郑州市O_(3)攻坚期大气VOCs污染特征及来源解析

采用GC5000在线气相色谱仪,在郑州市2022年5~9月臭氧(O_(3))“攻坚期”,对郑州市大气环境中挥发性有机化合物(VOCs)进行监测,分析了O_(3)及其前体物与气象的关系,对比探究O_(3)超标天和非超标天VOCs的污染特征,采取OFP和L·OH不同的VOCs活性评估方法对比分析了关键活性组分和物种,并重点利用比值分析(RA)和正定矩阵因子分解(PMF)受体模型研究了其来源贡献.结果表明,郑州市6月和9月O_(3)污染主要是在高温、低湿、强辐射和风速较小等恶劣气象条件作用下,叠加本地VOCs和NO_(2)浓度的突出,造成O_(3)超标且高值频发.郑州市ρ(VOCs)均值为(68.3±18.4)μg·m^(-3),其中O_(3)超标天为75.7μg·m^(-3),高于O_(3)非超标天(13.4μg·m^(-3)),VOCs中OVOCs质量分数最高,为31.6%,其次是卤代烃、烷烃和芳香烃.VOCs中前15物种中主要为丙酮、乙烷、正丁烷、二氯甲烷、丙烷、异戊烷、甲苯、氯甲烷、1,2-二氯乙烷和乙炔等.VOCs日变化显示,早、晚高峰和夜间VOCs浓度突出,需重点关注.OFP和L·OH分别为(130.5±46.4)μg·m^(-3)和(6.5±2.9)s^(-1),L·OH和OFP中OVOCs和烯烃贡献突出,前15物种中主要为:乙醛、异戊二烯、乙烯、间/对-二甲苯、甲苯、己醛、异戊烷、丙醛、丙烯和反-2-丁烯等,尤其在O_(3)超标天中乙醛、异戊二烯、乙烯和己醛等物种贡献突出.比值分析显示,郑州市5~9月B/T在0.05~5.3之间,均值为1.1±0.6,并且区域VOCs可能受老化气团控制较大,存在远距离传输.PMF模型解析表明,郑州市对VOCs浓度贡献影响较大的污染源是机动车尾气排放源和工业溶剂+二次转化源,贡献率分别为25.6%和25.8%.在O_(3)超标天时段,溶剂涂料使用源、油气挥发源、植物排放源和工业溶剂+二次转化源贡献率依次高于O_(3)非超标天5.4%、4.7%、3.3%和0.7%.研究显示,O_(3)超标天需强化VOCs和NO_(x)污染源的管理,削弱其对O_(3)的生成贡献.