我国典型城市群O_3污染成因和关键VOCs活性解析

京津冀、长三角、珠三角和成渝地区四大城市群在夏秋季大气臭氧(O_3)污染问题严重.为了深入认识O_3的区域污染特征及其成因,在上述4个城市群于2014~2016年夏秋季节,开展了大气O_3及其前体物(氮氧化物(NOx)、挥发性有机物(VOCs))等的综合观测研究.观测发现,臭氧污染区域性明显,臭氧最大8h值在59~146(10~(-9)V/V),整体上城市站点臭氧浓度水平较郊区站点低,臭氧前体物NO2平均浓度水平在4~22(10~(-9)V/V),VOCs浓度为11~53(10~(-9)V/V),VOCs活性水平在1.6~10.5s~(-1).使用基于观测的盒子模型(OBM)分析臭氧生成控制区,发现四大城市群的O_3生成多数处于人为源VOCs控制区或者过渡区,且对烯烃和芳香烃的敏感性最强.运用PMF受体模型对城市站点VOCs来源进行解析,结果表明机动车尾气排放和汽油挥发是城市VOCs主要来源,占比30%~50%;溶剂涂料使用其次,占比为10%~20%.综合而言,我国现阶段臭氧污染防控应以VOCs控制为主,其中应着重控制机动车尾气排放和溶剂涂料使用.     

定量气象与源排放对PM10浓度影响

为了更好地区分污染物浓度变化中气象与源排放因素的影响,使用中尺度气象模型MM5与三维空气质量模型CMAQ,通过固定源清单的方法研究了不同时期气象因素对PM10浓度变化的影响,结合实测的浓度变化,计算源排放因素对浓度的贡献。结果表明:相对于2011年2月,珠三角中西部地区2012—2014年同期PM10浓度下降主要是由于气象条件的改善,肇庆、佛山、顺德与江门因有利气象近三年2月PM10平均浓度分别下降23、15、27和15μg/m3。佛山因排放源变化导致的PM10浓度下降较大,在2014年2月甚至超过了有利气象的影响,表明佛山的减排措施较有效,其余三地源排放变化对PM10浓度变化贡献较少,甚至为正贡献,表明不利的源排放变化抵消了部分有利气象条件对PM10污染改善的作用,应加强对这些地方源排放的控制。