濟(jì)南市環(huán)境空氣VOCs污染特征及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究.pdf

1、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是指沸點(diǎn)在50-260℃之間，室溫下飽和蒸氣壓超過(guò)133.32Pa的易揮發(fā)性有機(jī)物。VOCs不僅對(duì)人體有明顯的毒性效應(yīng)，同時(shí)也是城市和區(qū)域大氣化學(xué)反應(yīng)的重要前體物，對(duì)大氣氧化潛勢(shì)有重要影響。因此，研究環(huán)境空氣中VOCs的污染特征及其變化規(guī)律具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本論文利用AirmoVOC在線(xiàn)氣相色譜儀，從2010年7月至2011年6月在濟(jì)南市泉城廣場(chǎng)點(diǎn)連續(xù)12個(gè)月監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中VOCs，并獲得同

2、步O3、NOx監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及氣象條件資料，借助于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件，結(jié)合近年來(lái)國(guó)內(nèi)外資料展開(kāi)數(shù)據(jù)分析，主要研究結(jié)論如下：
　　 (1)在濟(jì)南市環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)的56種VOCs中，主要為烷烴、芳香烴和烯烴，其平均濃度分別為37.06μg/m3、9.67μg/m3和14.82μg/m3。乙烷、異丁烷、正丁烷、環(huán)戊烷、異戊烷、甲苯、乙基苯、間/對(duì)二甲苯、1，2，4-三甲基苯、乙烯、丙烯與異戊二烯是濟(jì)南市環(huán)境空氣中主要VOCs。芳香烴濃度變化

3、區(qū)間較大，烷烴類(lèi)濃度變化區(qū)間相對(duì)較小，烯烴類(lèi)濃度最小且變化范圍最為集中。
　　 (2)濟(jì)南市環(huán)境空氣中TVOCs日均濃度夏秋兩季明顯偏高，春冬兩季偏低。烷烴為濟(jì)南市環(huán)境空氣中VOCs的主要成分；烯烴與芳香烴平均質(zhì)量濃度百分比均有較大的變化范圍，其中烯烴質(zhì)量濃度百分比秋季>夏季>春季>冬季，芳香烴質(zhì)量濃度百分比變化趨勢(shì)與烯烴相反。晴天時(shí)，VOCs日變化規(guī)律呈現(xiàn)明顯的雙峰特征，而降雨時(shí)無(wú)明顯雙峰且濃度偏大。白天TVOCs小時(shí)濃度均值

4、的中間值與平均值較夜間更為接近。
　　 (3)通過(guò)對(duì)典型VOCs之間濃度相關(guān)性分析可知，烷烴主要來(lái)自于LPG燃料的使用，烯烴主要來(lái)源于機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放，除機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放外，工業(yè)用有機(jī)物質(zhì)的揮發(fā)與燃燒也對(duì)濟(jì)南市大氣苯類(lèi)濃度有較大的貢獻(xiàn)。
　　 (4)風(fēng)速、日照時(shí)間與大氣穩(wěn)定度等氣象條件對(duì)環(huán)境空氣VOCs、O3等污染物濃度影響較大。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到2 m/s以上時(shí)，污染物濃度均有明顯的下降趨勢(shì)；日照時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，VOCs整體濃度水平偏

5、低，而8小時(shí)臭氧平均濃度與其變化趨勢(shì)相反；大氣較穩(wěn)定時(shí)，污染物不易擴(kuò)散，濃度均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。
　　 (5)濟(jì)南市環(huán)境空氣O3日均濃度夏秋兩季明顯偏高，春冬兩季濃度明顯偏低，不同季節(jié)的O3日均濃度具有相似的變化趨勢(shì)，即呈明顯的單峰型變化規(guī)律。濟(jì)南市O3日最大8小時(shí)平均濃度出現(xiàn)在上午10:00至下午17:00，臭氧全年超標(biāo)天數(shù)為60天，占總統(tǒng)計(jì)天數(shù)的24.3％，夏秋兩季超標(biāo)率為48.9％。臭氧1小時(shí)平均濃度超標(biāo)集中出現(xiàn)在夏秋兩季，春季

6、與冬季幾乎無(wú)超標(biāo)情況。
　　 (6)VOCs、NOx等污染物質(zhì)為光化學(xué)反應(yīng)的前體物。VOCs、NOx的濃度最大值出現(xiàn)在早晨交通繁忙的時(shí)刻，隨著太陽(yáng)輻射的增強(qiáng)，O3濃度迅速增大，中午時(shí)已達(dá)到較高的濃度，出峰時(shí)間比NO峰值晚4-5小時(shí)。
　　 (7)濟(jì)南市環(huán)境空氣中光化學(xué)反應(yīng)最活躍時(shí)段(10:00～17:00)各污染物濃度與污染指標(biāo)相關(guān)性為：臭氧濃度與NO、TVOCs/NOx值成負(fù)相關(guān)系，與NO2/NO值、NO2成正相關(guān)關(guān)系