宿迁市秋冬季VOCs走航监测研究

刘昌威

(江苏省宿迁环境监测中心，江苏 宿迁 223800)

1 引言

随着经济社会的发展，空气污染越来越受到重视，臭氧超标已经严重制约空气质量的进一步改善[1]。为了进一步了解宿迁市臭氧污染成因，提升大气污染监测治理水平，宿迁市开展了为期20 d的走航监测。从源头排放的 VOCs 组分在大气中发生光化学反应生成臭氧和二次有机气溶胶，而在其中起到关键作用的是活性高的反应性有机物[2]。目前国家针对 VOCs的控制策略也逐渐由基于总量的控制目标向基于活性的控制思路转变。VOCs 的活性是决定其反应和转化能力的评价指标，本报告依托国际前沿的最新方法学原理和研究成果，分别采用臭氧生成潜势和颗粒物生成潜势的方法，定量评估宿迁市国控点周边和工业区环境空气 VOCs 组分生成臭氧和 SOA 的能力，筛选出活性排名前十的重点 VOCs 组分，使 VOCs 污染防控更有针对性[3～7]。

2 技术方法

走航监测是一种使用移动载具，搭载挥发性有机物走航监测系统，进行移动监测的方法。利用走航监测首先对大气VOCs污染源进行快速检测，掌握VOCs污染源污染全貌，锁定重点污染源，实现精准溯源，科学管控[8]。

本项目挥发性有机物走航监测系统采用GC-MS法和直接进样质谱法联用分析监测技术。既能发挥GC-MS法定性定量准确、灵敏度高、监测因子覆盖范围广等优势，也能发挥直接进样质谱法分析速度快的优势，从而能够更好的支撑宿迁市走航监测工作。

3 分析与讨论

3.1 国控点周边 VOCs 走航监测情况概况

12月4～24日期间对4个国控点周边进行了多轮次走航监测，其中12月4、5、6、7、9、12、14、16、18、20、21、23 日共12 d内的不同时段对4个国控点周边进行了较细致的走航及采样分析，采样监测选点原则为各国控站点的上、下风向分别选取 2～4 个点进行监测分析，由于走航监测期间风向存在差异性，在报告中采用按区块划分点位的原则，通过相应点位所在国控点区域进行数据整理分析，监测区域位置详见图1。

图1 四个国控点周边走航监测区域位置示意

3.2 国控点周边区域走航监测数据 VOCs 活性分析

本次项目四个国控点周边12 d多轮次 VOCs 走航监测时，期间在4个国控点周边区域共采集分析有 83 组有效数据，根据按区域划分数据统一分析原则，即每个区块按每天采样分析点位数据进行均值求取，然后整个走航期间每个区块再进行整体均值求取得出每个区块 VOCs 均值结果，取浓度前 10 的物质进行VOCs 活性分析。

对 6 个区块的 VOCs 活性分析可以发现(图2)，就臭氧生成贡献而言，芳香烃是需优先控制的物种，其次是C2～C5的OVOCs以及烷烃。6个区块的AFPs值与TVOCs值变化趋势几乎一致，说明每个区块的污染物组成相近，宿迁学院区块 AFPs 值相对而言更大，可能与其芳香烃类物质占比大有关，因此控制好芳香烃类物质就能有效控制该区域颗粒物的生成。

图2 6个区块 AFPs 与 TVOCs 关系

3.3 国控点周边VOCs排放特征因子情况

通过12月4～24日期间对4个国控点周边区域多轮次走航监测，各监测区域点位监测结果分析显示四个国控点周边VOCs排放特征污染因子共计40种，其中烷烃、芳香烃、OVOCs等占比较大，具体特征因子见表1。

表1 国控点周边VOCs特征因子详细列

3.4 国控点周边VOCs污染物臭氧生成濳势分析

为了比较不同空气站点的VOCs污染物对臭氧生成产生的贡献量，监测结果中引入了OFP(臭氧生成潜力)，具体计算公式如下：

OFP=MIRi×[VOC]i

(1)

式(1)中：MIRi为表示某VOC化合物在臭氧最大增量反应中的臭氧生成系数；[VOC]i为表示实测VOC浓度。注：由于篇幅限制，表(1)中污染物浓度与MIR值未具体给出。

通过对4个国控点周边区块监测分析均值结果对其进行OFP臭氧生成濳势计算分析可知，宿豫区政府区块及古黄河水景公园区块VOCs对臭氧生成濳势影响最大，分别达到了687.856 μg/m3和673.679 μg/m3，楚街餐饮中心次之，为597.801 μg/m3(表2)。

表2 国控点周边区域OFP贡献量统计

3.5 国控点周边PMF模型源解析

基于12月4日至12月24日国控点周边走航监测获得的VOCs数据对本地污染源进行PMF模型源解析，结果如图3所示。

图3 国控点周边点位PMF模型源解析及占比

从模型源解析结果可以看出本地国控点周边挥发性有机物中机动车尾气排放源的贡献量最大，达到60.99%，其次为餐饮行业等生活类排放源，占比26.24%，工业源排放贡献量为12.77%。

4 结论

(1)就臭氧生成贡献而言，芳香烃是需优先控制的物种，其次是 C2～C5 的 OVOCs 以及烷烃[9]。

(2)宿豫区政府区块及古黄河水景公园区块VOCs对臭氧生成濳势影响最大。

(3)国控点周边挥发性有机物中机动车尾气排放源的贡献量最大，其次为餐饮行业等生活类排放源、工业源。