论文部分内容阅读
大气细颗粒物(PM2.5)污染是当前我国最为关注的环境问题之一,它对气候、环境及人体健康都有着不容忽视的影响。大气PM2.5来源复杂,其来源特征及演变趋势是当前环境科学研究和管理等领域关注的热点问题。近几年来,南京市围绕大气PM2.5的来源解析,对PM2.5的化学组分开展了系统性的监测工作,并完成了第一阶段(2012-2014年)PM2.5的来源解析。在此基础上,本研究主要展开以下三方面工作:(1)基于2015年的PM2.5化学组分资料,采用PMF模型,进行第二阶段(现阶段)大气PM2.5的来源解析;(2)对比两个阶段源解析结果,分析南京市大气PM2.5来源的演变特征;(3)基于拉格朗日后向轨迹模型(HYSPLIT),研究南京市大气PM2.5的区域输送特征。研究结果可以为深入认识南京大气PM2.5的来源、科学制定灰霾污染的控制对策提供科学依据。本研究主要研究结果如下:(1)现阶段来源特征:南京市总体大气PM2.5主要来源的贡献率从大到小依次为机动车(28.2%)>燃煤(26.8%)>工业(21.6%)>扬尘(12.0%)>其他(11.4%),机动车排放成为南京市PM2.5污染的最主要来源。关于季节特征,因制冷和供暖的需要,燃煤源在夏季和冬季的占比相对较高;由于地表的干燥与风力,扬尘源在春季和秋季占比较高,分别为14.9%和16.5%;由于二次气溶胶在不同季节生成率、分解率不同,SOA在夏季最低,占8.3%,冬季最高,占17.1%。关于区域特征,南京市城中心区与工业区PM25污染水平较高,城中心区受机动车影响大,贡献率为30.5%;工业区因园区内大面积建筑施工及道路运输的影响,来源中扬尘贡献率较高,为17.6%;新城区由于地理位置介于城区与郊区之间,污染情况受城区与郊区的共同影响;清洁对照点固城湖污染源主要来自区域贡献,PM2.5绝对浓度最低,为62ug/m3。(2)来源的演变特征:从PM2.5的总体来源来看,南京市的大气污染特征正从传统的煤烟型污染转变为燃煤与机动车共同主导的复合型污染。在季节上,春季、秋季和冬季现阶段不同来源的指示元素的浓度水平都要低于前阶段,夏季现阶段整体浓度与前阶段基本一致,且在全年中属于较低的水平。现阶段春季工业源、机动车源与扬尘源占比较前阶段分别增加3%、2.3%和1%,燃煤源和其他来源占比分别减少3.2%和3.1%,春季的扬尘更多来自土壤尘而非建筑尘;夏季机动车源占比较前阶段增大4.7%,其他的各类来源均有所降低,燃煤源占比基本不变,夏季强降水使得二次无机盐的占比增大;秋季机动车源占比大幅增加,增加了 6.7%,工业源与扬尘源的占比小幅增加,增幅分别为0.7%和0.8%,燃煤源与其它源的占比均下降,降幅分别为5.5%和2.7%;冬季工业源和机动车源占比分别增加3.9%和3.6%,燃煤源占比大幅下降,降幅为7.1%,扬尘源与其它源的占比变化不大。在区域上,城中心区扬尘源与燃煤源较前阶段占比均降低1.7%;清洁点来源结构受芜湖、马鞍山等地的来源影响较大,工业源占比增大,增幅为7.1%。(3)区域输送特征:南京市春季外来源主要受北方的京津冀地区与东边上海、杭州的影响,轨迹组分别占比为20%和41%;夏季来自海洋的暖湿气流对南京市大气环境的影响较大,占65%;冬季抵达南京市的远距离输送气团多为来自北方蒙古与内蒙古地区的干燥寒冷气团,占45%,南京市冬季的重污染现象与下沉气流的影响有关。南京市2015年1月的污染事件除了与来自北方的污染气团有关外,还受上海和杭州等周边城市的大气污染的影响。外来源的入境、不利于扩散的气象条件以及局地的排放是南京市形成重污染天气的重要原因。