Caracterización de las Emisiones de COV Basada en Observaciones de Perfiles de Fuente de Depósitos de Petróleo e Influencia de la Simulación Numérica de Ozono
Autores: An, Weiming; Tong, Jilong; Zhang, Lei; Ma, Lingyun; Liu, Yongle; Yang, Hong; Chen, Min
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Caracterización de las Emisiones de COV Basada en Observaciones de Perfiles de Fuente de Depósitos de Petróleo e Influencia de la Simulación Numérica de Ozono
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Depósitos de petróleo
COV
Formación de ozono
Inventario de emisiones
Simulaciones numéricas
Calidad del aire
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Los depósitos de petróleo son fuentes continuas de compuestos orgánicos volátiles (COV), que contribuyen a la formación de ozono a nivel del suelo (O) y aerosoles orgánicos secundarios, lo que representa una amenaza para la calidad del aire y la salud pública. Este estudio investigó depósitos típicos de petróleo crudo y refinado en el distrito de Xigu de Lanzhou, midiendo los perfiles de fuentes de COV y estableciendo un inventario de emisiones. Se aplicó el método de reactividad incremental máxima (MIR) para evaluar la reactividad química de los COV; tanto el inventario de emisiones como los perfiles de COV se incorporaron al modelo WRF-CMAQ para simulaciones numéricas. Los resultados mostraron que las concentraciones promedio de COV en el ambiente fueron de 49.8 g/m para el depósito de petróleo crudo y 66.1 g/m para el depósito de petróleo refinado. El depósito de petróleo crudo estaba dominado por alcanos (37.1%), aromáticos (25.1%) y OVOCs (22.5%), mientras que el depósito de petróleo refinado estaba dominado por alcanos (57.3%) y OVOCs (16.7%), siendo el isopentano la especie más abundante en ambos depósitos. Los potenciales de formación de ozono (OFP) de los depósitos de petróleo crudo y refinado fueron de 153.1 g/m y 178.3 g/m, respectivamente. Los aromáticos (47.0%) y los OVOCs (29.0%) fueron los principales contribuyentes en el depósito de petróleo crudo, con isopentano, o-xileno, etc., como las especies reactivas dominantes. En el depósito de petróleo refinado, los principales contribuyentes fueron los alcanos (27.8%), los alquenos y alquinos (26.6%), los OVOCs (24.5%) y los aromáticos (20.5%), entre los cuales el isopentano, trans-2-buteno, etc., fueron los más prominentes. En 2023, se estimaron las emisiones de COV de los depósitos de petróleo crudo y refinado en 1605.3 t y 1287.8 t, respectivamente, principalmente por pérdidas de trabajo (96.6%) en el depósito de petróleo crudo y pérdidas por ajuste de cubierta (60.7%) y pérdidas de trabajo (31.3%) en el depósito de petróleo refinado. Las simulaciones numéricas indicaron que las emisiones de los depósitos de petróleo podrían aumentar las concentraciones regionales de O MDA8 en hasta 40.0 g/m. En el sitio del Hotel Lanlian cercano, las emisiones contribuyeron con el 15.1% del O MDA8, equivalente a un aumento de 6.1 g/m, mientras que el promedio de la ciudad fue de 1.7 g/m. Este estudio enriquece la base de datos de perfiles de fuentes de COV para depósitos de petróleo, revela su papel significativo en la formación regional de O y proporciona una base científica para el control preciso de O y estrategias diferenciadas de reducción de emisiones en el noroeste de China.
Descripción
Los depósitos de petróleo son fuentes continuas de compuestos orgánicos volátiles (COV), que contribuyen a la formación de ozono a nivel del suelo (O) y aerosoles orgánicos secundarios, lo que representa una amenaza para la calidad del aire y la salud pública. Este estudio investigó depósitos típicos de petróleo crudo y refinado en el distrito de Xigu de Lanzhou, midiendo los perfiles de fuentes de COV y estableciendo un inventario de emisiones. Se aplicó el método de reactividad incremental máxima (MIR) para evaluar la reactividad química de los COV; tanto el inventario de emisiones como los perfiles de COV se incorporaron al modelo WRF-CMAQ para simulaciones numéricas. Los resultados mostraron que las concentraciones promedio de COV en el ambiente fueron de 49.8 g/m para el depósito de petróleo crudo y 66.1 g/m para el depósito de petróleo refinado. El depósito de petróleo crudo estaba dominado por alcanos (37.1%), aromáticos (25.1%) y OVOCs (22.5%), mientras que el depósito de petróleo refinado estaba dominado por alcanos (57.3%) y OVOCs (16.7%), siendo el isopentano la especie más abundante en ambos depósitos. Los potenciales de formación de ozono (OFP) de los depósitos de petróleo crudo y refinado fueron de 153.1 g/m y 178.3 g/m, respectivamente. Los aromáticos (47.0%) y los OVOCs (29.0%) fueron los principales contribuyentes en el depósito de petróleo crudo, con isopentano, o-xileno, etc., como las especies reactivas dominantes. En el depósito de petróleo refinado, los principales contribuyentes fueron los alcanos (27.8%), los alquenos y alquinos (26.6%), los OVOCs (24.5%) y los aromáticos (20.5%), entre los cuales el isopentano, trans-2-buteno, etc., fueron los más prominentes. En 2023, se estimaron las emisiones de COV de los depósitos de petróleo crudo y refinado en 1605.3 t y 1287.8 t, respectivamente, principalmente por pérdidas de trabajo (96.6%) en el depósito de petróleo crudo y pérdidas por ajuste de cubierta (60.7%) y pérdidas de trabajo (31.3%) en el depósito de petróleo refinado. Las simulaciones numéricas indicaron que las emisiones de los depósitos de petróleo podrían aumentar las concentraciones regionales de O MDA8 en hasta 40.0 g/m. En el sitio del Hotel Lanlian cercano, las emisiones contribuyeron con el 15.1% del O MDA8, equivalente a un aumento de 6.1 g/m, mientras que el promedio de la ciudad fue de 1.7 g/m. Este estudio enriquece la base de datos de perfiles de fuentes de COV para depósitos de petróleo, revela su papel significativo en la formación regional de O y proporciona una base científica para el control preciso de O y estrategias diferenciadas de reducción de emisiones en el noroeste de China.