以觉华岛为例探究近海污染物的垂直分布特征及潜在来源

觉华岛是辽东湾最大的岛屿,研究其污染物浓度分布特征以及潜在来源对于认识近海污染物传输效应具有较强的代表性意义.该研究于2020年10月1日至2021年6月30日期间在觉华岛怪石滩(120.78° E,40.48°N)基于多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)对大气气溶胶、二氧化氮(NO2)和二氧化硫(SO2)垂直廓线开展了连续监测,具体分析了不同海拔高度上污染物浓度的季节变化特征及潜在来源.通过将地基MAX-DOAS观测结果和TROPOMI卫星数据结果进行对比,发现两者变化趋势具有良好的一致性,相关系数可达0.82.观测结果表明,觉华岛地区污染物浓度具有明显的季节变化特征,具体表现在秋冬季节NO2和SO2的平均浓度值分别为14.5×1015与16.6×1016 molec·cm-2,比春夏季分别高出约84％和88％.NO2和SO2垂直廓线结果显示秋冬季污染物具有明显的垂直分布和日变化特征,具体表现为NO2高浓度主要出现在10:00前及15.30-17:30间0～400 m的高度;SO2高浓度主要出现在10.00前及16:00左右0～500 m的高度.气溶胶高值秋冬季主要出现在10:00前与16:00后400 m以下的高度,春夏季全天保持高浓度,尤其在11:00左右和17:00后.结合气团后向轨迹和潜在来源分析的方法判断NO2与SO2在秋冬季的高浓度值主要受到京津冀地区工业污染和机动车排放的传输贡献和辽东湾船舶排放的传输影响,而气溶胶大多来自山东半岛的生物质燃烧传输.结果表明,觉华岛地区的污染物浓度变化特征与大陆及周边海域污染物的传输作用密切相关.