论文部分内容阅读
挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)包含复杂多变化学组分,是光化学烟雾形成的重要前体物。VOCs与NOx经光化学反应生成二次污染物,如臭氧(O3)、过氧乙酰硝酸酯(PAN)和有机气溶胶(SOR)等,直接影响环境、天气和气候,甚至对人体健康有危害作用。研究环境空气中VOCs的组成特征,并对其进行来源分析对大气污染物的防治与控制有重要的意义。以朔州市城区大气中的VOCs为研究对象,利用VOCs采样仪苏玛罐于市区内的2个点位交通密集区以及居住办公混合区(SH、PS)采集VOCs,运用预浓缩仪—气相色谱/质谱联用仪(GC/MSD/FID/ECD)对采集的VOCs组分进行测试,分析56个VOCs物种的浓度水平、空间分布特征、反应活性,对VOCs优势物种进行健康风险评价,并探讨其主要来源。获得的主要结论如下:(1)从污染物组成来看,朔州市环境空气中VOCs物种共包括烷烃类29种、烯烃类11种、芳香烃类16种。总挥发性有机化合物TVOC平均浓度变化为76.40μg/m3,变化范围为36.32~141.42μg/m3。VOCs的主要组分是烷烃和芳香烃类。其中,SH点位芳香烃类化合物浓度为36.12μg/m3,明显高于PS点位芳香烃类化合物9.29μg/m3。(2)SH点位,反应活最强的物质是1-丁烯,其次是1,2,4-三甲基苯。PS点位反应活最强的物质是1-丁烯,其次是丙烯。SH点位烷烃、烯烃、芳香烃物种化学反应活性占TVOC的百分比分别为17%、33%、45%。PS点位烷烃、烯烃、芳香烃物种占TVOC的化学反应活性百分比分别为17%、54%、22%。朔州市大气VOCs中对臭氧生成潜势OFP贡献最大的前10个物种:乙烯、正丁烷、乙烷、丙烷、异戊烷、异丁烷、正戊烷、丙烯、甲苯、对二甲苯。这10个物种对OFP的贡献占96.29%。尽管烯烃和芳香烃物种占TVOC的百分比相对较低,但对OFP值的贡献率相对较高。(3)经健康风险评价“四步法”评估得到:各VOCs物种非致癌风险值HQ在1.32×10-3~8.12×10-1之间。两个点位的非致癌风险总和HI均小于1,苯的致癌风险值Risk小于10-6。该地区环境空气中VOCs物种不具有非致癌风险,同时也不具有致癌风险。(4)经因子分析得出,汽车尾气排放、燃烧排放以及溶剂挥发是朔州市环境空气中VOCs的主要来源。其中汽车尾气排放对SH点位和PS点位的VOCs数据变量解释分别为48.737%、64.707%。