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文檔簡(jiǎn)介
1、大氣揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)在大氣化學(xué)中扮演重要角色,是形成光化學(xué)煙霧的重要前體物,也是PM2.5的重要前體物之一,對(duì)二次有機(jī)污染形成、大氣氧化能力、人體健康等方面都有重要影響。隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加快,城市環(huán)境空氣中VOCs濃度大幅度上升,組成越來(lái)越復(fù)雜,其組成和時(shí)空分布特征越來(lái)越受到人們的關(guān)注。大氣揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)防治已成我國(guó)目前以及將來(lái)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此,對(duì)大氣揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的污染特征和來(lái)源解析進(jìn)行研究并提出防
2、治對(duì)策,具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。
本論文以濟(jì)南市為研究區(qū)域,采用2010年7月~2013年5月濟(jì)南市中心城區(qū)56種VOCs連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),研究了濟(jì)南市大氣揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的污染特征及污染水平,并結(jié)合泉城廣場(chǎng)同步采集的O3、PM2.5等大氣污染物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)探討了濟(jì)南市大氣揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的影響因素,計(jì)算了濟(jì)南市大氣揮發(fā)性有機(jī)物VOCs的臭氧生成潛勢(shì);采用PMF模型進(jìn)行了濟(jì)南市大氣揮發(fā)性有機(jī)物VOCs來(lái)源解析,進(jìn)一步結(jié)
3、合重點(diǎn)行業(yè)VOCs排放源的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析了濟(jì)南市大氣揮發(fā)性有機(jī)物VOCs的工業(yè)來(lái)源,據(jù)此提出了濟(jì)南市大氣揮發(fā)性有機(jī)物VOCs污染防治對(duì)策。主要研究結(jié)論如下;
(1)濟(jì)南市中心城區(qū)環(huán)境空氣中VOCs的主要物種是C3~C5的烷烴、乙烯、丙烯、苯、甲苯和間/對(duì)二甲苯等。選取其中的乙烷(Ethane)、丙烷(Propane)、異丁烷(Iso-butane)、正丁烷(n-butane)、環(huán)戊烷(Cyclopentane)、異戊烷(Iso
4、pentane)、乙烯(Ethylene)、丙烯(Propylene)、順-2-丁烯(Cis-2-butene)、苯(Benzene)、甲苯(methylbenzene)、間/對(duì)二甲苯(M-/p-xylene)、鄰二甲苯(O-xylene)、環(huán)己烷(Cyclohexane)14種含量排名最靠前的VOC作為本論文的目標(biāo)化合物。在2010年到2013年的這四個(gè)年份中,TVOCs和目標(biāo)化合物的總含量呈整體緩慢下降的趨勢(shì)。
(2)就T
5、VOCs的季節(jié)性而言,在2011年,濃度變化趨勢(shì)為春季<冬季<秋季<春季;在2012年,濃度變化趨勢(shì)為秋季<冬季<夏季<春季;每天的濃度最高峰出現(xiàn)在上午的10時(shí)左右,濃度為35μg/m3。每日的TVOCs小時(shí)濃度最高值出現(xiàn)在上午的10時(shí),濃度為35μg/m3。每天的最低值出現(xiàn)在下午14時(shí)到17時(shí),濃度為6μg/m3。上午從6時(shí)-10時(shí)TVOCs小時(shí)濃度逐漸升高,變化范圍是18μg/m3~35μg/m3。到12時(shí)-17時(shí),TVOCs濃度逐
6、漸下降,逐漸趨于穩(wěn)定,變化范圍是6μg/m3-8μg/m3,21時(shí)到上午5時(shí),TVOCs濃度保持穩(wěn)定,變化范圍是9μg/m3-19μg/m3。乙烷、丙烷與PM10、 PM2.5有著一定的正相關(guān)關(guān)系,O3含量與乙烷、丙烷、乙烯、異丁烷的含量呈現(xiàn)出一定的負(fù)相關(guān),丙烯的含量變化與呈現(xiàn)出一定的正相關(guān)。首要目標(biāo)化合物乙烷、乙烯、丙烷、異丁烷與PM2.5的相關(guān)性最大的是異丁烷,其次依次是是丙烷、乙烷、乙烯。TVOCs與PM2.5滿(mǎn)足方程y=0.86
7、45x+48.013,R=0.5890,目標(biāo)化合物TVOCs與PM2.5滿(mǎn)足方程y=1.6429x+43.114,R=0.6042,由此可以得出結(jié)論TVOCs的濃度與PM2.5的有一定的相關(guān)關(guān)系,TVOCs了影響PM2.5生成。
(3)2010年-2013年間SOA貢獻(xiàn)較大的7個(gè)VOCs分別是甲苯、間/對(duì)二甲苯、鄰二甲苯、乙基苯、鄰-乙-甲苯、間-二乙基-苯、1,3,5-三甲基苯,其貢獻(xiàn)率依次為27.94%、10.89%、10
8、.72%、7.67%、5.49%、4.07%、3.78%。
2010年-2013年間每年對(duì)OFP貢獻(xiàn)最大的VOCs有乙烯、順-2-丁烯、甲苯、反-2-丁烯。它們的平均貢獻(xiàn)率為15.43%、6.30%、5.85%、5.94%。2010年和2011年這兩年貢獻(xiàn)都很大的是間/對(duì)二甲苯、1,2,4-三甲基苯、鄰二甲苯,他們的貢獻(xiàn)是8.36%、4.92%、5.72%。在2011年2012年這兩年貢獻(xiàn)都很大的是順-2-戊烯和1,3,5-三
9、甲基苯,它們的貢獻(xiàn)是4.32%和4.10%。
(4)2012年7月到2013年7月這1整年的時(shí)間的環(huán)境空氣數(shù)據(jù)的特征污染物的PMF源解析結(jié)果顯針,燃燒源的比例是21.51%,機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放源是37.87%,有機(jī)試劑揮發(fā)源的比例是20.18%,工業(yè)源的比例是20.54%。其中機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放源是特征污染物中貢獻(xiàn)最大的污染源。
HYSPLIT-4模型得出的結(jié)果顯示,濟(jì)南市環(huán)境空氣中VOCs的含量也受其他地區(qū)的空氣的影響,應(yīng)
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