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HaChi夏季外场中VOCs反应活性及对臭氧产生的影响

冉靓  赵春生  徐婉筠  卢学强  韩萌  林伟立  颜鹏  徐晓斌  邓兆泽  马楠  刘鹏飞  余杰  梁文德  陈丽丽  
【摘要】:Ha Chi(Haze in China)夏季外场于2009年7月10日到8月13日在天津市武清气象局(39°23′N,117°01′E,7.4ma.s.l.)进行。该站点位于华北平原上,处于两个超大型城市北京和天津之间,同时受到城市群落和以石油化工工业为主的环渤海大型工业区的人为排放源影响,以及华北平原这个耕地面积广阔的农业区内植被排放源的影响。在华北平原城市群之间开展的武清HaChi外场观测能够增进我们对这一污染严重地区臭氧光化学过程的理解,帮助我们建立区域尺度的臭氧污染治理措施。本文对观测的臭氧及其前体物(氮氧化物(NOx)和挥发性有机化合物(VOCs))进行了特征分析,并讨论了VOCs反应活性对臭氧产生的影响。在为期五周的观测中,有大约三分之二的日子都出现了臭氧污染事件,即臭氧8小时平均浓度高于80ppbv的持续时间超过4小时,表明这一地区在夏季有着长时间的臭氧暴露危害。观测期间NOx和VOCs的平均浓度分别为20ppbv和650ppbC。总体而言,对VOCs总反应活性贡献最大的是人为活动排放的VOCs。不过,植被排放VOCs(如异戊二烯)的臭氧产生潜力也不容忽视,尤其是在植被VOCs大量排放的白天。对臭氧产生最重要的VOCs物种是:2-丁烯(18%),异戊二烯(15%),三甲基苯(11%),二甲苯(8.5%),3-甲基己烷(6%),正己烷(5%)和甲苯(4.5%)。观测的VOCs/NOx比值和使用光化学箱模式进行的敏感性实验都表明,武清的臭氧产生对NOx最为敏感。模拟结果同时还显示,臭氧产生对VOCs反应活性也存在着一定的敏感性,尽管这种敏感性在很大程度上依赖于NOx浓度的高低。

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