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

文档序号:31179266发布日期:2022-08-17 10:38阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法,其特征在于,包括:对vocs物种进行监测,获得所述vocs物种的浓度数据;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;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。2.根据权利要求1所述的基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法,其特征在于,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。3.根据权利要求2所述的基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法,其特征在于,所述nmhcs初始浓度数据的计算式为:[voc
i
]0=[voc
i
]
t
/exp(-k
i
[oh]δt)式中,[voc
i
]0代表排放源排放的voc初始浓度,[voc
i
]
t
代表了监测点的监测到的voc浓度,k
i
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。4.根据权利要求2所述的基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法,其特征在于,所述ovocs初始浓度数据的计算式为:[ovocs]=[tracer]
×
er
ovocs
×
e
[-(knmhcs-ktracer)[oh]

t]
+er
precursor
×
[tracer]
×
k
precursor
/(k
ovocs-k
precursor
)
×
(e
(-kprecursor[oh]

t)-e
(-kovocs[oh]

t)
)/e
(-ktracer[oh]

t)
+er
biogenic
×
isoprene
source
+[bg]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。5.根据权利要求4所述的基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法,其特征在于,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: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]。6.根据权利要求5所述的基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法,其特征在于,所述异戊二烯初始浓度通过以下公式计算得出:异戊二烯在大气中被oh自由基氧化过程为:isoprene+oh

0.63hcho+0.32mvk+0.23macrk1=1.0
×
10-10
cm-3
s-1
mvk+oh

产物k2=1.9
×
10-11
cm-3
s-1
macr+oh

产物k3=3.3
×
10-11
cm-3
s-1
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;mvk与异戊二烯的浓度比值与oh暴露量有如下关系:mvk/isoprene=0.32k1/(k
2-k1)
×
(1-e
((k1-k2)[oh]

t)
)
macr与异戊二烯的浓度比值与oh暴露量有如下关系:macr/isoprene=0.23k1/(k
3-k1)
×
(1-e
((k1-k3)[oh]

t)
)式中,[oh]

t为大气中oh暴露量。7.根据权利要求4所述的基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法,其特征在于,所述特征物为乙炔。8.根据权利要求3至7任意一项所述的基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法,其特征在于,所述光化学龄的计算公式为:式中,b和c代表voc特定物种对,k
b
是voc物种b与oh自由基的反应速率,k
c
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。9.根据权利要求3至7任意一项所述的基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法,其特征在于,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:[中间态产物]/[rh]=y
中间态产物
×
k1/(k
2-k1)
×
(1-exp(k
1-k2)[oh]

t)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。10.根据权利要求1所述的基于挥发性有机物损耗测量的臭氧生成潜势评估方法,其特征在于,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:根据以下算式分别计算出每个vocs物种的臭氧生成潜势:[voc
i
]
mir
=mir
i
×
[voc
i
]
×
u
i
/u
ozone
式中,[voc
i
]
mir
代表voc物种i的臭氧生成潜势,mir
i
代表voc物种i的最大增量活性值,[voc
i
]代表voc物种i的浓度,u
i
和u
ozone
分别是voc物种i和臭氧的分子量;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。

技术总结
本发明涉及大气环境监测技术领域,公开了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:对VOCs物种进行监测,获得VOCs物种的浓度数据;根据VOCs物种的浓度数据,获得VOCs物种的初始浓度数据;根据VOCs物种的初始浓度数据,计算得出物种臭氧生成潜势。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。实现对臭氧生成潜势的准确评估。实现对臭氧生成潜势的准确评估。


技术研发人员:邹宇 叶代启 范丽雅 邓雪娇 邓涛
受保护的技术使用者:中国气象局广州热带海洋气象研究所(广东省气象科学研究所)
技术研发日:2022.05.16
技术公布日:2022/8/16
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