中国环境科学

作者：黄子烨, 胡伟, 靳蕊, 侯升杰, 李萍, 毕凯, 何昌华, 王亚杰, 段沛敏, 刘頔, 吴礼彬, 邓君俊, 孙业乐, 傅平青

单位：1. 天津大学地球系统科学学院, 天津 300072;2. 中国科学院大气物理研究所, 北京 100029;3. 中国气象局华北云降水野外科学试验基地, 北京 101200;4. 北京市人工影响天气中心, 北京 100089;5. 海南省疾病预防控制中心公共卫生研究所, 海南 海口 570100

关键词：PM2.5,化学组成,潜在源区,冬奥会,管控措施,北京

基金：国家自然科学基金(42130513,92044301,42105091);海南省基础与应用基础研究计划(821MS150);北京市自然科学基金(8222053)

为评估环境空气质量管控措施对北京市PM2.5化学组成的影响,于2022年冬奥会前后在北京城区及西北方向山区背景站点同时开展观测,分析PM2.5样品中水溶性无机离子及碳质组分浓度变化.结果显示,城区与山区PM2.5中碳质组分差异明显.山区PM2.5中有机碳(OC)及元素碳(EC)的平均质量浓度比值为28.99,水溶性有机碳(WSOC)占OC的平均比例为77%,均显著高于城区(OC:EC = 12.93, WSOC:OC = 48%).观测期间,京津冀地区及辽东半岛是城区PM2.5各组分(Ca2+除外)的主要潜在源区;而山区既受京津冀地区排放影响,还受来自河套平原方向的传输影响.随时间推移,城区有机物(OM)在PM2.5中的占比由22.7%上升至31.7%,山区由27.7%上升至34.9%,可能指示观测后期气温上升、太阳辐射增强促进了二次有机物生成,或指示排放源发生变化.冬奥期间,城区硝酸盐质量浓度及其在PM2.5中的占比下降、硫酸盐的占比上升,体现了交通限行措施的效果.城区PM2.5中,阴阳离子当量比由0.96逐步上升至1.20,酸性逐渐增强,可能反映了管控措施放松后NOx排放的快速反弹.观测期间,燃烧源及二次源对两站点PM2.5质量浓度的总贡献率均超过70%,反映了人为源颗粒物对北京市PM2.5的显著贡献.另一方面,与冬奥前相比,冬奥期间城区站点的该贡献率降低 8.7%,表明严格的管控措施总体上抑制了人为源排放.相较于往年同期,冬奥期间北京城区PM2.5主要组分的质量浓度均明显下降.虽然气象条件不利于污染物扩散,但空气质量管控措施仍使冬奥期间北京市空气质量达到近年来的同期最优水平.

来源：2024年第10期

《中国环境科学》期刊编辑部

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