奎屯市-独山子区-乌苏市区域大气对流层NO_(2)柱浓度时空变化分析

为研究以石化工业为主的奎屯市-独山子区-乌苏市(简称“奎-独-乌”)区域大气对流层NO_(2)柱浓度的时空变化,基于地基多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)于2018年2月—2019年7月在各城市城区中心进行固定监测(09:00—20:00),以及在环奎-独-乌区域进行车载移动监测(10:00—15:00),结合地形地貌、气象、工业分布和人为排放量等因素,反演分析该区域对流层NO_(2)柱浓度的时空变化规律.结果表明:①奎-独-乌区域对流层NO_(2)柱浓度日变化呈早晚高、中午低,冬季高、夏季低的特点,对流层NO_(2)柱浓度季节性变化呈冬季(11.8×10^(15)molec cm^(2))>秋季(9.46×10^(15)molec cm^(2))>春季(7.46×10^(15)molec cm^(2))>夏季(4.33×10^(15)molec cm^(2))的特征.奎-独-乌区域对流层NO_(2)柱浓度最高值均出现在冬季(1月),呈独山子区(22.23×10^(15)molec cm^(2))>奎屯市(21.30×10^(15)molec cm^(2))>乌苏市(18.34×10^(15)molec cm^(2))的特征.②奎-独-乌区域大气对流层NO_(2)柱浓度存在空间集聚现象,且区域内部差异显著.不同季节高值主要出现在区域内交通交错区(奎屯立交桥、独山子立交桥)和工业集中分布区,最低值均出现在奎-独-乌区域西南部的乌苏市,且位于主导西风通道的上风向.③结合后向轨迹分析发现,奎-独-乌区域气流来源中冬季气流运动在水平方向和垂直方向上均不利于污染物扩散,夏季西北风向导致下风向路段NO_(2)浓度相对较高,该区域大气NO_(2)污染物以本地输送为主,且在城际间存在污染物的传输与积累.④奎-独-乌区域的能源结构以煤炭为主,其固定源排放以工厂和电力部门为主,而乌苏市交通移动源所产生的NO_(2)排放总量远高于奎屯市和独山子区.该区域冬季燃煤6个月,低风速(1.5~3.0 m s)频率持续时间较长,加之独特的山盆结构形成的“山谷风”,有较厚的逆温层,不利于污染物远距离扩散.研究显示,能源工业结构背景下形成的奎-独-乌区域环境有利于大气污染物的聚集和积累,其污染源以本地污染为主.

奎屯—独山子区域冬季PM_(2.5)单颗粒的物理特性

使用带能谱的高分辨率场发射扫描电镜(FESEM)和图像分析技术对奎屯—独山子区冬季PM_(2.5)样品进行微观形貌测定,研究其数量—粒度分布、体积—粒度分布特征。结果表明:单颗粒主要包含矿物颗粒、球形颗粒、烟尘集合体和其他颗粒。工厂、电厂、机动车尾气、道路扬尘是奎屯—独山子区域大气污染的主要来源。矿物颗粒对奎屯—独山子区域PM_(2.5)的数量贡献最大。各采样点各种类别颗粒物数量百分含量的不同,反映了污染物来源的不同。冬季各种颗粒主要分布在0.1~0.6μm的粒径范围内。