珠三角典型区域臭氧成因分析与VOCs来源解析——以中山为例

摘要

近年来,珠三角地区臭氧污染不断加剧,其重要原因之一在于臭氧与其前体物浓度之间存在非线性关系,不平衡的前体物削减会导致臭氧浓度不降反升,深入分析臭氧前体物与臭氧浓度之间的关系及解析VOCs的来源对于臭氧污染控制具有重要意义。中山市作为珠三角城市群的一个代表性城市,目前臭氧污染极其严重。选取当地5个站点,采取在线和离线两种监测方式,于2020年和2021年臭氧污染较严重的9月,开展臭氧前体物VOCs监测,并进行臭氧污染成因分析和VOCs来源解析。结果表明,2021年紫马岭站点的TVOC平均质量浓度达到127.5μg·m^(-3),高于其他站点,且同比上升5.2μg·m^(-3),主要原因是烷烃质量浓度从27.3μg·m^(-3)大幅上升到44.6μg·m^(-3);2020年和2021年9月TVOC的质量浓度波动幅度均较大且不规律,中旬和下旬的整体质量浓度水平较高。臭氧敏感性分析表明,2020年9月中山市臭氧污染为明显的VOCs控制区,而2021年9月则为协同控制区。削减分析得出,结合中山市实际污染情况,灵活选择1?3或1?2的ρ(NOx)/ρ(VOCs)比例进行削减更有利于臭氧治理。观测期间在线和离线监测站点的臭氧生成潜势(OFP)分析显示异戊二烯、间/对-二甲苯、甲苯、邻-二甲苯、1, 2, 4-三甲苯、乙烯为中山市的臭氧污染优控物种。VOCs来源解析表明中山市2020年和2021年VOCs浓度贡献最大的来源均为机动车尾气及油品挥发源,分别占比37.4%和32.4%;OFP贡献最大的来源均为溶剂使用源,分别占比23.6%和22.2%。综上所述,为有效缓解中山市臭氧污染,建议重点对机动车尾气及油品挥发源和溶剂使用源进行控制。