張浩然,劉　敏,王小嫚,楊舒迪,李宇笑,羅　笠

南昌市2021年春季大氣VOCs污染特征和來(lái)源分析

張浩然1,劉敏2,王小嫚1,楊舒迪1,李宇笑1,羅笠3*

(1.東華理工大學(xué)水資源與環(huán)境工程學(xué)院,江西 南昌 330013；2.江西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,江西 南昌 330013；3.海南大學(xué)南海海洋資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南 海口 570228)

2021年2～4月,利用AQMS-900VCM大氣揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)南昌市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)大氣中114種揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)進(jìn)行了在線觀測(cè),分析了春季南昌市大氣中VOCs濃度水平、日變化,估算了各種VOCs的臭氧生成潛勢(shì)(OFP),并基于PMF模型探討了VOCs的來(lái)源.結(jié)果表明,南昌市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)2021年2～4月VOCs體積濃度為(146±40.1)×10-9,其中烷烴是主要的VOCs貢獻(xiàn)者,占TVOCs的(56.6±19.1)%,其次是含氧揮發(fā)性有機(jī)物(OVOCs)和鹵代烴,分別占TVOCs的(14.9±6.13)%和(14.8±5.12)%.TVOCs濃度在白天高于晚上,這可能與白天人為活動(dòng)有關(guān).OFP主要受烷烴、芳香烴和OVOCs影響,其對(duì)臭氧生成潛勢(shì)貢獻(xiàn)分別為36.0%,29.5%和23.0%.PMF結(jié)果顯示,南昌市2021年春季大氣VOCs的主要來(lái)源分別為燃燒源(22.5%),天然源(22.1%),油氣揮發(fā)源(21.1%),機(jī)動(dòng)車(chē)排放源(17.7%)與溶劑使用和工業(yè)源(16.6%).

VOCs；臭氧生成潛勢(shì)；源解析；南昌市；春季

大氣揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)具有毒性,且在紫外線照射下可通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)生成臭氧和二次有機(jī)氣溶膠顆粒,直接或間接影響動(dòng)物和植物的生理健康[1-2].

研究表明,上海市VOCs主要物種為烷烴和烯烴,但烯烴和芳香烴為VOCs的OFP主要貢獻(xiàn)者[3].杭州市VOCs中,含氧揮發(fā)性有機(jī)物(OVOCs)和烷烴含量最高,分別為33.9%和30.7%,其中OVOCs對(duì)OFP的貢獻(xiàn)高達(dá)45.0%[4].臭氧生成濃度可通過(guò)OFP和OH(OH自由基反應(yīng)活性)2種方式表達(dá),OFP相對(duì)于OH更能反映VOCs對(duì)臭氧生成的整體貢獻(xiàn)[5-6].城市大氣中VOCs主要受機(jī)動(dòng)車(chē)排放、工業(yè)排放和有機(jī)溶劑使用等人為源的影響,農(nóng)村大氣中VOCs主要受植物排放等自然源的影響[2].大氣中VOCs來(lái)源的研究方法主要有特征物質(zhì)比值法和受體模型,而受體模型又分為正交矩陣因子受體模型(PMF)、化學(xué)質(zhì)量平衡法(CMB)和主要成分分析法(PCA)等.基于VOCs組成和PMF對(duì)南京研究發(fā)現(xiàn),交通、液化石油氣、生物質(zhì)燃燒和燃煤、工業(yè)以及涂料有機(jī)溶劑揮發(fā)是南京市大氣中VOCs的主要排放源[7].進(jìn)一步對(duì)比香港[8]和上海市[9]研究發(fā)現(xiàn),交通、液化石油氣、溶劑使用和燃料揮發(fā)是城市大氣VOCs的主要來(lái)源.

南昌市位于江西省中部偏北位置,為我國(guó)長(zhǎng)江中游地區(qū)和華東地區(qū)重要的中心城市之一.徐義邦等[10]對(duì)南昌市2015年P(guān)M2.5研究發(fā)現(xiàn),OC、EC、NH+ 4、NO- 3和SO2- 4為PM2.5主要成分,且PM2.5主要受揚(yáng)塵和二次硫酸鹽類(lèi)物質(zhì)影響.關(guān)于南昌市大氣VOCs污染研究較少.本研究對(duì)南昌市VOCs的大氣污染特征、OFP及來(lái)源分析進(jìn)行研究,以期對(duì)南昌市大氣污染成因提供科學(xué)參考.

1 研究方法

1.1 采樣地點(diǎn)

VOCs觀測(cè)點(diǎn)(28.7°N,116°E)位于南昌市江西省林業(yè)科學(xué)院,2～4月主要受北風(fēng)和東北風(fēng)影響,南昌觀測(cè)期間氣象數(shù)據(jù)如表1所示.觀測(cè)點(diǎn)周?chē)泄I(yè)園區(qū)以及住宅、學(xué)校、商業(yè)區(qū),位于南昌繞城高速與南昌市一環(huán)線之間.該觀測(cè)點(diǎn)可代表工業(yè)城市典型的大氣污染排放特征.

表1 南昌市春季氣象數(shù)據(jù)

1.2 儀器與分析方法

VOCs數(shù)據(jù)觀測(cè)利用AQMS-900VCM大氣揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)大氣中114種VOCs進(jìn)行高精度在線觀測(cè).該系統(tǒng)包括進(jìn)樣單元、稀釋單元、富集單元、除濕單元、分析單元、氣源系統(tǒng)、工控系統(tǒng)、標(biāo)氣、采樣系統(tǒng)及機(jī)柜等部件. AQMS-900VCM大氣揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析單元,利用島津公司商業(yè)化產(chǎn)品GCMS- QP2010SE氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,其氣相色譜具有2套獨(dú)立的分析儀,采用雙進(jìn)樣口、雙色譜柱、雙檢測(cè)器配置,與前端的富集單元完美契合,很好的實(shí)現(xiàn)了高碳、低碳組分雙路分析,C2～C4利用FID檢測(cè)器檢測(cè),C5～C12利用MS檢測(cè),方法檢出限￡0.1nmol/mol.儀器主要參數(shù)信息:采樣時(shí)間30min,采樣流量20mL/min,捕集溫度-20℃,解析溫度320℃,色譜柱型號(hào)KB-AL2O3和KB-624,色譜柱流量3.5mL/ 1.2mL,升溫程序:初始溫度設(shè)置為35℃持續(xù)4min之后,5℃/min上升至80℃,持續(xù)5min后,5℃/min上升至180℃,10℃/min升至200℃,持續(xù)3min,最后15℃/min升至220℃,持續(xù)2min,質(zhì)譜離子源和質(zhì)譜接口溫度為220℃.其標(biāo)定利用外標(biāo)和內(nèi)標(biāo)同時(shí)進(jìn)行標(biāo)定,外標(biāo)每天進(jìn)行1次外標(biāo),外標(biāo)氣體濃度為2×10-9,FID和MS檢測(cè)器的誤差范圍分別為￡20%和￡30%,建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)30.98.另外其每小時(shí)的進(jìn)樣都會(huì)伴隨著定量的內(nèi)標(biāo)氣體,其濃度為1×10-9.通過(guò)內(nèi)外標(biāo)共同的檢驗(yàn),來(lái)確保儀器的正常工作與數(shù)據(jù)的可靠性.

2 結(jié)果與討論

2.1 南昌市VOCs濃度水平

表2 南昌市2021年春季VOCs物種物種體積濃度、質(zhì)量濃度和占比情況

對(duì)南昌2021年2月、3月和4月烷烴(29種)、烯炔烴(12種,炔烴僅包含乙炔)、芳香烴(17種)、鹵代烴(35種)和OVOCs(21種)等114種VOCs監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2所示,2月、3月和4月總揮發(fā)性有機(jī)物(TVOCs)體積濃度分別為分別為((150±47.4)×10-9)、((150±33.0)×10-9)和((139±40.2)×10-9),總平均為((146±40.1)×10-9).如表3所示,南昌市春季TVOCs濃度明顯高于我國(guó)其他城市,表明南昌市春季TVOCs污染程度嚴(yán)重.其中烷烴占TVOCs的比為(56.6±19.1)%,明顯高于鹵代烴((14.8± 5.12)%)、OVOCs((14.9±6.13)%)、芳香烴((9.61±2.58)%)和烯炔烴((4.12±1.01)%),這與我國(guó)其他城市的觀測(cè)結(jié)果一致,表明烷烴是我國(guó)城市大氣中TVOCs的重要組成部分.南昌市春季烷烴的濃度和烷烴占TVOCs的比都明顯高于我國(guó)其他城市;鹵代烴占TVOCs的比與成都、泰州和煙臺(tái)相似,高于武漢和重慶,低于鄭州和紹興;OVOCs占TVOCs的比與成都和重慶相似,低于其余城市;芳香烴占TVOCs的比與泰州和鄭州相似,高于煙臺(tái),低于其余城市;烯炔烴占比最低,明顯低于我國(guó)其他城市.這可能與采樣的時(shí)空變化、能源架構(gòu)以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有關(guān).

表3 南昌市VOCs各組分與我國(guó)其他城市對(duì)比

2.2 VOCs主要物種

如由表4所示,2021年南昌2月、3月和4月VOCs各物種體積濃度排名前10位分別烷烴(8種)和鹵代烴(2種)(2月),烷烴(7種)、鹵代烴(1種)、芳香烴(1種)和OVOCs(1種)(3月)以及烷烴(6種)、鹵代烴(1種)、芳香烴(1種)和OVOCs(2種)(4月),整個(gè)觀測(cè)期烷烴(6種)、鹵代烴(1種)、芳香烴(1種)和OVOCs(2種).其中,烷烴均為主要物種,2月、3月、4月及整個(gè)觀測(cè)期間分別占TVOCs比比例分別為(44.9±19.7)%、(48.0±15.2)%、(48.1±18.7)%和(48.1±17.8)%,占比基本一致.杭州2018年4月～2019年3月大氣中117種VOCs進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),體積分?jǐn)?shù)排名前10位的VOCs物種中,烷烴為主要物種占比23.0%[4],與之相比,南昌前10位VOCs物種中烷烴占比較高.

表4 南昌市2021年春季前20位VOCs物種

續(xù)表4

2021年南昌2月、3月和4月VOCs各物種體積濃度排名前20位均包含烷烴(10種)、鹵代烴(2種)、芳香烴(1種)、烯烴(1種)和OVOCs(2種),其中,烷烴是最主要的VOCs物種,在2月、3月、4月及整個(gè)觀測(cè)期間同種VOCs物種占TVOCs比例除了異戊烷、2-甲基戊烷區(qū)別較大,其余差別較小.各月份前20位VOCs物種也存在差異,2月還包括1,1,2-三氯乙烷、苯甲醛、間甲基苯甲醛和乙炔.3月還包括甲苯、乙炔、己醛和異丙醇.4月還包括甲苯、丁烯醛、苯甲醛和異丙醇.2月、3月、4月以及整個(gè)觀測(cè)期間前20位VOCs物種占TVOCs比例分別為(73.0±26.8)%、(72.7±18.7)%、(77.1±24.1)%和(72.4± 22.1)%.占比均在70%以上,說(shuō)明觀測(cè)期間南昌主要優(yōu)勢(shì)物種為烷烴,與前文研究結(jié)果一致.

2.3 VOCs及各物種月均日變化特征

由圖1可知,排放源和光化學(xué)反應(yīng)等影響因素對(duì)VOCs和各物種日變化具有一定規(guī)律性.6:00～ 10:00時(shí),TVOCs體積濃度及各物種體積濃度均有所上升,至10:00左右達(dá)到峰值,可能受交通早高峰的影響.11:00～17:00時(shí),TVOCs整體含量除13:00～ 15:00略有升高以外,均處于較低水平,且整體為下降趨勢(shì),在17:00時(shí)左右VOCs體積分?jǐn)?shù)及各物種體積分?jǐn)?shù)達(dá)到一天的最低值.可能與溫度升高、輻射增強(qiáng),光化學(xué)反應(yīng)更容易發(fā)生,使部分VOCs發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致部分VOCs被消耗有關(guān),與此同時(shí)溫度的升高導(dǎo)致邊界層的升高,更利于VOCs的擴(kuò)散[2,11].17:00～ 19:00快速上升與曾沛等[11]研究結(jié)果一致,可能受交通晚高峰的影響.在夜晚VOCs及各物種仍保持較高濃度水平,張博韜等[17]研究結(jié)果一致,可能受夜間排放、邊界層較低不利于污染物的擴(kuò)散以及溫度較低光化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程緩慢VOCs消耗減少等因素等影響.

圖1 南昌市2021年2～4月VOCs日變化趨勢(shì)

2.4 VOCs各物種OFP分析

采用最大增量反應(yīng)活性(MIR)與VOCs各物種的質(zhì)量濃度乘積來(lái)計(jì)算VOCs各物種的OFP[18],公式如下:

式中:OFP為VOCs物種的臭氧生成潛勢(shì)(μg/m3); VOC為VOCs物種的質(zhì)量濃度(μg/m3);MIR為VOCs物種的最大增量反應(yīng)活性.

由圖2可知,南昌2021年2～4月VOCs的OFP為918μg/m3,其中VOCs各物種對(duì)臭氧生成貢獻(xiàn)由高到低分別為烷烴(330μg/m3,36.0%)、芳香烴(270μg/m3,29.5%)、OVOCs(211μg/m3,23.0%)烯炔烴(73.2μg/m3,7.97%)和鹵代烴(33.1μg/m3,3.61%).高亢等[19]對(duì)蕪湖2018年9月～2019年8月大氣中62種VOCs進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),OFP平均值為255μg/m3,VOCs各物種對(duì)OFP貢獻(xiàn)由大到小分別為芳香烴(48.8%)、烷烴(21.0%)、烯烴(18.3%)、OVOCs(11.5%)和鹵代烴(0.35%),南昌與之相比,OFP值明顯較高,且鹵代烴對(duì)OFP貢獻(xiàn)占比均為最低.從化學(xué)反應(yīng)活性角度看,VOCs各物種烷烴OFP值雖然略高于芳香烴與OVOCs,但烷烴的濃度遠(yuǎn)大于芳香烴與OVOCs,因此芳香烴與OVOCs光化學(xué)反應(yīng)活性較高,同理烯炔烴的濃度值與OFP值相差較大,說(shuō)明烯炔烴光化學(xué)反應(yīng)活性較高,而鹵代烴濃度較高但其OFP值貢獻(xiàn)最低,光化學(xué)反應(yīng)活性較低.

如圖3所示,VOCs物種對(duì)OFP貢獻(xiàn)排名前20物種中包含烷烴(4種)、烯炔烴(2種)、芳香烴(8種)和OVOCs(6種),由高到低分別為異戊烷、2-甲基戊烷、間對(duì)二甲苯、乙醛、2-甲基庚烷、2,3-二甲基丁烷、丁烯醛、甲基丙烯酸甲酯、萘、1,2,4-三甲苯、己醛、鄰二甲苯、甲苯、對(duì)二乙苯、順-2-丁烯、1,2,3-三甲苯、正丁醛、乙烯、丙烯醛、乙苯.前20位VOCs物種的OFP占總OFP的69.8%,其中的烯炔烴、芳香烴與OVOCs化學(xué)反應(yīng)活性較高,濃度細(xì)微變化對(duì)OFP值影響較大,烷烴化學(xué)反應(yīng)活性較低但含量較高,因此南昌大氣臭氧生成主要受烷烴、芳香烴和OVOCs影響.南昌臭氧污染防治可以通過(guò)控制烷烴、芳香烴與OVOCs的排放來(lái)有效地緩解臭氧污染.徐晨曦等[2]對(duì)成都2017年8月大氣中98種VOCs進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),對(duì)OFP貢獻(xiàn)前20位VOCs物種中主要以烯炔烴(8種)為主,還包含烷烴(6種)、芳香烴(4種)和OVOCs(2種),前20位VOCs物種產(chǎn)生的OFP占總OFP比例為88.0%.

圖3中,乙烯、甲苯、間/對(duì)二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯和1,2,4-三甲基甲苯等為VOCs重點(diǎn)活性物質(zhì)[2],這些物質(zhì)可能主要受有機(jī)溶劑的使用影響,可通過(guò)控制有機(jī)溶劑的使用來(lái)減少VOCs重點(diǎn)活性物質(zhì)的排放,從而減少臭氧的生成.

圖2 南昌市2021年2～4月OFP和占比

圖3 南昌市2021年2～4月OFP排名前20的VOCs物種

2.5 特征物質(zhì)比值

VOCs特征污染物之間的比值可判斷VOCs物種的來(lái)源[3].大氣中芳香烴主要來(lái)源有機(jī)動(dòng)車(chē)排放和有機(jī)溶劑的使用,苯主要來(lái)源于機(jī)動(dòng)車(chē)排放,而甲苯除受機(jī)動(dòng)車(chē)排放影響外,還與有機(jī)溶劑的使用和工業(yè)排放有關(guān),因此可用甲苯與苯體積濃度的比值(/)來(lái)代表受機(jī)動(dòng)車(chē)排放影響程度[20].研究表明,當(dāng)/接近2時(shí),說(shuō)明大氣VOCs主要受機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放的影響[21-22].當(dāng)/<1時(shí),主要受燃燒源排放的影響[17,23].當(dāng)/>2時(shí),主要受有機(jī)溶劑的使用的影響[24].由圖4可知,南昌2021年2～4月/為1.02～4.04,除3月19日為4.04外,其余為1～3,2～4月平均值為1.98,說(shuō)明其大氣VOCs主要受機(jī)動(dòng)車(chē)的影響.

由于乙烷化學(xué)反應(yīng)活性低,在大氣中保持相對(duì)穩(wěn)定,而乙炔化學(xué)反應(yīng)活性較高,在大氣光化學(xué)反應(yīng)中不斷被消耗,因此乙烷與乙炔的比值(/)常用于表示大氣氣團(tuán)光化學(xué)年齡,機(jī)動(dòng)車(chē)/原始排放比為0.47±0.26[3].由圖4可知,南昌2021年2、3和4月/為(2.21～3.15,平均2.57);(2.04～3.31,平均2.62)和(2.41～14.4,平均值5.62).2月和3月基本一致,4月稍高,可能與4月溫度和太陽(yáng)輻射較高,光化學(xué)反應(yīng)速率加快,加快氣團(tuán)老化有關(guān).2021年南昌2～4月/值遠(yuǎn)大于機(jī)動(dòng)車(chē)/原始排放比,說(shuō)明存在氣團(tuán)老化現(xiàn)象.

圖4 南昌市2021年2～4月典型VOCs比值

2.6 VOCs源解析

圖5 PMF對(duì)南昌市春季VOCs的源解析圖譜

柱狀圖為體積濃度;■為比例

大氣中VOCs的時(shí)空分布與污染源的氣象條件、排放特征和化學(xué)反應(yīng)特征有關(guān).利用PMF針對(duì)2021年南昌2～4月的VOCs進(jìn)行源解析.從114個(gè)VOCs物種中,選取57個(gè)濃度較高、示蹤性強(qiáng)的物種進(jìn)行源解析,(Ture)/(Robust)為1.1小于1.5,選取5個(gè)因子,結(jié)果最穩(wěn)定,解析結(jié)果如圖5所示:因子1主要包含C2～C5烷烴、乙烯、乙炔、苯、甲苯、鄰二甲苯、間/對(duì)二甲苯等物質(zhì),C2～C5低碳烷烴[25]分別為汽油車(chē)排放的主要成分,苯等芳香烴也是機(jī)動(dòng)車(chē)排放主要物質(zhì),乙烯和乙炔為燃燒源重要指示物質(zhì)[25-26],因此因子1視為機(jī)動(dòng)車(chē)排放源;因子2主要包含正丁烷、異丁烷、正戊烷和異戊烷,正丁烷和異丁烷為液化石油氣(LPG)主要物質(zhì)[26],正戊烷和異戊烷為汽油揮發(fā)主要示蹤物質(zhì)[27],且乙炔含量較低,說(shuō)明物質(zhì)不是燃燒產(chǎn)生,因此因子2視為油氣揮發(fā)源;因子3主要包含一氯甲烷、乙炔、乙烯等烯烴以及少量苯系物,一氯甲烷為生物質(zhì)燃燒主要示蹤物質(zhì)[2],因此視為燃燒源.因子4主要包含異戊二烯,異戊二烯被視為天然源的指示物質(zhì)[19,28],因此因子4視為天然源;因子5主要包含高碳烷烴、苯系物和部分含氧化合物,正己烷、苯乙烯、乙酸乙酯和2,3-二甲基丁烷主要作為溶劑使用,丙酮、氟利昂-12、異丙醇主要用于工業(yè)過(guò)程中,且低碳烷烴與低碳烯烴較少[14,19,27],因此因子5視為溶劑使用和工業(yè)源.機(jī)動(dòng)車(chē)排放源、油氣揮發(fā)源、燃燒源、天然源以及溶劑使用和工業(yè)源分別貢獻(xiàn)為17.7%、21.1%、22.5%、22.1%和16.6%.2021年2～4月南昌大氣VOCs主要來(lái)源為油氣揮發(fā)源、燃燒源,為緩解南昌VOCs污染,可通過(guò)針對(duì)以上主要排放源加強(qiáng)管理和監(jiān)督.

3 結(jié)論

3.1 2021年2～4月南昌城市TVOCs平均體積濃度為(146±40.1)×10-9,物種體積濃度占比分別是烷烴(56.6±19.1)%、OVOCs(14.9±6.13)%、鹵代烴(14.8±5.12)%、芳香烴(9.61±2.58)%和烯炔烴(4.12±1.01)%.2月、3月和4月前20位VOCs物種基本相同,其占比均在70%以上,與中國(guó)其他城市相比南昌VOCs污染較為嚴(yán)重.

3.2 2021年2～4月南昌城市VOCs具有明顯的日變化趨勢(shì),VOCs及各物種明顯受早晚車(chē)流量高峰的影響導(dǎo)致VOCs上升;高溫和強(qiáng)太陽(yáng)輻射加快了光化學(xué)反應(yīng),使VOCs的消耗增多,在17:00時(shí)左右VOCs體積濃度及各物種體積濃度達(dá)到一天的最低值;在夜晚VOCs及各物種仍保持較高濃度水平,可能與夜間排放、邊界層較低等因素有關(guān).

3.3 南昌2021年2～4月VOCs的OFP為918μg/m3,其中VOCs各物種對(duì)臭氧生成貢獻(xiàn)分別為烷烴(36.0%)、芳香烴(29.5%)、含氧揮發(fā)有機(jī)物(23.0%)烯炔烴(7.97%)和鹵代烴(3.61%),其中芳香烴與OVOCs化學(xué)反應(yīng)活性較高,濃度細(xì)微變化對(duì)OFP值影響較大,烷烴化學(xué)反應(yīng)活性較低,但濃度較高,因此南昌臭氧污染防治可以通過(guò)控制烷烴、芳香烴與OVOCs的排放來(lái)有效地緩解臭氧污染.

3.4 通過(guò)特征物質(zhì)比和PMF源解析得出,南昌城區(qū)受機(jī)動(dòng)車(chē)排放源、油氣揮發(fā)源、燃燒源、天然源以及溶劑使用和工業(yè)源五種排放源的影響,分別貢獻(xiàn)為17.7%、21.1%、22.5%、22.1%和16.6%.油氣揮發(fā)源、燃燒源為主要污染源.

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Characteristics and sources of atmospheric VOCs during spring of 2021 in Nanchang.

ZHANG Hao-ran1, LIU Min2, WANG Xiao-man1, YANG Shu-di1, LI Yu-xiao1, LUO Li3*

(1.School of Water Resources and Environmental Engineering, East China University of Technology, Nanchang 330013, China；2.Ecological Environment Monitoring Center of Jiangxi Province, Nanchang 330013, China；3.State Key Laboratory of Marine Resources Utilization in South China Sea, Hainan University, Haikou 570228, China)., 2022,42(3)：1040～1047

Total of 114 volatile organic compounds (VOCs) were measured by AQMS-900VCM online monitoring system from February to April 2021 in Nanchang. We analyzed concentration and diurnal variations of VOCs species, estimated the Ozone formation potential (OFP) by various VOCs, and explored the possible sources of VOCs by Positive Matrix Factorization (PMF) model. The volume concentration of total VOCs (TVOCs) in Nanchang spring was (146±40.1)×10-9. Alkanes, oxygenated volatile organic compounds (OVOCs) and halogenated hydrocarbons were the main contributors of VOCs, accounting for (56.6±19.1)%, (14.9±6.13)% and (14.8±5.12)% of TVOCs, respectively. Daily TVOCs concentrations were higher than those during night, suggested the influences of human activities on TVOCs. The estimated OFP was mainly affected by alkanes, aromatic hydrocarbons and OVOCs, and their potential contributions to ozone generation were 36.0%, 29.5% and 23.0%, respectively. PMF results showed that combustion source (22.5%), natural source (22.1%), oil and gas volatilization source (21.1%), motor vehicle emission source (17.7%) and solvent use and industrial source (16.6%) were the main sources of atmospheric VOCs in Nanchang in spring of 2021.

VOCs；ozone formation potential；source apportionment；Nanchang City；Spring

X513

A

1000-6923(2022)03-1040-08

張浩然(1995-),男,安徽亳州人,東華理工大學(xué)碩士研究生,主要研究方向?yàn)闅馊苣zVOCs和顆粒無(wú)機(jī)碳.發(fā)表論文2篇.

2021-07-25

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41763001)

*責(zé)任作者, 教授, L.Luo@hainanu.edu.cn