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大气挥发性有机物（Volatile Organic Compounds,VOCs）是臭氧（O3）和二次有机气溶胶（Secondary Organic Aerosol,SOA）形成的重要前体物质,同时参与复杂的大气化学反应,其毒害组成会对人体产生危害。工业排放是大气VOCs的一个重要人为来源,工业园区则作为一类工业排放的重点区域需要特别关注。因此,识别工业园区VOCs的排放特征是实现工业VOCs排放削减的一个基本前提条件。目前多数研究主要针对工业园区VOCs的地面排放特征,而对工业园区VOCs的垂直分布特征和高空演变过程的研究较为缺乏。因此,开展工业园区大气VOCs地面和高空三维立体空间的观测,不仅有利于识别工业园区排放VOCs的特征污染物,且有助于加强认识工业园区大气VOCs垂直扩散过程,为工业园区大气VOCs防治提供重要的科学基础依据。本文选择我国华南地区两个典型工业园区作为研究区域,分别在地面和高空垂直方向开展三维立体空间上的VOCs观测。地面根据工业园区特点布置了多个采样点。高空垂直方向运用团队自行研制的无人机搭载式大气污染物多组分监测系统开展实验。通过利用无人机搭载大气污染物传感器和苏玛罐的方式采集不同高度层的VOCs等大气污染物样本,VOCs样本后期于实验室使用预浓缩-GC-MS分析。其技术最后应用至两个典型工业园区的观测,系统分析了工业园区VOCs在地面和高空的浓度水平、成分组成、分布特征和优势物种,并且探讨了VOCs对臭氧形成的贡献,同时评估了VOCs对人体的健康风险,获得的主要研究结果如下:（1）广州某工业园区地面的TVOC平均浓度水平为41±24 ppb。烷烃是贡献最大的物种（35%）,其中十一烷（27%）和异戊烷（23%）占比最大。芳香烃的占比为24%,其主要成分为甲苯（32%）和间/对二甲苯（32%）。通过对工业园区水平面上VOCs的空间分布分析,发现VOCs的成分组成受附近排放源的影响较大,园区中机动车尾气排放,工业溶剂蒸发、印刷、医药制造等行业排放是VOCs的可能来源。高空TVOC浓度水平低于地面,从地面（42±13 ppb）递减到50 m（30±10 ppb）。烷烃在高空的占比（23%-37%）最大,其中优势物种为正己烷。芳香烃（20%-39%）次之,甲苯是芳香烃中的优势物种,且甲苯的浓度水平随高度升高而递增。（2）通过分析广州某工业园区地面VOCs、NOX和O3的关系来了解VOCs对O3生成的影响,发现该工业园区VOCs与NOX的比值在0.5到5.7之间,表明工业园区内为VOCs敏感区。来自机动车辆和工业排放的烯烃和芳香烃,对工业园区O3的形成有重要贡献。研究发现在VOCs敏感区,NO和O3反应生成NO2（NOx滴定效应）,进而消耗O3。因此,研究区域O3的减排政策除了考虑控制VOCs排放之外,NOx的滴定效应也不可忽略。另外,估算高空VOC的臭氧形成潜势（OFP）和羟基损失率(LOH),结果表明贡献最多的是烯烃,其次是芳香烃,1-己烯是该工业园区大气VOCs最关键的活性物种。评估VOCs的健康风险发现三氯乙烯、氯代甲苯具有较高的非致癌和致癌风险,需要重点关注。（3）汕头工业园区VOCs的地面浓度水平为31±33 ppb,烷烃（39%-66%）在地面的贡献突出,正己烷（70%-81%）和异戊烷（5%-12%）是地面VOCs的主要组成,其来源主要是机动车尾气。汕头工业园区VOCs的高空浓度水平为49±5-88±13 ppb,说明高空VOCs浓度水平高于地面。芳香烃在高空的贡献突出,在5-10 m芳香烃浓度水平有大幅的增加,说明工厂排放对高度层5-10 m有很大影响。高空芳香烃的主要组成为甲苯、乙苯、间/对二甲苯、苯乙烯和邻二甲苯。聚类分析结果表明,甲苯、苯乙烯和乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯分属不同来源。通过对比间/对二甲苯与邻二甲苯,乙苯与甲苯,两组物质的比值表明工业排放对园区VOCs的垂直分布有很大影响。分析间/对二甲苯与乙苯的比值发现5-10 m处气团是新鲜排放,受当地工业排放影响最大。（4）分析汕头工业园区VOCs、NOX与O3的相关性发现,在该工业园区NOX与O3的相关性强于VOCs与O3的相关性,说明该地O3的形成可能主要受NOX影响。地面烯烃对OFP的贡献最大,高空对OFP贡献最多的是芳香烃。芳香烃中邻二甲苯对高空的OFP贡献最为突出,同时也是汕头工业园区大气VOCs最关键的活性物种。评估VOCs在不同高度的健康风险,发现汕头工业园区内氯代甲苯对人体健康的非致癌和致癌风险很高;邻二甲苯在高空表现出很高的非癌症风险,而乙苯在高空中表现出很高的癌症风险,需要重点关注。综上所述,本论文分析了典型工业园区VOCs在三维空间上的浓度组成和分布特征,研究了VOCs在近地面高空的变化情况,初步探讨了VOCs与O3形成的关系,了解了VOCs在高空的反应活性,并评估了工业园区VOCs对人体的健康风险,这为VOCs垂直分布的研究提供了重要参考,为科学制定污染防治措施提供了可靠的数据依据。