《基於觀測的珠三角區域大氣PM2.5源解析研究》是依託北京大學，由何凌燕擔任負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於觀測的珠三角區域大氣PM2.5源解析研究
- 項目負責人：何凌燕
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：聯合基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
PM2.5是我國珠三角區域大氣複合污染的關鍵污染物，其來源的有效表征既是PM2.5綜合防治的緊迫需求，也是本地區尚未解決的技術難題。本項目以全面深入掌握珠三角區域大氣PM2.5來源為目標，依託先進的區域大氣監測網路和線上觀測手段，開展區域尺度、多層次、多方法的PM2.5源解析綜合研究：首先基於網路化PM2.5膜採樣和化學成分全譜分析進行源解析，全面闡釋珠三角PM2.5來源的時空變化特徵；進而針對PM2.5中首要組分—有機細粒子複雜易變的科學難題，建立基於高分辨質譜線上觀測的快速源解析方法，取得區域傳輸及重污染天氣中有機細粒子來源認識的新突破；最後針對有機細粒子二次來源突出的特點，利用光化學齡法定量估算典型VOCs轉化的貢獻。為進一步支撐源解析技術，還將通過實測建立珠三角細粒子一次排放源的本地化源譜。項目成果能夠通過協作單位廣東省環境監測中心為珠三角PM2.5控制提供及時、有力的科技支撐。
結題摘要
PM2.5是2012年新《國家空氣品質標準》實施後珠三角地區的首要大氣污染物。以往珠三角的PM2.5源解析主要在城市開展，方法不統一，不確定性大，對污染源區域分布和有機物等關鍵組分來源的描述尚不足。針對這些問題，本項目首先以東莞為例進行PMF模型源解析，初步掌握了主要來源類別，在此基礎上進行了珠三角區域尺度的PM2.5採樣設計，優選了2個城市點、2個郊區點和2個背景點於在2015年四季進行了同步膜採樣與全組分化學分析。針對PMF模型的不足，利用國際上新型的多元線性引擎模型（ME-2）進行了PM2.5源解析，同時精細構建了各組分的不確定性算法，取得了優於PMF模型的結果：6個點位四季PM2.5平均為37 μg/m，其中二次硫酸鹽貢獻最大，為21%，其次分別為機動車（14%）、工業工藝（13%）、二次硝酸鹽（11%）、生物質燃燒（11%）、二次有機物（7%）、燃煤排放（6%）、揚塵（5%）、船舶（3%）和老化海鹽（2%）。空間分布分析顯示，珠三角PM2.5高排放源區位於珠三角中心區，在冬季其對下風向的PM2.5濃度貢獻可達41 μg/m。秋冬季重污染天氣分析表明：生物質燃燒貢獻需一直重視，而冬季NOx的減排需要特別關注。針對有機物是珠三角PM2.5首要組分的特點，通過實驗室模擬構建了生物質燃燒、餐飲、機動車和燃煤排放4種高分辨質譜源譜，並通過隧道實驗進一步驗證了機動車排放的化學成分譜特徵。在此基礎上，構建了基於氣溶膠質譜的AMS-CMB模型，達到與AMS-PMF相近的源解析效果，但是具有更易解析一次源和需要數據量小的特點。於2015和2016年先後開展了冬季和夏季、區域背景點與城市點的線上加強觀測，發現高污染過程中城市交通源（HOA）和餐飲源（COA）對於細粒子污染累積有明顯影響，而二次有機物一直占據有機細粒子的較大比例，說明對其前體物VOCs的防治是降低區域尺度有機細粒子污染的關鍵；利用光化學齡法對典型VOCs物種轉化生成SOA進行了量化估算，發現甲苯、C8芳香烴和C9芳香烴的SOA生成量相對最大，珠三角地區VOCs人為源對SOA生成的貢獻遠大於天然源。最後，本項目還利用了深圳作為移民城市的“春節效應”揭示了即便是城市尺度的極度減排對PM2.5的改善也是有限的，主要原因是對PM2.5中老化的大粒徑顆粒的較弱削減作用，必須在區域尺度對前體物VOCs和SO2進行減排。
