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藻源VOCs对湖岸区域O3影响

藻华,臭氧,VOCs,数值模式

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.15 污染物的跨圈层行为、效应与协同模拟

发达城市周边湖泊常因富营养化发生藻华，产生异味及生物源排放，这些排放可能会影响湖泊周边臭氧（O₃）等空气污染物的生成。然而，其影响程度与作用途径目前仍缺乏深入认识。本研究采用数值模拟方法，探究太湖生物源挥发性有机物（BVOC）排放对周边地区臭氧生成的贡献。综合分析、个例研究与过程分析表明，太湖 BVOC 排放可使近地面小时臭氧浓度升高，最大增幅达 25.5 μg m⁻³，并提升了模式模拟效果。太湖 BVOC 排放对湖西北侧区域影响显著，这主要由排放空间分布与主导风场共同决定。行星边界层（尤其是热内边界层）的发展及湖风增强对陆地区域近地面臭氧浓度升高起重要作用，而温度变化的影响相对较小。垂直剖面显示，湖陆风与背景风场的相互作用对臭氧输送至关重要，可抬升周边区域地表臭氧浓度。此外，太湖 BVOC 排放会加剧臭氧在白天和夜间的气相化学生成，消耗硝酸盐并在对流层低层生成额外臭氧。本研究强调局地热环流与湖泊 BVOC 排放对臭氧污染的重要性，指出滨城地区需制定综合性大气污染防控策略。