城市地区VOC排放特征

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Vocus PTR-TOF是一种强大的、低功耗的移动仪器，能够实时测量空气中的挥发性有机化合物(VOCs)，从而解决传统质谱法无法解决的环境和工业问题。本文详细介绍了Vocus PTR-TOF S移动实验室(包括石化设施附近)的VOC排放模式。

城市地区VOC排放特征

挥发性有机化合物富含密集，城市和工业区的空气。虽然人们在这些领域生活和工作，但某些名为“空气毒科”的VOC，包括单环芳烃，可能对人类健康产生负面影响。此外，由于气味，附近的居民可以制造投诉。

严格的法规控制了通过光化学反应添加到臭氧和细颗粒物的化合物。高水平的挥发性有机化合物可能来自工业场所或居民区的点源，也可能来自居民区的非点源人类活动。

工业运营商可能更好地通过发现和定位VOC的来源来更好地收紧其制造系统并减少浪费，因为它们作为设备和基础设施泄漏和效率低下的指标。app亚博体育运营商也可以通过在工作环境中定位VOC来遵守法规。

考虑到中国东部地区的高密度和工业区与居民区的距离，这些问题尤其重要。例如，上海的空气质量经常受到郊区工业区的活动和附近城市污染物的运输的严重影响。

质子转移反应飞行时间质谱（PTR-TOF）是一个独特位于移动监测和点源化学指纹识别的分析技术。这VOCUS PTR-TOF是一种能够以每秒几次的速度直接测量环境空气的仪器平台，提供了对给定环境中VOC含量的近乎实时的测量。高分辨率飞行时间质量分析仪有助于同时测量数万到数千种VOC物种，通过它们的准确质量电荷比来识别。

在本研究中，一个Vocus S PTR-TOF在H_3.O⁺Mode被调集在一辆3.8米高的面包车里。1/8 '取样线以2升/分的流速将环境空气从面包车顶部上方0.5米处抽取。采样线的长度在Vocus PTR仪器入口前方约3米。在日常驾驶前后，进行了零空气和校准测量。仪器采集速率设为1秒，质量范围设为1-500 Th。

VOC热点和点源检测

Vocus S手机在上海的一个大型多机构活动中进行搜索。车道穿过城市、农村和工业区。图1显示了在57.000公里范围内探测到的特定VOCs的热点²．使用谷歌Earth或locspace Viewer探索上海的芳香族VOCs，下载数据集（.kmz）。

图1所示。上海检测到的基线上述所选VOC的浓度。不同的VOC由颜色表示。标度是对数，从100个PPT到1.6 ppm;高度和颜色强度表示混合比。未显示混合比率小于100 ppt的点。图片来源:TOFWERK

还可以将移动PTR-TOF使用到较小区域中的目标点源。中国东部的石化厂作为另一个搜索模式，通过该模式，沃斯斯S被驱动。在该搜索模式中，检测到数百个VOC，在混合比率范围内，其范围为每万亿份（PPT）到超过每百万（PPM）（图2A）。

图2A仅示出了检测到的VOC的子集，表明需要大，动态范围和同时采集大量VOC质量。如果使用具有高质量分辨率的仪器，则可以在图2A中示出了许多等因素质量。

还发现VOC混合物的组成从点到点显着变化。VOC的相关性分析确定了设施存在的VOC混合物的前十个源。然后使用来自该分析的数据来量化每个来源到设施中存在的VOC总量的贡献（图2）。图2A中包含的VOC用于源分摊分析。由于它们的信噪比高于2，因此选择了这些特定的VOC。

重要的是在源分析分析中包含甚至具有较小混合比的VOC。这是因为它们可以在两个来源的化学指纹之间提供必要的区别。

十大混合挥发性有机物来源约占总量的92%VOC的排放在现场检测到的。检测到的其余排放物几乎都是纯苯。发现的各种来源与位于设施不同区域的精炼和储存设备有关。app亚博体育通过在地图上绘制测量到的VOCs，可以确定每个VOC源的位置(图3)。总的来说，使用移动实验室对这个特定地点的表征用了不到一个小时。

图2。一个．石化工业园区的VOCs种类繁多，浓度从10ppt到1000ppb不等。B．观察到的VOC的因子分析揭示了较少数量的来源，每个源具有明显的VOC组合物。饼图显示每个来源到总VOC的贡献。C．混合挥发性有机物来源的质谱。图片来源:TOFWERK

图3。石化设施中组分不同的VOC烟雾的位置。图片来源:TOFWERK

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