区域传输对漯河市PM2.5的影响评估及来源解析

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漯河市近几年城镇化进程不断加快,机动车持有量激增,尽管各级政府制定了更为严格的要求,漯河市细颗粒物污染仍较为严重,同时存在区域输送导致的颗粒物浓度与排放不匹配的问题,使得弄清区域输送对漯河细颗粒物造成的影响程度的研究变得迫切,定量评估区域污染对漯河市的影响以及漯河市本地的源解析十分必要。本研究利用气象数据、空气质量监测数据、全球资料同化系统GDAS数据、漯河市大气污染监测超级站PM2.5化学组分数据对2015-2020年漯河市细颗粒物重污染污染过程进行统计,并用提出的4个参数表征区域输送对漯河市的影响程度,利用后向轨迹、潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹法(CWT)、颗粒物化学组分分析及PM2.5来源解析(PMF)等方面的分析。研究结果表明,由于污染传输造成的污染物在漯河市的停滞时间在2-10 h,延迟时间4-23 h。PM2.5浓度在重污染过程中增加量△PM2.5为8-311μg/m3,∑PM2.5为274-2334μg/m3。相比漯河市,污染物的区域输送对造成河南省内南阳、洛阳、三门峡、信阳等地的空气质量恶化情况更加明显,洛阳的ΣPM2.5最大达到9000μg/m3以上。后向轨迹模拟表明,来自偏南(轨迹2)和东北路径(轨迹3)的气团对漯河市空气质量影响较大,这两类轨迹的特点是轨迹短,移速慢,且经过污染较重区域,易携带污染物导致两类轨迹污染概率较大。潜在源分析结果表明,对漯河市细颗粒物贡献较大的地区主要来自河南省北中部、东部、南部以及河北省南部、山东省西部。短距离输送对漯河市PM2.5的贡献更显著。2019-2020年总水溶性离子占PM2.5各组分之和的79.3%,SNA(二次无机气溶胶)对PM2.5贡献平均为64.13%,占总水溶性离子的80.87%,总水溶性离子含量在冬季和春季较高,秋季次之,夏季最低。OC、EC占PM2.5各组分之和的11.27%,重金属元素占比较低,占PM2.5的2.74%,其中K、Ca、Fe、Cu、Zn占总无机元素的90.95%。漯河市氨含量较高,硫氧化率(SOR)在春季和夏季较高,SOR高于0.5,秋季和冬季也都在0.4以上,氮氧化率(NOR)在春季和冬季较高,秋季次之,夏季最低,氮氧化率在四季也均在0.4以上,说明漯河市存在一定的二次转化过程。漯河市2019-2020年共解析出8个主要来源,分别是二次源、燃煤源、工业源、生物质燃烧、建筑尘及海盐、扬尘源、机动车、农业源,对PM2.5的贡献分别为35.22%、24.33%、6%、6.52%、8.76%、7.31%、2.14%、9.73%。各季节对PM2.5贡献较大的来源主要有:春季为二次源、建筑尘和海盐、工业源,夏季为二次源、生物质燃烧和农业源,秋季为二次源、燃煤源、建筑尘及海盐,冬季为二次源、燃煤源、扬尘源。
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