哈尔滨市主城区大气VOCs变化趋势与来源解析

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挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)在大气环境中占据重要地位,是二次有机气溶胶(SOA)和臭氧(O3)等形成的重要前体物,对大气污染的贡献尤为明显,同时大部分的VOCs能给人类的健康和生存发展带来巨大影响。哈尔滨是我国纬度最高、气温最低的北部城市,是东北地区政治、经济、文化、交通枢纽中心和重要的制造业基地,其季候特点是冬季漫长寒冷,夏季短暂,春、秋季气温变化快。因此,对哈尔滨市大气VOCs的污染特征及其随季节变化趋势进行分析有着至关重要的的意义和实用价值。本论文收集哈尔滨市环境监测中心站从2017年6月至2018年5月及2018年11月共计13个月大气中56种连续监测VOCs数据,研究哈尔滨市大气挥发性有机物(VOCs)的污染特征及污染水平,利用PMF模型对哈尔滨市大气VOCs进行来源解析,利用MeteoInfo后向轨迹聚类分析模型处理气象数据,得出哈尔滨市气团携带大气VOCs污染物的来源以及轨迹;计算大气VOCs的O3生成潜势和SOA生成潜势,得出优先控制VOCs污染物。(1)在监测期内,全年TVOCs平均浓度烷烃>芳香烃>烯烃>炔烃;TVOCs浓度季节变化趋势为秋季>冬季>夏季>春季,秋季TVOCs浓度较高,春季TVOCs整体浓度相对较小;四季TVOCs质量浓度百分比中,烷烃组分最重约占TVOC的50%-60%;秋冬季烯烃占比较高。(2)TVOCs浓度日变化规律中,TVOCs浓度在21时至日6时为全天偏高时段,6时达到最高值;在日变化中夏季TVOCs浓度最高出现在0时,1时后浓度急剧下降,14时浓度最低,18时后有上升趋势。TVOCs浓度春秋冬三季均是6时最高,14-15时之间浓度达到最低,20时后升高。(3)哈尔滨市全年大气VOCs各类物质对OFP贡献由大到小分别为烯烃>芳香烃>烷烃。全年大气VOCs各类物质对SOA生成贡献最大的种类是芳香烃,SOA前十种优势污染物皆为芳香烃类化合物,其生成潜势占总SOAP的88.05%。(4)全年大气VOCs PMF源解析结果显示,机动车尾气排放源是28.87%,溶剂使用源的比例是11.73%,工业源的比例是21.32%,汽油挥发源的比例是12.40%,燃烧源的比例是24.68%。其中机动车尾气排放源是除去植物源的五个污染源中贡献最大的,燃烧源仅次之。
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