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珠江三角洲地区目前已成为全球经济发展最迅猛的地区之一。随着工业的发展以及汽车拥有量的增加,大量的污染物被排放到空气中,使得该地区面临严重的区域性、复合型大气污染问题。SO2和可吸入颗粒物(PM10)污染尚未得到有效控制,颗粒物细粒子(PM2.5)和O3已经成为影响珠江三角洲空气质量的主要污染物。本研究针对珠江三角洲地区工业源及交通源污染物排放变化对区域大气环境质量影响突出的特点,在前人的相关研究成果基础上,结合空气质量模式,系统性地研究工业源及交通源排放变化对于珠江三角洲空气质量时空变化的影响。
本论文着重以下研究:1、在已有2001年珠三角排放清单的基础上,利用现有珠江三角洲地区有关工业和机动车污染研究的最新成果与数据,建立2006年珠江三角洲地区工业源与机动车源污染物4km×4km排放清单,并初步分析不同污染物排放的特征。2、利用空气质量模型WRF—Chem对上述排放清单进行模拟,分析工业源和机动车源排放变化对于空气质量的影响。
对排放源清单分析表明:1、2006年工业污染排放主要集中在广州、深圳、东莞和佛山等经济发达的城市。上述城市在SO2、NOx、CO、VOC、PM10和PM2.5几种污染物中占了珠三角总体排放的76%、79%、81%、77%、45%和64%。2、广州、佛山、东莞和深圳4个城市对机动车各种污染物的排放量贡献较大,2006年其机动车NOx、VOC和PM10排放量分别占珠三角排放总量的80%、69%、78%,是珠三角地区机动车污染排放的主要来源。3、2001年至2006年,工业源和机动车源排放均有明显的增长,增加主要集中在广州、深圳、东莞和佛山4个城市。
对模拟结果分析表明:1、珠三角工业排放整体上的增加使得相应一次污染物如SO2、NOx、PM10和PM2.5等平均浓度增加,几种一次污染物浓度变化的趋势与污染源排放的变化趋势有较好的对应关系,浓度的增加主要集中在广州、佛山以及东莞等地。同时二次污染物SO42-和NO3-的浓度也有明显的增加。O314:00的浓度在珠三角整体上增加,并由于输送的影响,O3增加的高值中心集中在佛山、肇庆、江门。而在惠州、东莞东部和深圳东部O3浓度则有所减少。2、珠三角交通排放总体的增加使得相应一次污染物如PM10、PM2.5和NOx等平均浓度增加。PM10、PM2.5和NOx的浓度增加集中在广州、佛山和东莞,几种污染物的浓度增加与排放增加的分布基本一致。NO3-的浓度整体上增加,但其变化的分布与NOx不同,体现了二次污染物的输送与转化。O314:00的浓度在珠三角整体上有所增加,其增加集中在佛山;污染物排放集中地区的下风向地区,如江门、肇庆、中山、珠海等地区O3浓度均有比较明显的上升;而惠州和深圳东部以及东莞的东部O3浓度值则有所减少。