發(fā)布時(shí)間：2018-02-05 17:17

  本文關(guān)鍵詞： 北京北郊 臭氧 VOCs 污染特征 光化學(xué)敏感性　出處：《中國環(huán)境科學(xué)研究院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：我國工業(yè)化和城市化進(jìn)程的不斷加快導(dǎo)致大量污染物排放到空氣中。以臭氧(ozone)為特征污染物的光化學(xué)污染問題日益凸顯。作為一種反應(yīng)性極高的氣體,臭氧對(duì)人體健康、生態(tài)環(huán)境、氣候變化都有不利影響。許多研究表明我國大氣氧化性不斷加強(qiáng),臭氧污染區(qū)域性特征明顯。臭氧與其前體物之間復(fù)雜的非線性關(guān)系給研究臭氧的形成機(jī)制和污染防治都帶來了極大的困難。為探究北京郊區(qū)夏季臭氧變化規(guī)律、光化學(xué)污染的影響因素及前體物VOCs對(duì)臭氧生成的貢獻(xiàn),本研究于2016年夏季在北京北郊懷柔對(duì)氣象要素、臭氧及其前體物VOCs開展了為期40天的同步外場(chǎng)觀測(cè)。本文采用綜合分析方法對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行詳細(xì)分析。主要研究結(jié)果如下:(1)利用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)觀測(cè)期間臭氧濃度進(jìn)行分析,結(jié)果表明,北京郊區(qū)夏季易發(fā)生臭氧超標(biāo)現(xiàn)象,觀測(cè)期間30%的天數(shù)臭氧小時(shí)濃度超標(biāo),日均臭氧濃度超標(biāo)也占觀測(cè)天數(shù)的37.5%。臭氧每日最大值出現(xiàn)在16:00,與北京其他站點(diǎn)峰值出現(xiàn)時(shí)間相近。觀測(cè)區(qū)域周末車流量的增大導(dǎo)致臭氧濃度出現(xiàn)了反"周末效應(yīng)"現(xiàn)象。使用TH_PKU-300揮發(fā)性有機(jī)物快速在線監(jiān)測(cè)儀器,測(cè)得99種VOCs。觀測(cè)期間VOCs的小時(shí)平均濃度為18.25×10-9,其中NMHCs占53%;OVOC占比為28%。NMHCs中烷烴占比為73%、烯烴為13%、芳香烴為14%。VOCs日變化特征表明,烷烴、芳香烴日間濃度較低,烯烴日夜差異不明顯,這是由于日間植物排放和光化學(xué)反應(yīng)的共同作用,醛酮日間濃度較高。(2)為探討氣象因素和無機(jī)氣態(tài)前體物對(duì)臭氧濃度的影響,著重分析了臭氧重污染過程中臭氧濃度的變化規(guī)律,并采用后向氣流軌跡對(duì)重污染期間的氣團(tuán)來源進(jìn)行分析。結(jié)果表明不同臭氧重污染過程具體成因有所不同,觀測(cè)區(qū)域受城市煙羽傳輸和區(qū)域光化學(xué)污染影響。結(jié)合多站點(diǎn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)典型日臭氧在東南方向上傳輸特征明顯。受氣象條件影響,觀測(cè)區(qū)域還出現(xiàn)夜間臭氧高濃度現(xiàn)象。用間,對(duì)二甲苯/乙苯的比值表示氣團(tuán)光化學(xué)年齡,分析臭氧與氣團(tuán)光化學(xué)年齡的關(guān)系,結(jié)果表明隨著氣團(tuán)光化學(xué)年齡的增加,臭氧濃度越大。(3)本研究基于觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)臭氧敏感性進(jìn)行分析。根據(jù)VOCs/NOx對(duì)觀測(cè)區(qū)域臭氧光化學(xué)敏感性進(jìn)行初步判別,VOCs/NOx和臭氧的關(guān)系在臭氧重污染日與非臭氧重污染日表現(xiàn)有所不同,并且VOCs/NOx表征的是清晨光化學(xué)敏感性。利用臭氧生成效率(OPE)的方法,獲得22d的有效OPE值,期間NOx控制區(qū)和VOCs控制區(qū)出現(xiàn)的概率(41%)相等。OPE對(duì)臭氧重污染過程期間的敏感性判別效果較好,在臭氧重污染過程中其光化學(xué)敏感性會(huì)隨光化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程而發(fā)生改變,由NOx控制區(qū)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閂OCs控制區(qū)。(4)采用LOH和OFP兩種方法對(duì)VOCs的反應(yīng)活性進(jìn)行了探究,LoH中烯烴占比最大,OFP中占比最大的為芳香烴。根據(jù)氣團(tuán)光化學(xué)年齡對(duì)日間VOCs(除異戊二烯)的化學(xué)損耗量進(jìn)行估算,損耗量與實(shí)際大氣濃度比為1:7。利用異戊二烯的產(chǎn)物濃度計(jì)算了其化學(xué)損耗量為0.54×10-9,與其他VOCs物種損耗量相比異戊二烯的化學(xué)損耗較大。通過特征比值法初步判斷出觀測(cè)區(qū)域離排放源較遠(yuǎn),并且相對(duì)于交通源來說工業(yè)源的影響較小。利用碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)分析正構(gòu)烷烴的來源,表明人為源對(duì)其影響較大。通過PMF模型解析出5個(gè)源貢獻(xiàn)因子,分別為植物源、生物質(zhì)燃燒、石油化工源、機(jī)動(dòng)車排放、溶劑揮發(fā),占比分別為12.73%,18.96%,16.07%,38.63%,13.6%。在臭氧重污染日機(jī)動(dòng)車排放和溶劑揮發(fā)源貢獻(xiàn)增大。
[Abstract]:This paper makes a detailed analysis of the ozone concentration in Beijing suburb during the summer of 2016 . The results show that the concentration of ozone in the suburbs of Beijing is 18 . 25 脳 10 - 9 . ( 3 ) Based on the observation data , the sensitivity of ozone was analyzed . The chemical loss of VOCs was determined by using the method of ozone generation efficiency ( OPE ) .

【學(xué)位授予單位】：中國環(huán)境科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X515

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1492402