华北冬季持续高湿和春节烟花燃放事件中颗粒物重污染形成的化学过程解析
编号:579
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更新:2025-03-31 17:02:45 浏览:4次
口头报告
摘要
我国PM2.5浓度在污染防控政策持续推进下显著下降,但近年改善速率明显趋缓,冬季重污染事件仍时有出现。本研究于2022-2023年连续两个冬季在泰安市开展大气污染综合观测,联用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)、离子色谱系统(URG)、OCEC分析仪和差分光谱仪(DOAS)等在线仪器,系统解析了持续高湿与春节烟花燃放诱发的两类典型污染过程化学组分演化机制。研究发现:1)冬季高湿条件下,高气溶胶液态水含量(LWC)与化石燃料燃烧排放协同驱动硫酸盐和SOA快速形成。LWC升高显著促进元素碳(EC)颗粒老化,增强化石燃料源一次有机气溶胶(POA)向SOA转化的潜力。在RH超过85%条件下,颗粒相内亚硝酸(由老化EC和富铁颗粒介导产生)与SO2的多相氧化反应,与羟甲基磺酸盐(HMS)液相生成,共同导致硫酸盐产量大幅增加。2)通过2022-2023年春节期间禁燃与高强度烟花爆竹燃放对照观测,结合基准情景(不考虑烟花)WRF-CMAQ模拟及SPAMS化学组分识别,量化了烟花燃放的污染贡献动态:除夕夜、初一夜晚和元宵节夜晚烟花燃放对环境PM2.5浓度的直接贡献量分别达86±22、167±15和108±29 μg/m3,时段平均贡献率为54%,峰值小时浓度达188 μg/m3(贡献率超70%);燃放结束后,在静稳高湿条件下,氯取代反应和颗粒物老化过程增强硝酸盐、铵盐和SOA生成,持续推高PM2.5浓度;在起始于元宵节的污染事件中,烟花二次效应和不利气象条件分别贡献34%和30%。研究结果表明,静稳气象条件下,人为活动一次排放(化石燃料燃烧、烟花爆竹燃放)与增强的大气二次化学过程共同驱动重污染形成。
关键词
PM2.5;高湿;烟花燃放;气溶胶液态水含量;二次生成
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