濟南市與泰山山頂大氣新粒子形成研究.pdf

1、改革開放以后，在以追求經濟最大化的社會大形勢下，中國的環(huán)境污染問題也越來越凸顯。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源之一，其能使大氣顆粒物濃度增加2-10倍。本文基于濟南城市和泰山山頂真實大氣環(huán)境的外場觀測，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質量濃度和化學組分等參數，綜合分析了濟南

2、城市和泰山山頂的大氣新粒子形成特征及其影響因素，以期深入了解濟南附近區(qū)域近地層和邊界層的大氣新粒子形成狀況，對山東省大氣環(huán)境研究具有非常重要的科學意義。
　　本文在泰山山頂164天的有效觀測（2014年7月25日-2014年8月24日（觀測Ⅰ）、2014年9月21日-2014年12月9日（觀測Ⅱ）和2015年6月16日-2015年8月7日（觀測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％。在濟南49天的有效觀測（

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％。泰山山頂和濟南市在觀測期間的新粒子形成總頻率相近。泰山山頂和濟南在觀測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南市，但是要高于國內部分郊區(qū)/農村的觀測結果。前者主要由于濟南城市較高濃度的氣態(tài)前體物，后者可能受中國東部頻繁的前體物

4、傳輸和泰山山頂上強烈的光照輻射影響。泰山山頂和濟南新粒子形成的成長速率分別為1.98±1.27 nm h-1、1.09±0.44 nm h-1，泰山山頂的成長速率稍高于濟南，其可能與濟南市的新粒子形成事件持續(xù)時間較長，后續(xù)粒徑增長減緩有關。泰山山頂上事件天的凝結匯為1.4±0.5×10-2 s-1，明顯低于濟南事件天的2.3±0.6×10-2s-1，但是要高于國外一些背景站點的觀測結果。在泰山山頂和濟南市，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)生在低凝結匯、高SO2濃度、低O3濃度環(huán)境、低溫和低相對濕度的條件下，而濟南市的新粒子形成事件傾向于低凝結匯、高氣態(tài)硫酸濃度、高SO2濃度、低溫和低相對濕度條件。兩者對凝結匯、SO2濃度、大氣溫度和相對濕度的選擇相同，這也與以往其它地區(qū)的報道結果一致。在泰山山頂的清晨時，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。在濟南觀測中，事件天和非事件天的O3