珠三角挥发性有机物的大气化学转化对臭氧生成潜势影响研究

In Pearl River Delta (PRD) region, atmospheric chemistry process is active, atmospheric oxidation is enhanced, and ozone pollution is prominent. Ozone formation potential(OFP) method is widely used at home and abroad to efficiently evaluate ozone formation. However, without considering VOCs chemical loss, ozone formation potential is underestimated when using traditional OFP method to assess the VOCs effect on ozone formation. In addition, the parametric models for quantitative characterization of VOCs chemical loss vary by region because of the diversity of VOCs emission characteristics. Thus, the project aims to base on on-line measurement of VOCs(NMHCs+OVOCs), by calculating multiple regression of atmospheric VOCs concentration using first-order kinetics equation of OH radical oxidation of VOCs, with the photochemical age method, we would explore local parameterized model to quantify and characterize primary emission and secondary chemical evolution of VOCs in PRD region. By investigating the impact of VOCs atmospheric chemical loss on ozone formation potential, we would also explore OFP method not only based on observational VOCs calculation, but also consider chemical loss to accurately assess ozone formation in this region. This project could improve our knowledge on photochemical ozone pollution and provide scientific support for ozone pollution control in PRD region.

珠三角城市大气化学过程活跃，大气氧化性增强，臭氧污染突出。臭氧生成潜势(OFP)方法是一种有效评估臭氧生成的方法，在国内外被广泛应用。但是,传统的OFP方法评价VOCs对臭氧生成影响的过程中，未考虑VOCs的化学损耗，造成臭氧生成潜势的低估。此外，由于各地区VOCs排放特征差异，用于量化表征VOCs化学损耗的参数化模型不尽相同。本项目旨在通过全谱VOCs物种(NMHCs+OVOCs)的在线测量，采用VOCs物种在大气中被OH自由基氧化的一级动力学的消耗关系式，基于光化学龄方法，对大气中VOCs物种浓度进行多元回归，发展本地参数化模型量化表征珠三角城市VOCs的一次排放和二次化学转化。探讨VOCs大气化学损耗对臭氧生成潜势影响，发展以实测VOCs计算为基础，兼顾化学损耗的臭氧生成潜势评估方法。本项目将有助于推进珠三角地区对臭氧光化学污染的认识，为臭氧防控提供科学依据。

珠三角城市大气化学过程活跃，臭氧污染突出。臭氧生成潜势(OFP)方法是一种有效评估臭氧生成的方法，在国内外被广泛应用。但是,传统的OFP方法评价VOCs对臭氧生成影响的过程中，未考虑VOCs的化学损耗，造成臭氧生成潜势的低估。此外，由于各地区VOCs排放特征差异，用于量化表征VOCs化学损耗的参数化模型不尽相同。本研究通过依托珠三角广州海珠城市生态气象综合观测基地以及广州番禺大气成分站，开展不同型号的VOCs在线监测仪器的标定、质控及比对研究，获取了准确全谱VOCs(NMHCs+OVOCs)在线观测数据，协同开展大气光化学污染物(O3、NOx、CO等)及气象要素(风向、风速、温度、相对湿度等)相关观测并获取了相关要素资料，通过对大气光化学污染物及气象要素的季节变化规律、日变化规律及全谱VOCs组分季节特征分析，掌握了珠三角地区大气光化学污染特征。通过对特征物的选择、物种对选择、物种对的初始排放比等相关参数进行本地化的设置，构建并发展了适合该地区不同季节的基于光化学龄的参数化模型，实现OVOCs的一次排放和二次化学生成来源的区分及精准量化。在此基础上，进一步通过采用与OH自由基氧化的一级动力学消耗关系式，实现了一次排放全谱VOCs损耗的定量评估。通过基于国内外不同版本的MIR值，分别采用结合全谱VOCs损耗浓度的评估方法和直接基于观测浓度的传统评估方法进行比较分析，探讨VOCs化学转化对臭氧生成潜势影响，最终发展了以实测全谱VOCs计算为基础，兼顾化学损耗的臭氧生成潜势评估方法。