机动车排放对大气PM2.5影响研究

Impact of vehicle emissions on atmospheric PM2.5 is a hot and difficult research point. The common used receptor models and air quality models, which assess the influence from the viewpoint of monitoring and simulation, respectively, could not estimate the contribution accurately. Based on the research of vehicular emission characteristics, this study try to investigate the contribution to the primary and secondary components in the atmospheric PM2.5, by proposing a new approach combining receptor models, numerical simulation, environmental observation data and emission inventory. The details include: to obtain the vehicular exhaust PM2.5 and VOCs chemical components profiles through a systematic on-board measurement and investigate the impact of emission standards and fuel qualities on the profiles; to develop the vehicular emission inventory with high spatial and temporal resolution in the demonstration regions; through a comprehensive assessment of advantages and disadvantages of various receptor models, to propose an combined method based on emission inventory, atmospheric PM2.5 components and numerical simulations to estimate the contributions of vehicular emissions to the primary PM2.5 components; based on atmospheric PM2.5 components and numerical simulations, to develop a new method to estimate the contributions of vehicular emissions to the secondary PM2.5 components. The study was designed to address the difficult problem of estimating the contribution of vehicular emissions to atmospheric PM2.5, especially to the secondary components. The proposed method could also provide new ideas to resolve the problem of source apportionment of secondary PM2.5 components.

机动车排放对大气PM2.5的影响是研究的热点与难点。目前普遍采用的受体模型与空气质量模型，分别从监测与模拟角度进行研究，并不能准确评估其贡献。本研究拟在机动车排放特征研究基础上，综合采用受体模型、数值模拟、环境观测数据、污染源排放清单等技术与数据提出一种可准确估算机动车排放对PM2.5中一次与二次组分贡献的新方法。具体内容包括：通过系统的车载实验获取机动车PM2.5与VOCs成分谱，并研究排放与燃油标准对其影响规律；建立示范区域高时空分辨率机动车排放清单；综合评估多种受体模型的优缺点，结合污染源排放清单、大气PM2.5组分数据与数值模拟技术，提出估算机动车排放对一次组分贡献的耦合方法；基于大气PM2.5组分数据与数值模拟技术，提出估算机动车排放对二次组分贡献的新方法。该研究旨在解决机动车对PM2.5，尤其是对二次组分贡献估算的难点问题，该方法同时可为PM2.5的来源解析提供新思路。

机动车排放对大气PM2.5的影响是研究的热点与难点。目前普遍采用的受体模型与空气质量模型，并不能准确评估其贡献。本研究在机动车排放特征研究基础上，综合采用受体模型、数值模拟、观测数据、排放清单等技术与数据提出了一种可准确估算机动车排放对PM2.5一次与二次贡献的新方法。包括：.（1）利用开发的移动源尾气在线监测与污染物采样系统开展车载实验，获取了典型汽油/柴油车的PM2.5（含OC/EC、离子、元素等）与VOCs成分谱（含烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等）。相关成果发表在J. Environ. Sci.上，授权国家发明专利1项。.（2）建立了典型城市（北京）、典型地区（京津冀）以及中国的多标准（国0-国V）、多污染物（CO、NMVOCs、NOx、NH3、PM2.5、EC、OM、SO2等）、多尺度高时空分辨率机动车排放清单。相关成果发表在Sci. Total Environ.上。.（3）提出了（PMF/PCA）-CMB-EI-（WRF-CAMx-PSAT）相结合的估算机动车排放对大气PM2.5贡献的耦合方法，分别估算了机动车排放对一次与二次PM2.5的贡献。结果显示，北京、唐山机动车尾气排放对大气PM2.5的贡献分别为27.7-35.4%与11.3-16.3%；其中一次贡献分别为7.8-14.3%与5.4-10.8%，二次贡献分别为18.6-21.4%与5.5-8.3%。结果表明，机动车尾气排放对北京大气PM2.5以二次贡献为主，对唐山大气PM2.5的一次与二次贡献相当。相关成果发表在Aerosol Air Qual. Res.上。.该研究提出了一种解决以机动车为代表的多污染物排放源对PM2.5、尤其是对二次组分贡献估算的新方法。新方法的提出有助于更加全面、准确的理解机动车排放对大气PM2.5的影响，同时可为PM2.5的来源解析提供新思路。本研究的相关成果也得到推广应用。（1）尾气采样仪器经过改装应用于餐饮油烟的排放测试中，获得了餐饮油烟的VOCs化学成分谱；（2）提出的大气PM2.5贡献估算耦合方法已应用于北京、唐山等地的大气PM2.5来源解析中；（3）该方法应用于船舶排放环境影响研究，首次得到了船舶排放对大气PM2.5的一次与二次贡献。相关成果发表在Environ. Pollut.和Atmos. Environ.上。