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南京地区气溶胶中多环芳烃特征及气象要素的影响

张红亮  
【摘要】:本文结合天气形势的变化,分析了2009年11月秋季霾爆发前后和2010年1月冬季PAHs浓度水平、变化特征、粒径分布及影响因素等方面;并利用MODIS卫星资料及HYSPLIT后向轨迹模型探讨了苏北地区秸杆燃烧产物经过远程输送影响南京及周边地区的过程。 结果表明,南京地区秋、冬季节市区和郊区PAHs浓度水平基本处于同一水平,且在浓度廓线、特征比值等三方面均无明显差别。市区和郊区各自的本地源不同,但是由于市区和郊区距离较小,大气的输送和混合作用较强,相互影响程度很大,两个采样点各项特征相同。在研究PAHs时,可以将南京市区及周边一定地理范围视作同一地区。 市区和郊区秋、冬季存在明显的季节变化。由于受秸杆燃烧产物输送及随之而来的霾天使南京气溶胶和PAHs浓度(PM10)分别骤增至670.67-μg·m-3和375.63ng·m-3;秋、冬季其它时期处于同一水平。 通过来源分析、FIRMS及后向轨迹分析得出南京地区PAHs特征源为生物质(秸杆)燃烧排放。而冬季则为生物质及煤燃烧和机动车尾气排放的混合特征。因此城市机动车及工业排放仍是南京污染物的重要来源。 秋季灰霾期间PAHs仍为双峰分布,分别在0.65-1.1μm和4.7-5.8μm;霾天PAHs粒径浓度明显升高。增长幅度最大在细模态,高达4.17倍;但是粗模态粒径峰高于细模态峰,且夜间高于日间。霾爆发期间,细粒子中的PAHs占全部粒径比值为0.36-0.54,粗粒子中PAHs所占比重明显偏大。 冬季约66%的PAHs分布在PM2.1中;对2-3环PAHs来说,细模态的峰低于粗模态的峰;而4-6环PAHs的细模态的峰均高于粗模态的峰。 天气系统对气溶胶细粒子的输送有明显的影响。风速与PAHs浓度为非线性关系,由于源地理位置的不同,采样浓度并不一定随着风速的增大而减小;温度和湿度等气象要素与PAHs浓度的相关性很小,且与边界层高度的变化存在共线性。PAHs全样浓度的变化更大程度上受源地理位置、风速和风向和气溶胶碳含量的影响。


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