粤港澳大湾区PM_(2.5)本地与非本地污染来源解析

作者:王怡然; 袁自冰; 赵恺辉; 张舒; 张夏夏; 李文石; 谢岩; 杨雷峰; 刘启汉; 郁建珍; 岳玎利; 谭振威
来源:环境科学学报, 2020, 40(05): 1560-1574.

摘要

粤港澳大湾区(简称"大湾区")建设是我国新时代重大国家战略之一.虽然大湾区空气质量在我国处于领先地位,但与世界先进湾区相比还有较大差距.制定大湾区PM_(2.5)精细化防控策略,需要在识别大湾区各城市PM_(2.5)污染来源的基础上,量化PM_(2.5)本地和非本地贡献及时空变化规律.基于此,本研究首次在大湾区15个站点同步开展持续一年的PM_(2.5)采样和组分分析,并将正定矩阵因子分析模型与后向轨迹结合,建立一种定量识别PM_(2.5)本地与非本地贡献的新方法.通过对大湾区不同季节所属空气域进行划分,厘清大湾区各城市PM_(2.5)本地与非本地贡献的动态化特征.结果发现,在2015年,大湾区15个站点共解析出9种PM_(2.5)污染源,分别为机动车、重油、老化海盐、扬尘源、二次硫酸盐、二次硝酸盐、金属冶炼、生物质燃烧和新鲜海盐.其中,二次硫酸盐和机动车是大湾区最主要的两个PM_(2.5)污染源.不同站点非本地贡献占比为51%~72%,表明外来传输是大湾区PM_(2.5)污染的主要来源.内陆和沿海站点污染源的本地与非本地贡献差异较为显著,主要原因是气象条件和排放特征的差异.值得注意的是,2015年大湾区超过一半的时间处于同一个空气域,而有43%的时间处于两个不同空气域.进一步在每个季节划分空气域,发现大湾区处于两个空气域时,秋、冬季节沿海站点易形成单独的空气域,此时非本地贡献较强(68%~72%);春季内陆站点易形成单独的空气域,此时本地贡献较强(94%).基于对PM_(2.5)本地和非本地贡献变化情况的定量识别,能够为大湾区各城市制定动态的PM_(2.5)排放控制策略提供科学支撑.