武汉市夏冬季典型大气污染过程的成因与来源分析

摘要

cqvip:为了解武汉市夏冬季大气污染特征、成因及来源,基于武汉市20个监测点的观测数据,针对2017年7月21—31日及2018年1月13—25日两段典型大气污染过程分别展开研究.结果表明:武汉市大气污染呈现明显的季节性变化特征,夏季空气质量最优,春秋次之,冬季相对较差,夏冬季分别呈现明显的O3和PM(2.5)污染特征.夏季大气污染过程中平均ρ(O3-8 h)为151.6μg/m^3,高温、低湿的气象条件有利于前体物VOCs和NOx向O3的转化,O3的生成主要受VOCs控制,其中芳香烃和烯烃对O3生成潜势的贡献较大,相对贡献率分别为43.7%和35.6%.冬季污染过程中平均ρ(PM(2.5))为129.1μg/m^3,静稳、高湿的气象条件会促进PM(2.5)的吸湿增长及二次生成,二次离子和有机碳的贡献显著,约占ρ(PM(2.5))总量的72.4%.随着污染程度的加重,二次离子的转化程度及VOCs对SOA的生成潜势都逐渐增大,重度污染天气下前体物的二次转化程度约为非污染期的2.1~11.4倍.源解析结果显示,武汉市夏季大气污染过程受溶剂涂料使用、机动车尾气排放和工业排放VOCs的影响较大;冬季则受二次气溶胶源、燃煤工业源及机动车源的影响更大,三者平均贡献率分别为40.5%、30.0%和25.2%.区域传输对武汉市污染天气的发生也有一定影响,夏冬季的污染气团分别来自湖北省东南和西北方向.研究显示,受到不同的气象条件影响,武汉市夏季及冬季分别表现出O3和PM(2.5)污染特征,两段污染过程的发生均与污染前体物较高的二次转化程度和不利的污染扩散条件相关,污染来源呈现一定差异,但均受到区域传输作用的影响.