浙江省大气光化学污染监测体系构建与应用

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铜陵
宣城
黄山 颗粒物雷达 臭氧雷达
走航观测 卫星遥测
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常州
无锡
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湖州
嘉兴
杭州
绍兴
宁波
舟山
金华 丽水
温州州
台州
G20杭州峰会期日均PM2.5和日O3-8max浓度
PM2.5和O3双降 污染控制初见成效
PM2.5在低浓度区反弹，O3升高，污染控 制失败风险增大
2008年启动构建，2013启动建设，2015年实现体系业务化运行。 3个超级站、13个区域站、2个背景站、11个城市加强站，142个城市站，1个遥感工作站和1个移动站
浙江省大气光化学监测体系
3E
1X
E
F
3F
4A
A
3B
3A
D 1D
4J
B
L
1B
➢ 城市加强站 ：VOCs、NOy、NOx 、 O3 、 CO、，气象五参数、PANs、 JNO2，雷达
大气细粒子 光化学污染
时空过程 多站位协同监测
机制及溯源 多因子协同监测
控制策略支撑 区域协同监测
针对大气复合污染核心污染物O3 和PM2.5及其不同特性，运用以地面监测为主，雷达探测及空间遥测为辅的技术 手段，构建大气细粒子（PM2.5）、光化学（O3）污染等监测体系，满足多层次技术支撑需求。
浙江省大气复合污染立体监测网络
措施执行情况评估与观测结果的 对比，佐证减排执行情况，评估 措施的针对性
在城市及区域大气污染态势特征和前期管控措施成效评估的基础上，针对预测可能的污染过程，综合考虑 措施的针对性和可行性，提出精准控源的建议
杭州空气质量保障大气环境空天地一体监测网
保障现场指挥部 超级站（VOCs、颗粒物） 区域站（ VOCs、颗粒物） 背景站（ VOCs、颗粒物） 城市站（ 空气质量6项） 临时站（VOCs）
PM2.5和O3同时浓度降低，达到保障目标
污染管控中期PM2.5和O3协同效应显现，如何在降低PM2.5的二次转化的同时 开展O3区域协同控制。
G20杭州峰会会期光化学污染体系
➢ 中期VOCs/NOx比值增大，NOx控制效果明显，但VOCs减排比例小于NOx，存在不利效应。O3处在VOCs控制区中，并向 过渡区移动，O3生成加强
预测小组
模式结果与观测结果比对， 评估模 式预测的可靠性，提升模式预测的 准确性
提供区域内特定天气系统、 污染源 格局下的污染本质 的变化及耦合特 征，支撑预报员开展精确预报
光化学污染体系
VOCs-NOx-O3状态
时空分布 OFP/AFP 光化学过程（JNO2\PAN） OBM/EKMA
区域
污染源小组
类别
杭州工业 杭州总量 浙江工业 浙江总量
减排因子比例
SO2 76.3%
NOx 76.1%
73.4%
73.1%
50.7%
53.1%
45.2%
39.3%
应对方案
PM2.5和O3双降，保障初见成效 PM2.5在低浓度区反弹，O3升高，保障失败风险增大 PM2.5和O3同时浓度降低，达到保障目标
PM2.5
目标：降低二次过程对PM2.5的贡献 控制策略：降低大气氧化性，减少二次转化 可行措施：减少前体物VOCs、SO2和NOx排放,降低SOC、SNA的贡献
目标：降低O3生成 O3 控制策略：区域联动VOCs和NOx协同减排
➢ SNA和SOC等二次组分浓度升高是导致PM2.5升高的主要因素，中期PM2.5在低浓度区域反弹是由于高氧化性和高湿度条件 SNA特别是硝酸盐和SOC的快速升高导致.
降低O 浓度成为达到预期空气质量目标的关键
G20杭州峰会会期区域O3传输
300
250 （μg/m3）
200
150
100
50
Biblioteka Baidu
0
8/20
2、可行 3、可行
34
4、保持VOCs，持续大幅度降低 NOx，需越过EKMA脊线
4、经济成本过大，越过脊 线之前导致O3和PM2.5浓度 上升，且越过时间未知，保 障时间不允许
100
杭州市NO2
90 80 70 60 50 40 30 20 10
0
氮氧化物减排的可能性
2013
2014
2015
2016
城市加强站：环境空气质量监测，按照国家法 规布设于城市建成区内
背景站:监测本底，布设于不受主要人为污染源 影响的相对独立区域
区域站: 监测不同区域特征、传输及相互影响， 布设于区域和重要城市交界、省界
超级站:生成机制及环境效应综合监测，布设于 典型污染区域核心和典型城市
Ⅰ
大气流域 （AIR BASIN）
➢ 其他站位
3J
4J
Q
3Q 1G
G
1Q
J
K
4C
C
1 4 ： VOCs、 NOx 、 O3 、 CO、 气象五参数
3 ：NOy、NOx 、 O3 、 CO、气 象五参数、VOCs、PANs、JNO2，HONO、 H2O2 、 风温廓线(善西、唐雅)
U1
A 城市加强站 3 最大浓度站
U2
1 上风向站
4 区域边界站
控制区域：杭州周边地区，特别是预测上风向地区 控制核心：降低大气氧化性，减少O3的生成，进而降低PM2.5的二次生成动力 策略关键： 区域VOCs和NOx协同控制策略
1、增加NOx
1、无操作性，PM2.5升高风 险
1 2
2、保持NOx不变，降低VOCs 3、同时降低VOCs和NOx浓度，但 VOCs比例大于NOx
杭州朝晖
8/21
嘉善善西
8/22
上海淀山湖
8/23
8/24
宁波杭州湾湿地
8/25
绍兴滨海新城
PAMS 56组分
8/26
湖州
8/27
宜兴巡逻车
8/28
安徽芜湖
8/29
南京草场门
中期O3小时最大值逐步降低，低值升高，中高空O3传输，而杭州VOCs活性区域最低，显示出O3本地生成降低，区域影响加大
O3控制可选的策略
浙江省大气光化学污染监测体系应用与展望
2019年8月 成都
报告提纲
➢浙江省大气光化学污染监测体系 ➢大气环境管理技术支撑应用 ➢未来展望
浙江省区域大气复合污染立体监测网络架构思路
前体物 过程产物 边界参数
化学机制
PM2.5、O3
区域布局
站位配置
污染体系
传输通道 重要城市 空气流域边界
区域站、背景站、城市站 遥感站、超级站
监测能力配置
报告提纲
➢浙江省大气光化学污染监测体系 ➢精细化大气环境管理技术支撑应用 ➢未来展望
重大活动空气质量精细化管理决策支撑
数 据 产 品
细粒子
质量浓度/粒径分布 化学组成/二次解析
来源解析 组分及要素相关性/敏感性
过程及趋势
站位
模式小组
边界层过程
气象要素
边界层 消光/退偏 垂直分布（风/PM2.5O3） 天气系统