潮州市大气中挥发性非甲烷碳氢化合物的特征及来源分析

摘要

潮州市作为广东省东部逐步发展起来的工业城市，2005-2007年的空气质量虽然整体在良好的等级，但却呈现出下滑的趋势。NMHCs作为光化学烟雾的重要前体物，对大气环境有严重的破坏作用。本研究通过对潮州市四个受体采样点和排放源的NMHCs采样分析，共获得54个大气受体样品，10个排放源样品。分析结果发现：
　　 (1)潮州市大气中的NMHCs以C2-C5烷烃、C2-C4的不饱和链烃以及BTEX为主，水美、仙田和绵德大气中NMHCs的不同种类比例基本一致，而管委会大气中的芳香烃浓度比例明显高于其他三个采样点。潮州市大气NMHCs总浓度接近广州。管委会大气中的甲苯浓度远高于其他城市的，与当地工业排放有密切关系。对比采样点的主要NMHCs种类浓度，除了BTEX，其他物质浓度最高的采样点均是绵德。潮州大气中烯烃和芳香烃的臭氧生成贡献率最高，其中甲苯、乙烯为最重要贡献物质。
　　 (2)水美的大部分主要NMHCs和绵德的所有主要NMHCs均和乙炔呈显著相关，而仙田只有苯系物和烯烃与乙炔呈显著相关，管委会大气中的主要NMHCs物种中只有甲苯与乙炔不相关，说明管委会大气中的甲苯大部分不是通过燃烧产生，而主要通过挥发直接进入大气，因此其来源主要是工业有机溶剂挥发。通过BTEX的相关性及比值分析，发现仙田和管委会大气中NMHCs的来源复杂。仙田与绵德的甲苯浓度显著相关，说明其来源与长假激增的机动车排放有关。
　　 (3)园林陶瓷厂排放的NMHCs以芳香烃为主，卫浴陶瓷厂和日用陶瓷厂则是烷烃为主，这和不同类型陶瓷的制作工艺差异有关。机动车尾气样品，由于分析技术限制，未检测到乙烯、乙烷、乙炔等特征排放物，汽油机动车尾气以苯系物和短链烯烃为主，柴油机动车尾气以长链烷烃和短链烯烃为主。煤燃烧以排放苯系物为主，其中甲苯和1，2，4-三甲苯浓度突出；生物质燃烧以排放苯系物和C5的烯烃、烷烃为主，其中苯和甲苯的浓度比例显著。将各NMHCs排放源的BTEX浓度进行对比，机动车的T/B值与同类研究相去甚远，笔者认为与不同的尾气采集方式及机动车类型有关，煤燃烧也与同类研究结果存在很大差异，推断与各地煤品质差异有关。
　　 (4)因子分析结果表明，对潮州市大气中VOCs贡献最大的因素为机动车排放因子(36.96％)，工业释放因子(25.76％)，燃料挥发因子(25.21％)。根据因子得分，可知绵德小学大气NMHCs污染最主要因素是机动车释放因子；管委会在工业释放因子上得分偏高，说明当地NMHCs污染主要源于工业排放，由于在燃料挥发因子上得分也较其他采样点高，说明当地燃料挥发污染情况比另外三个采样点严重。
　　 (5)根据MM5气象模式模拟出的潮州近地面风场图，推断4月29日各采样点NMHCs总浓度的突然升高是受的东南部的潮安县和汕头市澄海区影响，而5月1日NMHCs总浓度小幅度的升高则和珠三角地区外围传输有关，但由于潮州地形特殊，这种影响很有限。

目录

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声明

第一章绪论

1.1 引言

1.2 挥发性非甲烷碳氢化合物概述

1.2.1 种类及来源

1.2.2 对人类健康的危害

1.2.3 光化学特性

1.2.4 臭氧生成潜势

1.3 NMHCs国内外研究进展

1.4来源分析方法

1.4.1 因子分析基本理论

1.4.2 MM5气象模式基本内容

第二章采样及实验分析

2.1 采样地基本介绍

2.2 采样布点

2.3采样时间

2.4. 采样方法

2.5 实验室分析及质量保证

第三章潮州市大气挥发性非甲烷碳氢化合物特征

3.1 大气中NMHCs化学组成特征

3.2 大气中NMHCs的臭氧生成贡献

3.3潮州市NMHCs污染特征

3.3.1 总体污染水平

3.3.2 主要物种的污染水平

3.3.3 主要物种的浓度相关性

3.3.4 BTEX比值特征

3.4小结

第四章挥发性有机物排放源特征

4.1 陶瓷厂源排放NMHCs成分谱

4.2机动车尾气NMHCs成分谱

4.3 煤与生物质燃烧排放NMHCs成分谱

4.4 NMHCs组分特征

4.5 特征比值

4.6小结

第五章源解析

5.1 因子分析结果

5.1.1 可行性检验

5.1.2 变量共同度

5.1.3 特征值与贡献率

5.1.4 因子载荷

5.1.5 因子得分

5.2气象模式分析结果

5.3小结

结论

展望

参考文献

附录

硕士攻读期间发表的论文

致谢