焦作市大气污染时空分布特征及来源分析

作者：王刘铭; 王西岳; 王明仕; 喻国强; 刘晓咏; 王自发; 潘小乐^*

来源：环境科学研究, 2020, 33(04): 820-830.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2019.04.22

• 大气污染
• PM_(2.5)
• 时空分布
• 化学成分
• 潜在来源

焦作市是京津冀地区"2+26"通道城市之一.为研究焦作市大气污染特征,于2016年1月-2018年2月使用3个国控站点(马村区生态环境局、焦作市生态环境局和高新区政府)大气环境监测数据,以及2018年1月焦作市边界站PM2.5及其化学组分(水溶性离子和碳组分)监测数据进行分析.结果显示:焦作市大气污染以PM2.5污染为主,2017年ρ(NO2)、ρ(PM2.5)、ρ(PM10)、ρ(CO)和ρ(SO2)平均值分别为42.4μg/m3、79.0μg/m3、136.5μg/m3、1.42 mg/m3和38.3μg/m3,较2016年分别下降了10.5%、10.6%、11.2%、20.7%和37.6%.在时间分布上,大气污染物质量浓度日变化具有明显的季节性特征,春、夏两季ρ(NO2)日变化较秋、冬两季呈更宽的"U型"ρ(SO2)峰值出现在12:00左右,推测原因与夜间高架源排放有关;在空间分布上本地一次污染排放可能主要来自市区工地扬尘、西南地区交通源和东部污染点源.观测期间,ρ(NO3-)、ρ(NH4+)和ρ(SO42-)较高,平均值分别为39.42、23.66和23.01μg/m3,分别占水溶性离子质量浓度的41.8%、25.1%和24.4%,占ρ(PM2.5)的27.4%、16.4%和16.0%.污染天的NOR(氮转化率)(0.35)和SOR(硫转化率)(0.43)明显高于清洁天的NOR(0.25)和SOR(0.18)表明污染天NO2和SO2二次转化程度更高.SOR和NOR随相对湿度的增加而增加,表明相对湿度较高时有利于NO2和SO2的二次转化.污染天和清洁天ρ(SOC)(SOC为二次有机碳)估算值分别为19.79和3.51μg/m3分别占ρ(OC)的79.4%和54.9%,占ρ(PM2.5)的9.8%和10.4%表明焦作市SOC对OC有较大的贡献.PSCF(潜在源贡献因子法)结果表明,本地源是影响焦作市秋、冬两季PM2.5的主要潜在源太行山南麓区域输送也对其有一定贡献.研究显示,焦作市大气污染较严重本地一次排放、二次转化和区域输送是焦作市PM2.5的主要来源.

• 单位
  中国科学院大学; 南昌市气象局; 中国科学院城市环境研究所; 河南理工大学; 中国科学院大气物理研究所