本文選題：大氣細粒子和超細粒子 + 數(shù)濃度譜分布��； 參考：《中國科學技術大學》2016年博士論文

【摘要】：在快速的城市化發(fā)展進程中,以北京市為代表的我國大部分城市地區(qū)正面臨嚴重的大氣顆粒物污染,大氣細粒子和超細粒子會降低大氣能見度、威脅人類健康、影響生態(tài)環(huán)境。近年來,北京等地一直致力于改善能源結構、治理燃煤污染、控制機動車排放以緩解大氣顆粒物污染狀況,在一些國際重大活動舉辦的特殊時段更是采取嚴格的臨時性減排措施。對大氣顆粒物數(shù)濃度譜進行長期觀測和深入分析,可以為大氣顆粒物污染現(xiàn)狀評價、大氣顆粒物控制策略的制定提供科學依據(jù)。為此,本文基于2008年北京奧運會、2014年亞太經濟合作組織會議(APEC)和2015年抗戰(zhàn)勝利70周年閱兵活動等特殊時段外場觀測實驗中獲得的北京大氣顆粒物物理特性資料,深入研究了特殊減排時段北京大氣細粒子和超細粒子數(shù)濃度譜分布統(tǒng)計特征和變化規(guī)律。(1)分析了特殊減排時段前后北京大氣顆粒物數(shù)濃度譜分布及區(qū)域PM2.s分布變化特征,為臨時性減排措施的實施效果提供了有效的科學評估。奧運、APEC和閱兵期間北京大氣顆粒物總數(shù)濃度分別為(6.0±3.1)×103cm-3,(4.7±3.2)×103cm-3和(6.1±3.2)×103cm-3,相比歷次減排之前,積聚模態(tài)(0.1-1μm)顆粒物數(shù)濃度降幅最顯著,分別降低40%、49%和48%。奧運、AEPC和閱兵期間北京本地PM2.5分別下降了52%、60.5%和72.3%。APEC期間和閱兵期間,北京周邊(京津冀13個城市)PM2.5平均濃度整體降幅為40.0%和59.0%。(2)分析了歷次減排時期北京及周邊大氣顆粒物分布特征差異及其影響因素,為今后區(qū)域減排措施制定提供科學建議。奧運、APEC和閱兵三時段,北京城區(qū)及周邊區(qū)域減排控制效果不斷提升,與減排指導方針的改善、氣象條件以及季節(jié)水平有密切關系。北京及其周邊近年來不斷推進和強化區(qū)域聯(lián)防合作,促進了區(qū)域減排效果的提升；APEC和閱兵時段良好的氣象條件是減排效果的有利推手；秋季北京大氣顆粒物背景濃度平均高于夏季水平,是APEC時段積聚模態(tài)顆粒物控制效果低于奧運和閱兵時段的主要原因。(3)分析了北京2015年夏季和冬季大氣顆粒物主要來源及數(shù)濃度譜分布特征。夏季西南方向的區(qū)域輸送對愛根核模態(tài)和積聚模態(tài)顆粒物濃度存在一定貢獻,冬季局地排放對愛根核模態(tài)和積聚模態(tài)顆粒物濃度貢獻很大。冬季顆粒物數(shù)濃度比夏季高44.7%,主要集中在愛根核模態(tài)。冬季一次排放的愛根核模態(tài)顆粒物對灰霾的形成有重要的貢獻。(4)分析了特殊減排時段北京新粒子生成事件變化規(guī)律,進一步認識北京大氣新粒子生成和增長規(guī)律。減排措施的實施有利于新粒子生成事件的發(fā)生,新粒子生成和有效增長對大氣背景顆粒物濃度產生積極貢獻，當大氣背景顆粒物濃度足夠高(超過10000 cm-3)時,新粒子生成受到背景顆粒物的抑制。凝結增長對顆粒物增長的貢獻優(yōu)先于碰并增長,顆粒物總數(shù)濃度的迅速降低(大于50cm-3min-1,)與GMD和CS、CoagS相關性的降低(低于50%)是碰并增長對顆粒物增長過程貢獻的重要標志。另外,北京大氣新粒子不僅來源于本地生成,區(qū)域輸送的成核前體物引發(fā)的“煙羽”型成核也存在明顯貢獻。
[Abstract]:In the city of rapid development process, taking Beijing city as the representative of the majority of China's city area is facing serious atmospheric particulate pollution, atmospheric fine particles and ultrafine particles will reduce visibility, a threat to human health, affecting the ecological environment. In recent years, Beijing and other places have been committed to improving the energy structure, coal pollution governance control of vehicle emissions, to alleviate the pollution of atmospheric particulate matter, special sessions held in some major international activities is strictly temporary emission reduction measures. On particle number concentration spectrum for long-term observation and in-depth analysis, for the status quo of particulate air pollution assessment, atmospheric particulate control and provide scientific basis for making strategy. Therefore, this paper is based on the 2008 Beijing Olympic Games, the 2014 Asia Pacific Economic Cooperation (APEC) and the 2015 victory 70th anniversary parade activities such as a special period of time Atmospheric particle physical properties data of Beijing for field observation experiment, in-depth study of the special emission reduction period of Beijing atmospheric fine particles and ultrafine particle number concentration spectrum distribution characteristics and variation law. (1) analysis of the special period before and after the reduction of atmospheric particulates in Beijing number concentration distribution and regional distribution characteristics of PM2.s, provides scientific assessment of effective implementation effect for the temporary emission reduction measures. During the Olympics, APEC and parade Beijing total atmospheric particulate concentration respectively (6 + 3.1) * 103cm-3 (4.7 + 3.2) * 103cm-3 and (6.1 + 3.2) * 103cm-3, compared to the previous reduction before the accumulation mode (0.1-1 m) the most the particle number concentration decreased significantly, decreased by 40%, 49% and 48%. AEPC during the Olympic Games, and parade in Beijing local PM2.5 were decreased by 52%, 60.5% and 72.3%.APEC and during the parade, around Beijing (Beijing Tianjin and Hebei 13 city average) PM2.5 The concentration of the overall decline of 40% and 59.0%. (2) analysis of the previous period in Beijing and the surrounding emission factors of atmospheric particulates distribution difference and its influence, to provide scientific suggestions for future regional emission reduction measures making. The Olympic Games, APEC and three time parade, Beijing city and the surrounding area emission reduction control effect of continuous improvement, and the improvement of emission reduction guidelines and there is a close relationship between weather conditions and seasonal level. In and around Beijing in recent years to promote and strengthen regional defense cooperation, promote regional emission reduction; APEC and good weather conditions during the parade is the favorable promoter reduction effect; Beijing autumn background atmospheric particulate concentration in summer was higher than average level, is the main reason for the APEC period the accumulation mode particles below the control effect of the Olympic Games and the parade time. (3) analysis of Beijing during the winter of 2015 the main source of atmospheric particulate matter And the number concentration spectrum distribution characteristics. The summer southwest regional transport has certain contribution to the Aitken mode and accumulation mode particle concentration in winter, a great contribution to the local emission Aitken mode and accumulation mode particles. The particle number concentration in winter than in summer 44.7%, mainly concentrated in the Aitken mode Aitken mode particles. From a winter emissions have important contributions to the formation of haze. (4) analysis of the special emission reduction period Beijing new particle formation change event, further understanding of Beijing atmospheric new particle formation and growth law. The implementation of emission reduction measures is favorable for the development of new particle formation events, new particle formation and growth have a positive contribution on the background of atmospheric particulate matter concentration, when the atmospheric background particle concentration is high enough (over 10000 cm-3), a new particle formation is inhibited by background particles condensation growth. The growth of particles with preferential growth in touch and rapidly, reduce the total number of particles concentration (greater than 50cm-3min-1) with GMD and CS, reduce the correlation of CoagS (less than 50%) is an important symbol of growth and contribution to the process of touching particles. In addition, the new Beijing atmospheric particles not only from the local generation the regional transport of nucleation precursor caused by the "plume" nucleation also has the obvious contribution.

【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X513;X831

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