基于走航监测的珠海市金湾区夏秋季大气VOCs污染特征

于2021年夏、秋季利用单光子电离飞行时间质谱仪（SPI-MS）在珠海市金湾环境空气自动站（以下简称“金湾站”）周边开展挥发性有机物（VOCs）走航观测。结果表明,金湾站周边大气中总VOCs（以TVOC表示）质量浓度为11.7～203μg/m³（5%～95%分位值浓度）,平均值为104μg/m³。烷烃在VOCs组成中占比最高（39.7%）,其次为芳香烃（30%）和含氧含氮烃（13.9%）。2021年秋季（9—11月）为ρ（TVOC）的主要高值时段,且在10—11月,芳香烃和含氧含氮烃对TVOC的贡献显著升高。臭氧（O₃）生成贡献分析结果表明,烷烃和芳香烃对O₃生成的贡献最高,二甲苯、乙苯、三甲苯、甲苯、戊烷/异戊烷是珠海市O₃污染防治的优控VOCs物种,其对O₃生成的贡献高达56.0%。其中,戊烷/异戊烷主要来自金湾站周边的电子专用材料制造企业,二甲苯/乙苯主要来自周边的电线、电缆制造,橡胶、塑料制品生产企业。     

南京市大气VOCs污染特征及其臭氧生成潜势分析

基于2016—2022年南京市大气挥发性有机物（VOCs）自动监测数据,分析VOCs污染特征及其臭氧生成潜势（OFP）。结果表明：2016—2022年南京市大气VOCs及其组分体积分数均显著下降,TVOCs 7年均值为21.7×10-9,各组分占比从大到小依次为烷烃＞烯烃＞芳香烃＞炔烃;TVOCs及烷烃、烯烃、芳香烃季节变化一致,均为冬季＞秋季＞春季＞夏季,炔烃为冬季＞春季＞秋季＞夏季;TVOCs及烷烃、烯烃、炔烃月变化整体呈“V”字型特征,芳香烃近似为“W”型;除炔烃外,小时体积分数日变化基本呈“单峰型”特征。2016—2022年OFP年际变化呈显著下降趋势,7年均值为132.1 μg/m3;OFP贡献较大的组分为烯烃（39.1%）和芳香烃（38.1%）,臭氧生成的VOCs关键物种为乙烯、间/对二甲苯、甲苯、丙烯和异戊二烯,控制烯烃和芳香烃排放有利于南京市的臭氧污染防治。     

VOCs走航观测在城市污染源排查中的应用

为推进城市空气质量精细化管理工作的实施,实现VOCs污染源精准排查,2019年3—4月,利用单光子电离飞行时间质谱对青岛市重点区域进行了VOCs走航观测。在排查到的污染源中,工业区的VOCs浓度较生活区整体偏高,且生活区、工业区夜间的VOCs浓度均较白天高。VOCs各类组分中,生活区白天苯系物、卤代烃、烯烃、烷烃的占比均在20%左右,夜间苯系物占比明显升高;工业区苯系物在白天和夜间的占比均最高,其他组分相对较小。浓度较高的前10位VOCs物种中,生活区白天烯烃物种占主导,夜间烷烃物种的比重明显增加;工业区苯系物、烯烃物种在白天和夜间的比重均较大,烷烃物种较小。生活区VOCs的污染源主要为机动车尾气排放和油品挥发,工业区主要为企业排放。烯烃和苯系物臭氧生成贡献较烷烃高,特别是丁烯、戊烯、己烯、甲苯、二甲苯/乙苯、三甲苯贡献显著,建议作为优控物种重点管控。     

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...     

典型城市区域VOCs走航监测技术应用及污染特征分析

利用膜进样-单光子电离-飞行时间质谱技术在线VOCs走航监测系统,对某城市11个行政区域进行长达15个月的连续走航监测。走航过程采取了全程序质量控制,保证了监测结果的可靠性。走航结果显示:该城市的ΣVOCs浓度均值范围为107~305 μg/m³,共发现761个浓度异常点位,VOCs组成占比由高到低依次为芳香烃、烷烃、烯烃、卤代烃、含氧含氮烃和有机硫,VOCs排放贡献主要来自于溶剂挥发和机动车排放。该城市区域内生成臭氧的前体物关键物种为丙烯、丁烯、二甲苯/乙苯、甲苯、三甲苯。臭氧生成量较大的行业主要为表面涂装、炼油石化和橡胶塑料。按照不同行政区的行业构成进行有针对性的管控,各区域异常点位有效整改率为87%~100%,整改效果较好。走航监测可在秒级时间内输出监测数据,时空分辨率较高,既适用于区域内短时间污染排查,也可用于大尺度区域大气VOCs污染状况的长期连续监测,快速获取VOCs排放特征,在区域VOCs污染高效管控中具有广泛应用前景。     

南京某典型化工园区春季VOCs污染特征和臭氧生成潜势分析

利用2020年3月28日—5月3日南京某典型化工园区挥发性有机物（VOCs）离线监测数据,分析了园区内VOCs污染特征及臭氧生成潜势（OFP）。结果表明,春季园区φ（VOCs）范围为22.3×10^-9 ~892.6×10^-9,82.1%频率的φ（VOCs）<100×10^-9;VOCs组分占比表现为：烷烃＞含氧挥发性有机物（OVOCs）＞烯烃＞卤代烃>芳香烃>炔烃>有机硫。高体积分数VOCs中烷烃和烯烃占比高于低体积分数VOCs,受园区内部储罐存储、运输、转运等过程产生的油气挥发及石油化工原料、合成材料的生产影响显著。不同时刻φ（VOCs）表现为夜间最高、早晨其次、下午最低的变化特征,这与园区内部VOCs排放累积、大气边界层抬升和大气光化学反应等因素有关。OFP值范围为166.2~6 920.9 ,μg/m³,56.0%频率的OFP<500。     

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。     

走航监测在大连市化工园区VOCs污染特征分析中的应用

大连是我国东北最大的国家级化工基地,化工园区VOCs治理是大连市大气治理的关键因素。笔者利用双通道VOCs走航监测设备对大连市某省级化工园区进行走航监测,研究其VOCs污染特征。结果表明：该化工园区中VOCs整体浓度范围在125～250μg/m³的区域占多数,主要监测到24种VOCs组分,涵盖芳香烃、OVOCs、烷烃、卤代烃、烯烃等物种大类。识别到9个VOCs排放异常点位,涉及石油化工、医药等行业。该化工园区内三甲苯臭氧生成贡献最高,其次为甲苯、二甲苯。     

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...     

江西省极端干旱下臭氧污染特征及成因分析

基于气象和环境空气质量监测数据,分析了江西省干旱对臭氧污染的影响,并结合VOCs在线监测数据,对2022年9月极端干旱下江西省臭氧污染过程特征及污染成因进行分析。结果表明:江西省臭氧污染与气象干旱间存在一定联系,干旱情况下缺少降水对臭氧及其前体物VOCs的湿清除作用,易促使臭氧超标概率随着无雨日数的增加逐步上升。江西省2022年9月出现历史性极端干旱情况,干旱期间江西省11个地市共出现151 d臭氧超标天,NO₂常于午夜和早晨出现浓度峰值,从而促进上午臭氧浓度的迅速上升。此外,南昌市林科所站点VOCs在线监测数据也显示:极端干旱期间逐日VOCs体积分数为11.9×10^-9~35.5×10^-9,较8月明显升高。对OFP贡献前十的物种主要为OVOCs和芳香烃,与8月相比,芳香烃、烯烃和烷烃的OFP略有下降,OVOCs的OFP升高明显,其中乙醛对臭氧的贡献甚至上升143%,前期长时间的无降水可能是乙醛等OVOCs浓度上升的重要原因之一。     

濮阳市VOCs污染特征及其臭氧生成潜势分析

以京津冀及周边"2+26"城市之一濮阳为例,对环境空气VOCs的污染特征及其臭氧生成潜势进行分析。研究表明:濮阳市的臭氧生成对VOCs浓度比较敏感,VOCs各组分的平均浓度表现为含氧有机物>烷烃>芳香烃>烯烃>炔烃,乙烯和丙酮是浓度水平最高的2种物质,对VOCs浓度贡献分别为11. 3%和10. 5%; VOCs各组分的臭氧生成潜势量表现为含氧有机物>芳香烃>烯烃>烷烃>炔烃。OFP排名前三位的是乙醛、乙烯和甲苯,其对臭氧生成的贡献量超过了总量的三分之一;制定关键物质选取原则,筛选出濮阳市VOCs的关键种类; VOCs及其关键种类与气温和风向存在一定的相关关系;濮阳市VOCs关键种类的污染主要来源于化石燃料燃烧、石油化工生产和溶剂涂料挥发等工业生产和机动车尾气排放等。     

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。     

2008-2016年臭氧监测试点城市的臭氧污染特征

选取臭氧试点城市北京、沈阳、上海和重庆,通过对2008-2016年臭氧监测数据进行分析研究,可以看出4个试点城市中北京的臭氧污染最严重。4个城市的臭氧污染特征均为高浓度臭氧所占比例较大,高值比较高,低浓度臭氧所占比例较小。北京、沈阳和上海的年平均臭氧浓度总体呈上升趋势。北京、上海、重庆、沈阳4个城市9年的超标天数比例分别为15.9%、7.7%、3.9%、6.5%。上海的臭氧浓度在秋季非常高。2012年的臭氧变化趋势比较异常,可能是由于2012年发生的不寻常气候条件导致。4个城市的臭氧浓度变化和气象条件的变化显著相关。     

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。     

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。     

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%)。     

济南市环境空气VOCs污染特征及来源识别

对济南市2010年6月至2012年5月环境空气中56种挥发性有机污染物(VOCs)进行在线气相色谱监测,研究其污染特征并识别其主要来源。结果表明,该期间总挥发性有机化合物(TVOCs)变化规律基本一致,其平均浓度水平夏季冬季秋季春季;TVOCs浓度的日变化趋势呈双峰分布,与早晚交通高峰相吻合;济南市城区环境空气中VOCs的主要物种是C3~C5的烷烃、丙烯、顺-2-丁烯、甲苯和间、对二甲苯等;不同季节环境空气中VOCs的主要物种基本一致,夏季烯烃所占比重高于其他季节;烷烃、烯烃与TVOCs的浓度日变化趋势相似,呈明显的双峰状,而芳香烃浓度日变化规律双峰特征不明显。济南市城区VOCs的主要来源为汽车尾气、工业源、燃烧源。     

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。     

某市城区典型时段VOCs污染特征及其与O3的相关性

通过研究某市城区4—9月臭氧污染较严重时间段71种挥发性有机物的手工监测数据和臭氧浓度自动监测数据,分析了该市挥发性有机物在典型时段的污染特征及其与臭氧浓度变化的相关性。为该市通过控制挥发性有机物排放来精准防控臭氧污染提供参考。研究结果显示：该市挥发性有机物浓度水平与活性水平变化趋势总体一致,污染物种类在不同时间段的浓度和活性有差异,从浓度和活性角度分析得到的关键物种在不同时间段有差异,挥发性有机物的污染变化与臭氧浓度变化的相关性有时显著,有时不显著。     

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。