基于化学损耗矫正的青岛胶州市环境VOCs来源解析

臭氧已成为影响我国环境空气质量的重要污染物之一,准确解析环境臭氧及其前体物VOCs的关键源类及其贡献对于有效防控臭氧污染具有重要作用.因此,利用光化学年龄参数方法估算了青岛胶州市2021年1月1日至2月28日在线VOCs监测数据的初始浓度,矫正环境VOCs物种的光化学损耗;并利用正定矩阵因子分解(PMF)和臭氧生成潜势(OFP)模型进行了环境VOCs及其OFP来源解析研究,以期为青岛市环境臭氧污染的防控提供数据支撑.结果表明,研究期间青岛市环境ρ(TVOCs)和OFP的平均值分别为65.9 μg·m-3和176.7 μg·m-3;其中丙烷浓度(12.4 μg·m-3)和占比(18.9％)最高,而间/对-二甲苯的OFP(24.6 μg·m-3)及占比(13.9％)最高.研究期间TVOCs的初始浓度为153.1 μg·m-3,其光化学损耗率达到63.8％.烯烃是光化学损耗率(92.1％)最高的VOCs物种,其中异戊二烯的光化学损耗率达到98.6％,明显高于其它VOCs物种.基于初始浓度的来源解析(IC-PMF)结果来看,液化石油气(24.2％)、溶剂使用(17.8％)、天然气和石化相关企业排放(16.6％)、汽油挥发(13.2％)、燃烧和汽油车排放(12.2％)、植物排放(8.6％)及柴油车排放(7.4％)是青岛胶州市环境VOCs主要的贡献源类.相比于IC-PMF的解析结果,基于观测浓度的解析结果(OC-PMF)中植物排放贡献被低估了 38.9％,天然气和石化相关企业排放的贡献低估了 28.5％;其贡献的低估量明显高于其它源类.相比春节前,春节期间汽油挥发对于VOCs贡献显著增加;相比春节期间,春节后溶剂使用、燃烧和汽油车排放对于VOCs贡献增加最为明显.研究期间环境臭氧生成的主要贡献源类为溶剂使用(31.3％)、天然气和石化相关企业排放(16.1％)、植物排放(14.5％)和燃烧和汽油车排放(13.2％).春节期间不同时期臭氧生成首要贡献源类表现出明显差异.春节前溶剂使用的贡献浓度最高(71.1 μg·m-3),春节期间汽油挥发是最高的贡献源类(34.4 μg·m-3),而春节后植物排放是最高的贡献源类(39.1 μg·m-3).