汾渭平原典型城市含氧挥发性有机物（OVOCs）的分布、来源及对臭氧生成的影响

Fenwei Basin was first listed as one of the key areas for air pollution prevention and control in China in 2018, and it is facing more and more serious ozone pollution problem in recent several years. Volatile Organic Compounds (VOCs) and Oxygenated Volatile Organic Compounds (OVOCs) are important precursors of ozone formation. The development of on-line OVOCs measurement techniques and research on their primary/secondary sources and transformation mechanism is not only the frontiers of environmental earth science research, but also closely follows the urgent need for improving air quality in China. This project will combine filed measurements and modelling work to illustrate the spatial and temporal distribution of VOCs and OVOCs in urban areas of Fenwei Basin through firstly applying PTR-MS to continuously measure ambient VOCs and OVOCs. Moreover, this project will fill the knowledge gap in research on ambient OVOCs in Fenwei Basin. Meanwhile, this study will separate multiple primary and secondary sources of OVOCs, including alcohols, aldehydes, ketones, and acids. Finally, this project will clarify the mechanism and influence of OVOCs on ozone formation, which can provide scientific results and theoretical guidance for the prevention and control of air pollution in Fenwei Basin.

汾渭平原已于2018年首次被列为我国大气污染防治的重点区域之一，且该区域臭氧污染问题日渐显著。挥发性有机物（VOCs），尤其是含氧挥发性有机物（OVOCs）是臭氧生成的重要前体物，开展其在线检测技术以及深入研究OVOCs的一次与二次来源及转化及机制不仅是地球环境科学研究的前沿之一，更紧扣我国改善空气质量的紧迫需求。本研究将在汾渭平原典型城市开展VOCs和OVOCs外场观测及模式模拟工作，首次应用PTR-MS在线监测技术及其他离线分析手段摸清汾渭平原地区OVOCs时空分布特征，填补我国汾渭平原城市地区大气环境OVOCs相关研究的空白。同时，本研究将对包括醇类、醛类、酮类、酸类等各类OVOCs物种进行一次与二次来源区分，进而厘清其对臭氧生成的作用机制和影响，为我国汾渭平原地区大气污染防治提供科学依据和理论指导。

本项目在汾渭平原典型城市开展了大气VOCs和OVOCs观测及模式模拟工作，应用在线及离线监测分析技术研究了汾渭平原典型城市大气OVOCs时空分布特征。同时，本项目针对包括醇类、醛类、酮类、酸类等各类OVOCs物种进行一次与二次来源区分的方法研究，通过夜间监测数据利用线性回归拟合方法（LRF）获得其一次排放率（ER），由一氧化碳和VOC基于LRF计算得到的ER值，进一步推导出环境大气中各VOCs物种的一次来源贡献体积浓度，而背景浓度则由0.1分位数确定。二次源贡献体积浓度则由大气环境总浓度与一次来源贡献体积浓度及背景浓度的差值确定。利用此方法获得的一次来源、二次来源、背景浓度的日变化显示，对于二次来源的区分行之有效。研究发现汾渭平原典型城市地区大气VOCs主要来源包括移动源、石油气挥发、溶剂使用源、二次源及生物排放源，其中OVOCs的主要来源为移动源、二次源及溶剂使用源。