论文部分内容阅读
大气挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs)作为城市臭氧的重要前体污染物,研究其污染特征和来源对臭氧污染控制具有重要意义。本研究运用大气VOCs在线监测系统,选取长三角典型城市苏州、南京、上海、杭州、芜湖,结合同步观测的常规污染物和气象数据,研究其大气VOCs浓度特征、成分变化和来源解析,为G20会议期间臭氧控制提供科学依据,主要研究结果如下:(1)对长三角腹地城市苏州,选取臭氧污染较严重时段的春季和夏季观测显示:苏州春季和夏季VOCs平均体积分数(浓度)分别为28.67×10-9、31.26×10-9;日变化明显,呈早晚高峰特征;运用特征物种比值法分析表明VOCs主要来自周边工业污染排放;PMF模型解析显示机动车尾气、工业排放和涂料/溶剂使用是该区域VOCs的主要来源,尤其在臭氧污染时段,VOCs主要来自溶剂/涂料使用和工业排放。(2)G20会议期间,苏州VOCs平均浓度约为30×10-9;南京约为20×10-9;上海约为28×10-9;杭州约为9.0×10-9;芜湖约为20×10-9。杭州浓度远低于其他周边各城市,地理位置相近的苏州和上海VOCs浓度较为接近,而南京和芜湖VOCs浓度较为接近。苏州、南京和上海VOCs的时间序列变化趋势较为一致。各城市烷烃是最主要的VOCs组分,芳香烃、烯烃和炔烃在环保管理前、中和后的占比次序略有差别。苏州、南京、上海VOCs各组分变化趋势较为一致,各组分均在环保管理中最低,在环保管理后期都有明显的上升趋势,杭州环保管理前各组分与管理中相当,环保管理后呈现爆发式增长。芜湖芳香烃在环保管理前与中相当。各城市VOCs组分中主要物种有所差别,主要体现在芳香烃及烯烃等活泼组分。特征物种比值分析表明各地VOCs来源有所区别。(3)各城市臭氧生成潜势(OFP)差异较大,从高到低依次为上海>苏州>南京>芜湖>杭州,杭州作为G20会议主场,其OFP值明显低于其它城市,环保管理效果明显。各城市之间最主要的OFP物种集中在活泼的芳香烃和烯烃,上海最主要的OFP物种为甲苯、间/对二甲苯和邻二甲苯,主要组分均为芳香烃;南京最主要的OFP物种为乙烯、间/对二甲苯和丙烯,主要组分为烯烃和芳香烃;芜湖最主要的OFP物种为甲苯、乙烯和间/对二甲苯,主要组分为芳香烃和烯烃;杭州最主要OFP物种为乙烯、甲苯和间/对二甲苯,主要组分为烯烃和芳香烃;苏州最主要的OFP物种为丙烯、十二烷和苯乙烯,主要组分为烯烃和烷烃。除苏州外,各城市主要的OFP贡献为烯烃和芳香烃。苏州烷烃的OFP贡献也较为明显,可能与其周围工业生产布局有关。(4)对各城市VOCs来源解析显示:南京对VOCs污染贡献较大的是机动车尾气,其次是工业生产和溶剂/涂料使用;芜湖对VOCs污染贡献较大的是汽车尾气,其次是工业排放和溶剂/涂料使用,与杭州较为相似;苏州对VOCs污染贡献较大的是工业排放,其次是汽车尾气和溶剂/涂料的使用,与2014年同期相比,工业排放代替汽车尾气成为最主要的VOCs污染来源;上海对VOCs污染贡献较大的是溶剂/涂料使用,其次是汽车尾气和工业排放。总体来看,各地VOCs来源占比主要受当地工业布局和产业结构影响较大,苏州和南京受工业源影响较大,上海受溶剂/涂料使用影响较大,杭州和芜湖受机动车尾气影响较大。