基于观测模型的长三角北部县城区域臭氧敏感性研究

利用泗阳县城区环境空气质量自动监测站2020年-2022年的监测数据,对近地面大气中臭氧的污染特征进行了分析,并于2022年通过开展108种挥发性有机物(VOCs)组分的在线观测,利用箱体模型研究本地臭氧敏感性。结果表明泗阳县臭氧污染以本地生成为主,奥体中心站点臭氧峰形会出现双峰,而生态公园站点则有拖尾峰,两个站点均受传输影响。两个站点臭氧前体物NO_(x)和CO浓度水平接近,但生态公园站点NO_(x)变化幅度远大于奥体中心。臭氧敏感性分析显示泗阳县城区域属于VOCs控制区,两个站点臭氧生成对前体物的敏感性大小排序为:人为源VOCs>NO_(x)>植物源>CO,对烯烃和芳香烃类的变化较为敏感。

咸宁市大气臭氧敏感性和污染来源解析

为掌握咸宁市臭氧(O_(3))污染状况,基于统计分析方法研究咸宁市2018年O_(3)地面观测数据,发现该年3~10月均有O_(3)浓度超标日发生,其中6、8、9、10月有浓度较高且持续时间较长的严重污染,高浓度时段集中于4~7月的每日12:00~20:00,浓度峰值出现时间约为16:00前后.使用OBM模型模拟,借助EKMA曲线、RIR分析等识别O_(3)敏感性,发现咸宁属于VOCs控制区,O_(3)生成对人为源VOCs中的二甲苯类芳香烃和烯烃类较敏感,这两类物种浓度均削减10%后分别得到RIR值为0.271和0.238.开展离线VOCs监测,经PMF方法解析得到5类源,其中工业排放为O_(3)污染主要贡献源,二甲苯类芳香烃绝大部分来自溶剂使用,烯烃类主要来自燃烧源.当O_(3)超标时,相比于非超标日,植物源、溶剂使用和燃烧源的贡献率均有增加,其中植物源的贡献增量较大,而机动车尾气和工业排放的贡献率却有一定程度的降低.

基于OMI数据的新冠疫情影响下福建省臭氧敏感性变化

基于OMI卫星数据,利用臭氧敏感性指示剂法研究了福建省及其九地市在COVID-19疫情影响下不同时间阶段大气臭氧敏感性特征以及不同情景下敏感性的变化规律.结果表明,在疫情前,福建省的大气臭氧生成控制区面积占比情况为VOCS控制区占46.5%、协同控制区占25.0%、NO_(x)控制区占28.5%,以VOCs控制区为主,其中厦门市占比最高,南平市最低;在严控期,VOCS控制区占29.5%、协同控制区占21.1%、NO_(x)控制区面积占49.4%,以NO_(x)控制区为主,其中宁德市占比最高,莆田市最低;在平稳期,VOCS控制区占23.1%、协同控制区占29.1%、NO_(x)控制区占47.8%,以NO_(x)控制区为主,其中南平市占比最高,厦门市最低.与疫情前相比,严控期厦门市VOCS控制区面积占比减少最多(38.1%)、最少的是三明市(7.9%);从转化结果来看,第一类城市包括莆田市、泉州市、厦门市,敏感区变化受前体物HCHO、NO2共同影响,而第二类城市主要受NO2柱浓度变化影响.因此,第一类城市臭氧调控更加复杂.

基于光化学指示剂法研究华北平原臭氧生成敏感性及气象因素影响:以2021年为例

近年来,随着大气污染防治措施的实施,我国城市地区空气质量得到有效改善,以细颗粒物(PM_(2.5))为代表的污染物年均浓度持续下降,但是臭氧污染并没有得到很好的控制.明确臭氧生成敏感性变化规律及气象影响因子是制定有效臭氧污染控制策略的基础.本研究利用WRF-Chem模式数据计算VOCs/NO_(x)、HCHO/NO_(2)和H_(2)O_(2)/HNO_(3)(均为质量浓度的比值)三类光化学指示剂,对华北平原2021年4−9月的臭氧生成敏感性(OFS)控制区进行划分,并探讨不同天气状况下影响OFS的关键气象因子.结果表明:华北平原OFS控制区变化存在地域与季节性差异.人为活动水平越高的区域,OFS受挥发性有机物(VOCs)的影响越大,唐山市−北京市−天津市、石家庄市−邢台市、潍坊市−淄博市−济南市等地带臭氧生成主要处于VOCs控制;华北平原的VOCs控制区面积在4−7月间缩小,在7−9月间扩大,其中7月VOCs的控制区范围最小.此外,在华北平原地区,阴雨天相较晴天更利于发生OFS的日变化.晴天时,高温是OFS变化的关键因素;阴天时,高温高湿是引起臭氧敏感性转变的关键;而雨天,高湿条件发挥了更为重要的作用,但当雨量较大时,反而会抑制OFS发生转变.研究显示,华北平原的OFS与VOCs浓度密切关联,在不同天气下,气象因子通过影响VOCs浓度进而影响OFS.因而,针对不同天气状况实施差异化的前体物减排策略是有效控制臭氧污染的关键.

中国东部地区典型臭氧污染过程防控敏感性及减排情景研究

近年来,我国东部地区夏季臭氧污染问题日渐凸显,成为影响空气质量、环境改善的重要因素之一,为量化评估臭氧前体物减排对臭氧污染的影响,本文以2021年6月19—30日中国东部地区臭氧污染过程为例,应用空气质量模型CMAQ-DDM方法与卫星遥感反演算法分析了东部地区臭氧浓度对人为源前体物排放敏感性的响应程度,并对臭氧前体物设置不同削减比例开展减排情景模拟,结果表明:1)2021年6月19—30日中国东部出现了一次长时间区域性臭氧污染过程,大部分城市达轻度至中度污染水平;2)整个污染时段东部地区主要以VOCs(Volatile Organic Compounds,挥发性有机物)控制区或VOCs与NO x协同控制区为主,模型模拟与卫星反演结果具有较好的一致性,污染过程前段(19—25日)东部地区对VOCs敏感性较高,污染后段(26—30日)大部分地区转为VOCs和NO x协同控制区,特别是河南、安徽、江苏部分地区,对NO x敏感性提高较为显著;3)在相同减排比例条件下(VOCs∶NO x=2∶1),减排幅度越大,臭氧降幅越大,当VOCs削减比例由20%提高到40%时,臭氧浓度降幅由1.7%增大至3.6%;由VOCs和NO x协同减排(2∶1)过渡为强化NO x减排(1∶1)的分阶段控制优于单一的减排控制方案,臭氧改善率平均增强0.1%;仅削减高架源NO x对臭氧降幅不显著。

广东省不同天气类型下的臭氧生成敏感性分析

通过历史观测数据,统计了2018~2022年期间广东省臭氧污染特征,发现在2018~2022年期间,O_(3)的年评价浓度呈现先上升后下降再上升的趋势。广东省的臭氧浓度具有明显的月变化特征,臭氧浓度呈双峰分布,第一个峰值出现在4~5月,第二个峰值为最高峰值,出现在9~10月。广东省O_(3)污染主要分布在珠三角区域,污染较低的城市主要集中在粤东和粤西。将影响广东省的天气型环流形势分为12个种类,在不同天气型下全省各个区域的臭氧生成敏感性也不同,珠三角地区主要以VOCs控制区为主,粤东以NOx控制区和协同控制区为主,粤西以NOx控制区为主,粤北则以协同控制区为主。珠三角臭氧污染比较严重,城市受NOx滴定作用明显,主要为VOCs控制区,在污染较低的区域例如粤东、粤西和粤北开始往NOx和协同控制区转变。

呼和浩特市夏季挥发性有机物污染特征及其臭氧生成敏感性分析

为了探究呼和浩特市夏季大气挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)对臭氧(O3)生成的影响,基于2021年夏季VOCs和O3高时间分辨率在线监测数据,开展VOCs组成特征、来源解析以及采用基于观测的光化学箱模型对O3超标日的O3敏感性和前体物的管控策略进行了研究。结果表明,观测期间呼和浩特市总挥发性有机物(Total Volatile Organic Compounds,TVOCs)平均值为21.10±9.38 ppb(1 ppb=10-9),其中含氧挥发性有机物(Oxygenated Volatile Organic Compounds,OVOCs)占比最高(36.3%),其次为烷烃(23.8%)、卤代烃(16.8%)和炔烃(10.4%);芳香烃和烯烃的占比较低,分别仅为6.6%和6.1%。根据正交矩阵因子分析(Positive Matrix Factorization,PMF)源解析结果,呼和浩特市VOCs的来源主要有柴油车尾气源、汽油车尾气源、溶剂使用源、天然气及燃烧源、生物排放源和液化石油气使用源,其贡献率分别为19.8%、18.2%、17.6%、16.3%、15.4%和12.7%。通过相对增量反应性(Relative Incremental Reactivity,RIR)和经验动力学方法(Empirical Kinetic Modeling Approach,EKMA)曲线分析,呼和浩特市夏季O3超标日O3的生成处于VOCs控制区,烯烃和芳香烃是RIR值最大的VOCs组分。通过模拟不同VOC排放源的削减情景,结果表明削减机动车相关排放源对管控O3污染的效果最好。

基于转置EKMA曲线的湖南省臭氧生成敏感性分析

基于湖南省2015—2020年夏秋季的污染物及气象观测数据,分析了臭氧(O_(3))污染的时空特征和生成敏感性。湖南省中部和北部的O_(3)污染较为严重,且主要发生在9月,午后O_(3)峰值常与早高峰的NO_(2)浓度有较高的相关性。采用转置EKMA曲线方法探究了O_(3)在NO_(2)维度和VOCs反应活性维度下的生成敏感性。在NO_(2)维度下,NO_(2)控制区和NO_(2)-VOCs过渡区的NO_(2)质量浓度为7~13μg/m^(3),NO_(2)-VOCs过渡区和VOCs控制区的NO_(2)质量浓度为15~17μg/m^(3)。在VOCs反应活性维度下,当NO_(2)质量浓度大于10μg/m^(3)时,VOCs反应活性越高,O_(3)浓度越高。在高VOCs反应活性(30℃或以上)时,NO_(2)浓度每降低1μg/m^(3),各区域的O_(3)质量浓度能降低约8~9μg/m^(3)。结合NO_(2)和VOCs反应活性2个维度,得出湖南省午后O_(3)生成以NO_(2)控制区和NO_(2)-VOCs过渡区为主,在晴天干燥和高温条件下,减排NO_(2)可有效降低O_(3)浓度。转置EKMA曲线方法为缺少长期VOCs观测的区域提供了研究O_(3)生成敏感性的新思路。

基于DOAS地空观测的典型热带地区臭氧敏感性研究

利用主动LP-DOAS和被动Zenith-sky DOAS两种地基观测系统,对我国典型热带地区西双版纳的甲醛(HCHO)、二氧化氮(NO_(2))和臭氧(O_(3))进行了立体观测,并基于HCHO/NO_(2)比值法对该地区的臭氧敏感性进行了研究.结果表明,地面主动LP-DOAS观测的353个HCHO/NO_(2)小时均值结果中,有118个样本值<1,占比为33.4%,89个样本值在1~2之间,占25.2%,有146个样本值>2,占总数的41.4%,说明该地区的O_(3)浓度主要受NO_x的影响,且主要集中在上午10:00—晚上8:00.使用Zenith-sky DOAS观测的HCHO/NO_(2)垂直柱浓度数据验证了OMI/NASA的HCHO/NO_(2)比值数据在该地区的准确性,48个有效样本的相关系数为0.72,且变化趋势一致.在此基础上,利用OMI/NASA 2006—2016年的HCHO/NO_(2)比值数据研究了西双版纳臭氧敏感性的时空变化特征,结果表明,无论是季节变化还是年际变化该地区始终处于NO_x控制区,且比值高值区集中在勐海和勐腊县.最后对地空观测结果的差异性和不确定性进行了讨论.

深圳中心城区VOCs对臭氧影响研究

为评估城市建成区环境空气中挥发性有机物(VOCs)对臭氧的影响,于2022年10月19日-11月8日在深圳市中心城区开展了环境空气中117种VOCs组分的在线监测,并使用相对增量反应活性(RIR)、臭氧生成潜势(OFP)法来研究VOCs对臭氧的生成贡献,同时对比了臭氧污染日、非污染日VOCs的变化特征。观测期间,深圳市中心城区VOCs总浓度水平(TVOC)为23.18 ppb, RIR分析结果说明深圳中心城区臭氧生成为VOCs控制区,但存在一定程度的局部氮氧化物(NO_(x))削减不利效应,其中芳香烃、烯烃对臭氧的贡献相对较高。OFP分析结果类似,且识别出甲苯、间/对二甲苯、2-丁酮是深圳市中心城区臭氧污染管控的优控VOCs物种。对比臭氧污染日与非污染日发现,臭氧污染是由多种因素决定,VOCs浓度的直接升高并不会直接导致臭氧浓度升高,但仅从VOCs的浓度变化来看,臭氧污染日VOCs组分的浓度峰值、累积速度、消耗速度均明显偏高。

基于OMI卫星数据和MODIS土地覆盖类型数据研究珠江三角洲臭氧敏感性

基于OMI卫星数据和MODIS土地覆盖分类产品,研究了珠江三角洲地区2005-2016年不同土地利用类型臭氧敏感性的时空变化特征.结果表明,采用MODIS数据产品建立的土地利用类型(发达区、较发达区和欠发达区)具有一定的科学性和适用性.臭氧生成受到VOCs控制的地区主要集中在珠三角中部,包括广州南部、佛山、中山、深圳和江门的部分地区,其面积占比不断缩小,在2015年达到最低值5.05%,2016年有所回升.受到NO_x控制的地区主要分布在珠三角边缘地带,包括惠州东北部、广州北部、肇庆西北部和江门西南部,其面积不断增大,在2016年达到最大面积占比42.60%.协同控制区集中在这两种控制区之间.分析不同土地利用类型的敏感性,结果发现,发达区主要为VOCs/协同控制区,较发达区主要为协同控制区,欠发达区为NO_x控制区.根据不同城市臭氧控制区面积占比的年际变化,可将珠三角9个城市分为3类:第1类以广州为代表,其面积较大,土地利用类型丰富,3种臭氧控制区均有出现;第2类以深圳为代表,集中在珠三角中心区,仅有VOCs控制/协同控制两种控制区;第3类只有惠州,仅有NO_x/协同控制两种控制区.

威海市挥发性有机物组成特征、来源及对O_(3)生成敏感性

为探究O_(3)污染成因,2022年5—10月威海市开展了117种VOCs组分的手工监测,并对8月份进行手工加密监测,分析了VOCs的组成特征、污染来源及O_(3)生成对前体物的敏感性。结果表明,观测期间,VOCs的平均体积分数为55.13×10^(-9),含氧挥发性有机物(OVOCs)贡献最高,贡献率为61.21%,其次是烷烃21.84%、卤代烃7.59%、芳香烃4.45%。从O_(3)生成潜势(OFP)来说,OVOCs对OFP的贡献率最高74.20%,其次芳香烃(14.13%)、烷烃(9.23%)、烯烃(7.37%)。观测期间使用PMF模型得出非甲烷碳烃化合物(NMHCs)主要来自汽油车尾气(37.02%),其次是生物质燃烧与船舶排放(25.12%)和柴油车尾气排放(19.02%)。对醛酮类有机物来源贡献较大的源分别是二次生成(33.86%)、生物质燃烧及船舶排放(30.92%)和汽油车排放(23.16%)。说明交通源防控对威海市NMHCs与醛酮类有机物污染控制尤为重要。EKMA曲线结果显示威海市在观测期间整体处于VOCs和氮氧化物(NO_(x))的协同控制区,削减VOCs和NO_(x)均对O_(3)生成具有控制作用。

2022年春季南京臭氧污染特征及成因分析

2022年春季,受新一轮新冠疫情影响,长三角各城市采取了一系列管控措施,使得大气污染物排放水平降低。对2022年春季(3—5月)南京及长三角地区的六项污染物尤其是臭氧(O_(3))的变化特征进行了分析,从气象因素和O_(3)前体物方面,同时利用基于观测的模型(OBM)对南京O_(3)污染变化原因进行了研究,并分析了南京挥发性有机物(VOCs)的关键活性组分和来源。结果表明:2022年春季,南京PM_(2.5)、PM_(10)、NO_(2)和CO均值浓度均同比下降,但O_(3)日最大8 h滑动平均质量浓度(O_(3)-8 h)同比上升19.8%,O_(3)-8 h超标时间同比增加9 d;长三角区域O_(3)-8 h同比上升17.9%,O_(3)-8 h超标天数为2021年同期的2.5倍。南京O_(3)浓度上升的原因:一方面是由于不利的气象条件,另一方面是由于南京O_(3)生成处于VOCs控制区,但氮氧化物(NO_(x))降幅大于VOCs降幅,同时结合O_(3)前体物削减方案的分析结果发现,VOCs和NO_(x)不当的削减比例会导致O_(3)浓度不降反升。南京O_(3)生成的关键VOC活性物种依次为乙醛、丙烯、间/对二甲苯、丙烯醛和乙烯;正定矩阵因子分解(PMF)解析结果显示,机动车尾气是南京城区VOCs的主要来源,其次为液化石油气/天然气使用和石油化工。

碳中和背景下粤港澳大湾区臭氧浓度及敏感性变化

为探究碳中和目标下减排措施对粤港澳大湾区臭氧(O_(3))形成的潜在影响,我们重点研究了粤港澳大湾区城区和郊区的O_(3)浓度和敏感性变化。本文基于中国未来排放动态评估模型(Dynamic Projection model for Emissions in China,简称DPEC)提供的“双碳”目标下的排放情景数据,采用WRF-SMOKE-CMAQ空气质量模式,分别模拟了我国2020年、2030年和2060年这三个关键节点年份的O_(3)浓度,并利用内嵌于CMAQ的DDM(Decoupled Direct Method)模块计算了各地O_(3)对NO_(x)和VOC的一阶敏感系数S_(O_(3_)NO_(x)),以揭示O_(3)对这两种主要前体物排放的响应敏感程度。研究表明:(1)对于O_(3)浓度的变化,从不同季节来看,与2020年相比,粤港澳大湾区地区2030年和2060年冬季O_(3)浓度均呈上升趋势。从不同城市来看,与其他城市相比,深圳的O_(3)浓度一直处于明显的上升趋势。(2)对于O_(3)敏感性的变化,S_(O_(3_)NO_(x))整体呈上升趋势,且负值区域逐渐减少,正值区域逐渐扩大。2030年S_(O_(3_)NO_(x))负值绝对值下降,NO_(x)滴定作用减弱。2060年,粤港澳大湾区大部分地区S_(O_(3_)NO_(x))转化为正值。对S_(O_(3_)NO_(x))来说,未来情景中研究区域全年均为正值且整体呈下降趋势。

南京夏季大气臭氧光化学特征与敏感性分析

对流层臭氧(O_(3))主要由氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)经过一系列光化学反应生成,反应过程呈现复杂的非线性关系.为深入了解O_(3)的光化学特征及生成机制,利用2018年夏季大气O_(3)与VOCs的观测数据,结合大气零维框架模拟模型F0AM-MCM,研究O_(3)超标日和非O_(3)超标日的O_(3)光化学特征之间的差异性.观测结果表明,O_(3)超标日期间φ(O_(3))和φ(TVOCs)的平均值分别为47.8×10^(-9)和49.0×10^(-9),为非O_(3)超标日期间O_(3)(26×10^(-9))和TVOCs(30×10^(-9))体积分数的1.8倍和1.6倍.使用F0AM模型,借助EKMA曲线和RIR分析等识别O_(3)敏感性,发现南京市O_(3)超标日和非O_(3)超标日O_(3)的形成均主要受VOCs和NOx的协同控制.F0AM-MCM模拟结果表明,在O_(3)超标日,·OH和HO_(2)的日平均混合比分别是非O_(3)超标日的1.3倍和1.8倍,表明O_(3)超标日期间具有更强的大气氧化能力,且·OH和HO_(2)的形成和损失速率也有明显的增加,表明自由基循环的增强.此外,O_(3)超标日的O_(3)生成速率明显高于非O_(3)超标日,从而导致了O_(3)超标日的O_(3)净生成速率明显高于非O_(3)超标日.以上发现提高了对南京夏季O_(3)超标日大气O_(3)光化学特征的认识.

珠三角冬季臭氧污染成因分析——以2020年1月一次污染过程为例

为探究珠三角冬季的区域的臭氧污染过程,分析了珠三角2020年1月一次臭氧污染事件过程中前体物、大气氧化性(AOC)和自由基对臭氧污染过程的影响.观测结果表明:污染期间较小的风速有利于珠三角地区的污染物积累,污染过程中白天辐射可达到同年夏季的70%左右,较强的太阳辐射有利于光化学反应的发生.观测显示,臭氧和其前体物浓度在污染前期出现显著升高,并在污染中累积.基于观测的盒子模型(OBM)模拟发现,污染日的OH和HO2自由基的生成和去除速率远高于污染前和污染后,表明在污染日的自由基循环率更高,氧化性增强促进了此次污染的发生.观测时段内白天AOC主要由OH自由基和臭氧的氧化贡献,夜间则主要由OH自由基和NO3自由基贡献.AOC的最大值出现在污染日,为4.9×10^(7)molecule/(cm^(3)·s),表明珠三角冬季大气中通过光化学反应进行的氧化过程仍十分有效,从而促进二次污染物的大量生成.污染时段白天OH自由基反应活性的主要贡献者是挥发性有机化合物(VOCs,47%)和NOx(37%),说明污染过程受到交通源影响及工业源排放的影响.敏感性分析结果表明,VOCs升高是本次臭氧污染过程的主要因素.对珠三角范围,延长VOCs在夏季以外季节的控制有利于减缓珠三角冬季的臭氧污染.

嘉兴市秋季臭氧浓度变化特征及前体物VOCs的来源解析

利用2022年9月嘉兴市光化学站小时分辨率的挥发性有机物(volatile organiccompounds,VOCs)和臭氧(O3)数据,分析了O3和VOCs的污染特征;采用基于观察数据的(observation-based model,OBM)模型,分析嘉兴市O3敏感性;并通过正定矩阵因子分析(positive matrixfactorization,PMF)模型进行了环境VOCs来源解析研究。结果表明:高温(28.8~33℃)、低湿(69%~74%)、小风(1.4~2.0 m/s)等不利的气象条件有利于O3浓度升高。嘉兴市VOCs组分含量烷烃(6.7×10^(-9))>芳香烃(5.0×10^(-9))>烯烃(1.7×10^(-9))>炔烃(0.6×10^(-9)),臭氧生成潜势(ozone formationpotential,OFP)芳香烃(74.0μg/m^(3))>烯烃(19.8μg/m^(3))>烷烃(14.1μg/m3)>炔烃(0.6μg/m^(3))。9月份嘉兴整体处于过渡区,但在中度污染天时多为NOx控制区。结合VOCs来源解析,北部工业区站主要为机动车排放(34%)、油品挥发(25%)、甲苯源(22%)、溶剂使用(9%)、植物排放(6%)和石化工艺过程(4%);气象观测台站VOCs主要来源为机动车排放(30%)、液化石油气(25%)、甲苯源(18%)、石化工艺过程(16%)、溶剂使用(7%)和植物排放(4%)。嘉兴市秋季应以VOCs和NOx协同控制为主,并加大烯烃和芳香烃相关排放源的管控力度。

海南岛臭氧污染时空变化及敏感性特征

基于环境空气质量数据、气象观测数据和卫星遥感资料,研究了2015~2020年海南岛臭氧(O_(3))污染的时空分布、变化趋势、 O_(3)生成敏感性及其与气象因子的关系.结果表明,海南岛O_(3)-8h(日最大8 h滑动平均值)表现为西部和北部偏高,中部、东部和南部偏低的分布特征,2015年O_(3)-8h浓度最高,2019年O_(3)-8h浓度超标占比最大.O_(3)-8h浓度与平均气温(P<0.1)、日照时数(P<0.01)、太阳总辐射(P<0.01)、大气压和平均风速呈正相关关系,与降雨量(P<0.05)和相对湿度呈负相关关系.卫星遥感数据显示,2015~2020年海南岛对流层NO2柱浓度(NO2-OMI)和HCHO柱浓度(HCHO-OMI)呈相反的变化趋势,2020年NO2-OMI较2015年上升了7.74%, HCHO-OMI下降了10.2%.海南岛属于NOx控制区,近6年FNR值(O_(3)生成敏感性)呈波动式地下降趋势,其趋势系数和气候倾向率分别为-0.514和-0.123 a^(-1).气象因子与海南岛FNR值有较好的相关关系.

运城市四季VOCs特征、来源及臭氧形成敏感物种

基于2021年运城市城区站点全年VOCs观测数据,对运城市四季VOCs体积分数、组分特征、来源及臭氧形成敏感物种进行分析.结果表明,运城市城区φ(VOCs)年均值为(32.1±24.2)×10^(-9),处于全国中等水平,四季φ(VOCs)均值从高到低依次为:冬季(46.3×10^(-9))>秋季(35.5×10^(-9))>春季(25.6×10^(-9))>夏季(21.2×10^(-9)),烷烃和OVOCs占比最高,二者贡献了运城市69.0%~80.4%的TVOCs,春夏季OVOCs占比更高(41%~43%)而秋冬季烷烃占比更高(42%~43%),主要受到源排放变化的影响.机动车源、LPG/NG源、工业源和燃烧源是运城市城区VOCs的主要来源,四季贡献率最高的分别为机动车源(春季,28.5%)、二次源+燃烧源(夏季,29.0%)、LPG/NG源(秋季,30.4%)和燃煤源(冬季,27.3%).运城市夏季臭氧形成处于过渡区,其他季节处于VOC控制区,臭氧生成对烯烃(异戊二烯、乙烯和丙烯)、OVOCs(乙醛、丙醛、丙烯醛、正丁醛)和芳烃(二甲苯、甲苯、苯)最敏感,其中冬季对乙烯最敏感,其他季节对异戊二烯最敏感,应对这些敏感物种相关的一次排放源进行减排以实现臭氧浓度改善的目标.

广西柳城县VOCs组分特征、来源及其对臭氧生成的敏感性

位于广西柳州市郊区的柳城县存在突出的臭氧(O_(3))污染问题,但目前尚未有当地O_(3)污染成因分析的相关报道.为探究其O_(3)污染成因,在2021年10月1~15日开展了116种挥发性有机物(VOCs)的在线连续观测,并对O_(3)敏感性进行分析.结果表明,观测期间φ[总挥发性有机物(TVOCs)]平均值为27.52×10^(-9),其中污染过程(10月1~6日)φ(TVOCs)的平均值为32.15×10^(-9),比非污染过程(10月8~15日)高32.79%.从物种浓度来说,含氧挥发性有机物(OVOCs)贡献最高,贡献率为43.70%,其次是烷烃(23.00%)、芳香烃(11.75%)和卤代烃(7.35%).从臭氧生成潜势(OFP)来说,OVOCs对OFP的贡献率最高(41.96%),其次是芳香烃(32.60%)和烯烃(17.92%).观测期间VOCs主要来自机动车排放(32.44%)、生物质燃烧源(29.31%)、溶剂使用源(16.43%)、植物源(11.34%)和化工企业排放(10.49%),溶剂使用源和植物源在污染过程贡献比例分别增加28.58%和28.53%.EKMA曲线结果显示柳城县在观测期间整体处于VOCs和氮氧化物(NO_(x))的协同控制区,因此,柳城县O_(3)高发的秋季应以VOCs和NO_(x)协同减排为重点.