兰州工业区夏季挥发性有机物污染特征研究

2020-06-03杨燕萍王莉娜杨丽丽陶会杰

环境与发展 2020年4期

杨燕萍王莉娜杨丽丽陶会杰

摘要：为研究兰州市西固区夏季挥发性有机物（VOCs）污染特征，利用挥发性有机物在线监测仪器等开展分析，研究臭氧、VOCs浓度水平、组分构成、臭氧生成潜势等，结果表明：監测期间（2019年7月1日-7月15日），臭氧和VOCs小时平均浓度分别为245μg/m3和133.50μg/m3;烷烃、芳香烃、烯烃、卤代烃、酮类排放强度相对较大，占比分别达到32%、25.8%、20.2%、13.9%、6.2%;臭氧生成主要受NOx和VOCs共同控制;其中，乙烯、间/对-二甲苯、氯甲烷、邻-二甲苯等对VOCs浓度贡献最大;间/对-二甲苯、邻-二甲苯、乙烯、1，3-丁二烯等对臭氧生成影响最大;二次有机气溶胶生成潜势最高的VOCs物种为间/对-二甲苯、邻-二甲苯、乙苯、苯乙烯等。

关键词：挥发性有机物;兰州西固;污染特征;生成潜势

中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）04-0-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.096

Abstract：In order to study summer pollution characteristics of volatile organic matter in Lanzhou xigu.Instruments such as volatile organic matter （VOCs） were used to conduct online monitoring and analyze ozone， VOCs concentration level，composition and ozone potential.The results showed that during the monitoring period （from July 1， 2019 to July 15， 2019）， the average concentrations of ozone and VOCs were 245μg/m3and 133.50 μg/m3， respectively.The emission intensity of alkanes， aromatic hydrocarbons， olefins， halogenated hydrocarbons and ketones was relatively large， accounting for 32%，25.8%，20.2%，13.9%and 6.2%， respectively.Ozone generation is mainly controlled by NOx and VOCs.Among them， ethylene， m-para-xylene， chloromethane and o-xylene contributed the most to VOCs concentration.Meso-para-xylene， o-xylene， ethylene， 1， 3-butadiene has the greatest influence on ozone generation;the VOCs species with the highest potential of secondary organic aerosol are m-p-xylene， o-xylene， ethylbenzene， styrene， etc.

Key words：Volatile organic compounds;Xigu Lanzhou; Pollution characteristics;Generate potential

近些年，我国经济发展快速，城市空气污染日趋严重，呈现出以细颗粒物和臭氧（O3）污染为主的区域性、复合性污染特征。作为细颗粒物和臭氧生成的重要前体物，挥发性有机物（volatile organic compounds，VOCs）已成为全国各城市环境空气质量管理关注的重点。挥发性有机物是大气中的一类重要物质，广泛存在于大气中，可以通过呼吸道、消化道和皮肤直接进入等途径对人体产生危害[1]。

目前研究人员对臭氧一次、二次生成、城市环境大气中 O3 前体物 VOCs主要来源、大气光化学反应条件、机制等相关学术问题进行了研究 [2-7]。刘泽常[8]等对济南市大气中VOCs的分析显示，烷烃是最主要的VOCs化合物物种，气象条件对 VOCs的质量浓度有非常重要的影响;郑伟巍等[9]对宁波大气中的VOCs研究发现烷烃是其最重要的化合物种类（48.6%），易睿等[10]分析长江三角洲地区城市 O3污染特征及影响因素，发现城市汽车保有量和城市 O3超标天数密切相关。

兰州市位于中国西北部黄河河谷盆地内，黄河由西向东横穿全境，南北环山，中间为黄河谷地，是典型的西北河谷型城市。近10年经济快速发展，机动车保有量持续增加，臭氧污染问题也愈发严重，同时兰州市西固区是早期光化学污染研究典型城市[11]。基于此，依据 2019年7月1日-2019年7月15日兰州市西固区挥发性有机物在线系统监测数据和国控环境空气质量监测站点臭氧逐时监测数据，对兰州市西固区夏季臭氧及挥发性有机物污染特征进行研究，以期为兰州市臭氧污染治理及管控措施提供数据和理论支撑。

1 材料与方法

观测点位于兰州市西固区中国石油兰州润滑油研究开发中心院内，周边环境分布兰州石化等工业企业等，有明显工业污染源存在，是典型工业区域。采用布设在光化学方舱内的武汉天虹仪表公司TH-300B 挥发性有机物在线监测系统进行数据采集，采样口距离地面2.5m。样品采集后，通过低温除水阱完成除水及初步聚焦过程，经除CO2管去除样本中CO2，最后采用电制冷超低温空管富集浓缩技术（-150℃）完成VOCs的富集。样品富集完成后，加热进入安捷伦GC-FID/MS联用仪器进行监测分析，该仪器已广泛应用于在线痕量挥发性有机物的测量，测量物种涵盖臭氧前体物碳氢化合物（58种）、卤代烃（31种）和含氧（氮）挥发性有机物（13种），测量时间频率为1h，观测期间对仪器进行实时维护，保证其具有良好运行状态，确保数据准确性和有效性，分析中将所监测挥发性有机物的总浓度确定为 VOCs 浓度。环境空气质量臭氧浓度使用全国环境空气质量实时发布平台（http：//106.37.208.233：20035/）中兰州市国控站点兰炼宾馆（西固区）数据。

参考文献

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