德州市冬季大气挥发性有机物污染特征及其对臭氧和二次有机气溶胶生成的贡献

刘毅 俞颖 宋锴 万子超 陆思华 于雪娜 曾立民 郭松

摘要利用气相色谱-质谱仪/火焰离子检测器（Online-GC-MS/FID）对2017年冬季山东德州大气中99种挥发性有机物（VOCs）进行连续测量，研究了VOCs浓度和组分特征、日变化趋势、来源及其对臭氧（O3）、二次有机气溶胶（SOA）生成的贡献.结果表明，德州大气VOCs平均体积分数为（47.74±33.11）×10-9，烷烃占比最大，为40.66%.总VOCs及其组分表现出早晚体积分数高、中午体积分数低的日变化规律.德州大气中丙烷、丙烯、苯及甲苯和二氯甲烷分别受到液化石油气挥发、生物质燃烧、机动车排放和溶剂使用等人为源的影响.反向轨迹模型分析发现，北方内陆气团对德州VOCs体积分数具有一定贡献.烷烃、烯烃、芳香烃的臭氧生成潜势分别为（34.87±33.60）、（120.48±118.76）和（59.77±94.14）μg/m3，乙烯、丙烯、甲苯和间/对二甲苯的贡献较大.芳香烃氧化主导了SOA生成，其贡献率为93.7%，甲苯、间/对二甲苯、苯对SOA生成的贡献最大.为解决大气复合污染问题、实现臭氧和PM2.5协同控制，德州应重点控制甲苯、间/对二甲苯等芳香烃的排放.关键词

挥发性有机物;芳香烃;臭氧生成潜势;二次有機气溶胶

中图分类号 X511

文献标志码 A

0 引言

随着城市化、工业化进程加快，以PM2.5和臭氧复合污染为特征的大气污染问题日益突出.挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是臭氧（O3）和二次有机气溶胶（Secondary Organic Aerosol，SOA）的重要前体物[1-2].开展VOCs污染特征及其来源研究，对于制定精准高效的大气污染治理策略、实现O3和PM2.5的协同控制具有重要意义.

在过去几年里，我国许多学者对VOCs展开了研究，主要内容包括VOCs浓度特征、来源解析以及化学反应活性等.张博韬等[3]对2015年北京城区和背景点的VOCs浓度进行监测，结果表明烷烃是对VOCs体积分数贡献最大的组分，人为源排放是导致城区臭氧生成潜势（Ozone Formation Potential，OFP）升高的重要原因.朱少锋等[4]对2010年深圳大气VOCs展开观测，发现芳香烃的臭氧生成潜势最高（51.1%），其次为烯烃，而烷烃最低.何丽等[5]利用气溶胶生成系数评估了成都大气VOCs对SOA的生成贡献，发现甲苯、间/对二甲苯、乙苯等芳香烃对SOA生成的贡献最大.邹宇等[6]对广州复合污染过程进行研究，发现VOCs和NOx浓度变化导致O3浓度升高，加速了VOCs氧化生成SOA，其中甲苯、异戊二烯和间/对二甲苯是对O3和SOA生成均有较大贡献的物种.

目前，国内关于VOCs的研究大多集中在长三角[7]、珠三角[8-9]以及京津冀[10]等经济发达和人口稠密的城市群.山东德州作为京津冀大气污染传输通道的“2+26”城市之一，面临着严峻的大气污染防控形势.但相比于几大城市群，国内对包含德州在内的中小城市大气VOCs污染情况的研究较少.为深入了解德州市大气VOCs污染情况和二次转化特征，本研究在德州市平原县气象局监测站对99种大气VOCs展开为期3个月的在线监测，分析了冬季德州市VOCs的组成和日变化规律，结合物种相关性、反向轨迹模型，初步判断德州市大气VOCs来源，计算不同VOCs物种对臭氧和SOA生成的贡献，考察其特征污染物，为德州市降低前体物浓度，实现PM2.5和臭氧的协同控制提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 采样时间和采样地点

德州地处中国华北平原，山东西北部.本研究于2017年11月2日至2018年1月22日连续测量德州市大气VOCs浓度.采样点位于德州市平原县气象局气象观测站，经纬度为116°27′54″E，37°08′51″N.该观测站位于平原县经济开发区，距离德州市区41 km，采样点周边主要为农田，无明显工业污染源，该观测站点属于郊区点（图1）.

1.2 挥发性有机物在线测量与分析方法

采用在线-气相色谱-质谱/氢火焰离子化检测器（Online-GC-MS/FID）对观测点的VOCs进行实时监测.该装置主要由采样、浓缩、色谱分析和检测系统组成.环境大气通过采样系统采集后，进入浓缩系统，VOCs在毛细管捕集柱中被冷冻捕集，并被快速加热解析，随后进入气相色谱分析系统.经PLOT Al2O3和DB624色谱柱分离后，大气中的VOCs分别被FID和MS检测器检测.整个过程通过控制软件自动完成，并配有加热反吹和自动标定系统.仪器对不同VOCs物种的方法检测限为（3～50）×10-12.

VOCs测量全过程采取严格的质量保证和质量控制措施.通过内标和外标法，进行系统标定和日校准工作.4种内标化合物（分别为一溴一氯甲烷、1，2-二氟苯、氯苯-d5、4-溴氟苯）和外标气体均由美国标准气体厂商Linde Electronics and Specialty Gases公司提供.内标与外标化合物通过Entech 4600动态稀释配气仪，利用高纯氮进行稀释.内标体积分数为4×10-9，外标体积分数范围为（0.5～8）×10-9，并在此范围内选择5个体积分数点建立工作曲线.进样时加入等量内标物进行分析，同一体积分数梯度重复进样3～4次，以各目标化合物相对于内标物的响应为纵坐标，标准物质和内标物的体积分数比为横坐标作图.监测期间，标准工作曲线各化合物的线性R2均在0.99以上.

1.3 其他数据来源

除了VOCs的观测外，本研究还利用美国Aerodyne公司制造的高分辨飞行时间气溶胶质谱（HR-ToF-AMS）对大气气溶胶的化学组分进行在线监测.HR-ToF-AMS采集大气中颗粒物样品进入其高真空系统，并利用空气动力学透镜将样品汇聚成窄粒子束进入粒径室.在粒径室末端的粒子在约600 ℃下被加热，其挥发及半挥发化学组分瞬间气化，并被电子轰击源电离为离子碎片，进入飞行质谱进行分析，得到化学组分信息（主要包括有机物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和氯盐）.测量过程中采取严格质量保证和质量控制措施，实验前后，均会对HR-ToF-AMS进行离子化效率标定、离子传输效率标定与捕集效率校正工作.

臭氧以及氮氧化物采用美国Thermo Fisher Scientific公司生产的气体分析仪进行监测.气象参数则由德州市平原县气象站提供，包括风速、风向、温度、相对湿度、能见度和气压.

2 结果与讨论

2.1 观测期间气象要素特征

采样期间平均气温为（2.17±5.80）℃，平均气压为（1 024±27.1）hPa，相对湿度范围为23%～98%.3个采样月份里平均风速为（2.46±1.41）m/s，以西南和东北风为主.观测期间未出现极端天气情况，气象特征较为稳定，本次VOCs观测数据基本能反映大气中VOCs浓度的真实水平.

2.2 德州市大气挥发性有机物浓度水平和组成特征

本研究共监测99种VOCs组分，包含29种烷烃、11种烯烃、16种芳香烃、28种卤代烃、13种含氧有机物（包括醛类7种、酮类5种、醚类1种）以及乙腈和乙炔，图2为大气中PM2.5小时平均质量浓度与VOCs体积分数的观测结果.观测期间，总VOCs（TVOCs）的体积分数范围为（8.72～467.23）×10-9，平均体积分数为（47.74±33.11）×10-9，PM2.5質量浓度范围为（1.40～430.60）μg/m3，平均质量浓度为（90.70±70.06）μg/m3.从图2中可以发现，颗粒物出现高浓度值的部分时段，大气VOCs也表现出较高的浓度水平.

不同种类的VOCs体积分数差异较大.烷烃平均体积分数最高，为（19.70±15.61）×10-9，占总VOCs的40.66%，其次是烯烃（16.46%）和含氧有机物OVOCs（13.70%），平均体积分数分别为（8.60±8.22）×10-9、（6.98±5.21）×10-9.平均体积分数位于前十的VOCs依次为乙烷（16.63%）、乙烯（12.76%）、丙烷（9.80%）、乙炔（9.26%）、乙醛（6.08%）、正丁烷（4.85%）、丙酮（4.17%）、丙烯（3.69%）、苯（3.17%）和二氯甲烷（2.33%）.

与国内其他城市相比（表1），冬季德州市VOCs体积分数水平偏高.在组成特征上，德州市烯烃占比（16.46%）明显高于其他城市（如郑州，5.2%;2018年南京，7.0%等），而芳香烃占比相对较低（8.05%），低于上海（22.4%）、2018年南京（22.30%）等城市，这可能与不同城市间的能源结构、机动车保有量以及采样时段有关.在VOCs浓度优势物种上，德州和2015年、2018年南京大气中的乙烷、丙烷体积分数较高，这可能受到当地机动车尾气排放、汽油挥发等人为源的影响.

2.3 德州市挥发性有机物体积分数日变化特征

图3为整个观测期间总VOCs及其组分、臭氧和氮氧化物体积分数的日变化情况.TVOCs、烷烃和烯烃日变化规律相似，凌晨VOCs及其组分体积分数较高，在08：00左右达到峰值，随后降低，12：00—16：00时段维持在较低水平，随后体积分数开始上升，19：00左右达到峰值，夜间大气中VOCs体积分数略有下降.VOCs日变化规律一般与交通流量和大气边界层状态有关.上下班期间，交通高峰导致机动车VOCs排放量高，大气VOCs体积分数升高;早晚大气边界层较低，污染物扩散条件差，VOCs体积分数升高;中午，大气边界层因温度升高而抬升，VOCs体积分数降低.芳香烃体积分数日变化曲线相对平稳，但在下午，芳香烃体积分数较低，这是因为下午温度较高、光照强烈，芳香烃可通过光化学反应被消耗.

醛酮类VOCs体积分数日变化规律为早晚高、中午低.研究表明，大气中OVOCs在夏季和冬季的来源存在明显差异，夏季OVOCs除了来自一次排放，也是光化学反应的中间产物;在光化学反应较弱的冬季，OVOCs主要来源于机动车尾气、化石燃料燃烧等人为排放源[17-18].观测时段正值冬季，德州天气寒冷干燥，光化学活动较弱，OVOCs体积分数主要受汽车尾气及燃煤等人为源影响，故其表现出早晚高、中午低的特点.晚上OVOCs体积分数峰值高于早上，这可能是排放源强度不同造成的.

NOx和O3平均体积分数分别为（37.35±29.68）×10-9和（20.33±12.76）×10-9.NOx和O3的日变化情况如图3所示，NOx与VOCs变化趋势相似，但与O3日变化趋势相反.NOx和VOCs是对流层臭氧的重要前体物，因此在光化学反应活跃的下午时段，NOx、VOCs均被消耗而浓度降低，O3则浓度升高.

2.4 德州市大气挥发性有机物来源及传输分析

2.4.1 不同挥发性有机物物种相关性分析

由于不同排放源具有特定的VOC物种，可以利用VOCs中特征污染物的比值，初步判断VOCs的污染来源[19].本研究选取丙烷、丁烷、丙烯、乙腈、苯、甲苯、二氯甲烷和氯仿这8种VOCs进行分析（图4）.

丙烷是德州大气中体积分数排名第三的VOCs，平均体积分数为（4.68±4.39）×10-9.丙烷与正丁烷、异丁烷均为液化石油气（LPG）的重要成分.观测数据表明，丙烷与正、异丁烷之间均有强相关性（相关系数r分别为0.76、0.87），这说明德州大气中丙烷与正丁烷、异丁烷可能受到液化石油气挥发的影响.

丙烯是烯烃中体积分数排名第二的VOCs，平均体积分数为（1.76±2.02）×10-9.丙烯不仅来源于柴油机动车尾气排放，也是秸秆燃烧废气排放的重要物质[20].丙烯与生物质燃烧示踪物乙腈之间相关性较强（r为0.65），说明秸秆等生物质燃烧产生的废气对德州大气中的丙烯具有一定贡献.

大气中的苯和甲苯主要来自于机动车排放和溶剂挥发，甲苯（T）与苯（B）的体积分数比（φ（T）/φ（B））常用来判断机动车尾气对VOCs的贡献.通常认为，φ（T）/ φ（B）小于2表示受机动车尾气影响显著，φ（T）/ φ（B）较大时，受溶剂挥发等其他污染源影响显著[21].甲苯与苯的体积分数比为0.62且二者强相关（r=0.65），表明机动车尾气排放是苯和甲苯的重要来源.

二氯甲烷和氯仿均为化工领域广泛使用的有机溶剂，溶剂挥发是二者共同的污染源之一.在本次观测中，德州二氯甲烷、氯仿的平均体积分数分别为（1.18±1.29）×10-9和（0.54±0.47）×10-9，是德州大气体积分数排名前二的卤代物.二氯甲烷与氯仿的相关性较好（r=0.63），说明德州大气中的二氯甲烷和氯仿可能受到溶剂挥发的影响.综上所述，冬季德州市大气VOCs的来源复杂，不仅交通源、燃烧源对VOCs具有重要贡献，部分VOCs也可能来自液化石油气挥发、溶剂使用等其他污染源.

2.4.2 不同气团来向下大气挥发性有机物特征

为了解区域传输对德州大气VOCs的影响，利用Hysplit5.0反向轨迹模型对观测期间气团的反向轨迹进行分析，每小时计算一条轨迹，反演时间为48 h，高度为500 m，对采样期间的轨迹曲线进行聚类分析，共得到4类反向轨迹.如图5所示，4类轨迹上的VOCs组成特征相似，烷烃对VOCs组分贡献最大，其次为烯烃，但轨迹4上的卤代物占比（18.01%）高于其他轨迹.来自西北方向的长距离轨迹（第1、4类）占总轨迹数的41%，说明河北、内蒙古等地的气团传输可能对德州大气污染物具有一定贡献.第2类轨迹距离较短，占总轨迹数的28%.来自南方的轨迹（第3类）占比较低（21%）.

值得注意的是，由于部分VOCs化学反应活性较高，反向轨迹模型并不能真实地反映各类气团的化学特征.此外，反向轨迹模型不能确定区域传输与本地排放对大气VOCs的具体贡献占比，仅能在一定程度上说明区域传输会对德州大气VOCs体积分数产生影响.

2.5 德州市挥发性有机物的臭氧生成潜势（OFP）

臭氧生成潜势（OFP）是VOCs大气浓度与最大增量反应活性（MIR）因子的乘积，反映了各类VOCs生成O3的能力，用于衡量不同VOCs的反应活性，计算公式为

OFPi=MIRi×[VOC]i，

式中，MIRi为第i种VOC的最大增量反应活性因子，单位为g（O3）/g（VOC）;[VOC]i为大气中第i种VOC的质量浓度，单位为μg/m3;OFPi为第i种VOC的臭氧生成潜势，单位为μg/m3.

根据计算结果，冬季德州市大气总臭氧生成潜势为215.12 μg/m3，烷烃、烯烃和芳香烃的OFP分别为（34.87±33.60）μg/m3、（120.48±118.76）μg/m3和（59.77±94.14）μg/m3，烯烃对OFP贡献率最高，为56.0%，其次为芳香烃（27.8%），而烷烃OFP占比最低（16.2%）.图6显示了观测期间对OFP贡献率较高的20种VOCs体积分数及其臭氧生成潜势.其中，臭氧生成潜势贡献较高的10种VOCs是乙烯（32.3%）、丙烯（18.4%）、甲苯（8.7%）、间/对二甲苯（7.3%）、正丁烷（3.1%）、邻二甲苯（2.6%）、乙炔（2.3%）、丙烷（2.1%）、异戊烷（2.0%）、异丁烷（1.6%），占总OFP的80.4%.尽管烷烃对VOCs体积分数贡献高于其他VOCs物种，但由于其光化学反应活性较低，生成臭氧的能力弱于光化学反应活性更高的烯烃、芳香烃，所以烯烃和芳香烃对德州臭氧生成贡献高于烷烃.

表2对德州市和一些城市OFP前10位物种进行了比较，德州总OFP高于厦门和上海，这主要是因为德州大气VOCs中烯烃含量较高，尤其是乙烯、丙烯的体积分数远高于其他城市.在这4座城市中，对OFP贡献率较高的物种基本相同，主要包括乙烯、丙烯、甲苯和间/对二甲苯等烯烃和芳香烃.

2.6 德州市大气挥发性有机物对二次有机气溶胶的贡献

VOCs是SOA的重要前体物.为研究德州市VOCs对SOA生成的贡献，本研究采用产率法估算大气中VOCs氧化生成的SOA.其生成量可以通过消耗的VOCs进行估算[23]：

SOAi=VOCi，consumed/Yi，（1）

式（1）中，SOAi为第i种VOC氧化生成的SOA质量浓度，单位为μg/m3;VOCi，consumed为VOCi的光化学反应消耗量，单位为10-9;Yi为VOCi的SOA产率，表示单位体积分数的VOC在一定条件下生成SOA的质量浓度.

OH自由基是大气中VOCs氧化的主要氧化剂，假设大气中VOCs全部通过与OH自由基的光化学反应损耗，则VOCs的消耗量可以通过式（2）估算[24]：

VOCi，consumed=VOCi，t×（exp（ki[OH]Δt）-1），（2）

式（2）中，VOCi，t为VOCi在t时刻的体积分数，单位为10-9;[OH]Δt为OH自由基暴露量，[OH]为OH自由基实际大气中的浓度，单位为mol/cm3，Δt为光化学龄，单位为s;ki为第i种VOC与OH自由基的反应速率常数，单位为cm3/（mol·s）.

在计算光化学龄Δt时，通常选择2个排放来源相似但大气反应活性不同的VOCs，比如甲苯/苯、二甲苯/乙苯等[25-26].由于間/对二甲苯与乙苯具有较好相关性（R2=0.93），本研究中选择乙苯（E）与间/对二甲苯（X）的体积分数比来计算光化学龄：

Δt=1[OH]（kE-kX）×

lnφ（E）φ（X）t=t0-lnφ（E）φ（X）t=t，（3）

式（3）中，kE、kX分别为乙苯、间/对二甲苯的OH自由基反应速率常数，值分别为7.0×10-12、18.7×10-12 cm3/（mol·s） [27];φ（E）φ（X）t=t0和φ（E）φ（X）t=t分别表示乙苯与间/对二甲苯的初始排放体积分数比和t时刻二者体积分数比值.

φ（E）φ（X）

的日变化情况反映了光化学反应的进程（图7a），与O3体积分数的日变化趋势相似（图3）.本研究中选择观测期间φ（E）φ（X）比值中第10百分位数（0.38）作为乙苯和间/对二甲苯的初始排放体积分数比.

根据式（2）、（3），我们可以计算出烷烃和芳香烃在大气中的消耗量，烷烃、芳香烃平均消耗量为（1.67±3.79）×10-9.式（2）说明，烷烃、芳香烃的消耗量取决于浓度、反应速率常数和OH自由基暴露量这3个参数.图7b展示了烷烃和芳香烃消耗量与TVOC体积分数的日变化情况，烷烃的光化学反应消耗在早上达到峰值，这主要与烷烃的实际大气浓度较高有关，而下午时段芳香烃的消耗升高则可能是因为下午光化学反应活跃，OH自由基暴露量增加（图7c）.图7d展示了烷烃和芳香烃消耗量占总消耗量的日变化趋势，芳香烃平均消耗量占比为60%，而芳香烃大气浓度远低于烷烃，这说明芳香烃的光化学反应活性较高，芳香烃在德州大气VOCs光化学反应进程中发挥着重要作用.

有研究曾对不同VOCs的SOA产率进行测定，发现低碳数烷烃和烯烃的SOA产率接近0[28].另外，高浓度NOx可能会减少VOCs的SOA产率，观测期间NOx平均体积分数为（37.35±29.68）×10-9，符合高NOx条件[23].故本研究将高碳烷烃和芳香烃作为研究对象，对SOA生成量进行估算.芳香烃的SOA产率由双产物模型计算[29]，烷烃的SOA产率利用Lim和Ziemann的研究数据[30].在考虑蒸汽壁损失影响后[31]，利用烷烃、芳香烃数据计算德州大气VOCs氧化生成的SOA质量浓度.

图8为VOCs氧化生成的SOA质量浓度日变化情况，白天SOA质量浓度明显升高，而晚上SOA质量浓度较低，这主要与白天活跃的光化学反应有关.观测期间，芳香烃、烷烃对SOA浓度的贡献率分别为93.7%、6.3%，芳香烃的氧化主导了SOA生成.对SOA的生成贡献率排名前三的物种为甲苯、间/对二甲苯和苯，贡献率分别为62.38%、8.30%、5.99%.

由于许多SOA前体物尚未被检测，以及本研究假设VOCs只与OH自由基发生反应，没有考虑其他SOA生成机制，比如气/粒分配理论[32]、液相反应机制[33]等，估算结果与实际SOA质量浓度存在一定差距.陈文泰等[34]总结了近年来文献中使用产率法估算的环境SOA浓度与实测结果之间的差异，发现SOA估算值大都低于观测值.尽管现有的SOA估算方法存在不足，但该方法仍能提供各前体物的相对贡献等重要信息，对于复合型大气污染防控重点的判断与选择具有指导意义.

结合臭氧生成潜势和VOCs对SOA生成贡献的研究结果，以甲苯、间/对二甲苯为代表的芳香烃对德州大气二次转化过程具有重要贡献.甲苯和间/对二甲苯主要来自于机动车尾气排放，部分来源于涂料挥发和石油化工产业[35].因此为了减少本地的臭氧污染和SOA生成，建议采取措施控制德州地区的交通源、溶剂使用以及化工排放等人为源，达到改善德州冬季空气质量的目标.

3 结论

1）德州市大气总VOCs平均体积分数为（47.74±33.11）×10-9，烷烃贡献最高，为40.66%，其次为烯烃（16.46%）和OVOCs（13.70%）.德州市大气总VOCs以及烷烃、烯烃和OVOCs，均表现出浓度早晚高而中午低的日变化规律，这主要是受到交通源和大气边界层的影响.

2）物种相关性分析表明：德州市大气中丙烷可能受液化石油气挥发的影响;丙烯除了柴油车尾气排放，秸秆燃烧也有一定贡献;甲苯和苯的特征比值分析表明机动车尾气是甲苯和苯的重要来源;二氯甲烷和氯仿体积分数会受到溶剂挥发排放源的影响.

3）反向轨迹分析表明，德州冬季大气VOCs主要受到北方内陆气团的影响，来自外部的污染气团可能会对德州VOCs污染产生贡献.

4）臭氧生成潜势（OFP）分析表明，冬季德州市大气中烷烃、烯烃和芳香烃的臭氧生成潜势分别为（34.87±33.60）、（120.48±118.76）和（59.77±94.14）μg/m3，乙烯、丙烯、甲苯和间/对二甲苯等烯烃和芳香烃对OFP贡献较大.

5）大气中VOCs氧化生成SOA的结果表明，芳香烃对大气中SOA生成的贡献显著，贡献率为93.7%，芳香烃的氧化主导了SOA生成.其中，甲苯、间/对二甲苯、苯对SOA的生成贡献较大，占比分别为62.38%、8.30%、5.99%.

6）芳香烃由于较高的化学反应活性，对OFP以及SOA生成的贡献率较高.为了实现臭氧和PM2.5的协同控制，当地应将重要VOCs污染物列入重点监测和控制对象，对甲苯、间/对二甲苯等芳香烃污染物的来源展开排查，减少交通源、石油化工以及溶剂挥发等人为源排放，达到控制大气臭氧污染、SOA生成和改善冬季空气质量的目的.

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Winter VOCs and their contribution to ozone formation potential and

secondary organic aerosol yields in Dezhou

LIU Yi1 YU Ying1 SONG Kai1 WAN Zichao1 LU Sihua1 YU Xuena1 ZENG Limin1，2 GUO Song1，2

1 College of Environmental Sciences and Engineering/State Joint Key Laboratory of

Environmental Simulation and Pollution Control，Peking University，Beijing 100871

2 Collaborative Innovation Center of Atmospheric Environment and Equipment Technology，

Nanjing University of Information Science and Technology，Nanjing 210044

Abstract A total of 99 volatile organic compounds （VOCs） were measured using online Gas Chromatography Mass Spectrometer/Flame Ionization Detector （GC-MS/FID） at a rural site in Dezhou from November，2017 to January，2018.The VOCs composition，diurnal variation，sources，ozone formation potential （OFP），and secondary organic aerosol （SOA） yields were analyzed.The average volume fraction of total VOCs was （47.74±33.11） ×10-9，and alkanes were the most abundant VOCs species （40.66%）.The diurnal variation of VOCs showed high concentration in morning and evening but low concentration at noon.Propane，propylene，benzene，methylbenzene，and dichloromethane were mainly from liquid petrol gas usage，biogenic sources，vehicle emissions，and solvent usage.Back trajectory model analysis showed that air mass from the north might contribute to VOCs concentration.The OFP of alkanes，alkenes，and aromatics were （34.87±33.60），（120.48±118.76），and （59.77±94.14） μg/m3，respectively;and ethylene，propylene，toluene，and m/p-xylene were the top 4 species which contributed most to OFP.The SOA formation was explored and aromatics，including toluene，m/p-xylene，and benzene，contributed most to SOA （93.7%）.As a result，reducing aromatics emission will be an important way to control the ozone and PM2.5 pollution in Dezhou.

Key words volatile organic compounds （VOCs）;aromatics;ozone formation potential （OFP）;secondary organic aerosol （SOA）

收稿日期 2020-10-16

資助项目 国家重点研发计划（2 0 1 7 Y F C 0 2 1 3000，2016YFC0202000）;国家自然科学基金（41977179，21677002，91844301）

作者简介

郭松（通信作者），男，博士，研究员，博士生导师，主要研究方向为大气环境化学、大气气溶胶二次转化及其效应.songguo@pku.edu.cn