北京城市大气重污染过程中颗粒物数谱分布特征

摘要

本研究建立在连续两年对3nm-10μm颗粒物数谱分布进行观测的基础上，对北京城市大气重污染过程中颗粒物数谱分布特征以及演变规律进行总结和分析。结果表明四个季节出现重污染过程具有相似的特征：气象条件比较稳定，气块移动速度缓慢；污染物经过几天的累积形成重污染日，大气中积聚模态颗粒物数浓度增加核模态颗粒物数浓度减少，颗粒物老化程度增加；重污染过程可能主要受来自于北京周边一次排放比较严重地区的气团的影响，与区域输送有关。以沙尘颗粒物为主要污染物的沙尘日出现在春季，受沙尘颗粒物远距离传输的影响显著。污染物经过几天时间累积形成的重污染日，污染物以积聚模态颗粒物为主，污染物在缓慢移动的大气中不断老化并通过区域输送加重北京大气污染程度。夏季出现的重污染过程，随着污染程度的加重，积聚模态颗粒物数浓度不增加，细粒子中二次可溶性离子硫酸盐浓度不断升高，说明夏季重污染日受光化学过程影响十分显著。秋季在稳定气象条件下出现的重污染过程具有高浓度的积聚模态颗粒物。秋季重污染过程可能受光化学反应和生物质燃烧的双重影响。通常秋季出现重污染过程的污染物浓度水平高于其它季节，污染过程持续时间也长于其它季节。冬季北京大气中出现两种类型的重污染日：由较强的一次排放造成的重污染，污染物以爱根核模态颗粒物为主；污染物经过几天的累积形成的重污染，颗粒物以积聚模态为主。