[张贴报告]我国沿海城市NR-PM1的化学组分的变化特征和形成途径

我国沿海城市NR-PM1的化学组分的变化特征和形成途径
编号：3996 稿件编号：515 访问权限：私有 更新：2023-04-21 00:52:27 浏览：150次 张贴报告

报告开始：2023年05月06日 08:04 （Asia/Shanghai）

报告时间：1min

所在会议：[SP] 张贴报告专场 » [SP-14-1] 14、气溶胶与大气环境

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摘要
大气中气溶胶的质量浓度主要由一次排放、二次形成过程和气象条件决定。气溶胶中二次形成的组分占有很大比例，例如在亚洲主要城市中非难熔亚微米气溶胶(NR-PM1)中二次组分占比达到64% - 92%。因此，了解气溶胶二次组分的特征和形成途径对于降低气溶胶的质量浓度并减轻其对环境和人类的影响至关重要。
本研究利用Q-ACSM的外场观测数据，分析了2017年、2018年和2020年夏季和冬季我国沿海城市厦门NR-PM1中化学成分的变化特征。近年来厦门NR-PM1的质量浓度明显下降，但NR-PM1的化学组成变化不大，其中有机气溶胶(OA)占比有所增加而硝酸盐(NO3)占比略微下降，硫酸盐(SO4)占比各年相对稳定。NR-PM1中SO4和NO3的占比呈现明显的季节差异。SO4是夏季主要的二次无机气溶胶(SIA)组分，而NO3对NR-PM1的贡献在冬季显著增加，成为主要的SIA组分。夏季的SO4的前体物SO2浓度较低，该季节SO4浓度较高可能是由于SO4的有效形成，形成途径以光化学反应为主导。而冬季NR-PM1中NO3的高占比是由高浓度的前体物NO2或/和NO3的有效形成以及低温利于NO3气粒分配等因素共同作用的。
本研究利用PMF/ME-2模型将OA因子分解为一次有机气溶胶(POA)，氧化程度较低的含氧OA (LO-OOA)和氧化程度较高的含氧OA (MO-OOA)。OOA在NR-PM1的占比为30.4% - 38.0%。2020年OOA/SIA比值相比2017年和2018年增加，表明二次有机组分对气溶胶的重要性增加。沿海城市厦门光化学反应是夏季OOA形成的主要途径，并且对LO-OOA的形成比MO-OOA的形成更有效。而在冬季，OOA的日变化和主要形成途径年际间差异明显。2017年冬季的OOA主要由光化学过程贡献，并且光化学反应也促进了LO-OOA向MO-OOA转化。2018年冬季，MO-OOA/LO-OOA比值随着液态水含量(LWC)的增加和Ox的增加呈现明显的增加趋势，表明光化学反应和液相反应都可能有助于OOA的形成。而2020年冬季MO-OOA/LO-OOA比值随着LWC和Ox的增加而明显下降。就日变化而言，没有发现LO-OOA的浓度比MO-OOA增加更显著，因而可以推测传输在影响2020年冬季OOA浓度变化的过程中发挥了重要作用。与2017年和2018年相比，2020年OA的氧化程度有所升高，表现为OA的f44(m/z 44与总信号的比率)增加，原因可能是2020年远距离输送气团对研究区域OA的氧化程度影响较大。对我国沿海地区气溶胶化学组分年际变化和二次组分形成途径的研究将为空气质量改善的政策制定提供科学参考。
关键字
二次气溶胶；大气氧化能力；光化学反应；液相反应
报告人
陈宇萍
中国科学院城市环境研究所

稿件作者
陈宇萍 中国科学院城市环境研究所
徐玲玲 中科院城市环境研究所
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