南京地區(qū)細(xì)顆粒物污染特征及灰霾事件成因研究.pdf

1、顆粒物是我國最主要大氣污染物之一。顆粒物污染能夠改變區(qū)域輻射平衡、降低能見度、危害人體健康，并促進(jìn)大氣非均相化學(xué)反應(yīng)生成其他污染物。由于局地人為排放和區(qū)域傳輸協(xié)同效應(yīng)的影響，近幾年長三角城市群時常發(fā)生氣溶膠灰霾污染事件，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳罴肮ぷ鳝h(huán)境。
　　本研究在位于長三角西部的區(qū)域背景站SORPES(地球系統(tǒng)區(qū)域過程綜合觀測基地)，在2013年12月1日至2014年11月30日間，對大氣中常規(guī)污染氣體、氣溶膠散射/吸收系數(shù)

2、及PM2.5質(zhì)量濃度進(jìn)行了長期在線連續(xù)觀測，研究總結(jié)了南京地區(qū)細(xì)顆粒物污染及能見度特征。在常規(guī)觀測之外，又針對氣溶膠灰霾污染進(jìn)行了兩次強化觀測實驗，從氣象和化學(xué)角度探討了夏、冬季節(jié)南京地區(qū)灰霾的形成機制。
　　長期觀測結(jié)果表明，南京SORPES站點O3、SO2、NO、NO2及NOy平均濃度分別為27.9 ppbv、6.1ppbv、6.2ppbv、29.7ppbv和37.3ppbv。在整個觀測期間，PM2.5日均濃度超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)

3、限值的天數(shù)高達(dá)36％，PM2.5平均濃度為72.5μg/m3，并呈現(xiàn)“W”型季節(jié)變化特征。數(shù)據(jù)分析表明，6月份強烈的光化學(xué)反應(yīng)和高濃度O3是夏季峰值的主要成因;而冬季峰值則與低溫和低降水量等氣象因素以及更高濃度的SO2、 NOx等前體污染物有關(guān)。高濃度PM2.5對光的散射，使得南京也面臨嚴(yán)重的灰霾污染威脅。觀測結(jié)果表明，南京冬季和夏季的灰霾發(fā)生率較高，其中夏季灰霾天主要集中在6月份和冬季灰霾天則主要集中在12月份?；姻参廴緱l件下，大氣中

4、PM2.5及氣態(tài)污染物濃度高出其在非灰霾天含量約25％-50％。
　　2013年12月和2014年6月在南京SORPES站點分別進(jìn)了兩次強化觀測實驗，針對在此期間出現(xiàn)的不同強灰霾事件進(jìn)行研究分析。天氣形勢研究結(jié)果表明，夏季灰霾期間陸地高溫低壓環(huán)境相對容易引起污染物的對流擴散，南京地區(qū)容易受到自東部沿海長三角城市群傳輸而來的高濃度污染物的影響;冬季灰霾期間陸地低溫高壓環(huán)境更有利于污染物的積聚，來自北方的陸地氣團(tuán)會攜帶華北地區(qū)污染物傳

5、輸至南京地區(qū)并積累至極高濃度。冬、夏兩季除了受攜帶污染物氣團(tuán)長距離傳輸至南京引發(fā)灰霾事件外，因局地及周邊區(qū)域氣團(tuán)內(nèi)部污染物的二次生成導(dǎo)致的灰霾污染個例也在兩次強化觀測期間發(fā)生。夏季兩次灰霾污染個例中，SO42-是PM2.5中的首要污染物，SO42-分別占到26.1％和23.1％，其次NO3-占比分別為17.9％和21.6％。白天NO3-和SO42-主要來自于光化學(xué)驅(qū)動的氣相氧化，但是由于白天高溫低濕導(dǎo)致NH4NO3熱解NO3-濃度降低;