摘要

为研究我国中部地区臭氧(O3)污染成因和挥发性有机物(VOCs)污染特征及来源,于2022年对河南省南阳市的VOCs进行了为期一年的在线观测,并探究了其对O3生成的影响.南阳市占地面积大、人口多,是我国中部地区典型代表城市,本研究将2022年南阳市环境空气中O3月均浓度较高的月份(5-9月)定义为O3污染频发月,其余月份定义为非O3污染频发月,研究了南阳市O3污染成因及VOCs污染特征和来源.结果表明:(1)南阳市非O3污染频发月TVOCs (总挥发性有机物)体积分数为32.1×10-9±13.2×10-9,比O3污染频发月(19.4×10-9±5.9×10-9)高65.5%.但O3污染频发月的OVOCs (含氧挥发性有机物)的体积分数比非O3污染频发月增加了5.3%,表明二次生成可能是南阳市O3污染频发月中OVOCs一个重要来源.(2)臭氧生成潜势(OFP)计算结果表明,在2个研究阶段中,OVOCs的OFP贡献率超过50%,甲醛(35%)、乙醛(10%)、乙烯(9%)、间/对-二甲苯(5%)、甲苯(3%)是南阳市2个研究阶段中共有的影响O3生成的关键VOCs物种.(3)经验动力学模型(EKMA)及相对增量反应活性(RIR)结果表明,在O3污染频发月,南阳市O3生成处于协同控制区,O3生成对人为源VOCs (特别是烯烃和芳香烃)和NOx更敏感.(4)南阳市O3污染频发月VOCs的正定矩阵因子分解模型(PMF)结果显示,汽油车排放源(占29%)、溶剂使用源(占23%)、工业过程排放源(占21%)、居民生活排放源(占11%)、柴油车排放源(占10%)与植物源(占6%)是大气中VOCs的主要来源.研究显示,南阳市在O3污染频发月期间二次生成是OVOCs的重要来源,且汽油车排放源是南阳市空气中VOCs的重要来源.

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