粤港澳大湾区PM2.5本地与非本地污染来源解析

作     者：王怡然 袁自冰 赵恺辉 张舒 张夏夏 李文石 谢岩 杨雷峰 刘启汉 郁建珍 岳玎利 谭振威 WANG Yiran;YUAN Zibing;ZHAO Kaihui;ZHANG Shu;ZHANG Xiaxia;LI Wenshi;XIE Yan;YANG Leifeng;Alexis KHLAU;YU Jianzhen;YUE Dingli;Frankie CVTAM

作者机构：华南理工大学环境与能源学院广州510006 香港科技大学环境学部香港999077 广东省环境监测中心广州510308 澳门地球物理暨气象局澳门999078 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2020年第40卷第5期

页      面：1560-1574页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目(No.91644221) 香港环境保护署项目(No.CE28/2014(EP),CE15/2016(EP)) 

主　　题：PM2.5 正定矩阵因子分析 本地和非本地贡献 空气域 粤港澳大湾区(GBA) 

摘      要：粤港澳大湾区(简称“大湾区)建设是我国新时代重大国家战略之一.虽然大湾区空气质量在我国处于领先地位,但与世界先进湾区相比还有较大差距.制定大湾区PM2.5精细化防控策略,需要在识别大湾区各城市PM2.5污染来源的基础上,量化PM2.5本地和非本地贡献及时空变化规律.基于此,本研究首次在大湾区15个站点同步开展持续一年的PM2.5采样和组分分析,并将正定矩阵因子分析模型与后向轨迹结合,建立一种定量识别PM2.5本地与非本地贡献的新方法.通过对大湾区不同季节所属空气域进行划分,厘清大湾区各城市PM2.5本地与非本地贡献的动态化特征.结果发现,在2015年,大湾区15个站点共解析出9种PM2.5污染源,分别为机动车、重油、老化海盐、扬尘源、二次硫酸盐、二次硝酸盐、金属冶炼、生物质燃烧和新鲜海盐.其中,二次硫酸盐和机动车是大湾区最主要的两个PM2.5污染源.不同站点非本地贡献占比为51%~72%,表明外来传输是大湾区PM2.5污染的主要来源.内陆和沿海站点污染源的本地与非本地贡献差异较为显著,主要原因是气象条件和排放特征的差异.值得注意的是,2015年大湾区超过一半的时间处于同一个空气域,而有43%的时间处于两个不同空气域.进一步在每个季节划分空气域,发现大湾区处于两个空气域时,秋、冬季节沿海站点易形成单独的空气域,此时非本地贡献较强(68%~72%);春季内陆站点易形成单独的空气域,此时本地贡献较强(94%).基于对PM2.5本地和非本地贡献变化情况的定量识别,能够为大湾区各城市制定动态的PM2.5排放控制策略提供科学支撑.