京津冀一次区域污染过程中NOx、SO2、NH3和VOCs协同效应对二次无机气溶胶的影响

发布时间:2022-02-25

 京津冀地区是我国大气颗粒物污染最严重的地区,其中二次无机气溶胶(SIA)是其关键组分(PM2.5中占比经常高达50%以上),因此,研究NH3、NOx、SO2以及挥发性有机化合物(VOCs)的协同控制对大气颗粒物的影响作用将有助于解决空气污染问题。

  为了厘清京津冀地区冬季霾污染过程中各种无机前体物排放(NH3、NOx和SO2)以及VOCs排放对SIA浓度的影响,中国科学院大气物理研究所LAPC国家重点实验室叶枝兰博士、李杰研究员和王自发研究员联合清华大学、北京大学和北京工业大学的学者利用空气质量模式(WRF-CMAQ)对2018年1月(13-20日)的一次区域污染过程开展研究,并利用气象要素对目前月均NH3排放清单进行日分配。模拟结果发现:当仅削减NOx排放量时,SIA浓度将先升高后降低,NH3和VOCs协同减排对SIA浓度的控制效果比单一减排SO2或NOx更好,这是由于VOCs减排可导致该地区O3浓度下降,进而影响了SIA的形成。最后,在SO2排放削减60%的前提下,本研究建议采用NH3:VOCs:NOx=4:4:1的减排方案对SIA进行控制,可取得最显著的减排效果。

  该研究的第一作者为中国科学院大气物理研究所2020级博士研究生叶枝兰,研究成果近期接收发表于Science of The Total Environment期刊上。该研究获得了中国科学院战略性先导专项(XDA19040202)、中国科学院战略性先导专项培育项目(XDPB1903)、国家自然科学基金(41571130034, 91744203, 92044302)与685国家重点研发计划项目(2018YFC0213205, 2020YFA0607803)等联合资助。

  论文信息:Ye, Z. L., Li*, J., Pan, Y. P., Wang, Z. F., Guo, X. R., Cheng, L., Tang, X., Zhu, J., Kong, L., Song, Y., Xing, J., Sun, Y. L., Pan, X. L. Synergistic effect of reductions in multiple gaseous precursors on secondary inorganic aerosols in winter under a meteorology-based redistributed daily NH3 emission inventory within the Beijing-Tianjin-Hebei region, China. Science of The Total Environment. 821, 153383. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153383.