中國(guó)北方城市大氣揮發(fā)性有機(jī)物活性及來(lái)源研究.pdf

1、大氣揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)在大氣化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中扮演重要的角色作用，對(duì)一些區(qū)域環(huán)境問(wèn)題，如二次有機(jī)污染和人體暴露健康效應(yīng)等都有重要影響。研究城市VOCs濃度、組成特征、識(shí)別影響城市空氣質(zhì)量的關(guān)鍵活性組分、建立城市主要VOCs排放源成分譜，對(duì)利用CMB模型解析VOCs來(lái)源及制定科學(xué)有效的控制對(duì)策都有重要科學(xué)意義。
　　 東北地區(qū)是我國(guó)重要的老工業(yè)基地，也是全國(guó)資源破壞和環(huán)境污染嚴(yán)重的地區(qū)。目前對(duì)該地區(qū)大氣有機(jī)污染的研究較少，尤其是

2、缺乏統(tǒng)一的區(qū)域性實(shí)地觀測(cè)和對(duì)城市典型人為源VOCs的排放特征研究。本研究由國(guó)家環(huán)保公益行業(yè)科研專項(xiàng)的資助，在天津、遼寧、吉林、黑龍江三省一市設(shè)立35個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，對(duì)該區(qū)域大氣中VOCs的濃度水平、組成特征、物種化學(xué)活性和主要來(lái)源進(jìn)行了研究；實(shí)測(cè)了機(jī)動(dòng)車尾氣、汽/柴油頂空蒸汽、溶劑使用、垃圾填埋場(chǎng)、石油精煉、烹飪油煙、焦化、燃煤、鋼鐵、生物質(zhì)燃燒、液化石油氣和天然氣等主要VOCs人為源樣品，建立了各類源VOCs成分譜。
　　 利用罐

3、/吸附管-GC-MS/FID采樣分析方法，對(duì)中國(guó)北方9個(gè)研究城市大氣VOCs進(jìn)行定量分析。108種VOCs被定量檢測(cè)，主要包括烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴和含氧有機(jī)物等組分。2008年4月到2009年1月研究區(qū)域城市大氣VOCs均值濃度較高，為228.2μg/m3。大氣VOCs濃度呈明顯的季節(jié)變化特征，在城市不同功能區(qū)大氣VOC濃度水平和組成特征差別明顯。不同城市間VOC濃度水平存在差異，大慶市濃度最高，其次是長(zhǎng)春、吉林和哈爾濱，沈陽(yáng)市濃

4、度最低為145.9μg/m3。乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、乙炔、乙烯、丙烯、1-丁烯和1-己烯、苯和甲苯等是各研究城市大氣NMHCs中的優(yōu)勢(shì)物種。沈陽(yáng)大氣VOCs日變化研究表明，太原街觀測(cè)點(diǎn)周圍存在強(qiáng)烈的光化學(xué)反應(yīng)；氣象條件對(duì)大氣VOCs濃度有顯著影響，大風(fēng)、降雨和降雪天氣導(dǎo)致大氣VOCs濃度顯著降低，大氣擴(kuò)散稀釋和大氣VOCs在雨水中的溶解是導(dǎo)致濃度降低的原因。
　　 利用DNPH硅膠柱-HPLC采樣和分析方法

5、，對(duì)天津及渤海大氣醛酮進(jìn)行研究。結(jié)果表明，天津市區(qū)和渤海存在較高濃度的醛酮類化合物污染。同時(shí)渤海大氣醛酮類化合物濃度遠(yuǎn)低于天津市區(qū)，兩者相差6～8倍。天津市區(qū)醛酮類化合物污染主要來(lái)自人為直接排放以及光化學(xué)二次產(chǎn)物。渤海醛酮類化合物污染主要來(lái)自城市陸源影響，其次是船舶尾氣排放和光化學(xué)二次產(chǎn)物。
　　 用OH自由基消耗速率反應(yīng)活性法和增量反應(yīng)性法估算了中國(guó)北方9個(gè)研究城市大氣VOCs的OH反應(yīng)活性和OFPs。不同城市大氣VOCs活性

6、前十位的物種均為C2～C6烯烴、C7～C8芳香烴，這些關(guān)鍵活性物種在城市大氣NMHCs中占總OFP的34.9％～48.7%和總LoH的28.1～%50.1%，具有很高的化學(xué)活性。
　　 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)室模擬，采集并測(cè)定了中國(guó)北方地區(qū)城市主要VOCs人為源樣品，分析了VOCs人為源排放特征，初步建立了北方城市機(jī)動(dòng)車尾氣、汽/柴油頂空蒸汽、溶劑使用、垃圾填埋場(chǎng)、石油精煉、烹飪油煙、焦化、燃煤、鋼鐵、生物質(zhì)燃燒、液化石油氣和天然氣