scholarly journals Multiply improved positive matrix factorization for source apportionment of volatile organic compounds during the COVID-19 shutdown in Tianjin, China

2022 ◽  
Vol 158 ◽  
pp. 106979
Author(s):  
Yao Gu ◽  
Baoshuang Liu ◽  
Qili Dai ◽  
Yufen Zhang ◽  
Ming Zhou ◽  
...  
Keyword(s):  
Volatile Organic Compounds ◽  
Source Apportionment ◽  
Organic Compounds ◽  
Matrix Factorization ◽  
Positive Matrix Factorization ◽  
Positive Matrix ◽  
Volatile Organic

scholarly journals VOC source apportionment and emission inventory evaluation over the great Athens, comparison with other cities of the Mediterranean basin

2019 ◽  
Author(s):  
Αναστασία Πανοπούλου
Keyword(s):  
Volatile Organic Compounds ◽  
Source Apportionment ◽  
Organic Compounds ◽  
Matrix Factorization ◽  
Mediterranean Basin ◽  
Emission Inventory ◽  
Positive Matrix Factorization ◽  
Positive Matrix ◽  
Volatile Organic ◽  
The Mediterranean Basin

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.

scholarly journals Volatile organic compounds over Eastern Himalaya, India: temporal variation and source characterization using Positive Matrix Factorization

2014 ◽  
Vol 14 (23) ◽  
pp. 32133-32175 ◽  
Author(s):  
C. Sarkar ◽  
A. Chatterjee ◽  
D. Majumdar ◽  
S. K. Ghosh ◽  
A. Srivastava ◽  
...  
Keyword(s):  
Volatile Organic Compounds ◽  
Solar Radiation ◽  
Organic Compounds ◽  
Matrix Factorization ◽  
Anthropogenic Activities ◽  
Positive Matrix Factorization ◽  
Eastern Himalaya ◽  
Source Characterization ◽  
Positive Matrix ◽  
Volatile Organic

Abstract. A first ever study on the characterization of volatile organic compounds (VOCs) has been made over a Himalayan high altitude station in India. A total of 18 VOCs (mono aromatics-BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene), non-BTEX substituted aromatics and halocarbon) have been measured over Darjeeling (27.01° N, 88.15° E, 2200 m a.s.l.) in the eastern Himalaya in India during the period of July 2011–June 2012. The annual average concentration of the sum of 18 target VOCs (TVOC) was 376.3 ± 857.2 μg m−3. Monoaromatics had the highest contribution (72%) followed by other substituted aromatics (22%) and halocarbon (6%) compounds. Toluene was the most abundant VOC in the atmosphere of Darjeeling with the contribution of ~37% to TVOC followed by benzene (~21%), ethylbenzene (~9%) and xylenes (~6%). TVOC concentrations were highest during the postmonsoon season with minimum solar radiation and lowest during the premonsoon season with maximum solar radiation. Anthropogenic activities related mainly to tourists like diesel and gasoline emissions, biomass and coal burning, use of solvent and solid waste emissions were almost equal in both the seasons. Seasonal variation in TVOCs over Darjeeling was mainly governed by the incoming solar radiation rather than the emission sources. Source apportionment study using Positive Matrix Factorization (PMF) model indicated that major fraction of (~60%) TVOC were contributed by diesel and gasoline exhausts followed by solvent evaporation (18%) and other sources. Diesel exhaust was also found to have the maximum potential in tropospheric ozone formation. The atmospheric loading of BTEX over Darjeeling was found to be comparable with several Indian metro cities and much higher than other cities around the world.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document