2015～2020年我国主要城市PM2.5和O3污染时空变化趋势和影响因素

作者：张运江; 雷若媛; 崔世杰; 王红丽; 陈敏东; 盖鑫磊^*

来源：科学通报, 2022, 67(18): 2029-2042.

• 细颗粒物
• 臭氧
• 时空趋势
• 减排
• 协同治理

近些年,我国已采取了系列严格的减排措施,旨在治理大气细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)污染.本文基于国家空气环境监测网络地面观测数据,侧重分析了我国主要城市PM2.5和O3时空变化趋势以及影响因素.2015～2020年PM2.5整体呈逐步下降趋势,而O3在2015～2019年呈整体上升趋势,但在2020年部分地区有下降趋势.结合气象要素数据,利用KZ(Kolmogorov-Zurbenko)滤波耦合逐步多元线性回归,分析了排放与气象条件影响因素对典型城市PM2.5和O3长期分量趋势的贡献,其中排放对二者的贡献分别约为63%～93%和40%～80%.冬季PM2.5/CO与NO2/SO2由负转为正比例关系,表明在当前的减排情景下,氮氧化物对该季节PM2.5主要二次组分形成的贡献潜势可能在增加.O3与PM2.5相关性系数呈现明显的季节性和空间分布特征,例如夏季普遍高于其他季节,东南部和中东部明显高于西北部地区.此外,二者间的相关性系数与拟合斜率呈正比例关系,其比值在夏季整体呈逐年增加的趋势.这些结果表明,受减排的影响,在PM2.5-O3相互作用机制中PM2.5对O3生成的抑制作用可能在呈逐年减弱的趋势.在夏季大气光化学过程较强时段,典型城市O3与NO2的拟合曲线在2020年呈现明显的左下偏移,可能反映出本年减排对O3下降有不可忽略的作用.

• 单位
  上海市环境科学研究院; 环境科学与工程学院; 南京信息工程大学