非甲烷挥发性有机物(NMHCs)对北京大气臭氧产生的影响

以2005年北京大气中臭氧(O3)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和NMHCs观测资料为基础,分析了夏季O3及其前体物的变化特征以及O3产生的影响因素。结果表明,北京夏季大气中O3体积分数较高,最高φ(O3)为199.79×10-9。按丙烯等量体积分数计算,大气中NMHCs体积分数以苯乙烯体积分数最高。AHC占总NMHCs的大部分,而AHC中以R-AROM最高。大气氧化剂OX产生率随着NOx的增加而递增,平均产生率为12.5×10-9h-1,而O3产生效率平均为4.0。O3净产生率在正午12:00最大,O3产生的过程中以过氧氢自由基的光化学生成反应为主。敏感性试验发现,大气中O3体积分数主要受NMHCs体积分数的控制,其中以R-AROM和R-OLE对大气中O3产生的贡献最大。

深圳市工业区VOCs污染特征与臭氧生成敏感性

于2020年9~10月在深圳北部典型工业区开展在线观测以分析该地VOCs污染状况,并使用基于观测的模型(OBM)研究臭氧生成敏感性.观测期间VOCs的总浓度为48.5×10^(-9),浓度水平上烷烃>含氧有机物(OVOCs)>卤代烃>芳香烃>烯烃>乙炔>乙腈.臭氧生成潜势(OFP)为320μg/m^(3),其中芳香烃、OVOCs以及烷烃贡献最大,这3类物种OFP贡献总和超过90%.乙烯与苯呈现“两峰一谷”的日变化特征,主要受到机动车排放的贡献.相对增量反应性(RIR)分析表明,削减人为源VOCs对控制当地臭氧生成最为有效,当中又应优先控制芳香烃;经典动力学曲线(EKMA)分析表明该片区臭氧生成处于过渡区,在开展VOCs区域联防联控的同时,需要在当地进行有力的NOx控制以强化该地区臭氧污染长期管控.

应用OBM模型研究广州臭氧的生成过程

应用基于观测的模型(OBM)研究了广州及其周边地区2000年夏、秋季臭氧生成过程的相对敏感性.在分析2000年7,11月广州市环境保护研究所及其下风向的花都和新垦地区臭氧及其前体物浓度变化和相互关系基础上,应用OBM模型对上述地点的光化学反应过程进行了初步的模拟分析,以讨论这一地区的光化学反应类型.研究表明:7月广州市环境保护研究所RIR(AHC)>RIR(NO),臭氧生成处于VOC控制,下风向的花都RIR(NO)>RIR(AHC),臭氧生成处于NOx控制;11月广州市环境保护研究所RIR(AHC)>RIR(NO),臭氧生成处于VOC控制,下风向的新垦RIR(NO)>RIR(AHC),臭氧生成处于NOx控制.该模拟结果与该地区的相关空气质量模型研究结果具有可比性.

2016~2020年上海臭氧高发季光化学污染特征及敏感性分析

重点臭氧污染区域和城市的臭氧生成敏感性分析是近地面臭氧(O_(3))污染防控的重要依据.基于上海市淀山湖站(郊区)、浦东站(城区)和新联站(工业区站)这3个典型站点2016~2020年5年间O_(3)、VOCs和NO_(x)数据,利用观测模型定量分析5年间臭氧高发季O_(3)与前体物(VOCs和NO_(x))之间的非线性关系.结果表明,2016~2020年间,上海市近地面O_(3)高发月份为4~9月,其中,高峰值出现在6~8月;VOCs体积分数和NO_(2)浓度对浦东站的O_(3)浓度具备较强的指示意义,淀山湖站的O_(3)浓度主要是受区域性环境、气象因素和跨区域传输影响,新联站O_(3)浓度为环境背景浓度与工业区光化学污染的叠加效应.浦东站和淀山湖站处于VOCs控制区,新联站2016~2019年整体处于NO_(x)控制区附近,2020年开始逐步向VOCs控制区转变;浦东站、淀山湖站和新联站的L_(·OH)均为:NO_(x)控制区>协同控制区>VOCs控制区.

黄冈市大气挥发性有机物污染特征、来源及对臭氧生成的影响

基于黄冈市城区大气挥发性有机物(VOCs)离线采样数据和常规空气污染物、气象在线监测数据,分析了黄冈市大气VOC组分和体积分数特征,并利用正交矩阵因子分解(PMF)模型和耦合MCM机制的光化学反应箱式模型(PBM-MCM)分别分析了臭氧(O_(3))污染高发期VOCs的来源及臭氧生成敏感性.结果表明,φ(TVOCs)平均值为(21.57±3.13)×10^(-9),且呈现出冬春高、夏秋低的季节性特征,其中烷烃(49.9%)和烯烃(16.4%)的占比最大.PMF解析结果显示黄冈市大气VOCs主要来源为:燃料燃烧源(27.8%)、机动车排放源(19.9%)、溶剂使用源(15.7%)、工业卤代烃排放源(12.1%)、化工企业排放源(10.5%)、自然源(7.8%)和柴油车排放源(6.2%).在人为源中,溶剂使用、燃料燃烧和化工企业排放的VOCs对大气环境中O_(3)生成的贡献较大,贡献了O_(3)生成的60.9%,故对O_(3)污染防控应优先管控这3种人为源.通过相对增量反应性(RIR)和经验动力学方法(EKMA)曲线分析,观测期间黄冈市O_(3)生成处于VOCs控制区,且间/对-二甲苯、乙烯、1-丁烯和甲苯等VOCs对O_(3)生成比较敏感,应重点削减以上VOCs的排放.

2021年夏季新乡市城区臭氧超标日污染特征及敏感性

基于2021年6~8月新乡市市委党校站点观测的挥发性有机物(VOCs)、常规空气污染物和气象参数,采用基于观测的模型(OBM)对臭氧(O_(3))超标日的O_(3)敏感性和前体物的管控策略进行了研究.结果发现,O_(3)超标日呈现高温、低湿和低压的气象特征.在臭氧超标日,O_(3)及其前体物的浓度均有上升.臭氧超标日的VOCs最高浓度组分为含氧挥发性有机物(OVOCs)和烷烃,臭氧生成潜势(OFP)和·OH反应性最大的VOCs组分为OVOCs.通过相对增量反应性(RIR)分析,新乡6月O_(3)超标日臭氧生成处于VOCs控制区,7月和8月处于VOCs和氮氧化物(NOx)协同控制区,臭氧生成对烯烃和OVOCs最为敏感.6月各前体物的RIR值在一天中会发生变化,但始终保持为VOCs控制区;7月和8月在上午为VOCs控制区,中午为协同控制区,下午分别为协同控制区和NOx控制区.通过模拟不同前体物削减情景,结果表明削减VOCs始终有利于管控臭氧,而削减NOx对管控O_(3)作用不大,还有导致O_(3)升高的风险.