【摘 要】
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近年来,传统污染物如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等的质量浓度逐年下降,但对臭氧的控制不容乐观,以PM2.5和O3为特征污染物的雾霾和光化学烟雾问题频发。有效控制作为PM2.5及O3形成重要前体物之一的挥发性有机物(VOCs)是改善区域大气复合污染的关键。本研究以某超大城市典型VOCs污染源为研究对象,通过排放源测试(餐饮源和道路移动源)和文献调研,构建综合的VOCs污染源成分谱数据库;然后利用最大增
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近年来,传统污染物如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等的质量浓度逐年下降,但对臭氧的控制不容乐观,以PM2.5和O3为特征污染物的雾霾和光化学烟雾问题频发。有效控制作为PM2.5及O3形成重要前体物之一的挥发性有机物(VOCs)是改善区域大气复合污染的关键。本研究以某超大城市典型VOCs污染源为研究对象,通过排放源测试(餐饮源和道路移动源)和文献调研,构建综合的VOCs污染源成分谱数据库;然后利用最大增量反应系数(MIR)估算臭氧生成潜势(OFP)和气溶胶生成系数(FAC)估算二次有机气溶胶生成潜势(SOAP),识别关键活性物种和主要排放源;最后基于反应活性提出VOCs减排对策。结果表明:(1)餐饮源包括本帮菜、川菜、海鲜、粤菜、西餐和火锅,均检测出烷烃、烯烃、芳香烃、醇类、醛酮类、卤代烃和其他,所占比例范围分别为3.19%~38.26%、0.60%~2.97%、0.20%~1.20%、0.49%~3.98%、1.03%~8.55%、49.78%~92.63%和0.02%~0.67%。餐饮源源成分谱中乙醇质量浓度占比最大,达78.9%,其次是丙烷和正丁烷,分别占6.2%和2.1%。(2)道路移动源包括小轿车、轻型客车、出租车和重型货车,芳香烃和烷烃在汽油车中含量丰富,并且甲苯、间,对-二甲苯、正丁烷等是特征物种。柴油车尾气成分与汽油车差异显著,烷烃和芳香烃比例下降而烯/炔烃和含氧/硫化合物占比上升,丙烯、乙炔、丙烯醛等是柴油车尾气特征物种。(3)结合文献调研,最终构建了含32个源成分谱,145个VOCs物种的典型VOCs污染源成分谱。其中甲苯、间,对-二甲苯、苯、n-己烷和乙烷可以视为该地区污染源VOCs排放的关键污染物。(4)在排放清单中,烷烃、芳香烃和含氧是主要贡献者,分别占29.5%、28.2%和26.9%,而芳香烃和烯烃是OFP主要贡献组分,分别占42.3%和34.2%,芳香烃也是SOAP的主要贡献者,占87.8%。排放量贡献前10物种,包括乙醇、甲苯、间,对-二甲苯等,占总排放量的51.8%。OFP贡献前10的物种包含间,对-二甲苯、丙烯、乙烯等,占总OFP的69.6%,仅占VOCs排放总量38.4%。SOAP贡献前10的物种包含间,对-二甲苯、甲苯、乙苯等,占总SOAP的92.3%,而仅占VOCs排放总量26.1%。(5)基于反应性的控制比基于总量控制的方法更有效,尤其是基于OFP的控制,当控制高OFP贡献的18个VOCs物种时,可以实现VOCs总量仅减排51.4%,而OFP减少80.1%,SOAP减少80.5%。由此可见,对于区域大气复合污染问题,应将OFP贡献前18种物质列为重点,同时考虑其活性和毒性采取优先级控制。
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