宿遷市秋冬季VOCs走航監測研究

劉昌威

(江蘇省宿遷環境監測中心，江蘇 宿遷 223800)

1 引言

隨著經濟社會的發展，空氣污染越來越受到重視，臭氧超標已經嚴重制約空氣質量的進一步改善[1]。為了進一步了解宿遷市臭氧污染成因，提升大氣污染監測治理水平，宿遷市開展了為期20 d的走航監測。從源頭排放的 VOCs 組分在大氣中發生光化學反應生成臭氧和二次有機氣溶膠，而在其中起到關鍵作用的是活性高的反應性有機物[2]。目前國家針對 VOCs的控制策略也逐漸由基于總量的控制目標向基于活性的控制思路轉變。VOCs 的活性是決定其反應和轉化能力的評價指標，本報告依托國際前沿的最新方法學原理和研究成果，分別采用臭氧生成潛勢和顆粒物生成潛勢的方法，定量評估宿遷市國控點周邊和工業區環境空氣 VOCs 組分生成臭氧和 SOA 的能力，篩選出活性排名前十的重點 VOCs 組分，使 VOCs 污染防控更有針對性[3～7]。

2 技術方法

走航監測是一種使用移動載具，搭載揮發性有機物走航監測系統，進行移動監測的方法。利用走航監測首先對大氣VOCs污染源進行快速檢測，掌握VOCs污染源污染全貌，鎖定重點污染源，實現精準溯源，科學管控[8]。

本項目揮發性有機物走航監測系統采用GC-MS法和直接進樣質譜法聯用分析監測技術。既能發揮GC-MS法定性定量準確、靈敏度高、監測因子覆蓋范圍廣等優勢，也能發揮直接進樣質譜法分析速度快的優勢，從而能夠更好的支撐宿遷市走航監測工作。

3 分析與討論

3.1 國控點周邊 VOCs 走航監測情況概況

12月4～24日期間對4個國控點周邊進行了多輪次走航監測，其中12月4、5、6、7、9、12、14、16、18、20、21、23 日共12 d內的不同時段對4個國控點周邊進行了較細致的走航及采樣分析，采樣監測選點原則為各國控站點的上、下風向分別選取 2～4 個點進行監測分析，由于走航監測期間風向存在差異性，在報告中采用按區塊劃分點位的原則，通過相應點位所在國控點區域進行數據整理分析，監測區域位置詳見圖1。

圖1 四個國控點周邊走航監測區域位置示意

3.2 國控點周邊區域走航監測數據 VOCs 活性分析

本次項目四個國控點周邊12 d多輪次 VOCs 走航監測時，期間在4個國控點周邊區域共采集分析有 83 組有效數據，根據按區域劃分數據統一分析原則，即每個區塊按每天采樣分析點位數據進行均值求取，然后整個走航期間每個區塊再進行整體均值求取得出每個區塊 VOCs 均值結果，取濃度前 10 的物質進行VOCs 活性分析。

對 6 個區塊的 VOCs 活性分析可以發現(圖2)，就臭氧生成貢獻而言，芳香烴是需優先控制的物種，其次是C2～C5的OVOCs以及烷烴。6個區塊的AFPs值與TVOCs值變化趨勢幾乎一致，說明每個區塊的污染物組成相近，宿遷學院區塊 AFPs 值相對而言更大，可能與其芳香烴類物質占比大有關，因此控制好芳香烴類物質就能有效控制該區域顆粒物的生成。

圖2 6個區塊 AFPs 與 TVOCs 關系

3.3 國控點周邊VOCs排放特征因子情況

通過12月4～24日期間對4個國控點周邊區域多輪次走航監測，各監測區域點位監測結果分析顯示四個國控點周邊VOCs排放特征污染因子共計40種，其中烷烴、芳香烴、OVOCs等占比較大，具體特征因子見表1。

表1 國控點周邊VOCs特征因子詳細列

3.4 國控點周邊VOCs污染物臭氧生成濳勢分析

為了比較不同空氣站點的VOCs污染物對臭氧生成產生的貢獻量，監測結果中引入了OFP(臭氧生成潛力)，具體計算公式如下：

OFP=MIRi×[VOC]i

(1)

式(1)中：MIRi為表示某VOC化合物在臭氧最大增量反應中的臭氧生成系數；[VOC]i為表示實測VOC濃度。注：由于篇幅限制，表(1)中污染物濃度與MIR值未具體給出。

通過對4個國控點周邊區塊監測分析均值結果對其進行OFP臭氧生成濳勢計算分析可知，宿豫區政府區塊及古黃河水景公園區塊VOCs對臭氧生成濳勢影響最大，分別達到了687.856 μg/m3和673.679 μg/m3，楚街餐飲中心次之，為597.801 μg/m3(表2)。

表2 國控點周邊區域OFP貢獻量統計

3.5 國控點周邊PMF模型源解析

基于12月4日至12月24日國控點周邊走航監測獲得的VOCs數據對本地污染源進行PMF模型源解析，結果如圖3所示。

圖3 國控點周邊點位PMF模型源解析及占比

從模型源解析結果可以看出本地國控點周邊揮發性有機物中機動車尾氣排放源的貢獻量最大，達到60.99%，其次為餐飲行業等生活類排放源，占比26.24%，工業源排放貢獻量為12.77%。

4 結論

(1)就臭氧生成貢獻而言，芳香烴是需優先控制的物種，其次是 C2～C5 的 OVOCs 以及烷烴[9]。

(2)宿豫區政府區塊及古黃河水景公園區塊VOCs對臭氧生成濳勢影響最大。

(3)國控點周邊揮發性有機物中機動車尾氣排放源的貢獻量最大，其次為餐飲行業等生活類排放源、工業源。