北京特殊時段大氣細粒子和超細粒子數濃度譜觀測及變化特征分析.pdf

1、在快速的城市化發(fā)展進程中，以北京市為代表的我國大部分城市地區(qū)正面臨嚴重的大氣顆粒物污染，大氣細粒子和超細粒子會降低大氣能見度、威脅人類健康、影響生態(tài)環(huán)境。近年來，北京等地一直致力于改善能源結構、治理燃煤污染、控制機動車排放以緩解大氣顆粒物污染狀況，在一些國際重大活動舉辦的特殊時段更是采取嚴格的臨時性減排措施。對大氣顆粒物數濃度譜進行長期觀測和深入分析，可以為大氣顆粒物污染現(xiàn)狀評價、大氣顆粒物控制策略的制定提供科學依據。為此，本文基于20

2、08年北京奧運會、2014年亞太經濟合作組織會議(APEC)和2015年抗戰(zhàn)勝利70周年閱兵活動等特殊時段外場觀測實驗中獲得的北京大氣顆粒物物理特性資料，深入研究了特殊減排時段北京大氣細粒子和超細粒子數濃度譜分布統(tǒng)計特征和變化規(guī)律。
　　(1)分析了特殊減排時段前后北京大氣顆粒物數濃度譜分布及區(qū)域PM2.5分布變化特征，為臨時性減排措施的實施效果提供了有效的科學評估。奧運、APEC和閱兵期間北京大氣顆粒物總數濃度分別為(6.0士3

3、.1)×103cm-3，（4.7士3.2）×103cm-3和（6.1士3.2）×103 cm-3，相比歷次減排之前，積聚模態(tài)(0.1-1μm)顆粒物數濃度降幅最顯著，分別降低40％、49％和48％。奧運、AEPC和閱兵期間北京本地PM2.5分別下降了52％、60.5％和72.3％。APEC期間和閱兵期間，北京周邊（京津冀13個城市）PM2.5平均濃度整體降幅為40.0％和59.0％。
　　(2)分析了歷次減排時期北京及周邊大氣顆粒

4、物分布特征差異及其影響因素，為今后區(qū)域減排措施制定提供科學建議。奧運、APEC和閱兵三時段，北京城區(qū)及周邊區(qū)域減排控制效果不斷提升，與減排指導方針的改善、氣象條件以及季節(jié)水平有密切關系。北京及其周邊近年來不斷推進和強化區(qū)域聯(lián)防合作，促進了區(qū)域減排效果的提升;APEC和閱兵時段良好的氣象條件是減排效果的有利推手;秋季北京大氣顆粒物背景濃度平均高于夏季水平，是APEC時段積聚模態(tài)顆粒物控制效果低于奧運和閱兵時段的主要原因。
　　(3)

5、分析了北京2015年夏季和冬季大氣顆粒物主要來源及數濃度譜分布特征。夏季西南方向的區(qū)域輸送對愛根核模態(tài)和積聚模態(tài)顆粒物濃度存在一定貢獻，冬季局地排放對愛根核模態(tài)和積聚模態(tài)顆粒物濃度貢獻很大。冬季顆粒物數濃度比夏季高44.7％，主要集中在愛根核模態(tài)。冬季一次排放的愛根核模態(tài)顆粒物對灰霾的形成有重要的貢獻。
　　(4)分析了特殊減排時段北京新粒子生成事件變化規(guī)律，進一步認識北京大氣新粒子生成和增長規(guī)律。減排措施的實施有利于新粒子生成事

6、件的發(fā)生，新粒子生成和有效增長對大氣背景顆粒物濃度產生積極貢獻，當大氣背景顆粒物濃度足夠高（超過10000 cm-3）時，新粒子生成受到背景顆粒物的抑制。凝結增長對顆粒物增長的貢獻優(yōu)先于碰并增長，顆粒物總數濃度的迅速降低(大于50 cm-3min-1，)與GMD和CS、CoagS相關性的降低（低于50％）是碰并增長對顆粒物增長過程貢獻的重要標志。另外，北京大氣新粒子不僅來源于本地生成，區(qū)域輸送的成核前體物引發(fā)的“煙羽”型成核也存在明顯貢