沙尘气溶胶的长途传输及上海高沙尘污染事件

亚洲中部扬起的沙尘气溶胶，能够长途传输到太平洋，甚至传输到美国西海岸［1，2］。中国东部沿海是亚洲沙尘输送到太平洋的途经区域，也是内陆源矿物气溶胶沉降的海域。Zhang和Gao［3］研究了亚洲42场沙尘暴的源及输送途径，其中30%经过朝鲜海峡和日本海，而70%则经由中国东海岸，直接传送到东北太平洋的高纬度地区。亚洲沙尘不仅富含矿物气溶胶，同时携带着亚洲东部工业城市排放的人为污染物，传输到北太平洋。北美西海岸的颗粒物浓度和亚洲沙尘暴源头地区的沙尘，有很强的相关性（r=0.91）［4］。亚洲沙尘暴通过与人为源污染物混合，直接影响其下风向地区的空气质量。有关亚洲沙尘的研究，都比较了某个站点的大气气溶胶在沙尘暴期间和非沙尘暴期间的理化性质差异，揭示了沙尘暴对于当地环境的影响，如中国北京［5-7］、青 岛［8］、台 湾［9，10］和　香 港［11］，韩 国　仁　川、蔚 山、Gosan［12，13］，以 及日本京都［14，15］。2007年4月2日是上海市自从20世纪80年代建立TSP自动监控系统及2002年建立PM 10自动监控系统以来，PM 10污染最严重的一天。这就为研究沙尘污染对空气质量的影响，及其在长途传输途径中与人为污染物的混合，提供了宝贵机会。本章以2007年4月2日上海的高沙尘污染事件为例，揭示沙尘气溶胶的长途传输对于下风向地区之重大影响。

上海从2002年以来，共有6个严重污染天（日均PM 10浓度高于420μg·m-3，即空气污染指数API高于300），其中2002年3 d，2007年2 d，2010年1 d（表14-1），其中4个严重污染日（2002年3月2日、2002年4月8日、2007年4月2日和2010年3月21日）是在春季。根据气象条件分析，这很明显是受到来自中国西北地区沙尘的影响［16］。在这4个严重污染日中，2007年4月2日的API首次达到500的高值，PM 10浓度达到了623μg·m-3。如此严重的沙尘污染，在3年之后的2010年再次发生。因此，研究该案例对于了解亚洲沙尘在传输途径中与人为排放污染物的混合，及其对于下风向地区空气质量的影响有重要意义。

表14-1　上海2002—2010年6次严重沙尘污染日的污染物及其与PM10的比值(www.xing528.com)

数据来源：上海市环境监测中心（http：／／www.semc.gov.cn）。