论文部分内容阅读
挥发性有机物(VOCs)是指沸点在50-260℃之间,室温下饱和蒸气压超过133.32Pa的易挥发性有机物。VOCs不仅对人体有明显的毒性效应,同时也是城市和区域大气化学反应的重要前体物,对大气氧化潜势有重要影响。因此,研究环境空气中VOCs的污染特征及其变化规律具有重要意义和应用价值。本论文利用AirmoVOC在线气相色谱仪,从2010年7月至2011年6月在济南市泉城广场点连续12个月监测环境空气中VOCs,并获得同步03、NOx监测数据以及气象条件资料,借助于计算机数据处理软件,结合近年来国内外资料展开数据分析,主要研究结论如下：(1)在济南市环境空气监测的56种VOCs中,主要为烷烃、芳香烃和烯烃,其平均浓度分别为37.06μg/m3、9.67μg/m3和14.82μg/m3。乙烷、异丁烷、正丁烷、环戊烷、异戊烷、甲苯、乙基苯、间/对二甲苯、1,2,4-三甲基苯、乙烯、丙烯与异戊二烯是济南市环境空气中主要VOCs。芳香烃浓度变化区间较大,烷烃类浓度变化区间相对较小,烯烃类浓度最小且变化范围最为集中。(2)济南市环境空气中TVOCs日均浓度夏秋两季明显偏高,春冬两季偏低。烷烃为济南市环境空气中VOCs的主要成分；烯烃与芳香烃平均质量浓度百分比均有较大的变化范围,其中烯烃质量浓度百分比秋季>夏季>春季>冬季,芳香烃质量浓度百分比变化趋势与烯烃相反。晴天时,VOCs日变化规律呈现明显的双峰特征,而降雨时无明显双峰且浓度偏大。白天TVOCs小时浓度均值的中间值与平均值较夜间更为接近。(3)通过对典型VOCs之间浓度相关性分析可知,烷烃主要来自于LPG燃料的使用,烯烃主要来源于机动车尾气排放,除机动车尾气排放外,工业用有机物质的挥发与燃烧也对济南市大气苯类浓度有较大的贡献。(4)风速、日照时间与大气稳定度等气象条件对环境空气VOCs、O3等污染物浓度影响较大。当风速达到2 m/s以上时,污染物浓度均有明显的下降趋势；日照时间较长时,VOCs整体浓度水平偏低,而8小时臭氧平均浓度与其变化趋势相反；大气较稳定时,污染物不易扩散,浓度均呈增长趋势。(5)济南市环境空气O3日均浓度夏秋两季明显偏高,春冬两季浓度明显偏低,不同季节的O3日均浓度具有相似的变化趋势,即呈明显的单峰型变化规律。济南市O3日最大8小时平均浓度出现在上午10：00至下午17：00,臭氧全年超标天数为60天,占总统计天数的24.3%,夏秋两季超标率为48.9%。臭氧1小时平均浓度超标集中出现在夏秋两季,春季与冬季几乎无超标情况。(6) VOCs、NOX等污染物质为光化学反应的前体物。VOCs、NOX的浓度最大值出现在早晨交通繁忙的时刻,随着太阳辐射的增强,O3浓度迅速增大,中午时已达到较高的浓度,出峰时间比NO峰值晚4-5小时。(7)济南市环境空气中光化学反应最活跃时段(10：00-17：00)各污染物浓度与污染指标相关性为：臭氧浓度与NO、TVOCs/NOx值成负相关系,与NO2/NO值、NO2成正相关关系,而与TVOCs相关性不大。济南市环境空气VOCs/NOx值较小,臭氧的生成不受限于NOx的量,而随VOCs的增大而明显增大。因此,控制VOCs的产生与排放量可有效预防济南市光化学烟雾的发生。