论文部分内容阅读
上海市青浦区位于上海市西部,区内水域面积大,绿化程度高。位于青浦区淀山湖的国控监测点一直被作为上海市的环境背景点。但是从上海市2012年6月27日发布PM2.5监测数值以来,人们意外地发现,淀山湖监测点的PM2.5和臭氧浓度经常为全市最高,已经成为本地区最重要的大气污染问题。为了弄清其成因,本论文对PM2.5和臭氧形成的最重要的前体物VOCs进行了分析和研究。本论文在2012年11月12月及2014年5月10月期间,通过自动在线GC-FID方法对上海市青浦区大气中58种VOCs物种进行监测,研究并分析了青浦区大气VOCs的化学性质和变化特征。青浦区大气中总VOCs的整体浓度水平较低,平均浓度为（28.76±3.59）ppbv,化学组分包括烷烃、烯烃、芳香烃和乙炔,其浓度占总VOCs的比重分别为44.73%、16.45%、30.25%和8.56%。冬季大气中VOCs的浓度最高,其次是春季和夏季,秋季浓度最低。春、夏、秋三季的主要VOCs物种一致,主要是C2C4的烷烃、乙烯、甲苯、间/对二甲苯、乙苯及乙炔;而在冬季乙烷、丙烷、乙烯和乙炔的浓度相对较高。受到流动源的主要影响,青浦区大气中总VOCs及各组分的日变化趋势均表现出明显的双峰分布特征。青浦区绿化面积广,植物源VOCs排放量较高是本地大气VOCs的显著特征。其平均浓度为1.21ppbv,占总VOCs的4.19%,主要物种为异戊二烯、α-蒎烯和β-蒎烯,其中以异戊二烯的含量最高,且具有明显的季节变化特征。由于生物因素和环境因素的共同作用,异戊二烯和α-蒎烯、β-蒎烯在不同季节分别表现出不同的日变化趋势。青浦区大气VOCs表现出较强的化学反应活性,其OH自由基消耗速率常数为10.08×10-12 cm3·分子-1·s-1,最大增量反应活性为2.90mol/mol。烯烃和芳香烃为关键活性组分,对LOH的贡献分别为56.66%、29.51%,对OFP的贡献分别为46.55%、39.89%,其中关键活性物种是乙烯、异戊二烯、甲苯、间/对二甲苯和丙烯。本地大气在春、夏季的化学活性高于秋、冬季节,不同季节的关键活性物种相似。汽车尾气排放是青浦区大气VOCs的主要贡献者,主要来源还有生物质燃烧、涂料和溶剂使用、工业排放、LPG泄漏和植物排放,CMB模型结果显示其分担率分别为43%、15%、16%、7%、5%和3%。机动车尾气在四个季节中均为大气VOCs最主要的排放源;夏季涂料和溶剂使用以及LPG泄漏的贡献率较高,植物排放也更显著;秋季生物质燃烧的贡献率明显高于其他季节;冬季受涂料和溶剂的排放影响较大。