武汉市一次霾污染过程不同发展阶段下水溶性离子来源解析

作者：刘思晗; 王红磊^*; 赵天良; 刘安康; 可玥; 白永清

来源：气象科学, 2023, 43(04): 473-484.

• 武汉市
• 霾
• 水溶性离子
• 来源解析
• 潜在源区

本文利用气体组分及大气气溶胶在线监测系统(MARGA ADI 2080)观测武汉市2018年1月9—26日大气气溶胶中的8种水溶性离子(NH+4、NO-3、SO42-、Cl-、K+、Ca2+、Na+和Mg2+),结合气象要素数据，使用主成分分析(PCA)、正定矩阵因子分析法(PMF)、HYSPLIT后向轨迹模式、潜在源区贡献(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT),对霾污染过程中水溶性离子进行了全面的来源解析，探究了霾不同阶段下来源差异和空间分布特征。结果表明：(1)本次霾污染中的8种水溶性离子和4种污染气体，PCA解析出的源和占比分别为二次源和燃煤源的混合源(41.28%)、工业排放和土壤扬尘混合源(27.73%)和机动车排放源(9.63%),PMF解析出的源和占比分别为燃煤与土壤扬尘混合源(18.57%)、机动车排放源(20.74%)、二次源(18.30%)、光化学污染源(22.24%)和燃煤源(20.15%)。(2)霾在不同阶段下水溶性离子和4种污染气体的来源存在差异，在清洁天和霾消散阶段，光化学的贡献最高，占比分别为31.42%和36.07%;在霾发生阶段燃煤与土壤扬尘源的贡献最高，其贡献为40.94%;在霾发展阶段，最大的控制源为二次源，贡献占比为37.51%。(3)此次武汉市霾污染中PM2.5浓度和NH+4、NO-3和SO42-的潜在源区为皖豫鄂三省和赣湘鄂三省交界处。霾污染中PM2.5的主要影响范围是武汉市南部和北部省份，NO-3、NH+4和SO42-的主要影响区域为武汉市东北方向的城市、湖南省和江西省。

• 单位
  南京信息工程大学; 中国气象局武汉暴雨研究所