广东省气象与源排放因素对PM_(2.5)浓度影响的数值模拟研究

为更好地区分大气污染物浓度变化中气象与源排放因素的影响,使用中尺度气象模型WRF和三维空气质量模型CAMx,通过固定源清单的方法模拟研究了广东省各地区不同时期气象因素对PM_(2.5)浓度变化的影响,并结合实测的PM_(2.5)浓度变化,计算出源排放因素对PM_(2.5)浓度的贡献。结果表明:相对于2014年,2015年广东省夏季的气象条件不利于PM_(2.5)浓度的下降,春季和秋季的气象条件有利于PM_(2.5)浓度的下降,就全年各季度平均而言,珠江口附近地区气象条件较有利于PM_(2.5)浓度的下降;源排放变化对肇庆市、韶关市和揭阳市等城市PM_(2.5)浓度变化有较强的削减作用,可使其浓度下降30%以上,显示这些城市的减排工作较为有效,深圳市、珠海市、东莞市、中山市与顺德区等市(区)PM_(2.5)污染改善主要是由于有利的气象条件的影响,源排放变化对珠海市和湛江市等城市污染起加剧的作用,表明不利的源排放变化抵消了部分有利气象条件对PM_(2.5)污染的改善作用,应加强对这些地区源排放的控制。

2018年国庆前后广东省臭氧污染过程分析

2018年国庆前后,广东省出现了一次大范围臭氧(O3)污染事件,全省共出现111个城次空气质量轻度污染、8城次空气质量中度污染,珠三角西南部的江门市空气污染最为严重,共出现3天中度污染。采用三维空气质量模型的综合过程分析模块,分析了不同物理化学过程对本次O3污染事件污染过程的影响与贡献。结果表明:本次O3污染事件中,在持续偏东北气流的影响下,江门等珠三角西南部城市处于下风向,其较严重的近地面层O3污染主要是由水平输送导致;上边界O3往下输送主要对下午和夜间的O3有正贡献,但化学过程对近地面O3有净消耗作用,几十米以上的高空化学过程在白天则主要表现为O3净生成;O3的城市间输送导致下风向地区出现较严重的O3污染,秋季是珠三角地区的O3污染季节,建议加强珠三角中东部等地的O3前体物控制,以减轻下风向城市的O3污染。

冬季减排对广东省空气污染的影响分析

使用WRF-SMOKE-CAMx模型模拟了2017年1月广东省各市的主要大气污染物,模型对SO 2,O 3,PM 10和PM 2.5的模拟效果较好,但对NO 2存在低估,目前的排放源清单可能普遍低估了NO x的排放量。与基准年2015年相比,预测2020年广东省人为源的SO 2,NO 2,CO,PM 10,PM 2.5,VOCs,NH 3排放分别下降40%,32%,37%,23%,25%,31%,18%。在气象场与2017年1月一致的假设下,2020年同期广东省各市平均NO,NO 2,SO 2,PM 10,PM 2.5月均值下降率分别为31%,19%,17%,14%,14%。O 3平均浓度出现反弹,涨幅均值为11%,主要是由NO滴定效应减弱导致,显示了广东省臭氧污染防治的难度。不同地区气态污染物浓度变化率存在较大差异,2020年冬季珠三角地区的臭氧浓度上升显著,粤东与粤北的上升幅度相对较低;各市气溶胶的变化率相对较接近。

广东省春节期间空气质量特征

分析2016年春节期间的空气质量情况,结果表明:春节期间广东省空气质量以优良为主,但空气质量等级变化较大。在除夕和初一,粤东西北地区空气质量出现轻度和中度污染,AQI指数整体高于珠三角地区,可能与除夕夜烟花爆竹燃放有关。春节期间,全省首要污染物以PM_(2.5)和PM_(10)为主,部分地区首要污染物为O_3。

粤东北地区秋季臭氧来源解析与生成敏感性研究

秋季是广东省臭氧污染最严重的季节,利用三维空气质量模型对粤东北城市梅州空气污染进行模拟与评估,综合运用多种手段深入研究臭氧污染过程与臭氧生成敏感性及定量臭氧的来源。在偏东北气流的作用下,尽管风速较大,但因日照较强,臭氧生成旺盛,污染比较严重。梅州秋季臭氧大部分为背景浓度,午后约达60%,本地排放贡献10%,午后最高约10μg/m^3,外地排放贡献30%,江西与福建两省午后最高约23与11μg/m^3,广东省其它城市的贡献率不足1μg/m^3。按排放源分类,对梅州市秋季臭氧浓度贡献最大为火电、工业高架源与飞机排放,午后臭氧贡献达17~20μg/m^3。秋季,梅州市区臭氧生成敏感性历经早上的NOx敏感区到中午的VOCs敏感区,最后为傍晚的NO_x敏感区阶段。全天平均而言,秋季臭氧主要是在VOCs敏感区内生成。要控制粤东北的臭氧污染,在秋季要重点控制北面省市的火电、工业高架源等,同时加强对VOCs的控制。

珠三角区域空气质量空间分布类型和天气背景

基于EOF方法分析2016年珠三角9城市日均AQI指数,前3个空间模态累积方差贡献达90%,得到珠三角区域空气质量3种主要的空间分布类型。整体一致型方差贡献71%,9城市空气质量优劣表现一致,当发生污染时,以静稳天气为背景,佛山、江门、中山和东莞污染较为严重。南北相反型方差贡献12%,夏季南部城市普遍优于北部,冬季则相反,这与珠三角区域南北方向上的主导风向有关。东西相反型方差贡献7%,以地面风场辐散(或辐合)为天气背景,纬向风可能是造成东西部空气质量差异的原因之一。