杭州湾北岸上海段石化集中区臭氧重污染过程研究

为研究杭州湾O3污染的形成机制,采用在线监测系统对杭州湾北岸上海段石化集中区O3及其前体物开展了为期1个月(2019年5月)的同步连续观测.采用OZIPR(臭氧等值线研究)模型分析O3生成的敏感性.在O3重度污染期间,利用PMF(正定矩阵因子分解)模型对O3前体物——VOCs进行源解析,采用臭氧生成潜势及气团老化分别估算了VOCs的反应活性和化学消耗.结果 表明:①2019年5月杭州湾北岸上海段石化集中区O3的IAQI(空气质量分指数)优良率仅为61.3％,ρ(O3)第90％分位值为173.0μg∕m3.5月22日、23日发生重度O3污染,O3日最大8 h滑动平均值分别为(284.4±19.2)(282.0±14.2)μg∕m3,分别超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准限值(160μg∕m3)的77.75％和76.25％.②O3的生成受VOCs控制,降低VOCs的排放可在一定程度上降低O3的生成,降低NOx的排放反而会促进O3的生成.③O3重度污染期间,VOCs主要来自化工区排放(72.35％)和机动车尾气排放(27.65％).④O3重度污染期间,烯烃、炔烃及芳香烃对O3生成的贡献率之和在80.00％以上,其中丙烯、乙烯和甲苯的贡献率分别为29.97％、15.60％和14.16％;芳香烃及烯烃和炔烃是最主要的VOCs化学消耗物种,其中φ(丙烯)、φ(乙烯)和φ(1,2,4-三甲苯)的消耗量分别为13.57×10-9、4.93×10-9和3.55×10-9.研究显示,杭州湾北岸上海段5月O3的生成受化工区影响显著,丙烯与乙烯是O3重污染期间关键的O3前体物.