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  • 大气污染成因分析

    XX市大气污染成因分析报告

    一、环境香港竞博概况

    (一) 常规污染物及比值演变趋势

    XX年XX月XX日XX时~XX年XX月XX日XX时,XX市在此过程中PM₂.₅和PM₁₀的平均浓度为102.50μg/m³和122.68μg/m³,分别超 过国家香港竞博二级标准(35μg/m³和70μg/m³)2.93倍和1.75倍。污染过程中PM₂.₅浓度和PM₁₀浓度的波动范围分别在6~194μg/m³和6~ 216μg/m³之间,其中PM₂.₅浓度的最低值为6μg/m³、最高值为194μg/m³,分别出现在XX年XX月XX日05时和XX年XX月29日1XX时,PM₁₀ 浓度的最低值为6μg/m³、最高值为216μg/m³,分别出现在XX年XX月XX日03时和XX年XX月29日1XX时。PM₂.₅/PM₁₀比值在污染过程中的 平 均值为0.81,在0.17~1.42的范围内波动。此过程中SO₂和NO₂的平均浓度分别达到10.34μg/m³和74.00μg/m³,在4~20μg/m与14~ 105μg/m³的范围内波动。SO₂浓度的最低值为4μg/m³、最高值为20μg/m³,出现在XX年XX月29日23时和XX年XX月XX日12时,NO₂浓度 的最低值14μg/m³和最高值105μg/m³,出现在XX年XX月29日23时和XX年XX月XX日12时。SO₂/NO₂的比值在0.08~0.29之间,平均值为 0.16μg/m³。CO浓度和O₃浓度在此过程中的平均值为1.71mg/m³和17.13μg/m³,在0.3~3.2mg/m³与5~55μg/m³范围内波动。CO浓度的最低 值为0.3mg/m³、最高值为3.2mg/m³,分别出现在XX年XX月XX日05时和XX年XX月29日1XX时。而O₃浓度的最低值为5μg/m³、最高值为 55μg/m,分别出现在XX年XX月29日07时和XX年XX月XX日00时。

    图1.1 xx年xx月xx日xx时--xx年xx月xx日xx时xx市常规六项时间变化趋势图

    (二) 污染物浓度累计

    XX年XX月XX日02时~XX年XX月XX日0XX时,XX市的污染物浓度累积率PM₂.₅在0.33~1.33之间,PM₁₀在0.40~1.77之间,SO₂在 0.67~1.23之间,NO₂在0.58~1.14之间,O₃在0.56~2.22之间,CO在0.46~1.33之间。

    图1.2 污染过程中污染物浓度的累计图(与前一小时同期比较)

    (三) 污染物空间分布特征

    XX市的常规六项污染物在各地分布。PM₂.₅(μg/m³):102。PM₁₀(μg/m³):141.06。SO₂(μg/m³):12.81。NO₂(μg/m³) 88.34。CO(mg/m³):1.92。O₃(μg/m³):8.09。

    图1.3 空间分布特征图

    二、气象因素分析

    风速、风向

    XX年XX月XX日~XX年XX月XX日,XX市的风速在1.2~6.8m/s之间,平均风速为3.67m/s;最高温度为3℃,相对湿度最高为 81%;最低温度为0.1℃,相对湿度最低为22%。

    图2.1 XX年XX月XX日-XX年XX月XX日风速、风向图

    三、成因及来源分析

    (一) 基于特征比值的分析

    XX年XX月XX日0XX时~XX年XX月XX日0XX时,XX市PM₂.₅/PM₁₀的最大值为1.42、最小值为0.17。在XX/12/28 01~XX/12/30 04 比值均超过0.5,说明气溶胶在颗粒物污染中起了重要作用。

    图3.1 XX年XX月XX日XX时-XX年XX月XX日XX时XX市基于特征比值的分析

    (二) 基于相关性的分析

    XX年XX月XX日00时~XX年XX月XX日00时,XX市的PM₂.₅与SO₂ VS CO的相关性为0.22,PM₂.₅与NO₂ VS CO的相关性为0.75。

    图3.2 XX年XX月XX日XX时-XX年XX月XX日XX时基于相关性的分析图

    (三) 源来向定性分析

    XX年XX月XX日0XX时~XX年XX月XX日0XX时,XX市PM₂.₅浓度的最大值为194μg/m³,来源于正北方向,最小值为6μg/m³,来源 于正北方向。PM₁₀浓度的最大值为216μg/m³,来源于正北方向,最小值为6μg/m³,来源于正北方向。SO₂浓度的最大值为20μg/m³,来源于 南偏西45度方向,最小值为4μg/m³,来源于正北方向。NO₂浓度的最大值为105μg/m³,来源于正北方向,最小值为14μg/m³,来源于正北方 向。CO浓度的最大值为3.2mg/m³,来源于正北方向,最小值为0.3mg/m³,来源于正北方向。O₃浓度的最大值为55μg/m³,来源于正北方 向,最小值为5μg/m³,来源于正南方向。PM₂.₅/PM₁₀的最大值为1.42,最小值为0.17。SO₂/NO₂的最大值为0.29,最小值为0.08。

    图3.3 XX年XX月XX日XX时-XX年XX月XX日XX时源来向定性分析图

    (四) 基于雷达图分析

    XX年XX月XX日~XX年XX月XX日,XX市常规六项污染物的特征雷达图。29日1XX时-20时PM2.5特征值超过上限表明污染受二次 颗粒物生成影响显著;29日17时-20时CO特征值超出上限表明污染受工业排放过程和机动车排放影响。

    图3.4 XX年XX月XX日-XX年XX月XX日特征雷达图

    (五) 颗粒物组分分析

    在整个重污染过程中NO3-、SO42-、NH4 、Cl-离子占比比较大,说明在此污染过程中受到二次污染较大;其余组分中含量较大的分 别为Fe、Si、Al、Ca2 等这些组分的来源主要为工业排放、扬尘及建筑水泥尘;OC及EC主要来源于机动车、燃煤说明这两大源类在此 污染过程中贡献也比较大。

    图3.5 XX年XX月XX日-XX年XX月XX日XX颗粒物组分

    四、PM₂.₅源解析

    (一) 因子识别

    源解析结果表明,因子1为工业源;因子2为扬尘源;因子3为硫酸盐 soc;因子4为生物质燃烧源;因子5为机动车源。

    图4.1 因子识别

    (二) 诊断性指标

    经过计算诊断性指标Q计算值为684,理论值为689。Q计算值比理论值为0.9927,并且PM2.5的计算值及实测值相比,结果在误差容 忍范围之内,说明此源解析结果可以采用。

    图4.2 诊断性指标

    (三) 源解析结果

    源解析结果显示生物质燃烧源占比最大,达到了36.8%,其次是机动车排放源占比为32.3%;工业源占比达到了19.4%;扬尘源占比 为17%;硫酸盐 soc占比为4.6%;在重污染过程中机动车源占比逐渐下降,生物质燃烧源占比逐渐上升。

    图4.3 源解析结果

    五、后向轨迹及潜在源区析

    根据 28及29日 XX市气团输送后向轨迹,气团来自西南方向,XX日气团来自西北方向。

    图5.1 后向轨迹图

    六、结论

    此次重污染情况主导气象因素是由于近地表温度先升高后降低,所以在近地表相对湿度先降低后升高,形成逆温,同时在近 地表风速较小处于静稳天气,不利于污染物的扩散。(2)此次重污染过程中源解析结果表明:污染贡献较大的为生物质燃烧源,其次 为机动车。但是扬尘、工业排放及硫酸盐 SOC也不容忽视。