職 音，苑 麗，袁蒙杰，李生輝 ，李春銅

（1.焦作市環(huán)境監(jiān)測站，河南 焦作 454003 2.鄭州德析檢測技術有限公司，河南 鄭州 450000）

1.監(jiān)測背景及監(jiān)測概況

揮發(fā)性有機物（VOCs）是指能參加大氣光化學反應的有機化合物，包括光化學反應活性較強或可能影響人類健康的烷烴、烯烴、芳香烴、含氧揮發(fā)性有機物（OVOCs）、鹵代烴等，性質活潑，是形成臭氧污染的重要前體物，對復合型大氣污染的形成貢獻極大。了解VOCs的濃度水平和變化規(guī)律，是摸清生成臭氧的重點VOCs種類、針對性開展臭氧污染防治的基礎。

焦作市2018年開展了環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測。監(jiān)測點位選擇市區(qū)的一個環(huán)境空氣質量國控站點；監(jiān)測因子70種，包括57種揮發(fā)性有機物（原PAMS物質）、13種醛酮類物質（OVOCs）；監(jiān)測時段為4~9月，監(jiān)測頻次為1次/6天（兩次采樣間隔5天），共31次。原PAMS物質用罐采樣，采樣時間為當天10:00~次日10:00，醛酮類物質用采樣管采樣，采樣時間為當天12:00~15:00，分別按照《環(huán)境空氣 揮發(fā)性有機物的測定 罐采樣/氣相色譜—質譜法》（HJ 759-2015）[1]、《環(huán)境空氣 醛酮類化合物的測定 高效液相色譜法》（HJ 683-2014）測試[2]。

2.監(jiān)測結果分析

目前，環(huán)境空氣VOCs沒有針對單個因子的評價標準，無法定量判斷所測VOCs因子的污染水平。為了解VOCs變化趨勢，探討VOCs與臭氧生成的關系，本文進行了以下探討。

2.1 監(jiān)測因子濃度均值占比分析

分析監(jiān)測因子的濃度均值，篩選出季度及半年在VOCs濃度總和中占比大的因子[2]。

2.1.1 監(jiān)測因子濃度季度均值占比

2018年4~6月,VOCs濃度季均值之和為76.28 μg/m3。占比前十位為正丁醛20%、丙酮7%、正己烷6%、乙烷6%、乙炔6%、甲醛5%、丙烷5%、正丁烷4%、乙醛4%、甲苯4%，占比和67%。

2018年7~9月,VOCs濃度季均值之和為75.60 μg/m3。占比前十位為正丁醛33%、丙酮9%、甲醛8%、乙炔5%、乙烷4%、乙醛4%、丙烷4%、甲苯4%、正丁烷3%、異丁烷3%，占比和77%。

按兩個監(jiān)測季度統(tǒng)計，濃度季均值在VOCs濃度總和中占比在前十位的因子出現(xiàn)的頻次分別為正丁醛2次、丙酮2次、甲醛2次、乙炔2次、乙烷2次、丙烷2次、乙醛2次、甲苯2次、正丁烷2次、正己烷1次、

2.1.2 監(jiān)測因子濃度半年均值占比

2018年4~9月，70種VOCs因子濃度半年均值之和為75.95 μg/m3。濃度半年均值貢獻率排名前十位的因子及所占比例依次分別為正丁醛26%、丙酮8%、甲醛7%、乙炔6%、乙烷5%、正己烷5%、丙烷4%、乙醛4%、甲苯4%、正丁烷4%，占比和73%，是監(jiān)測期間影響市區(qū)監(jiān)測點位環(huán)境空氣的主要VOCs因子。

2.2 VOCs濃度變化趨勢與氣象參數(shù)變化趨勢的關系

比較VOCs因子濃度總和的變化趨勢與氣溫、氣壓、濕度等氣象參數(shù)變化趨勢，探討VOCs濃度變化與氣象參數(shù)的關系。

VOCs濃度變化趨勢與氣象參數(shù)變化趨勢的關系見圖1-3。

圖1 VOCs濃度變化與大氣壓變化趨勢關系

圖2 VOCs濃度變化與氣溫變化趨勢關系

2.3 VOCs濃度變化趨勢與臭氧變化趨勢的關系

比較VOCs濃度總和變化趨勢與臭氧的變化趨勢，探討VOCs濃度變化與臭氧的關系。

圖4 VOCs濃度變化與臭氧變化趨勢關系

VOCs濃度變化折線與臭氧的變化折線相似，VOCs與臭氧的變化趨勢形態(tài)較為吻合，除個別點位外，VOCs變化的峰值或谷值與臭氧變化的峰值或谷值基本對應。

2.4 臭氧生成關鍵 VOCs 前體物分析

以臭氧生成潛勢 (Ozone Formation Potentials，OFP)來表征不同 VOCs 組分生成臭氧的潛能，OFP為VOCs因子的最大增量反應活性值（MIR）與其濃度的乘積。對比不同 VOCs組分的OFP，確定 OFP 較大的VOCs 為對臭氧生成貢獻大的關鍵前體物。

依據(jù)MIR值[4]，57種原PAMS物質中，臭氧生成潛勢高、對臭氧生成貢獻大的前十位因子依次為乙烯、甲苯、間對-二甲苯、1,2,4-三甲苯、丙烯、2-甲基1,3-丁二烯、乙炔、正己烷、正丁烯、1,3,5-三甲苯。上述10個因子累計占57種原PAMS物質總濃度的38.67%，對臭氧生成潛勢量的貢獻率達68.38%，詳見表1。

圖3 VOCs濃度變化與濕度變化趨勢關系

表1 57種原PAMS物質臭氧生成潛勢

由上圖初判，VOCs濃度變化趨勢與大氣壓、氣溫的變化關系不明顯，與濕度的變化有一定關系，二者的變化形態(tài)有相似之處，但峰值或谷值均不對應。

3.結論與建議

3.1 監(jiān)測因子濃度均值占比

70種VOCs因子濃度半年均值和為75.95 μg/m3。占比前十位為正丁醛26%、丙酮8%、甲醛7%、乙炔6%、乙烷5%、正己烷5%、丙烷4%、乙醛4%、甲苯4%、正丁烷4%，占比和73%，是監(jiān)測期間影響市區(qū)監(jiān)測點位環(huán)境空氣的主要VOCs因子。

3.2 VOCs濃度變化趨勢與氣象參數(shù)變化趨勢的關系

VOCs濃度變化與大氣壓、氣溫的變化關系不明顯,與濕度的變化形態(tài)有相似之處，但其峰值或谷值均不對應。

3.3 VOCs濃度變化趨勢與臭氧變化趨勢的關系

VOCs濃度與臭氧的變化趨勢較為吻合，除個別點位外，VOCs濃度變化的峰值或谷值與臭氧變化的峰值或谷值基本對應。

3.4 臭氧生成關鍵VOCs前體物

57種原PAMS物質中，臭氧生成潛勢居前十位、對臭氧生成貢獻大的因子依次為乙烯、甲苯、間對-二甲苯、1,2,4-三甲苯、丙烯、2-甲基1,3-丁二烯、乙炔、正己烷、正丁烯、1,3,5-三甲苯，其累計濃度占57種原PAMS物質總濃度的38.67%，對臭氧生成潛勢的貢獻率達68.38%。

3.5 建議

揮發(fā)性有機物（VOCs）來源廣泛，既有自然排放源，又有人為排放源。人為源中，石油、化工、醫(yī)藥、汽車制造、汽車涂裝、機械制造、家具制造、包裝、印刷等工業(yè)源以及化石燃料、汽油、溶劑（涂料、油漆）、化妝品、消毒劑使用等生活源排放的VOCs都可能影響環(huán)境空氣質量[5-8]。

針對種類繁多、成分復雜的VOCs，建議：一是持續(xù)開展環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測，了解環(huán)境空氣中不同種類VOCs 的濃度水平與時空分布特性，確定 VOCs 重點控制物種，便于更全面地分析、追蹤主要VOCs污染因子。二是進行源解析，建立全市VOCs企業(yè)排放源清單。一廠一策，結合原料構成、生產(chǎn)工藝、污染源排污狀況等，識別各污染源排放的VOCs特征物質，逐步開展源譜分析，摸清主要污染因子的排放規(guī)律，摸清環(huán)境空氣臭氧污染的主要來源，確定焦作市區(qū)及周邊的VOCs重點控制行業(yè)與控制源，重點防治、重點減排，有效控制VOCs排放總量逐步下降。