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《第35届中国气象学会年会 S12 大气成分与天气、气候变化与环境影响暨环境气象预报及影响评估》2018年
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广州秋季亚微米气溶胶理化特征及其来源分析

陈辰  谭浩波  殷长秦  邓雪娇  洪莹莹  李婷苑  朱建军  
【摘要】:随着经济的发展和城市化进程的不断加快,珠江三角洲(珠三角)地区的空气污染问题越来越严重,广州作为其核心城市,空气质量问题一直受到专家和学者的广泛关注。与常规细颗粒物(PM_(2.5))不同,非难熔性亚微米细颗粒物(NR-PM_1)具有更小的粒径,比表面积更大,二次组分含量更多,对人体健康危害更大。本文利用颗粒物化学组分监测仪(ACSM)对广州秋季(2016年10月-11月)NR-PM_1中的有机物(Org)、硫酸盐(SO_4~(2-))、硝酸盐(NO_3~-)、铵盐(NH_4~+)和氯化物(Cl~-)进行了实时监测,并结合相关气象要素和气体观测数据分析探讨了广州秋季亚微米气溶胶的组分特征、形成机制、理化特征及主要来源,以期为更好地控制和治理大气污染提供理论依据。主要结论包括以下几点:(1)广州秋季亚微米气溶胶的主要组分为有机物,平均质量占比为48.2%,其次为硫酸盐(20.3%)、硝酸盐(17.4%)、铵盐(11.4%)和氯化物(2.7%);PMF分析表明一次有机气溶胶(POA)和二次有机气溶胶(SOA)的贡献相当,分别为51%和49%;对比不同时期气溶胶的组成发现,污染期间硝酸盐的贡献明显高于清洁时段,且随着污染的加重,硫酸盐的贡献逐渐降低,硝酸盐的贡献逐渐增加,机动车影响显著;(2)气溶胶组分随NR-PM_1变化情况表明,当NR-PM_1浓度大于50μg/m~3时,所有组分均随着NR-PM_1浓度的增加而增加;当NR-PM_1浓度大于50μg/m~3时,硫酸盐浓度基本保持稳定;在重污染时段,POA浓度增加速率加快,表征了本地源对重污染形成的作用;(3)分析亚微米气溶胶中的理化特征表明,广州秋季亚微米气溶胶为酸性,污染期间的酸性较清洁时段稍有减弱;污染期间硝酸盐和硫酸盐基本可以被铵根完全中和,硫酸根、硝酸根和铵根主要以(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3形式在气溶胶中存在;NO_2向硝酸根的转化是广州秋季硝酸盐形成的重要来源,夜间低温高湿环境也有利于N_2O_5的水解和固态硝酸盐的形成;硫酸盐的来源并不是主要来自SO_2的转化,区域输送的影响更为显著。(4)后向轨迹分析表明,区域输送(特别是途经广州东部、西部和东南部的气团,污染物组分以有机物、硫酸盐和硝酸盐为主)对广州秋季颗粒物污染事件的发生具有重要作用;偏北气团的污染物浓度较低,且主要以有机物和硫酸盐为主导,硝酸盐占比较低(10%左右)。

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