武清地区冬季一次重污染过程垂直分布特征

作者：李岳; 殷宝辉; 耿春梅; 王歆华; 李鹏; 杨文^*; 白志鹏

来源：环境科学研究, 2019, 32(06): 1012-1019.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2019.04.13

• 重污染过程
• 系留气球
• 垂直分布
• 京津冀地区

为研究京津冀地区重污染过程大气污染物的垂直分布特征,于2016年12月13日重污染前(11:49—12:18)和12月18日重污染期间(11:00—11:16)在北京市、天津市、河北省交界处的武清地区利用系留气球开展1 000 m以下的大气观测,探究污染物的垂直分布特征及对流边界层、覆盖逆温层和混合层等要素对重污染形成的影响.结果表明:(1)在重污染前,大气层结不稳定,ρ(PM2.5)、ρ(NOx)与ρ(O3)随高度变化不明显,存在明显的垂直对流运动,有利于大气污染物的扩散;PM2.5/PM10[ρ(PM2.5)/ρ(PM10)]在800 m以下为0.60～0.80,在800～1 000 m以上大于0.90.(2)重污染期间,近地面大气层分为对流边界层(距地面0～150 m)、覆盖逆温层(150～370 m)、混合层(370～500 m)和自由大气(500 m以上)4个层次.(3)NOx主要在对流边界层内聚积;高空O3在向近地面扩散时受强混合层阻挡,在混合层出现一个小峰值;PM2.5不仅在近地面聚积,而且在覆盖逆温层内聚积,ρ(PM2.5)在覆盖逆温层内呈双峰(峰值分别出现在150和370 m)分布,其粒径集中在0.5～1.0μm,属于积聚态气溶胶.研究显示,在不利扩散条件下,汽车排放、村镇居民供暖排放的污染物聚积及二次颗粒物的生成是重污染形成的重要因素.

• 单位
  中国环境科学研究院; 环境基准与风险评估国家重点实验室