基于长时段多站点组分监测的珠三角颗粒物来源解析研究

发布时间：2020-05-17 17:12

【摘要】：过去30年间,珠三角地区经济持续发展、城市规模迅速扩张,导致该地区空气污染问题日益突出。尽管近几年来,珠三角地区的颗粒物污染控制已取得不错成效,但颗粒物仍是当前影响珠三角范围较广、次数较多的大气污染物。颗粒物污染难治理的主要原因是其来源复杂,二次污染及区域传输对其影响较大。因此,开展全面的颗粒物污染来源解析显得尤为重要。本研究以珠三角地区有史以来空间覆盖率较高的PM_(2.5)和时间跨度较长的PM_(10)组分数据库为研究对象,建立了评估颗粒物组分监测数据的不确定度方法体系,准确识别珠三角颗粒物污染来源,并在此基础上从颗粒物污染来源的时空分布、长期变化趋势、本地污染与区域传输对颗粒物污染影响等方面,全面分析了珠三角颗粒物污染来源。主要工作和结论如下:首先,首次建立了评估颗粒物组分监测数据不确定度的方法体系,该方法体系对于提高PMF模型源解析结果的准确性具有重要意义。在本研究中利用该方法体系得到了珠三角PM_(2.5)最佳的因子谱图、将香港PM_(10)利用常规方法无法分离的生物质/煤燃烧污染源分离成两个因子,为准确分析珠三角颗粒物污染来源奠定了良好基础。其次,将解析的颗粒物污染来源贡献与后向轨迹结合,建立了定量识别本地与非本地贡献的新方法并应用于珠三角颗粒物本地排放与区域传输影响的研究。结果表明:2015年珠三角PM_(2.5)非本地贡献占到了总浓度的一半以上,相比于香港和澳门的站点,广东省内陆城市的站点PM_(2.5)本地贡献占比相对较高。因此,建议广东省在对大气污染进行治理时不仅要加强区域间的合作,也要注重对本地污染的防控。分析1998~2015年香港荃湾站点PM_(10)本地与非本地贡献的长期变化趋势表明:非本地贡献占到了PM_(10)总浓度的43%~71%,大多数年份占比在60%左右,污染物的外来传输对香港大气污染的影响较为严重,开展区域或跨区域的大气污染防治是非常有必要的。再次,依据不同站点在同一时间聚类轨迹的异同,研究了2015年珠三角空气域(Air-shed)分区及不同空气域内PM_(2.5)本地贡献与区域传输的特征。结果表明:珠三角超过一半的时间处于同一个空气域。当形成两个空气域时,一般一个空气域主要包括内陆城市,另一个主要是沿海城市。内陆城市形成的空气域在春季、夏季和秋季PM_(2.5)浓度相对较高,而在沿海的空气域中,冬季相对较高。在冬季,沿海的空气域对福建沿岸的长程输送较为敏感,而处在内陆的空气域则与江西方向相对较短的距离输送有关。不同的空气域有明显的本地和非本地贡献的差别,因此,应根据不同空气域的污染物传输特点制定相应的控制措施。最后,本研究利用PSCF法分析了香港荃湾站点PM_(10)污染来源的潜在源贡献区域。结果表明:珠三角中心和粤东北地区、江西中部地区、福建省、安徽和江苏省的南部是荃湾站点污染传输通道,香港政府应加强与这些地区的大气污染的联防联控。本研究较为全面地分析了珠三角颗粒物污染来源,为珠三角地区制定大气污染防控措施提供新思维、新方法,对珠三角地区开展有针对性的区域内部及外部的大气污染防控提供了科学依据和指导。
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图 1-1 研究技术路线图Fig. 1-1. Technical road map for the study1.4 本研究创新点（1）建立了易操作、可行性强的评估监测数据的不确定度方法体系，从而提高了PMF 源解析结果的准确性和科学性。（2）利用珠三角地区有史以来覆盖率最广的 PM2.5同步采样组分数据库，系统分析了珠三角 PM2.5污染来源及其时空分布，建立识别本地与非本地污染来源的新方法，首次探讨了珠三角不同空气域的污染传输特征，并研究了不同空气域对不同污染传输通道的敏感性。（3）利用珠三角地区时间跨度最长的 PM10组分数据库，研究了 PM10颗粒物污染来源的变化趋势，并首次将颗粒物污染来源贡献与 PSCF 法结合，，研究各污染来源潜在源区，为珠三角开展更精细化的区域或跨区域颗粒物污染防控提供参考和依据。

第二章 数据与方法表 2-2 1998~2015 年 PM10各监测站数据缺失情况Tab. 2-1 Sampling information at the seven PM10speciation monitoring stations in HK站点 样品数（个） 开始时间 结束时间 数据缺失时间元朗 1086 1998/1/2 2015/12/28东涌 1005 1999/4/3 2015/12/28荃湾 1062 1998/1/3 2015/12/28 2003/2/6~2003/8/2深水W

本文编号：2668900