同控制的优控VOCs物种和VOCs特征污染物比值.结果表明,烷烃是VOCs体积分数中最重要的组分,贡献了62.40%. C2～C6的烷烃、苯系物、乙烯和乙炔是VOCs关键物种.烯烃和芳香烃是OFP的主要贡献组分,贡献率分别为41.35%和37.50%.芳香烃是SOA的主要贡献者,贡献率超过90%.低碳的烷烃、低碳烯烃和苯系物是OFP的关键贡献物种,控制好甲苯、间/对-二甲苯和邻-二甲苯这3种苯系物,是O₃和PM_2.5协同控制的关键.采样点大气中VOCs除了受机动车尾气的影响外,溶剂使用等工业排放的影响也较为显著.     

基于质子转移反应飞行时间质谱走航分析的鲁南某城市初夏大气VOCs污染特征及对二次污染生成的贡献分析

为探究鲁南地区大气中VOCs污染情况及二次生成转化特征,采用PTR-ToF-MS (质子转移反应飞行时间质谱仪)对鲁南某城市下辖6个行政区初夏(2021年5月19—27日)大气中挥发性有机物(VOCs)进行走航观测,研究该城市不同区域的VOCs浓度水平、组成特征以及对臭氧和SOA的生成贡献. 结果表明:①该市大气VOCs平均浓度为190.96 μg/m3,主要由含氧化合物、烃类、卤代烃、苯系物和含硫化合物组成,其中对VOCs组成贡献最大的物种包括乙酸乙烯酯、丙醛、环己酮、戊烯等. ②含氧化合物和烃类是该城市(除A区外)最主要的臭氧前体有机物,对OFP的贡献率分别达50%和40%. ③除甲苯是C区SOAFP (二次有机气溶胶生成潜势)贡献最大的VOCs物种外,二甲苯是其他各区SOAFP贡献最大的VOCs物种,贡献率在30%以上. ④因存在较多大型化工企业,A区与其他区大气VOCs组成差异较大,乙酸乙烯酯和二甲苯是其VOCs主要组分,苯系物、含氧有机物、卤代烃和烃类等四类物种OFP贡献相当,均约占25%;A区大气中VOCs的SOAFP较高,约是其他区的1.5~2.0倍. ⑤通过特征物种比值及走航观测分析发现,A区大气VOCs主要来源于溶剂挥发及燃烧过程,C区VOCs主要源于交通,其他区VOCs主要源于燃烧及工业生产过程;同时,食物加工过程(如油烟)排放也是该市大气VOCs的重要来源. 研究显示,降低大气中含氧有机物、烃类、苯系物浓度是控制该市大气臭氧、二次有机气溶胶生成的有效途径.      

工业区大气挥发性有机物特征研究

采用预浓缩仪-气相色谱/质谱联用系统对上海某工业区的6个点位进行一年的监测.结果表明:该地区共检出46种挥发性有机物,平均VOCs浓度为228.91 μg/m3,其中含量最高的为酯类55.97 μg/m3、卤代烷烃55.15 μg/m3、苯系物41.95 μg/m3.苯系物中甲苯含量最高.分析该地区VOCs时空变化规律发现12月质量浓度最高、10月最低,季节变化规律为冬＞秋＞春＞夏.居民敏感点和清洁对照点的VOCs浓度较低,某化工企业点位浓度最高、其卤代烷烃污染较为严重.     

上海市交通干道空气中挥发性有机物冬季污染特征研究

2004年冬季对上海市交通干道附近空气中的挥发性有机物进行了连续6天的监测.采用GC-MS定性检出28种物质,芳香烃和烷烃分别占32%和25%.在检出物中有8种属于美国EPA优先控制的有毒有害物质.GC-FID定量表明,芳香烃中含量最高的是苯系物(BTEX)苯、甲苯、乙苯、二甲苯,其中甲苯浓度最高.苯系物的浓度与一氧化碳和二氧化氮的良好相关性说明苯系物的来源与机动车尾气密切相关,而且都受风速和车流量的影响.     

广州市冬季城区街道行人VOCs,PM10和CO暴露水平

在冬季以模拟行人路边行走的方式对广州市17条代表性城区街道进行了挥发有机物(VOCs)采样和随后的实验室分析,同时用便携式测定仪对PM10和CO暴露水平进行了直接测定.结果表明,虽然同期公布的空气污染指数不高,但行人在路边行走时一些毒害性挥发有机物(如苯)和PM10暴露水平较高,苯和PM10的超标率分别达到71%和77%.街道的分类比较表明,阶段性步行街的苯和甲苯平均含量最高,其他被研究化合物(除四氯乙烯外)则是按步行街、阶段性步行街和非步行街依次递增;新城区和老城区街道的差异比较明显.街道空气中VOCs的主要来源可能包括机动车尾气和溶剂挥发,但来源分配方面有待进一步深入分析.      

机动车排放中挥发性有机污染物的组成及其特征研究

应用大气采样罐采样技术和色谱-质谱联用(GC-MS)技术,对广州市环境空气、交通道路、城市隧道和汽车尾气中55种挥发性有机物(VOCs)的组分及其质量浓度水平进行测试,并研究了广州市机动车VOCs排放特征.结果表明:①城区环境空气质量本底观测点白云山摩星岭的大气样品中ρ(VOCs)数量级为10-1～101 μg/m3,其中烷烃类、烯烃类、乙炔和单环芳香烃类平均质量浓度分别为13.97,15.15,6.16和43.27 μg/m3.市区主要交通干道(东风中路、环市中路和新港西路)旁空气样品的ρ(VOCs)数量级为101～102μg/m3,其中烷烃类、烯烃类、乙炔和单环芳香烃类最高质量浓度相应比环境本底质量浓度高约20～30倍.②在怠速条件下检测了摩托车、出租车、大客车、轻型卡车、小轿车和公交车等6种新车和在用车型VOCs的排放,其组成和质量浓度因机动车类型、功率和燃料不同而不同,一般功率越大VOCs排放越严重,ρ(VOCs)数量级大致为10-1～103mg/m3,为交通干道空气ρ(VOCs)的1 000倍以上.其中LPG车具有最高的烷烃类、烯烃类和乙炔排放量,测试样品的ρ(VOCs)分别为815.79～2 001.66,696.84～1 799.10和53.87～416.13 mg/m3.而柴油车排放的VOCs远远低于其他燃料车型.③通过对广州珠江隧道连续48 h的监测,研究了隧道内交通特征、微气象特征和VOCs组成及其质量浓度水平,能够计算出广州机动车55种VOCs化合物的平均排放因子.      

路边微环境PM2.5化学组分特征及来源解析

采集并分析了武汉市机动车尾气源PM_2.5样品,并于2019年10月18~27日采集了武汉市不同路边微环境（市区路边、环线路边、环境背景点）PM_2.5样品并分析其化学组分特征,利用化学质量平衡模型（CMB）解析评估了机动车尾气对城市不同路边微环境PM_2.5的贡献.结果表明,机动车尾气成分谱以OC和EC为主,汽油车OC质量分数约为柴油车的1.14倍,柴油车EC质量分数是汽油车的1.08倍.路边碳组分主要来源于机动车尾气,其中OC浓度在市区路边最高,EC浓度在环线路边最高;市区路边NO₃^-和NH₄⁺浓度较高,与二次转化有关;环线路边Fe、Si、Al质量浓度高于市区路边.CMB来源解析结果显示,机动车尾气源是环线路边、市区路边微环境的主要来源,分担率为35.20%和38.89%,是环境背景点的2倍左右.不同路边微环境污染源贡献差异明显,与环线路边相比,市区路边机动车尾气源与二次来源均相对较高,而扬尘源贡献低于环线路边.     

宜宾市冬季挥发性有机物污染特征及来源

为了解宜宾市冬季VOCs（volatile organic compounds,挥发性有机物）污染特征,于2016年12月选取宜宾市2个国控环境监测点位,采集冬季环境空气VOCs样品,利用三级冷阱预浓缩仪-气相色谱质谱联用仪（GC-MS）测定大气中89种VOCs物种,分析VOCs体积分数及其物种组成情况,并对其主要来源进行识别.结果表明:宜宾市区冬季环境空气中φ（VOCs）平均值为35.10×10-9,φ（VOCs）最高值和最低值分别为67.34×10-9、20.58×10-9;监测VOCs物种类别中芳香烃占比最高,其次为烷烃、卤代烃;体积分数较大的VOCs物种主要为苯、甲苯、氯甲烷、二氯甲烷、异丁烷、异丙醇、正丁烷等.CMB（化学质量平衡）模型源解析宜宾市冬季环境空气VOCs的六大主要贡献源分别为移动源、油气挥发源、溶剂使用源、工艺过程源、生物质燃烧源和其他源.以2015年为基准年,利用排放因子法对宜宾市VOCs进行排放量计算发现,宜宾市VOCs年排放量为39.54×103 t,其中,工艺过程源、溶剂使用源、移动源、化石燃料燃烧源的贡献率分别为35.5%、24.5%、28.9%、8.0%.研究显示,对宜宾市冬季环境空气中VOCs贡献率较大的污染源分别为移动源、溶剂使用源、工艺过程源等。      

轻型汽油车VOCs排放特征和排放因子台架测试研究

为研究轻型汽油车尾气中VOCs的排放特征和排放因子,按照《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)中要求,采用底盘测功机对国内现有不同品牌轻型汽车进行台架试验,并利用3级冷阱预浓缩GC-MS方法对尾气样品中VOCs物种进行定量分析.结果表明,尾气样品中共有68种VOCs被定量检出,其中芳香烃种类最多,占38.7%,烷烃占29.8%,烯烃(包含炔烃)占27.1%.不同品牌轻型车源排放谱特征基本吻合.轻型汽车的总VOCs排放因子为0.01~0.46g/km,前3位物种分别为乙烯、甲苯和苯.     

Vertical distribution of volatile organic compounds conducted by tethered balloon in the Beijing-Tianjin-Hebei region of China

Volatile organic compounds (VOCs) as precursors of ozone and secondary organic aerosols can cause adverse effects on the environment and human health. However, knowledge of the VOC vertical profile in the lower troposphere of major Chinese cities is poorly understood. In this study, tethered balloon flights were conducted over the juncture of Beijing-Tianjin-Hebei in China during the winter of 2016. Thirty-six vertical air samples were collected on selected heavy and light pollution days at altitudes of 50-1000 meters above ground level. On average, the concentration of total VOCs (TVOCs) at 50-100 m was 4.9 times higher than at 900-1000 m (46.9 ppbV vs. 8.0 ppbV). TVOC concentrations changed rapidly from altitudes of 50-100 to 401-500 m, with an average decrease of 72%. With further altitude increase, the TVOC concentration gradually decreased. The xylene/benzene ratios of 34/36 air samples were lower than 1.1, and the benzene/toluene ratios of 34/36 samples were higher than 0.4, indicating the occurrence of aged air mass during the sampling period. Alkenes contributed most in terms of both OH loss rate (39%-71%) and ozone formation potential (40%-72%), followed by aromatics (6%-38%). Finally, the main factors affecting the vertical distributions of VOCs were local source emission and negative dispersion conditions on polluted days. These data could advance our scientific understanding of VOC vertical distribution.     

南宁市冬季挥发性有机物特征及其来源分析

为了解南宁市冬季期间挥发性有机物（VOCs）污染特征及来源,采用在线连续监测系统于2020年12月9日~2021年2月22日在南宁市区对116种VOCs进行了在线连续观测.结果显示,观测期间VOCs体积分数为37.57x10^-9,烷烃、烯烃、芳香烃、OVOCs及卤代烃体积分数占VOCs比例分别为44%、15%、8%、19%和11%.VOCs体积分数白天低,夜晚高;采用OH消耗速率（L_OH）和臭氧生成潜势（OFP）估算了观测期间VOCs大气化学反应活性,结果表明醛酮类、芳香烃和烯烃是主要的活性物质;使用气溶胶生成系数法（FAC）估算了VOCs对二次有机气溶胶（SOA）的贡献,发现芳香烃对SOA生成贡献最大,占比为98%,其中苯、间/对二甲苯和甲苯为优势物种;正交矩阵因子（PMF）解析结果表明,冬季期间南宁市VOCs主要来源于：机动车尾气排放源（30.1%）>固定燃烧及生物质燃烧源（22.2%）>工业工艺排放源（16.8%）,而OFP贡献较高的源分别为溶剂使用源（23.9%）、固定燃烧及生物质燃烧源（22%）、机动车尾气排放源（21.8%）.因此,机动车尾气排放源和固定燃烧及生物质燃烧源应为南宁市冬季的优先管控源类,其次为工业工艺排放源、溶剂使用源.     

行驶机动车尾气排放VOCs成分谱及苯系物排放特征

对宁波市10辆不同车型的机动车在实际道路行驶时的尾气排放进行了采样和分析,获得了不同车型机动车的VOCs排放成分谱.此外,分析了排放控制技术和行驶里程对苯系物排放的影响.结果表明,电喷技术车辆尾气中苯、甲苯和二甲苯等污染物明显低于化油器技术车辆;对于同一技术车辆,高行驶里程的出租车由于汽车的劣化使得苯、甲苯和二甲苯的排放量比低行驶里程私人车辆大大增加.检查维护制度(I/M)的实施将对减少有毒有害的汽车尾气排放有着重要意义.此外,对于使用了电喷和三元催化装置的车辆,冷启动将导致苯系物排放大大增加.     

国六重型柴油车挥发性有机物排放特性

选取5辆典型国六重型柴油车,进行基于C-WTVC的挥发性有机物（VOCs）排放测试,分析了包括7种苯系物以及14种醛酮类物质的比排放量.结果表明,甲苯、苯、苯乙烯是国六重型柴油车苯系物排放的主体物质,占总量的60%~86%;而甲醛、乙醛、苯甲醛是醛酮污染物的主要物质,占总量的72%~87%.在同时包含市区、市郊和高速综合工况的试验车会产生较高的苯系物和醛酮类物质的排放,苯、苯乙烯在综合工况下的比排放量分别为处于市郊工况车型的1.25倍、1.45倍,市区占比为40%的货车具有最高的甲醛比排放量20.84mg/（kW×h）,有超甲醇车甲醛排放限值的风险;在市郊工况下车型的甲苯、乙醛排放平均分别为其余车型的1.65倍、2.1倍.测试车辆的臭氧潜势均值达到（249.53±10） mgO₃/（kW×h）.