北京特殊時(shí)段大氣細(xì)粒子和超細(xì)粒子數(shù)濃度譜觀測(cè)及變化特征分析.pdf

1、在快速的城市化發(fā)展進(jìn)程中，以北京市為代表的我國(guó)大部分城市地區(qū)正面臨嚴(yán)重的大氣顆粒物污染，大氣細(xì)粒子和超細(xì)粒子會(huì)降低大氣能見(jiàn)度、威脅人類健康、影響生態(tài)環(huán)境。近年來(lái)，北京等地一直致力于改善能源結(jié)構(gòu)、治理燃煤污染、控制機(jī)動(dòng)車排放以緩解大氣顆粒物污染狀況，在一些國(guó)際重大活動(dòng)舉辦的特殊時(shí)段更是采取嚴(yán)格的臨時(shí)性減排措施。對(duì)大氣顆粒物數(shù)濃度譜進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)和深入分析，可以為大氣顆粒物污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、大氣顆粒物控制策略的制定提供科學(xué)依據(jù)。為此，本文基于20

2、08年北京奧運(yùn)會(huì)、2014年亞太經(jīng)濟(jì)合作組織會(huì)議(APEC)和2015年抗戰(zhàn)勝利70周年閱兵活動(dòng)等特殊時(shí)段外場(chǎng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)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(shí)段北京大氣細(xì)粒子和超細(xì)粒子數(shù)濃度譜分布統(tǒng)計(jì)特征和變化規(guī)律。
　　(1)分析了特殊減排時(shí)段前后北京大氣顆粒物數(shù)濃度譜分布及區(qū)域PM2.5分布變化特征，為臨時(shí)性減排措施的實(shí)施效果提供了有效的科學(xué)評(píng)估。奧運(yùn)、APEC和閱兵期間北京大氣顆粒物總數(shù)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(shù)濃度降幅最顯著，分別降低40％、49％和48％。奧運(yùn)、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(gè)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(shí)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(xué)建議。奧運(yùn)、APEC和閱兵三時(shí)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(dǎo)方針的改善、氣象條件以及季節(jié)水平有密切關(guān)系。北京及其周邊近年來(lái)不斷推進(jìn)和強(qiáng)化區(qū)域聯(lián)防合作，促進(jìn)了區(qū)域減排效果的提升;APEC和閱兵時(shí)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(shí)段積聚模態(tài)顆粒物控制效果低于奧運(yùn)和閱兵時(shí)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(lái)源及數(shù)濃度譜分布特征。夏季西南方向的區(qū)域輸送對(duì)愛(ài)根核模態(tài)和積聚模態(tài)顆粒物濃度存在一定貢獻(xiàn)，冬季局地排放對(duì)愛(ài)根核模態(tài)和積聚模態(tài)顆粒物濃度貢獻(xiàn)很大。冬季顆粒物數(shù)濃度比夏季高44.7％，主要集中在愛(ài)根核模態(tài)。冬季一次排放的愛(ài)根核模態(tài)顆粒物對(duì)灰霾的形成有重要的貢獻(xiàn)。
　　(4)分析了特殊減排時(shí)段北京新粒子生成事件變化規(guī)律，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)北京大氣新粒子生成和增長(zhǎng)規(guī)律。減排措施的實(shí)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(zhǎng)對(duì)大氣背景顆粒物濃度產(chǎn)生積極貢獻(xiàn)，當(dāng)大氣背景顆粒物濃度足夠高（超過(guò)10000 cm-3）時(shí)，新粒子生成受到背景顆粒物的抑制。凝結(jié)增長(zhǎng)對(duì)顆粒物增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)優(yōu)先于碰并增長(zhǎng)，顆粒物總數(shù)濃度的迅速降低(大于50 cm-3min-1，)與GMD和CS、CoagS相關(guān)性的降低（低于50％）是碰并增長(zhǎng)對(duì)顆粒物增長(zhǎng)過(guò)程貢獻(xiàn)的重要標(biāo)志。另外，北京大氣新粒子不僅來(lái)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