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1. 研究目的与意义

自然界中有机质的分布十分普遍,除生物外,还有大量的煤、石油、油页岩、天然气等沉积矿藏。随着人类对能源需要的不断增长,埋藏在地球不同深部的这些有机质,被大量地开发、利用。随着石油化工、冶金、交通运输的发展,以煤、石油、天然气为原料,新的合成材料(塑料、纤维、橡胶、药物、高能燃料)和各种用同的有机化学试剂等大量生产,并广泛应用于工业、农业、交通部门和人们生活的各个方面,其中有些有机化工产品在使用过程中进入大气所造成的大气污染,甚至比化学工业本身造成的大气污染更为严重。一次污染和二次污染相互影响、相互叠加,光化学烟雾污染现象灰霾过程持续出现,造成空气质量和能见度下降,直接影响到居民的身体健康和生活质量。VOCs和NOx是光化学烟雾形成的重要前体物。现有研究已证实,机动车尾气排放是城市环境空气中VOCs的主要来源:其对城市环境空气VOCs的来源贡献率约为40%～60%。全世界每年人工合成的有机化合物中,许多是有毒和剧毒物质,不同程度地危害着自然界的生态平衡,严重威胁着人类的健康。有机化学工业的发展,使有机化合物的数目远远超过无机化合物的总数。

近年来,我国经济发展迅速,与此同时,环境污染问题也日益严重。随着工业化进程的不断发展,大量的有机污染物被排放到环境中,对人类健康和生态环境造成了极大地危害。其中挥发性有机物(VOCs)的危害越来越受到人类的重视,成为当前研究的热点之一。挥发性有机物有三致效应,能通过呼吸道,皮肤和饮食等方式进入人体,达到一定限值时,人体就会产生不适感,严重时会导致中毒,甚至死亡。2013年全国各大城市雾霾天气的出现,使更多的人意识到挥发性有机物(VOCs)对大气环境和人体健康造成的危害,同时给我国的大气污染防治工作带来了新的任务。因此研究交通区域与背景区域VOCs来源与浓度水平有利于对南京城市空气质量治理。

2. 国内外研究现状分析

国外研究现状

国外对城市大气污染的研究由来已久，世界各国对于挥发性有机物的研究最早可以追溯到1940年美国洛杉矶首次出现的光化学烟雾污染事件。五十年代初haggen-smit确定了光化学烟雾中的刺激性气体为臭氧，并初步提出了有关烟雾形成的理论：洛杉矶烟雾是由于南加利福尼亚阳光引发了大气中存在的碳氢化合物和氮氧化合物之间的化学反应造成的，并认为城市大气中vocs和nox的主要来源是汽车尾气。近年来,国外对城市空气中vocs的研究有很多报道,主要是监测分析城市空气中vocs的主要组分及分析其主要来源。国外大气vocs的源解析研究起步较早，20世纪70年代起美国epa就发行了cmb1.0版本的应用软件，源解析研究取得了较大发展。vega和Ｎa利用cmb受体模型分别在墨西哥、韩国首尔对大气vocs进行了来源解析，结果发现，墨西哥大气vocs主要来源于机动车尾气和液化石油气（lpg）的使用与泄露，分别占58.7％和24.2％；而韩国首尔机动车尾气、溶剂使用、油气挥发、液化石油气（lpg）以及天然气（ng）的相对贡献依次为52％、26％、15％、5％和2％。touaty等对巴黎某隧道大气vocs进行了实地测量和模型估算,指出异戊烷和乙烯是含量最丰富的vocs物种,分别占tvocs质量浓度的25％和21.4％;其次是乙炔、丙烯和正丁烷，分别占tvoc质量浓度的10％。shinjisaito等利用gc/fid分析了2003-2004年日本名古屋大气中48种nmhcs的组成特征,研究发现,名古屋的标准浓度为28.6ppbv,其中烷烃、烯烃、芳香烃和乙炔的百分含量依次为58%、17%、19%和7%,而且在11月-2月较高,6月-8月较低,季节变化主要受烷烃的影响；丙烯当量浓度为52.8ppbc,其中烷烃、烯烃、芳香烃和乙炔的百分含量依次为25%、42%、40%和1%,季节变化主要受烯烃和芳香烃的影响,而且在6月-9月较高,是由于夏季植物排放的异戊二烯较多；高的丙烯当量浓度使名古屋在夏季易形成o3和soa污染。

国内研究现状

3. 研究的基本内容与计划

（1）：在南京市选取两个功能区域作为研究参照，长途东站是各种汽车汇集的区域，可作为交通要道区域研究；紫金山中山陵风景区可作为背景区域研究。选取一天，运用聚合物袋对当天大气收集，时间从早上9：00到下午18：00，在此期间每隔一小时采集一个样品，收集冷藏后分析。

注意：每次采样后都需记录当下的风速、温度、压力、湿度等参数。

（2）：对样品进行分析，得出南京市各功能区域的挥发性有机物的组成特征与来源。

4. 研究创新点

为南京市典型区域的空气质量进行预测评估，做好预防