濟(jì)南市與泰山山頂大氣新粒子形成研究.pdf

1、改革開放以后，在以追求經(jīng)濟(jì)最大化的社會(huì)大形勢(shì)下，中國(guó)的環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越凸顯。氣溶膠是大氣主要成分之一，在大氣環(huán)境、全球氣候、人類健康等方面起非常重要的作用。以往研究表示，新粒子形成是大氣氣溶膠主要來(lái)源之一，其能使大氣顆粒物濃度增加2-10倍。本文基于濟(jì)南城市和泰山山頂真實(shí)大氣環(huán)境的外場(chǎng)觀測(cè)，主要利用兩種高分辨率的顆粒物粒徑分布儀器(NAIS和WPS)，并參照氣象條件、氣體污染物濃度、PM2.5質(zhì)量濃度和化學(xué)組分等參數(shù)，綜合分析了濟(jì)南

2、城市和泰山山頂?shù)拇髿庑铝Ｗ有纬商卣骷捌溆绊懸蛩?，以期深入了解?jì)南附近區(qū)域近地層和邊界層的大氣新粒子形成狀況，對(duì)山東省大氣環(huán)境研究具有非常重要的科學(xué)意義。
　　本文在泰山山頂164天的有效觀測(cè)（2014年7月25日-2014年8月24日（觀測(cè)Ⅰ）、2014年9月21日-2014年12月9日（觀測(cè)Ⅱ）和2015年6月16日-2015年8月7日（觀測(cè)Ⅲ））中，共有66天發(fā)生新粒子形成事件，事件發(fā)生總頻率為40％。在濟(jì)南49天的有效觀測(cè)（

3、2015年9月1日-2015年10月31日）中，有20天發(fā)生了新粒子形成事件，事件發(fā)生頻率為41％。泰山山頂和濟(jì)南市在觀測(cè)期間的新粒子形成總頻率相近。泰山山頂和濟(jì)南在觀測(cè)期間新粒子形成的生成速率分別為16.61±13.90 cm-3s-1和20.21±10.59 cm-3 s-1，泰山山頂上大氣新粒子形成的生成速率小于濟(jì)南市，但是要高于國(guó)內(nèi)部分郊區(qū)/農(nóng)村的觀測(cè)結(jié)果。前者主要由于濟(jì)南城市較高濃度的氣態(tài)前體物，后者可能受中國(guó)東部頻繁的前體物

4、傳輸和泰山山頂上強(qiáng)烈的光照輻射影響。泰山山頂和濟(jì)南新粒子形成的成長(zhǎng)速率分別為1.98±1.27 nm h-1、1.09±0.44 nm h-1，泰山山頂?shù)某砷L(zhǎng)速率稍高于濟(jì)南，其可能與濟(jì)南市的新粒子形成事件持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，后續(xù)粒徑增長(zhǎng)減緩有關(guān)。泰山山頂上事件天的凝結(jié)匯為1.4±0.5×10-2 s-1，明顯低于濟(jì)南事件天的2.3±0.6×10-2s-1，但是要高于國(guó)外一些背景站點(diǎn)的觀測(cè)結(jié)果。在泰山山頂和濟(jì)南市，大氣新粒子形成的影響因素有所差

5、異。泰山山頂上的新粒子形成事件傾向于發(fā)生在低凝結(jié)匯、高SO2濃度、低O3濃度環(huán)境、低溫和低相對(duì)濕度的條件下，而濟(jì)南市的新粒子形成事件傾向于低凝結(jié)匯、高氣態(tài)硫酸濃度、高SO2濃度、低溫和低相對(duì)濕度條件。兩者對(duì)凝結(jié)匯、SO2濃度、大氣溫度和相對(duì)濕度的選擇相同，這也與以往其它地區(qū)的報(bào)道結(jié)果一致。在泰山山頂?shù)那宄繒r(shí)，事件天和非事件天的氣態(tài)硫酸濃度非常接近，氣態(tài)硫酸濃度可能不是限制泰山山頂新粒子成核的主要因素。在濟(jì)南觀測(cè)中，事件天和非事件天的O3