广州市黄埔区臭氧污染特征研究

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1、分类号：密级：学校代码：11078保密日期：学号：保密期限：广州大学硕士学位论文广州市黄埔区臭氧污染特征研究钟漂斯学科专业（领域）：环境工程研究方向：大气污染防治与治理论文答辩日期：2018年5月31日指导教师（签名）：答辩委员会主席（签名）：答辩委员会委员（签名）：广州市黄埔区臭氧污染特征研究专业：环境工程硕士生：钟漂斯指导教师：黄祖照摘要PM2.5和臭氧是目前我国面临的两大空气质量难题。近年来，珠江三角洲地区PM2.5污染形势有所改善。PM2.5浓度逐年下降，臭氧超标率与PM2.5相当，甚至超过PM2.5成为主要污染物。近地面高浓度的臭氧污染不仅对人类健康、农作物产量和植被生

2、长有严重影响，还能影响全球气候变化。近期在世界各地的研究都表明近地面的臭氧呈现出不同程度的增长趋势。VOCS-NOX-O3之间存在复杂的非线性关系给研究臭氧的形成机制和污染防治都带来了巨大的困难。为了有效地控制臭氧浓度增长，必须探索臭氧的成因机制和臭氧敏感型的区域差异性，厘清其关键前体物VOCS的种类及其对臭氧生成的贡献，才能因地制宜制定臭氧控制措施。本研究基于近三年来广州市黄埔区6个大气自动监测站点的O3和NOX的监测数据，结合1个某大型居民小区的VOCS在线监测数据，对广州市黄埔区O3及其前体物的污染特征、臭氧生成敏感型、VOCS关键种类等进行研究，主要研究结果如下：（1）利

3、用统计分析方法对2015-2017年的臭氧浓度进行分析，结果表明，广州市黄埔区空气中的O3小时值超标的日数和时数不降反升。2017年臭氧日最大8小时浓度超标天数为30天，超标率为8.22%。臭氧浓度的日变化为单峰型，O3最高值出现在15:00点前后。黄埔区有明显的“周末效应”，受人为活动的影响比较大。（2）2015~2017年NOX浓度年均值逐年上升，并超过国家二级标准限值。氮氧化物超标集中于冬季。NO-NO2-NOX浓度日变化为双峰曲线，跟上下班高峰时间一致，可以反映出氮氧化物浓度主要受机动车排气污染影响。（3）使用SPIMS-1000挥发性有机物质谱仪，测得44种VOCS。观

4、测期间各物种浓度变化大小为烷烃＞烯烃＞卤代烃＞芳香烃。整个观测时段VOCS的小I时平均浓度为75.75ppb，其中烷烃占比50.9%，是VOCS中最主要的组分。VOCS日变化特征表明，夜间浓度高于白天。在晚上20:00浓度有上升的趋势主要是由于边界层高度变低所致。（4）获取汽车制造业的特征性排放谱，该行业VOCS浓度趋势为夜间VOCS浓度总体高于白天。各物种浓度变化大小均为烷烃＞烯烃＞卤代烃＞芳香烃。烷烃是汽车制造业VOCS中含量最大的物质种类。（5）利用VOCS/NOX比值法对黄埔区臭氧光化学敏感性进行初步判别，观测期间广州市黄埔区臭氧为VOCS敏感型，因此，制定针对VOCS的

5、减排措施能更有效地达到降低臭氧浓度的效果。（6）采用等效丙烯浓度（PEC）和臭氧生成潜势（OFP）方法对VOCS反应活性进行研究，结果表明，PEC中烯烃、烷烃、芳香烃占比分别为58%、30%、12%。OFP中烯烃、芳香烃、烷烃占比分别为62%、20%、18%。关键词：臭氧，前体物，污染特征，光化学敏感性IIStudyonOzonePollutionCharacteristicinHuangpuDistrictofGuangzhouMajor:EnvironmentalengineeringName:piaosiZhongSupervisor:zuzhaoHuangAbstract

6、PM2.5andozonearetwomajorairqualityproblemsinChina.Inrecentyears,PM2.5pollutioninthepearlriverdeltaregionhasimproved.TheconcentrationofPM2.5isdecreasingyearbyyear,andtherateofozoneexceedsthePM2.5level,whichisevenhigherthanPM2.5.Ozonepollutionnearthegroundisnotonlyseriousforhumanhealth,cropyiel

7、dandvegetationgrowth,butalsoaffectsglobalclimatechange.Recentstudiesaroundtheworldhaveshownthatozonenearthegroundexhibitsvaryingdegreesofgrowth.ThecomplexnonlinearrelationshipbetweenVOCS-NOX-O3hasbroughtgreatdifficultiestothestudyoftheformati