论文部分内容阅读
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)污染问题日益受到关注。研究表明挥发性有机化合物是二次有机气溶胶形成的重要前体物,对生态和人体健康危害极大。太原市是我国的重要能源重化工基地,全球的重污染城市之一,而太原地区的挥发性有机物相关研究还很匮乏。本研究于2014~2015年间利用苏玛罐采集VOCs样品,分析了47种VOCs的质量浓度水平和时间变化特征,并评估其光化学反应活性以及臭氧生成潜势,最后探讨了VOCs的来源特。本研究有助于了解太原市大气VOCs水平和环境与健康效应,来源分析对太原市现阶段大气污染控制措施的提出有着重要指导意义。主要结论如下:1、太原市大气环境中47种VOCs的浓度范围为25.51~495.14μg/m3,烷烃在总VOCs中所占的比例最高(49%),其次是芳烃(40%)、烯烃(8%)。VOCs中间/对-二甲苯(7.96μg/m3)、苯(6.24μg/m3)以及丙烷(5.68μg/m3),与其它城市相比处于较高水平。2、VOCs呈现晚上浓度高于白天。可能由于早晚交通高峰加强了VOCs的释放强度,而且早晚的逆温现象又抑制了大气中VOCs的扩散。太原市区的总VOCs呈现冬季浓度最大(74.76μg/m3),其次为秋季(71.08μg/m3)和春季(70.68μg/m3),夏季浓度最低(62.21μg/m3)的变化趋势,但季节变化不明显。对VOCs组分的研究过程中发现大多数VOCs(如乙烯、丙烯、异丁烷和正丁烷等)呈现秋冬季节浓度最大,而春夏季节浓度最小。3、太原大气中VOCs的丙烯当量浓度以及其对臭氧形成潜势贡献,烯烃的丙烯当量浓度最高,占总丙烯当量浓度的41%,其次为芳烃(30%)和烷烃(29%)。其中丙烯当量浓度较高的前三种化合物为二甲苯、乙烯、和丙烯;在臭氧形成潜势中芳烃的贡献最大(51%),其次为烯烃(29%)和烷烃(20%),其中间/对-二甲苯、乙烯、丙烯以及苯的贡献最大。4、本研究通过相关性分析、主成分分析以及PMF模型和后向轨迹对太原大气环境中VOCs来源进行了解析。发现影响太原大气环境中VOCs的主要源为燃煤和焦化排放、机动车尾气排放、生物质燃烧、天然气与LPG的泄露。太原市大气VOCs污染控制除本地区燃煤、机动车和工业排放外,还应关注太原盆地及南部的焦化等重污染企业的影响。