泰安市大氣揮發(fā)性有機(jī)物的污染特征、來源解析及影響研究.pdf

1、揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile organic compounds，VOCs)在大氣復(fù)合污染形成的過程中起著關(guān)鍵的作用，是形成二次有機(jī)氣溶膠(Secondary organic aerosols，SOA)和近地面臭氧(Ozone，O3)的重要前體物，對光化學(xué)煙霧、酸雨、全球氣候變暖等環(huán)境問題的產(chǎn)生起著重要作用。VOCs對生態(tài)和人體健康會(huì)造成危害，近些年越來越引起人們的關(guān)注和重視。本研究于2017年4月至12月利用SUMMA罐在泰安市

2、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi)采集大氣VOCs樣品，并利用冷凍預(yù)濃縮-氣相色譜/質(zhì)譜法分析大氣樣品中烷烴（3種）、烯烴（1種）、鹵代烴（29種）和芳香烴（15種）共48種VOCs的濃度，討論了泰安市大氣VOCs的濃度特征、化學(xué)反應(yīng)活性以及來源解析，并對VOCs人群暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。
　　觀測期間，泰安市大氣48種VOCs的日均濃度為8.82±3.97ppb，中值為7.72ppb，污染天氣條件下，VOCs普遍高于日均濃度。泰安苯系物濃度與

3、國內(nèi)外其，他城市、背景站點(diǎn)相比處于中等偏下水平。本次觀測的烷烴、烯烴、鹵代烴、芳香烴四類組分對VOCs濃度的貢獻(xiàn)分別為4.18％、6.19％、55.43％和34.20％。大氣VOCs四類組分均呈現(xiàn)早晚濃度高、中午低的日變化特征，與人類活動(dòng)、大氣邊界層高度以及光化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)。對大氣VOCs的月變化特征分析結(jié)果顯示，夏季和冬季有明顯的濃度波動(dòng)變化，與夏、冬季節(jié)的人類活動(dòng)和氣候條件變化有關(guān)。
　　本研究通過后推氣流軌跡和潛在源貢獻(xiàn)模

4、型對泰安市大氣VOCs的區(qū)域傳輸來源進(jìn)行分析。后推氣流軌跡結(jié)果表明采樣期間主要受六種來向氣團(tuán)的影響，貢獻(xiàn)最高的是來自泰安東南方向的氣團(tuán)，貢獻(xiàn)全部氣流軌跡的27％，其次是西南方向(23％)、當(dāng)?shù)卦磁欧?21％)、北方的氣團(tuán)(16％)以及北部境外兩個(gè)來向的氣團(tuán)(13％)。潛在源貢獻(xiàn)模型結(jié)果與后推氣流軌跡來向結(jié)果保持一致，泰安市大氣VOCs主要受來自這些方向上工業(yè)以及居民生活排放的影響。綜合分析兩種方法，區(qū)域傳輸是泰安市大氣VOCs來源的主要

5、原因，另外當(dāng)?shù)卦磁欧乓彩怯绊懱┌彩写髿釼OCs濃度的重要原因。
　　對泰安市大氣VOCs的排放來源進(jìn)行正交矩陣因子分解，VOCs來源可以用工業(yè)生產(chǎn)和居民生活源、機(jī)動(dòng)車尾氣源、工業(yè)和燃燒源以及溶劑揮發(fā)源四個(gè)排放因子解釋，分別能夠解釋32.68％、19.06％、25.95％和22.32％的變量。
　　通過OH消耗速率和臭氧生成潛勢法對泰安大氣VOCs的化學(xué)反應(yīng)活性進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)芳香烴的OH消耗速率最高，占總VOCs的60.0

6、3％，其次是烯烴(35.57％)、烷烴(4.40％)，其中1，3-丁二烯和萘是OH消耗的關(guān)鍵活性物種;在臭氧生成潛勢中，1，3-丁二烯和甲苯對臭氧生成貢獻(xiàn)最大，春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)均為芳香烴貢獻(xiàn)最大，其次是烯烴、鹵代烴和烷烴。綜合分析兩種方法，芳香烴和烯烴化學(xué)反應(yīng)活性最強(qiáng)，對臭氧生成貢獻(xiàn)最大。
　　本研究根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)局公布的有毒有害空氣污染物名錄，選取34種VOCs分析其對人群暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明，泰安大氣VOCs對研究