苏州市城区VOCs污染特征及来源解析

摘要

利用气相色谱质谱联用在线监测系统分析2021年4月至9月苏州市城区挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的组分特征、光化学反应活性及来源.结果表明,观测期间总挥发性有机物(total volatile organic compounds,TVOC)的平均浓度为80.11μg·m^(-3),各组分质量浓度排序依次为烷烃、卤代烃、含氧挥发性有机物(oxygented volatile organic compounds,OVOCs)、芳香烃、烯烃、炔烃.其中,丙烷、丙酮和二氯甲烷占TVOC质量浓度的24.0%.VOCs的化学活性与其体积分数之间具有良好的线性关系,VOCs的体积分数与·OH消耗速率(L·OH)、臭氧生成潜势(ozone formation potential,OFP)的线性相关系数分别为0.98和0.95,VOCs与·OH的光化学反应速率常数K^(·OH)约为5.3×10^(-12) cm^(3)·mole-cule^(-1)·s^(-1),VOCs最大增量反应活性的平均值为2.13mol·mol^(-1).OVOCs和烯烃对L·OH和OFP均具有较大贡献,对O_(3)生成起关键作用.特征比值分析表明在线监测数据合理,大气VOCs主要来源于机动车尾气,气团存在变性老化现象.4月、5月、7月和9月O_(3)生成受VOCs控制,6月和8月O_(3)生成受VOCs和NO_(x)共同影响.正矩阵因子分析(positive matrix factorization,PMF)模型解析结果显示,VOCs来源主要为机动车尾气源、二次生成源、溶剂使用源、工业源与植物排放源.进一步削减机动车尾气排放、工业源排放和溶剂使用源排放是控制本区域臭氧污染的关键.