《Atmospheric Environment》：Meteorology-Normalized Assessment of Biogenic VOC Source Contributions Derived from PMF at Dianshan Lake, Suburban Shanghai: Implications for Summer Ozone Sensitivity
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•PMF解析出了一项富含异戊二烯的生物源相关VOC贡献。•归一化斜率较小，且其不确定度跨越零点。•太阳辐射和温度主导了随机森林（RF）模型的归因分析。•EKMA响应仍强烈依赖于化学初始条件。引言挥发性有机化合物（VOCs）参与大气氧化过程，并促进臭氧（O3）和二次有机气溶胶的
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PMF解析出了一项富含异戊二烯的生物源相关VOC贡献。
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归一化斜率较小，且其不确定度跨越零点。
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太阳辐射和温度主导了随机森林（RF）模型的归因分析。
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EKMA响应仍强烈依赖于化学初始条件。
引言
挥发性有机化合物（VOCs）参与大气氧化过程，并促进臭氧（O3）和二次有机气溶胶的生成。由于不同VOC物种在化学反应活性、大气寿命和排放源特征方面差异显著，仅凭总VOC（TVOC）浓度无法表征其大气效应或管控优先级[1], [2]。因此，需要基于物种的观测数据和源解析方法来解释受本地排放和区域输送共同影响的区域的VOC污染特征。
在温暖且光化学反应活跃的季节，人为源VOC与生物源VOC（BVOCs）通常共存。环境浓度是排放变化与边界层混合、风驱动输送、温度、太阳辐射和化学损失的综合结果。这种耦合对异戊二烯及其他高反应活性生物源VOC尤为重要，其排放和环境丰度强烈依赖于光照、温度和植被活性[3], [4]。区域模式进一步表明，生物源排放可能影响长三角地区臭氧的生成，但其量级和推断的管控影响取决于土地利用数据、气象输入和排放算法[5], [6]。
正向矩阵因子分解（PMF）被广泛用于从受体观测数据中解析源相关协方差模式[7], [8]。然而，PMF解析出的贡献是环境浓度组分，而非直接排放速率。其时间变化仍可反映稀释作用、行星边界层高度（PBLH）、输送、温度依赖的排放以及化合物特异性化学损失。因此，PMF因子贡献的增加并不一定意味着源排放强度按比例增加，尤其对于反应活性VOC[9], [10], [11]。
气象归一化提供了一种互补的统计框架，用于评估在重采样气象条件下观测到的污染序列的预期行为。随机森林已被广泛用于颗粒物和气态污染物的气象归一化[12], [13]。近期一项VOC研究在后续的PMF和基于观测的O3分析之前对单个VOC和TVOC序列进行了归一化；该方法在流程上与本研究对PMF解析因子贡献的事后归一化相近但并不相同[14]。对PMF解析的VOC贡献进行直接归一化仍不常见。SHAP可进一步识别构建RF预测的预测因子并描述非线性模型响应，同时仍属于对拟合模型的归因，而非大气过程的因果分解[15], [16], [17]。基于观测约束的箱模型敏感性计算则可以另行评估VOC和NOx扰动下的化学响应，而无需将模拟结果视为O3回顾性预测[18]。
本研究结合了逐小时VOC观测、PMF解析、RF气象归一化、SHAP解释和基于观测约束的箱模型计算。研究目标包括：(1) 表征夏季VOC浓度、组成和日变化特征；(2) 评估七因子PMF解并识别富含异戊二烯的生物源相关贡献；(3) 判断其在夏季内的观测增长趋势在气象归一化后是否持续存在；以及(4) 在选取的高O3条件下评估前体物浓度敏感性，同时检验其对化学初始条件的依赖性。每种方法具有不同的推断作用：基于受体的源模式识别、条件统计归一化、模型解释以及在特定约束下的化学响应评估。
章节摘要
研究区域和数据详情
观测工作在上海郊区青浦区淀山湖（DSL）空气质量监测超级站进行（31.094°N, 120.978°E）[19]。该站点位于上海西部边缘的淀山湖附近，作为一个湖-郊区受体，周围环绕植被和开阔水面，可能接收到本地排放、城市外溢和区域输送的气团（图1）[20], [21]。该设置提供了一个植被相关VOC信号与城市排放信号
总体浓度水平和化学组成
2022年夏季期间，平均TVOC浓度为36.24 μg/m3，中位数为30.53 μg/m3，标准差为21.56 μg/m3。右偏分布反映了间歇性高浓度时段的存在。6月、7月和8月的月均浓度分别为38.12 μg/m3、34.80 μg/m3和35.87 μg/m3。这些月份间的差异不大，描述的是采样夏季内环境浓度的变异性；由于
结论
2022年6月至8月在DSL超级站测得的VOCs以烷烃和芳香烃为主，两者合计占实测质量的83.4%。异戊二烯虽非质量主导物种，但表现出明显的白昼和光热响应。所采用的七因子PMF解分离出了一个富含异戊二烯的因子2，被解释为生物源相关的受体贡献。其平均值为2.83 μg/m3，占解析VOC总质量的9.7%，在其余
CRediT作者贡献声明
张洪良：撰写–审稿与编辑，撰写–初稿撰写，验证，监督，资源，概念化。霍俊涛：资源，调查。戴齐立：资源，调查。张一鸣：资源，调查。王亮：资源，调查。段涟：撰写–审稿与编辑，撰写–初稿撰写，验证，监督，基金获取。张坤：撰写–审稿与编辑，撰写–初稿撰写，验证，监督，资源，
利益冲突声明
作者声明不存在已知的竞争性经济利益或可能影响本文所报告工作的个人关系。
利益冲突声明
? 作者声明不存在已知的竞争性经济利益或可能影响本文所报告工作的个人关系。
致谢
作者衷心感谢上海市环境监测中心提供本研究中所使用的DSH监测站数据。
Hao Su|Liang Wang|Yiming Zhang|Kun Zhang|Lian Duan|Qili Dai|Juntao Huo|Hongliang Zhang
