渤海多环芳烃大气沉降通量及其来源识别的数值模拟

The present study will monitor atmospheric concentration and deposition flux of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) around the Bohai to assess the tempeoral change of the deposition flux and its source contribution. ChnMETPOP and CanMETOP will be improved by nested method before the application. The optimization of the environmental parameters included in both models will be investigated from long-term ChnMETPOP modeling results. After the verification of the modeling results of CanMETOP, the simulation results will be employed to identify the spatiotemporal variation of the deposition flux, and its association with the chemical's physicochemical properties and emssion, and environmental condition,and to summarize major control factors.By highlighting different source regions and source type in different model scenarios, the spatiotemporal pattern and the contribution from these sources to the Bohai will be quantified and identified. Multiple model scenario simulations will be performed to assess the response of the deposition flux to the change of main contribtuion type sources in main contribution source areas. Based on the results and outcomes of this proposed study, the rule of the atmopheric deposition to the Bohai and its source contribution will be summarized to support policy of the China government in the government of the Bohai in environmental issues.

以多环芳烃(PAHs)为目标物，在环渤海监测大气浓度和沉降量，分析渤海大气沉降通量和源贡献的时变特征。嵌套改进ChnMETPOP和CanMETOP模型。利用ChnMETPOP进行1990-2013年的模拟，根据模拟和监测值之间误差最小优化模型参数。利用CanMETOP开展2013-2016年的模拟。基于模拟结果验证，利用4年的模拟数据评估渤海PAHs大气沉降通量的时空格局，与其理化性质和环境参数之间的响应关系，探讨主控因素。根据源排放强度和主控因素的可变性，利用蒙特卡罗法评估大气沉降通量的不确定性。利用清单分离法，结合源解析技术，识别不同源区内主要类型源排放对渤海PAHs大气沉降通量贡献比例。利用情景模拟，分析渤海PAHs大气沉降通量对主要贡献源区内主要贡献类型源排放强度的敏感性。最终，对渤海PAHs大气沉降通量及其污染来源形成规律性认识，为治理渤海污染提供依据。

本项目以多环芳烃(PAHs)为目标物，通过监测和模型模拟，评估渤海 PAHs 大气沉降通量的时空格局、来源贡献及其主要影响因素，为治理渤海污染提供依据。项目执行期间，在北起辽宁的东港，经庄河、大连、营口、兴城、乐亭、大港、东营、龙口、烟台、至山东半岛东端的荣成，以及渤海海峡中部的北隍城岛12个观测站采集大气被动浓度和沉降通量样品，分析和评估PAHs的大气浓度和沉降通量，同时分析了砣矶岛PM2.5中PAHs的成分组成。结果表明京津冀地区PAHs大气浓度和沉降通量>辽宁沿海地区>山东沿海地区。利用 ChnMETPOP和CanMETOP模型开展数值模拟，在利用监测数据对模拟结果进行了对比验证的基础上；模拟评估了渤海PAHs年沉降通量约为123 ± 57.3 t，年净输入通量约为93.6 ± 32.7 t，与利用环渤海大气沉降观测数据计算的通量相当（100 ± 61.8 t/a）。利用清单分离法确定京津冀地区是渤海PAHs的主要贡献源区，该地区冬季燃煤排放是主要贡献类型源。除风场和温度等大气环境参数以外，渤海水深是影响大气PAHs入海的一个主要因素。项目执行期间，共培养博士研究生4人，硕士研究生2人；发表SCI论文11篇（其中10篇论文IF>3），中文核心论文1篇。项目超额完成预期研究目标。