【摘 要】
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随着城市化和工业化的不断发展,空气污染问题日益突出。作为世界最大的城市群之一,珠三角地区自20世纪80年代末以来一直受到一系列环境污染问题的困扰,随着大气污染物排放控制措施的逐步加强,空气质量不断改善,但是以高浓度臭氧为特征的光化学烟雾事件和高浓度细颗粒物为特征的灰霾现象在局部地区仍时有发生。为了进一步提升珠三角地区空气质量,使用科学的方法开展珠三角地区PM2.5和臭氧的来源解析工作十分有必要。本
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随着城市化和工业化的不断发展,空气污染问题日益突出。作为世界最大的城市群之一,珠三角地区自20世纪80年代末以来一直受到一系列环境污染问题的困扰,随着大气污染物排放控制措施的逐步加强,空气质量不断改善,但是以高浓度臭氧为特征的光化学烟雾事件和高浓度细颗粒物为特征的灰霾现象在局部地区仍时有发生。为了进一步提升珠三角地区空气质量,使用科学的方法开展珠三角地区PM2.5和臭氧的来源解析工作十分有必要。本文以珠三角地区九座城市为研究对象,构建了以中尺度气象模型WRF为气象驱动力和以多尺度空气质量模型CMAQ及其内嵌源解析工具ISAM为核心的空气质量模拟平台,并对模拟平台中关键的物理过程和化学过程参数进行本地化设置。基于ISAT处理得到的排放清单,对珠三角地区2019年1月、4月、8月和10月的气象场和污染物浓度进行了逐时模拟,并对模型模拟结果的准确性进行验证,结果表明模型的逐时模拟值和观测值较为吻合,可以为后续的源解析工作提供有效的数据支撑。本文研究了珠三角地区PM2.5和臭氧的时空分布特征和行业来源特征。从时间分布上看,PM2.5浓度呈现冬、春两季较高,夏、秋两季PM2.5较低的特征,臭氧浓度呈现秋季高,夏季次之,春、冬两季低的特征;从空间分布上看,PM2.5浓度呈现由西北向东南分级递减的特征,臭氧浓度呈现出东部高、西部次之和中部最低的分布特征。从行业来源特征上看,对于PM2.5污染,交通源、居民源和工业源是三大主要污染来源;对于臭氧污染,交通源是最主要的行业污染来源,贡献比例为29.02%,天然源具有明显的季节变化规律。本文采用ISAM源解析工具,对珠三角地区九座城进行区域标记,实现对PM2.5和臭氧的区域的来源解析。对于PM2.5污染,本地人为源是主要的PM2.5贡献源;就臭氧的区域来源而言,珠三角地区臭氧污染主要来自区域外部传输,尤其是在北风盛行的秋、冬两季,外部传输贡献比例达70%以上。本文实现了对珠三角地区PM2.5和臭氧分区域、分行业的来源解析,基于解析结果可以为该地区每个城市制定“一市一策”的大气污染防治策略,并可以为珠三角区域空气质量的提升提供科学依据。
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