中国环境科学2024,Vol.44Issue(6) :3100-3110.

广州市2022年臭氧污染特征与成因分析

Analysis of characteristics and cause of ozone pollution in Guangzhou in 2022

黄继章 高健 余美芳 高锐 裴成磊 杨素霞 张金谱 宋伟 李磊 李银松 郭昊 叶子铭
中国环境科学2024,Vol.44Issue(6) :3100-3110.

广州市2022年臭氧污染特征与成因分析

Analysis of characteristics and cause of ozone pollution in Guangzhou in 2022

黄继章 1高健 2余美芳 1高锐 2裴成磊 3杨素霞 1张金谱 4宋伟 5李磊 6李银松 7郭昊 5叶子铭1
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作者信息

  • 1. 广州市环境保护科学研究院有限公司,广东广州 510620
  • 2. 中国环境科学研究院,北京 100012
  • 3. 广东省广州生态环境监测中心站,广东 广州 510006
  • 4. 广东省广州生态环境监测中心站,广东 广州 510006;中国科学院广州地球化学研究所,广东 广州 510630
  • 5. 中国科学院广州地球化学研究所,广东 广州 510630
  • 6. 中山大学大气学院,广东 珠海 519082
  • 7. 广州禾信仪器股份有限公司,广东广州 510535
  • 折叠

摘要

选取2022年O3及其前体物观测数据、气象观测数据和ERA5再分析数据,结合基于观测的模型(OBM)和后向轨迹模型,分析了 2022年广州市O3污染特征,识别了 O3生成控制区及关键敏感型物种,并从O3前体物排放、气象条件和区域传输3个方面开展了 O3污染成因分析.结果表明:广州市O3生成以VOCs控制和NOx-VOCs协同控制为主,现阶段VOCs和NOx减排比例应不低于1∶1;O3生成对含氧VOCs最为敏感,其次是植物源VOCs(BVOCs)、烯烃、芳香烃和烷烃;2022年广州市O3前体物NOx和VOCs浓度同比下降14.7%和30.4%,但副高强盛、台风外围环流影响频繁叠加强辐射、高温、低湿等不利气象条件和区域传输抵消了广州市本地前体物减排的成效,造成O3浓度上升,其中典型O3污染过程(2022年9月16~22日)气流轨迹由西北、西南方向气团转变为东和东南方向气团,易受到来自周边城市区域传输影响.建议下一步持续推动NOx减排,促进O3对NOx敏感性向正敏感性的转变,同时积极构建区域联防联控机制,降低区域传输贡献.

Abstract

In this study,observational data of O3 and its precursors,meteorological observations,and ERA5reanalysis data for 2022 were selected to analyze the characteristics of O3 pollution in Guangzhou.Utilizing both Observation-Based Modeling(OBM)and backward trajectory models,we identified O3 generation sensitivity control zones and key sensitive species,and conducted an analysis of O3 pollution causes from three aspects:O3 precursor emissions,meteorological conditions,and regional transport.The results indicate that:O3 generation in Guangzhou is primarily controlled by volatile organic compounds(VOCs)and NOx-VOCs synergy,with the current VOCs to NOx emission reduction ratio not being less than 1∶1.O3 generation is most sensitive to oxygen-containing VOCs,followed by biogenic VOCs(BVOCs),alkenes,aromatics,and alkanes.Despite a 14.7%decrease in NOx and a 30.4%decrease in VOC concentrations in 2022,the effectiveness of local emission reduction in Guangzhou was offset by adverse meteorological conditions such as the strong subtropical high,frequent influences of peripheral circulation from typhoons,and unfavorable meteorological conditions such as enhanced radiation,high temperature,and low humidity,along with regional transport,leading to an increase in O3 concentrations.During typical O3 pollution events(September 16~22,2022),airflow trajectories shifted from northwest and southwest directions to east and southeast directions,making it susceptible to regional transport from surrounding urban areas.Recommendations for future actions include continued efforts to reduce NOx emissions,promoting a shift in O3 sensitivity from NOx-sensitive to NOx-insensitive,and actively building regional joint prevention and control mechanisms to reduce regional transport contributions.

关键词

广州市/臭氧污染/基于观测的模型(OBM)/前体物/气象条件/区域传输

Key words

Guangzhou/ozone pollution/Observation Based Model(OBM)/precursor/meteorological conditions/regional transmission

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基金项目

广州市大气预警防控技术支撑项目(2022年第76号)

出版年

2024
中国环境科学
中国环境科学学会

中国环境科学

CSTPCDCHSSCD北大核心
影响因子:2.174
ISSN:1000-6923
被引量1
参考文献量43
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