中国連雲港市の機能別ゾーンにおける夏季と秋季の揮発性有機化合物の汚染特性とオゾン形成能

[Pollution Characteristics and Ozone Formation Potential of Ambient Volatile Organic Compounds(VOCs)in Summer and Autumn in Different Functional Zones of Lianyungang, China].

• Yue-Zhen Qiao
• Feng Chen
• Hui-Peng Li
• Qiu-Yue Zhao

抄録

大気中の揮発性有機化合物（VOC）は、2018年夏から秋にかけて連雲港のさまざまな機能区から採取した。1,197種のVOCsを極低温前濃縮およびガスクロマトグラフィー-質量分析法（GC/MS）で測定した。VOCsのオゾン発生ポテンシャル(OFP)は最大増分反応度(MIR)により推定した。その結果、VOCsの平均体積分率は(22.1±13.1)×10であった。アルカン及びC2-C4のアルケン類、アセトン及び酢酸エチルが優勢であり、TVOCの59.8%〜75.8%を占めた。平均体積分率は工業地帯が最も大きく［(28.4±13.5)×10］、次いで景観地帯［(21.7±4.4)×10］、交通・住宅混在地帯［(20.8±7.2)×10］であった。秋のVOC濃度は夏に比べて有意に高かった。秋の体積分率が最も高かったのは工業地帯であり（35.4×10）、夏の体積分率が最も高かったのは景勝地帯であった（21.5×10）。VOCの主な成分は、アルカン、硫黄または酸素を含む化合物とハロゲン化炭化水素で、それぞれ35.3％、26.9％、15.6％を占めていた。工業地帯では、工業排出物のため、硫黄含有化合物や酸素含有化合物の含有量が景勝地帯や交通・住宅混在地帯に比べて有意に高くなっていた。T/B（トルエン/ベンゼン）の平均比率から、都市部では自動車や溶剤の使用がVOCの主な発生源であることが示唆された。OFPが最も高いのは工業地帯で、次いで交通・住宅混在地帯、景観地帯の順であった。OFP の最大の寄与者はアルケン類と芳香族であった。

Atmospheric volatile organic compounds (VOCs) were collected from different functional zones of Lianyungang during the summer and autumn of 2018. One-hundred-seven VOCs species were measured by cryogenic pre-concentration and gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). The ozone generation potential (OFP) of VOCs was estimated by maximum incremental reactivity (MIR). Results showed that the average volume fraction of VOCs was (22.1±13.1)×10. Alkanes and alkenes from C2-C4 as well as acetone and ethyl acetate were the predominant species, accounting for 59.8%-75.8% of TVOCs. The mean volume fraction in the industrial zone was the largest[(28.4±13.5)×10], followed by the scenic zone[(21.7±4.4)×10] and the traffic and residential mixed zone[(20.8±7.2)×10]. The concentration of VOCs in autumn was significantly higher than that in summer. The industrial zone was the site with the highest volume fraction in autumn (35.4×10), while the scenic zone had the highest volume fraction in summer (21.5×10). Alkane, sulfur, or oxygen containing compounds and halogenated hydrocarbons were the predominant components of VOCs, accounting for 35.3%, 26.9%, and 15.6% of the total amount, respectively. Due to industrial emissions, the content of sulfur or oxygen containing compounds in the industrial zone was significantly higher than that in scenic zone and the traffic and residential mixed zone. The average ratio of T/B (toluene/benzene) indicated that vehicle and solvent use were the main sources of VOCs in the urban area. The highest OFP was found in the industrial zone, followed by the traffic and residential mixed zone and the scenic zone. Alkenes and aromatics were the largest contributors to OFP.