石家庄市冬季重污染过程特征及成因研究

利用石家庄市大气环境监测数据和气象观测资料,对比分析了2015年12月6日至13日和12月21日至26日石家庄市两次持续性重污染天气过程的演变特征及主要影响因素。结果表明:两次重污染过程持续时间长、污染程度重,PM2.5对污染过程的影响大,但污染物变化趋势和浓度水平存在差异。高低空稳定的天气形势配置是两次重污染过程形成的直接原因。在这些天气形势影响下,气温低(1.5℃)、湿度高(平均相对湿度75%)、风速小(1.5 m/s)、气压低(1016 h Pa),大气层结稳定,逆温层厚、混合层高度低(750 m),是造成两次重污染过程的重要原因。燃煤、机动车尾气是石家庄冬季重污染的主要污染源,东北部、北部和西南部周边污染物的输送对重污染天气的形成发展也有一定的影响。     

利用SPAMS研究石家庄市采暖结束前后大气细颗粒物污染特征及成因

2016年3月1日—20日期间,石家庄市区于采暖期结束前后出现两次重污染天气。为探究重污染天气成因,利用位于石家庄市大气自动监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)对两次重污染天气期间的细颗粒物化学组成进行分析,并结合颗粒物质量浓度和气象条件等对重污染天气成因进行了推定。结果表明,3月采暖期(3月1日—15日)期间共发生为期1d的重度污染天气,主要成因为来自燃煤(贡献率42.6%)和工业工艺源(26.4%)的颗粒物严重累积;采暖期结束后(3月16日—20日)出现了连续3d的重度污染天气,前期主要成因为来自机动车尾气(25.5~25.9%)和工业工艺源(23.0~25.5%)的颗粒物严重累积,后期首要污染源变为燃煤(28.6%)和工业工艺(27.4%)。监测过程中,PM_2.5与气象条件的相关性较高,r_湿度/2.5=0.76,r_{大气压/2.5}=-0.58,r_风速/2.5=-0.65,r_温度/2.5=0.35。综合来看,高湿状态下空气的低压静稳和低空传输,共同促使燃煤及工业工艺源的颗粒物累积,二次转化加剧后导致3月4日的重污染天气;而采暖期结束后,在同样不利于扩散的气象条件下,机动车尾气及工业工艺源的颗粒物累积,二次转化加剧,从而导致3月17和18日污染小高峰;不同于前两日,燃煤和工业工艺源的累积,二次转化加剧,导致了3月19日凌晨的污染小高峰。