广州市臭氧污染溯源:基于拉格朗日光化学轨迹模型的案例分析

作者：裴成磊; 牟江山; 张英南; 申恒青^*; 陈玉茹; 黄杰生; 丁浩然; 李成柳

来源：环境科学, 2021, 42(04): 1615-1625.

DOI：10.13227/j.hjkx.202009058

• 臭氧
• 溯源
• 拉格朗日光化学轨迹模型
• 区域传输
• 挥发性有机物(VOCs)

分析了2018年10月初广州市一次为期6 d的臭氧污染事件,利用拉格朗日光化学轨迹模型对广州市的臭氧污染进行了溯源分析,量化了不同区域对臭氧污染的贡献,评估了重点排放区域不同行业和不同前体物减排对臭氧污染控制的效果.结果表明,本次污染事件期间,日最大8 h臭氧均值均超过160μg·m-3,最高达271μg·m-3,氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)的平均浓度为(77.7±42.8)μg·m-3和(71.9±56.2)μg·m-3.芳香烃和烯烃是主要的VOCs反应活性物种,分别贡献了38%和30%的·OH反应活性以及51%和16%的臭氧生成潜势.本次臭氧污染事件主要受3类气团输送影响,3类气团中的高排放区域分别为广东省外、广东省内和广州市本地,在高排放区域中臭氧生成均受VOCs控制.途经区域前体物减排的敏感性分析表明,减排VOCs对于降低臭氧浓度的效果优于减排NOx.在100%减排情况下控制高排放区域的交通源排放对广州市臭氧控制的效果(臭氧降低14.6%～21.0%)高于控制工业(8.4%～15.3%)、电厂(0.9%～6.2%)和民用源(2.3%～4.7%)的排放,但单独控制交通源在小于90%减排比例下对臭氧污染控制的效果并不显著(<10%).此外,珠江三角洲地区的生物源排放也对臭氧生成有重要贡献,在模型中关闭生物源排放后,广州市臭氧浓度降低6%～19%.本研究证实了拉格朗日光化学轨迹模型在区域臭氧污染溯源的应用效果,并为广州市臭氧污染的区域协同控制提供了对策建议.

• 单位
  山东大学