Volatile organic compounds sources in Paris in spring 2007. Part II: source apportionment using positive matrix factorisation

2011 ◽  
Vol 8 (1) ◽  
pp. 91 ◽  
Author(s):  
Cécile Gaimoz ◽  
Stéphane Sauvage ◽  
Valérie Gros ◽  
Frank Herrmann ◽  
Jonathan Williams ◽  
...  

Environmental context Volatile organic compounds are key compounds in atmospheric chemistry as precursors of ozone and secondary organic aerosols. To determine their impact at a megacity scale, a first important step is to characterise their sources. We present an estimate of volatile organic compound sources in Paris based on a combination of measurements and model results. The data suggest that the current emission inventory strongly overestimates the volatile organic compounds emitted from solvent industries, and thus needs to be corrected. Abstract A positive matrix factorisation model has been used for the determination of volatile organic compound (VOC) source contributions in Paris during an intensive campaign (May–June 2007). The major sources were traffic-related emissions (vehicle exhaust, 22% of the total mixing ratio of the measured VOCs, and fuel evaporation, 17%), with the remaining emissions from remote industrial sources (35%), natural gas and background (13%), local sources (7%), biogenic and fuel evaporation (5%) and wood-burning (2%). It was noted that the remote industrial contribution was highly dependent on the air-mass origin. During the period of oceanic influences (when only local and regional pollution was observed), this source made a relatively low contribution (<15%), whereas the source contribution linked to traffic was high (54%). During the period of continental influences (when additional continental pollution was observed), remote industrial sources played a dominant role, contributing up to 50% of measured VOCs. Finally, the positive matrix factorisation results obtained during the oceanic air mass-influenced period were compared with the local emission inventory. This comparison suggests that the VOC emission from solvent industries might be overestimated in the inventory, consistent with findings in other European cities.

2019 ◽  
Author(s):  
Αναστασία Πανοπούλου

Παρά τις πρωτοβουλίες για τον περιορισμό και μείωση των ατμοσφαιρικών ρύπων, στη Μεσόγειο και τις πόλεις που την περιβάλλουν εξακολουθούν να καταγράφονται υπερβάσεις των προβλεπόμενων οριακών τιμών για την προστασία της υγείας. Παρόλα αυτά, οι μελέτες στα αστικά κέντρα της περιοχής για Πτητικούς Οργανικούς Υδρογονάνθρακες (Volatile Organic Compounds ή VOC), οι οποίοι είναι πρόδρομοι του τροποσφαιρικού όζοντος (Ο3) και των αερολυμάτων, είναι περιορισμένες, ενώ ορισμένες υποδεικνύουν αβεβαιότητες στις παρατηρήσεις που προκύπτουν από συγκρίσεις με βάσεις δεδομένων εκπομπών, σχετιζόμενες με τη συνεισφορά των πηγών εκπομπής και το χημικό τους αποτύπωμα. Συνεπώς, η Αθήνα αποτελεί ιδανική τοποθεσία για μετρήσεις των ενώσεων αυτών, λόγω της μη-καταγραφής των επιπέδων τους τα τελευταία 15 χρόνια (πλην ελάχιστων εξαιρέσεων), της συνεχούς υπέρβασης των ορίων του Ο3 και των αερολυμάτων, καθώς και της αύξησης των εκπομπών από μέχρι πρότινος ασθενείς πηγές ρύπων (π.χ. καύση ξύλου για οικιακή θέρμανση). Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα αποτελέσματα μιας 17μηνης καμπάνιας ατμοσφαιρικών μετρήσεων πεδίου για μη-Μεθανικούς Υδρογονάνθρακες (non-Methane Hydrocarbons ή NMHCs) στην Αθήνα (Οκτώβριος 2015 - Φεβρουάριος 2017), στο πλαίσιο του διεθνούς προγράμματος ChArMEX (The Chemistry - Aerosol Mediterranean Experiment). Παράλληλα, εκπονήθηκαν δύο εντατικές περίοδοι εποχικών μετρήσεων (χειμώνα και καλοκαίρι) στον ίδιο σταθμό και επιπλέον, δύο εκστρατείες συλλογής δειγμάτων αέρα σε γνωστές πηγές ρύπανσης (σήραγγα και αστικός σταθμός μετρήσεων).Τα δεδομένα περισσότερων από 40 VOC με 2 έως 16 άτομα άνθρακα, που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια της καμπάνιας, χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη της ημερήσιας και εποχιακής διακύμανσης τους σε ετήσια βάση και των παραγόντων που την επηρεάζουν, ενώ τα επίπεδα C2 - C3 NMHCs στην Αθήνα παρουσιάζονται για πρώτη φορά. Η εποχικότητα παρουσιάζει σαφή διακύμανση, με μέγιστο το χειμώνα και ελάχιστο το καλοκαίρι για την πλειονότητα των ενώσεων, ενώ η ημερήσια διακύμανση επηρεάζεται από την ένταση των εκπομπών των πηγών, την ταχύτητα του ανέμου και το ύψος του στρώματος ανάμειξης. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων αυτών με παρόμοιες έρευνες σε άλλες πόλεις ανέδειξαν το ρόλο των πηγών στα παρατηρούμενα επίπεδα, όπου για την Αθήνα αυτή η επίδραση είναι πιο έντονη τον χειμώνα. Επιπρόσθετα, τα μονοτερπένια και το ισοπρένιο, γνωστές ενώσεις βιογενούς προέλευσης, παρουσίασαν μία μοναδική μεταβλητότητα επηρεασμένη από ανθρωπογενείς εκπομπές, η οποία δεν λαμβάνεται υπόψη κατά την εκτίμηση της ποιότητας του αέρα. Τέλος, η χρήση του στατιστικού μοντέλου Positive Matrix Factorization (PMF) επέτρεψε τον προσδιορισμό των κύριων πηγών NMHCs στην Αθήνα και την εκτίμηση της συνεισφοράς τους στα επίπεδα των συγκεντρώσεων. Από αυτές, οι εκπομπές από την κίνηση οχημάτων και την οικιακή θέρμανση επικρατούν, ενώ μια δεύτερη PMF προσομοίωση στα δεδομένα της εποχικής εντατικής περιόδου παρατήρησης επιβεβαίωσε τα αποτελέσματα, δίνοντας επίσης πληροφορίες για πρόσθετες πηγές.


2020 ◽  
Vol 727 ◽  
pp. 138654 ◽  
Author(s):  
Hamid Rajabi ◽  
Mojgan Hadi Mosleh ◽  
Parthasarathi Mandal ◽  
Amanda Lea-Langton ◽  
Majid Sedighi

The Analyst ◽  
2018 ◽  
Vol 143 (13) ◽  
pp. 3148-3155 ◽  
Author(s):  
Oluwasola Lawal ◽  
Hugo Knobel ◽  
Hans Weda ◽  
Lieuwe D. Bos ◽  
Tamara M. E. Nijsen ◽  
...  

Bacterial volatile organic compounds have the potential to be utilised as diagnostic biomarkers for infections.


2013 ◽  
Vol 726-731 ◽  
pp. 944-949
Author(s):  
Zhen Hua Xiong ◽  
Feng Qian ◽  
Xue Feng ◽  
Rong Rong Su ◽  
Yu Zeng

Volatile Organic Compounds (VOCs) have many sources, and they have effects on ecology and human health, which has aroused extensive attentions of many researchers. The Chinese and other countries studies in VOCs in atmosphere focused on detecting concentrations and compositions, sources apportionment, secondary pollutants transformation, health effects and other aspects. In the present paper, VOCs level in atmosphere, distribution characteristics and sources apportionment of VOCs in atmosphere were reviewed, the current studies results of VOCs in atmosphere were summarized.


2017 ◽  
Vol 17 (12) ◽  
pp. 7733-7756 ◽  
Author(s):  
Yu Zhao ◽  
Pan Mao ◽  
Yaduan Zhou ◽  
Yang Yang ◽  
Jie Zhang ◽  
...  

Abstract. Non-methane volatile organic compounds (NMVOCs) are the key precursors of ozone (O3) and secondary organic aerosol (SOA) formation. Accurate estimation of their emissions plays a crucial role in air quality simulation and policy making. We developed a high-resolution anthropogenic NMVOC emission inventory for Jiangsu in eastern China from 2005 to 2014, based on detailed information of individual local sources and field measurements of source profiles of the chemical industry. A total of 56 NMVOCs samples were collected in nine chemical plants and were then analyzed with a gas chromatography – mass spectrometry system (GC-MS). Source profiles of stack emissions from synthetic rubber, acetate fiber, polyether, vinyl acetate and ethylene production, and those of fugitive emissions from ethylene, butanol and octanol, propylene epoxide, polyethylene and glycol production were obtained. Various manufacturing technologies and raw materials led to discrepancies in source profiles between our domestic field tests and foreign results for synthetic rubber and ethylene production. The provincial NMVOC emissions were calculated to increase from 1774 Gg in 2005 to 2507 Gg in 2014, and relatively large emission densities were found in cities along the Yangtze River with developed economies and industries. The estimates were larger than those from most other available inventories, due mainly to the complete inclusion of emission sources and to the elevated activity levels from plant-by-plant investigation in this work. Industrial processes and solvent use were the largest contributing sectors, and their emissions were estimated to increase, respectively, from 461 to 958 and from 38 to 966 Gg. Alkanes, aromatics and oxygenated VOCs (OVOCs) were the most important species, accounting for 25.9–29.9, 20.8–23.2 and 18.2–21.0 % to annual total emissions, respectively. Quantified with a Monte Carlo simulation, the uncertainties of annual NMVOC emissions vary slightly through the years, and the result for 2014 was −41 to +93 %, expressed as 95 % confidence intervals (CI). Reduced uncertainty was achieved compared to previous national and regional inventories, attributed partly to the detailed classification of emission sources and to the use of information at plant level in this work. Discrepancies in emission estimation were explored for the chemical and refinery sectors with various data sources and methods. Compared with the Multi-resolution Emission Inventory for China (MEIC), the spatial distribution of emissions in this work were more influenced by the locations of large point sources, and smaller emissions were found in urban area for developed cities in southern Jiangsu. In addition, discrepancies were found between this work and MEIC in the speciation of NMVOC emissions under the atmospheric chemistry mechanisms CB05 and SAPRC99. The difference in species OLE1 resulted mainly from the updated source profile of building paint use and the differences in other species from the varied sector contributions to emissions in the two inventories. The Community Multi-scale Air Quality (CMAQ) model simulation was applied to evaluate the two inventories, and better performance (indicated by daily 1 h maximum O3 concentrations in Nanjing) were found for January, April and October 2012 when the provincial inventory was used.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document