沈阳市臭氧污染特征及其影响因素

近年来中国城市O_(3)污染问题日益突出,近地面O_(3)已成为沈阳市的主要空气污染物之一。基于沈阳市2019年近地面臭氧(O_(3))及其前体物(VOCs和NO_(2))的逐时数据,结合同期气象观测资料,研究了2019年沈阳大气O_(3)的季节变化特征,分析了VOCs和NO_(2)以及气象条件对O_(3)生成的影响;利用最大增量反应活性法(MIR)估算了沈阳大气VOCs的臭氧生成潜势(OFP),并运用正交矩阵因子分解法(PMF)进行了沈阳夏季VOCs的来源解析。结果表明:2019年沈阳市O_(3)平均质量浓度夏季最高,其次是春季和秋季,冬季最低;四季O_(3)日变化特征均表现为单峰型,质量浓度峰值出现在14:00左右,谷值出现在07:00左右。沈阳市O_(3)质量浓度与温度、风速均呈现正相关关系(P=0.001,P=0.005),与相对湿度呈负相关关系(P=0.005);当温度达到30.0℃以上,O_(3)质量浓度明显升高;风速低于3.0 m·s^(-1)时O_(3)质量浓度小于75.0μg·m^(-3),而风速超过4.0 m·s^(-1)时O_(3)质量浓度迅速升高至100μg·m^(-3);湿度小于20%时O_(3)质量浓度较高,当湿度大于80%时O_(3)质量浓度显著降低,由75.0μg·m^(-3)降低至58.7μg·m^(-3)。O_(3)平均质量浓度与前体物VOCs和NO_(2)质量浓度呈负相关关系(P=0.005),O_(3)平均质量浓度最大值对应的NO_(2)质量浓度区间为20.0-30.0μg·m^(-3)。2019年沈阳市大气VOCs的臭氧生成潜势依次表现为烯烃>芳香烃>烷烃>炔烃,烯烃在4个季节均为最大贡献者,表明烯烃对沈阳市O_(3)生成具有重要贡献。夏季沈阳市VOCs主要来源于石油化工源、溶剂使用源、液化石油气污染源、燃烧源和机动车排放源。沈阳作为我国传统重工业基地,加强对石油化工、溶剂使用和燃料挥发等方面的监管是降低沈阳市大气O_(3)质量浓度水平的有效途径。该研究可以为沈阳市O_(3)污染治理提供重要参考。

2000~2021年中国典型地区大气降水化学与沉降特征

基于2000~2021年中国东北、华北、华东、东南、西北、西南6个区域10个城市的大气降水组分资料,针对各地区降水量、pH值、降水电导率、水溶性离子浓度及其氮硫湿沉降特征开展了长期变化特征研究,分析了典型地区降水组分的离子中和特性.结果表明:2000~2021年中国各研究站点pH值总体呈上升趋势,但重庆和上海地区的年均pH值至今未达到5.6.济南、西安和重庆站电导率呈现出较明显的下降趋势.西北地区陆源性特征较为明显,Ca^(2+)浓度较高(可达1035.2μeq/L);NO_(3)^(-)浓度在重庆地区有上升趋势,这与城市机动车保有量的逐年增长有关;而NH_(4)^(+)在各个地区均有下降;东南地区受海盐影响,Na^(+)和Cl^(-)的浓度相对较高.西北和西南地区的硫、氮湿沉降量明显高于东南地区,NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N各地区均呈下降趋势,但该比值年平均值均大于1,说明大气降水中氮沉降以还原态氮为主.东南地区的降水酸度相对较高,然而酸性离子(SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-))浓度却较低,说明降水酸度还会受到碱性离子(Ca^(2+)和NH_(4)^(+))的影响.在厦门和西安NO_(3)^(-)、NSS-SO_(4)^(2-)和NH_(4)^(+)浓度年变化很小,而pH值、中和潜力和酸化潜力的比值(NP/AP)有明显上升趋势;但西安NP/AP值明显较高,反映西安土壤尘埃中的中和能力比东南地区强.

南京北郊冬季细颗粒物中水溶性离子的变化趋势

为了探究南京北郊冬季PM_(2.5)组分的长期变化特征、污染来源差异,于2014年、2015年、2019年和2021年冬季分别开展细颗粒物采样,使用离子色谱仪对PM_(2.5)中9种水溶性离子进行分析测定,并运用主成分分析法对离子进行源解析.结果表明:二次离子SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和NH4+(SNA)占离子总浓度的75%~87%,其中,SO_(4)^(2-)与NH_(4)^(+)的离子浓度在2015年冬季达到峰值后出现逐年下降趋势,但NO_(3)^(-)的浓度与占比在2014—2019年均表现出上升趋势.4年中SO_(2)的二次转化程度均高于NO2,硫氧化率(SOR)于2019年达到最大值,而氮氧化率(NOR)则逐年下降.2019年起移动源对颗粒物的贡献程度大幅上升,固定源的贡献降低,NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)比值显著增大.冬季NH4+、SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)呈显著相关,推测主要结合为(NH_(4))_(2)SO_(4)、NH_(4)HSO_(4)和NH_(4)NO_(3)存在.主成分分析结果表明,移动源和燃烧源是南京北郊冬季PM_(2.5)的主要贡献者,然而2019年冬季与SO_(4)^(2-)相关的燃料燃烧源贡献显著降低,2021年扬尘源和工业源对PM_(2.5)的贡献相较于2019年有明显下降.