一种基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法与流程

1.本发明涉及大气环境监测技术领域，特别是涉及一种基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法。


背景技术：

2.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(ozone formation potentials，ofp)方法是一种有效评估臭氧生成的方法，在国内外广泛应用。对臭氧生成潜势评估最常用是最大增量反应活性(mir)方法，该方法计算方式如下：
3.[voci]
mir
＝miri×
[voci]
×
ui/u
ozone
[0004]
式中,[voci]
mir
代表voc物种i的臭氧生成潜势，miri代表voc物种i的最大增量活性值，[voci]代表voc物种i的浓度，ui和u
ozone
分别是voc物种i和臭氧的分子量。
[0005]
该方法中miri值采用模式模拟方法获得，虽然mir因子自身存在不确定性，受当地气象条件和大气组分等因素制约，但是不同版本的mir值计算的臭氧生成潜势结果表明：vocs的活性(臭氧生成潜势)绝对值下降，vocs的相对活性排名并没有发生显著改变。基于mir活性的臭氧生成潜势(ofp)方法仍然是当今一种非常有效评估臭氧生成方法，通过该方法制定的前期臭氧控制策略现在仍然适用，也将继续为未来臭氧防控提供科学依据。
[0006]
该方法在臭氧潜势评估方法过程中，[voci]值是采用观测站点监测voc物种大气浓度来评价其对臭氧生成影响，并未考虑挥发性有机物(volatileorganic compounds，vocs)在传输过程中(即从排放源排放到观测站点被监测过程)的大气化学损耗，而臭氧的生成过程是与挥发性有机物(vocs)在大气中的化学消耗相关联，这导致了臭氧生成潜势被低估。
[0007]
鉴于传统的臭氧生成潜势(ofp)方法评价挥发性有机物(vocs)对臭氧生成影响的过程中，未考虑挥发性有机物(vocs)的化学损耗，造成臭氧生成潜势的低估。对于本领域技术人员来说，设计一种基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法显得尤为重要。


技术实现要素：

[0008]
本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法，通过考虑挥发性有机物(vocs)的化学损耗，实现对臭氧生成潜势的正确评估过程。
[0009]
为了能够达到上述目的，本发明的技术方案是：一种基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法，包括：
[0010]
对vocs物种进行监测，获得所述vocs物种的浓度数据；
[0011]
根据所述vocs物种的浓度数据，获得所述vocs物种的初始浓度数据；
[0012]
根据所述vocs物种的初始浓度数据，计算得出物种臭氧生成潜势。
[0013]
进一步地，所述vocs物种的初始浓度数据包括nmhcs初始浓度数据和ovocs初始浓
度数据。
[0014]
进一步地，所述nmhcs初始浓度数据的计算式为：
[0015]
[voci]0＝[voci]
t
/exp(-ki[oh]δt)
[0016]
式中,[voci]0代表排放源排放的voc初始浓度，[voci]
t
代表了监测点的监测到的voc浓度，ki指voc和oh自由基的反应速率，[oh]指oh自由基的浓度，δt指光化学龄。
[0017]
进一步地，所述ovocs初始浓度数据的计算式为：
[0018]
[ovocs]＝[tracer]
×
er
ovocs
×e[-(knmhcs-ktracer)[oh]
△
t]
+er
precursor
×
[tracer]
×kprecursor
/(k
ovocs-k
precursor
)
×
(e
(-kprecursor[oh]
△
t)-e
(-kovocs[oh]
△
t)
)/e
(-ktracer[oh]
△
t)
+er
biogenic
×
isoprene
source
+[bg]
[0019]
式中，[tracer]为特征物的初始浓度，er
ovocs
为ovocs物种相对于特征物的初始排放比，k
nmhcs
为nmhcs物种与oh自由基的反应速率常数，k
tracer
为特征物与oh自由基的反应速率常数，[oh]为oh自由基平均浓度，
△
t为光化学龄，er
precursor
为ovocs前体物相对于乙炔的初始排放比和ovocs生成产率的乘积，k
precursor
为ovocs前体物与oh自由基的反应速率常数，k
ovocs
为ovocs与oh自由基的反应速率常数，er
biogenic
为ovocs物种相对于异戊二烯的初始排放比，isoprene
source
为异戊二烯初始浓度，[bg]为ovocs的背景浓度，所述er
ovocs
、er
precursor
、er
biogenic
、k
precursor
和[bg]通过多元非线性回归模型计算得出。
[0020]
进一步地，所述er
ovocs
、er
precursor
、er
biogenic
、k
precursor
和[bg]通过多元非线性回归模型计算得出步骤包括：
[0021]
通过将所述[tracer]、k
nmhcs
、k
tracer
、k
precursor
、k
ovocs
、isoprene
source
、[oh]和
△
t输入至所述多元非线性回归模型，回归得到的参数为所述er
ovocs
、er
precursor
、er
biogenic
、k
precursor
和[bg]。
[0022]
进一步地，所述异戊二烯初始浓度通过以下公式计算得出：
[0023]
异戊二烯在大气中被oh自由基氧化过程为：
[0024]
isoprene+oh
→
0.63hcho+0.32mvk+0.23macr
[0025]
k1＝1.0
×
10-10
cm-3
s-1
[0026]
mvk+oh
→
产物k2＝1.9
×
10-11
cm-3
s-1
[0027]
macr+oh
→
产物k3＝3.3
×
10-11
cm-3
s-1
[0028]
式中，isoprene为异戊二烯，hcho为甲醛，mvk为甲基乙烯基酮，macr为甲基丙烯醛；
[0029]
mvk与异戊二烯的浓度比值与oh暴露量有如下关系：
[0030]
mvk/isoprene＝0.32k1/(k
2-k1)
×
(1-e
((k1-k2)[oh]
△
t)
)
[0031]
macr与异戊二烯的浓度比值与oh暴露量有如下关系：
[0032]
macr/isoprene＝0.23k1/(k
3-k1)
×
(1-e
((k1-k3)[oh]
△
t)
)
[0033]
式中,[oh]
△
t为大气中oh暴露量。
[0034]
优选地，所述特征物为乙炔。
[0035]
可选地，所述光化学龄的计算公式为：
[0036][0037]
式中,b和c代表voc特定物种对，kb是voc物种b与oh自由基的反应速率，kc是voc物
种c与oh自由基的反应速率，是指voc物种b和c的初始排放比，是指voc物种b和c在t时刻的观测浓度比。
[0038]
可选地，所述光化学龄由中间态产物浓度与中间态产物前体物浓度[rh]相关关系式转换得出，且所述中间态产物的反应生成和去除均为一级反应，所述中间态产物浓度与中间态产物前体物浓度[rh]相关关系式为：
[0039]
[中间态产物]/[rh]＝y
中间态产物
×
k1/(k
2-k1)
×
(1-exp(k
1-k2)[oh]
△
t)
[0040]
式中，[中间态产物]为中间态产物浓度，[rh]为中间态产物前体物浓度，y
中间态产物
为烷基rh与oh自由基反应生成中间态产物的生成产率，k1和k2为反应速率常数，[oh]为oh自由基平均浓度，
△
t为光化学龄。
[0041]
进一步地，所述根据所述vocs物种的物种初始浓度数据，计算得出物种臭氧生成潜势的步骤包括：
[0042]
根据以下算式分别计算出每个vocs物种的臭氧生成潜势：
[0043]
[voci]
mir
＝miri×
[voci]
×
ui/u
ozone
[0044]
式中,[voci]
mir
代表voc物种i的臭氧生成潜势，miri代表voc物种i的最大增量活性值，[voci]代表voc物种i的浓度，ui和u
ozone
分别是voc物种i和臭氧的分子量；
[0045]
将每个vocs物种的臭氧生成潜势求和，得到vocs的臭氧生成潜势。
[0046]
本发明与现有技术相比至少具有以下优点：
[0047]
本发明基于实测vocs(nmhcs+ovocs)计算为基础、兼顾化学损耗的臭氧生成潜势(ofp)方法，实现对臭氧生成潜势的准确评估。
附图说明
[0048]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049]
图1为本发明基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法流程图；
[0050]
图2为光化学龄与乙苯/乙炔的比值相关关系。
具体实施方式
[0051]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0052]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0053]
基于传统的臭氧生成潜势(ofp)方法评价挥发性有机物(vocs)对臭氧生成影响的过程中，未考虑挥发性有机物(vocs)的化学损耗，造成臭氧生成潜势的低估的现状。本发明对vocs物种(nmhcs和ovocs)的传输过程的化学损耗浓度的定量评估。
[0054]
nmhcs主要包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃，nmhcs均来源于一次排放，包括自然源排放和人为源排放。ovocs主要包括醛、酮、醇、醚等物种，ovocs的来源与nmhcs直接来源于一次排放不同，ovocs的来源包括两部分：一部分来自自然源和人为源的直接排放，另一部分来自nmhcs经过一系列光化学反应转化。因此，对一次排放和二次转化生成的ovocs进行筛选区分并进行量化表征，准确评估其化学损耗，是改进传统臭氧生成潜势评估方法的关键。由于大部分vocs物种的主要氧化去除途径是与oh自由基的反应，通过对ovocs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，使用光化学龄法对大气中ovocs物种浓度进行多元回归，建立参数化模型量化表征城市ovocs的一次排放和二次化学转化。
[0055]
nmhcs物种从排放源排放到监测点被监测过程，公式如下：
[0056][0057]
式中,nmhcs0指nmhcs物种从排放源排放出来的浓度；nmhcs
t
指在监测点监测到的nmhcs物种浓度。nmhcs的损耗为nmhcs
t-nmhcs0，nmhcs的损耗包括两部分，一部分为nmhcs形成臭氧生成潜势的部分，另外一部分是nmhcs生成ovocs的部分。
[0058]
nmhcs转换成ovocs的过程，公式如下：
[0059][0060]
式中,nmhcs
01
指生成ovocs部分的nmhcs的浓度；ovocs
t1
指在监测点监测到的二次转化生成ovocs部分的浓度。nmhcs生成ovocs转化过程的损耗为ovocs
t1-nmhcs
01
，此部分损耗已被包含在(a)式中。
[0061]
一次排放ovocs物种从排放源排放到监测点被监测过程，公式如下：
[0062][0063]
式中,ovocs
02
指ovocs物种从排放源排放出来的一次排放浓度；ovocs
t2
是指在监测点监测到的一次排放ovocs部分的浓度。
[0064]
监测点监测到的ovocs物种浓度计算公式如下：
[0065]
ovocs
t
＝ovocs
t1
+ovocs
t2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(d)
[0066]
式中,ovocs
t
指在监测点监测到的ovocs物种浓度，ovocs
t
包含ovocs
t1
和ovocs
t2
两部分。
[0067]
基于以上信息可知，通过分别计算出nmhcs0浓度，ovocs
t1
浓度和ovocs
02
浓度，并将其将其代入臭氧生成潜势评估公式中的[voci]，进行臭氧生成潜势评估的计算，即可实现对臭氧生成潜势进行准确评估。
[0068]
本专利旨在通过全谱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，发展参数化模型量化表征城市vocs的一次排放和二次化学转化。
[0069]
优选地，通过监测点监测到的nmhcs物种浓度计算nmhcs物种从排放源排放出来的浓度方式，采用nmhcs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，具体公式如下：
[0070]
[voci]
t
＝[voci]0×
exp(-ki[oh]δt)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(e)
[0071]
式中,[voci]
t
代表了监测点的监测到的voc浓度，[voci]0代表排放源排放的voc初
始浓度，ki指voc和oh自由基的反应速率，[oh]指oh自由基的浓度，δt指光化学龄。
[0072]
具体地，光化学龄的计算主要包括以下两种方式：
[0073]
光化学龄的计算方式一：vocs经排放源排放后在大气中的传输，其浓度受到物理稀释和化学消耗共同影响，而针对活性较大的物种可以忽略背景浓度。由于物理扩散对所有vocs物种的稀释比例是一致的，因此，可以推导出两个vocs物种x和y在大气中浓度比值，表示如下：
[0074]
x/y＝x0/y0×
e-(koh
·
x-koh
·
y)[oh]
△
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(f)
[0075]
式中,x0/y0在大气中的初始排放浓度比，
△
t为光化学龄，[oh]
△
t为oh暴露量。需要说明，使用nmhcs物种对的方法计算光化学龄基于以下几点假设：两个nmhcs物种被同时排放进入大气；去除途径均符合一级动力学反应；两个nmhcs物种的背景浓度很低，可以忽略；两个nmhcs物种的去除反应速率有显著差别。
[0076]
对(f)式进行变形，可得出光化学龄的计算公式：
[0077][0078]
式中,b和c代表voc特定物种对，kb是voc物种b与oh自由基的反应速率，kc是voc物种c与oh自由基的反应速率，是指voc物种b和c的初始排放比，是指voc物种b和c在t时刻的观测浓度比。
[0079]
使用nmhcs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,需要有以下几个步骤：
[0080]
物种对的选择，即(g)式中的b和c物种的选择。
[0081]
选择原则是b和c是要有描述光化学反应特征的物种，通常选择化学活性较为活泼的芳香烃，通过将芳香烃与惰性炔烃(例如：乙炔)进行比较，发现芳香烃中的甲苯、乙苯、间对二甲苯以及邻二甲苯具有很好的表征大气光化学反应进程，可以用来作为物种对(如表1所示)。
[0082]
表1：在夏季和秋季，芳香烃与乙炔之间的活性比率
[0083]
夏季甲苯/乙炔乙苯/乙炔间对二甲苯/乙炔邻二甲苯/乙炔日间1.100.310.430.18夜间1.200.360.580.23秋天甲苯/乙炔乙苯/乙炔间对二甲苯/乙炔邻二甲苯/乙炔日间0.900.250.360.13夜间0.980.290.470.16
[0084]
通过表1可知：芳香烃中的甲苯、乙苯、间对二甲苯以及邻二甲苯是可以供选择组成物种对，甲苯、乙苯、间对二甲苯以及邻二甲苯相对于惰性炔烃来说都是比较有活性的。
[0085]
同时，b与c这个物种对要满足具有相同来源并且有不同的化学活性(即与oh自由基反应速率k差异大，表示化学活性差异大)，因此对这些物种进行线性回归分析来确认是否具有相似同源性。
[0086]
表2：在夏季和秋季，选定的芳香烃之间的同源性比值。
[0087][0088][0089]
通过表2可知：通过选定的芳香烃(苯、乙苯、间对二甲苯以及邻二甲苯)进行相互的线性回归判断是否有同源性，结合每个物种的koh(与oh自由基的反应速率常数)，得知各芳香烃的化学活性情况，选出乙苯和间对二甲苯以及乙苯与邻二甲苯的化学活性差异大，最终组成了物种对。
[0090]
可选地，物种b和c物种对为苯和甲苯物种对、乙苯和间对二甲苯物种对、乙苯和邻二甲苯物种对或正丁烷和丙烷物种对。
[0091]
比值的确定，也就是确定物种对的初始排放比，优选采用调研值与测定值的算数平均值。
[0092]
一般是文献调研研究地区的主要排放源，比如广州地区工业排放、机动车排放以及溶剂使用是主要排放源，占总voc排放的80％。通过对这些特定排放过程(机动车排放、溶剂使用、工业排放)物种对的初始排放比调研，发现乙苯/间对二甲苯在机动车排放的初始排放比为0.3-0.5；在溶剂挥发过程的初始排放比是0.4-0.5。最后，结合实际观测，将19:00到第二天6:00这个时段平均值计算乙苯/间对二甲苯作为乙苯和间对二甲苯的初始排放比，比如计算值为0.61。通过上述最终确定乙苯/间对二甲苯的比值为0.5。计算出光化学龄后，将相应的光化学龄代入到e式就可以计算[voci]0初始浓度。
[0093]
可选地，光化学龄的计算方式二：计算光化学龄的方法是连续反应模型。假设存在某有机物a，反应生成中间态产物b，b进一步反应生成产物c。连续反应模型是研究光化学反应中间态产物b。反应过程如下式所示：
[0094][0095]
式中,k1和k2为反应速率常数。
[0096]
其反应需要以下几个特征：产物b需不存在一次排放，且其来源为反应a生成。b的反应生成和去除均是一级反应。大气中经常使用的中间态产物为烷基硝酸酯(rono2)，也可为过氧酰基硝酸酯。烷基硝酸酯浓度与其前体物烷烃浓度[rh]相关关系为：
[0097]
[rono2]/[rh]＝y
rono2
×
k1/(k
2-k1)
×
(1-exp(k
1-k2)[oh]
△
t)(h)
[0098]
式中，[rono2]为烷基硝酸酯浓度，[rh]为烷基硝酸酯前体物烷烃浓度；y
rono2
为烷基rh与oh自由基反应生成rono2的生成产率，k1和k2为反应速率常数，[oh]为oh自由基平均浓度，
△
t为光化学龄。
[0099]
通过将(h)式变形即可计算得到光化学龄
△
t。
[0100]
优选地，关于ovocs
t1
浓度和ovocs
02
浓度的计算过程如下：
[0101]
由于ovocs(主要有醛、酮、醇、醚等物种)的来源非常复杂，一部分来自自然源和人为源的直接排放，另外一部分是nmhcs经过一系列光化学反应转化而来。首先需要对观测的ovocs
t
浓度区分出一次排放而来的(ovocs
t2
)和nmhcs二次转化生成的(ovocs
t1
)，实现ovocs化学转化的量化表征。由于大部分vocs物种的主要氧化去除途径是与oh自由基的反应，因此，可以通过基于光化学龄的参数化模型分别对人为源nmhcs的化学转化、自然源vocs化学转化以及ovocs的二次化学转化进行量化表征，具体步骤如下：
[0102]
人为源nmhcs的化学转化计算过程：
[0103]
如果两个vocs物种活性相差不大(即与oh自由基的反应速率常数)，可以直接将两个vocs做线性相关，线性回归的斜率即为两个物种在大气中的初始排放比。在实际大气中如果能获得各vocs与某特征物种的排放比，则可以描述不同活性的nmhcs物种在大气中化学转化的方法，公式如下：
[0104]
[nmhcs]＝[tracer]
×
er
×e[-(knmhcs-ktracer)[oh]
△
t]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(i)[0105]
式中,[nmhcs]和[tracer]分别是nmhcs物种与特征物的浓度，er为nmhcs物种与特征物的初始排放比，k
nmhcs
和k
tracer
分别是nmhcs物种和特征物与oh自由基的反应速率常数，[oh]和
△
t分别是[oh]自由基的平均浓度和光化学龄。利用特征物的测量浓度和计算的光化学龄通过对nmhcs物种的浓度进行回归，可以得到初始排放比和k
nmhcs
两项参数，该结果可以用于表征各nmhcs物种在大气中的化学转化。
[0106]
比如，选择[tracer]是[乙炔(c2h2)]，将公式(i)变形，公式如下：
[0107]
[nmhcs]＝[c2h2]
×
er
×e[-(knmhcs-kc2h2)[oh]
△
t]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(j)
[0108]
式中,[nmhcs]和[c2h2]分别是nmhcs物种与乙炔的浓度，er为nmhcs物种与乙炔的初始排放比，k
nmhcs
和k
c2h2
分别是nmhcs物种和乙炔与oh自由基的反应速率常数，[oh]和
△
t分别是[oh]自由基的平均浓度和光化学龄。
[0109]
利用特征物乙炔的测量浓度和计算的光化学龄通过对乙苯物种的浓度进行回归，图2描述了乙苯与乙炔的比值随光化学龄的关系，纵坐标代表了乙苯与乙炔的排放比，横坐标代表光化学龄，斜率代表(k
c8h10-k
c2h2
)[oh]，纵坐标截距即光化学龄为0时刻时乙苯相对于乙炔的浓度比(即er)。通过对j式对[nmhcs]物种的浓度进行回归，可以得到初始排放比和k
nmhcs
两项参数。
[0110]
自然源vocs物种的化学转化计算过程：
[0111]
自然源排放的vocs主要有异戊二烯、单萜烯、倍半萜烯和一些ovocs物种(甲醇、甲醛、乙醛、丙酮、甲酸和乙酸等)。由于自然源排放的物种(异戊二烯和单萜烯)的大气化学活
性很强，直接测量浓度会低估自然源的贡献。异戊二烯是自然源最重要物质，最常用的方法是基于异戊二烯在大气中的氧化过程计算异戊二烯的初始浓度。异戊二烯在大气中的氧化途径主要有oh自由基、臭氧和no3自由基。研究表明，oh自由基的氧化仍然是异戊二烯最主要的途径。本发明针对自然源异戊二烯的oh自由基氧化途径进行量化表征。异戊二烯(isoprene)在大气中被oh自由基的氧化过程为:
[0112]
isoprene+oh
→
0.63hcho+0.32mvk+0.23macr
[0113]
k1＝1.0
×
10-10
cm-3
s-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(k)
[0114]
mvk+oh
→
产物k2＝1.9
×
10-11
cm-3
s-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(l)
[0115]
macr+oh
→
产物k3＝3.3
×
10-11
cm-3
s-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(m)
[0116]
异戊二烯的氧化产物主要有甲醛(hcho)、甲基乙烯基酮(mvk)和甲基丙烯醛(macr)，其中甲醛、甲基乙烯基酮和基丙烯醛的产率分别为0.63、0.32和0.23。其中mvk和macr是异戊二烯中最为特异性的产物。mvk与异戊二烯和macr与异戊二烯的浓度比值与oh暴露量([oh]
△
t)有如下关系：
[0117]
mvk/isoprene＝0.32k1/(k
2-k1)
×
(1-e
((k1-k2)[oh]
△
t)
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(n)
[0118]
macr/isoprene＝0.23k1/(k
3-k1)
×
(1-e
((k1-k3)[oh]
△
t)
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(o)
[0119]
根据上述(m)和(n)两式可以计算出异戊二烯在大气中oh暴露量([oh]
△
t)，进一步计算得到异戊二烯的初始浓度。
[0120]
ovocs物种的化学转化计算过程
[0121]
ovocs的来源较nmhcs复杂，根据公式(h)推导出无一次源排放的ovocs物种与tracer(比如乙炔c2h2)的比值表示为：
[0122]
[ovoc]/[c2h2]＝er
precursor
×kprecursor
/(k
ovocs-k
precursor
)
×
(e
(-kprecursor[oh]
△
t)-e
(-kovocs[oh]
△
t)
)/e
(-kc2h2[oh]
△
t)
ꢀꢀꢀꢀ
(p)
[0123]
式中,k
ovocs
为ovocs与oh自由基的反应速率常数，k
c2h2
为乙炔与oh自由基的反应速率常数，k
precursor
为ovocs前体物与oh自由基的反应速率常数，er
precursor
为ovocs前体物相对于乙炔的初始排放比和ovocs生成产率的乘积。[oh]为oh自由基平均浓度，
△
t为光化学龄。进一步结合公式(i)的nmhcs一次排放在大气中的化学转化的参数表征关系式，针对一部分来自自然源和人为源的直接排放，另外一部分是nmhcs经过一系列光化学反应转化而来ovocs物种浓度可表示为：
[0124]
[ovocs]＝[tracer]
×
er
ovocs
×e[-(knmhcs-ktracer)[oh]
△
t]
+er
precursor
×
[tracer]
×kprecursor
/(k
ovocs-k
precursor
)
×
(e
(-kprecursor[oh]
△
t)-e
(-kovocs[oh]
△
t)
)/e
(-ktracer[oh]
△
t)
+er
biogenic
×
isoprene
source
+[bg]
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(q)
[0125]
式中，[tracer]
×
er
ovocs
×e[-(knmhcs-ktracer)[oh]
△
t]
代表ovocs的一次人为排放、er
precursor
×
[tracer]
×kprecursor
/(k
ovocs-k
precursor
)
×
(e
(-kprecursor[oh]
△
t)-e
(-kovocs[oh]
△
t)
)/e
(-ktracer[oh]
△
t)
代表ovocs的二次生成、er
biogenic
×
isoprene
source
代表自然源和[bg]代表背景值。[tracer]、[oh]、isoprene
source
和[bg]分别为tracer、[oh]自由基平均浓度、异戊二烯初始浓度和ovocs的背景浓度。er
ovocs
和er
biogenic
分别为ovocs物种相对于特征物和ovocs相对于异戊二烯的初始排放比。通过输入各相关物种的浓度、光化学龄和特征物及ovocs与oh自由基的反应速率常数，可以得到er
ovocs
、er
precursor
、er
biogenic
、k
precursor
和[bg]，最后计算出一次排放和二次转化生成的ovocs浓度。
[0126]
最后，将计算nmhcs0浓度，ovocs
t1
浓度和ovocs
02
浓度代入臭氧生成潜势评估公式中的[voci]进行臭氧生成潜势评估的计算，建立一种基于挥发性有机物化学损耗定量测量的臭氧生成潜势评估方法。
[0127]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。