北京地区冬春PM_2_5_和PM_省略_水平时空分布及其与(5)

空气环境质量;PM2.5

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环境科学35卷

颗粒物污染南北差异的原因之一．从气候来看，冬季北京地区气候寒冷，干燥少雨，每年从11月下旬到翌年2月几乎完全受来自西伯利亚的干冷气团控制，以北风、西北风为主．大量颗粒物随气流被夹带到了南部区县，加之平原地区风力有所减弱，因此在该地区得到了积累，造成了PM2.5及PM10的平均浓度的居高不下．而春季多为东南风为主，对于南北浓度梯度有一定的减弱作用．这是造成北京颗粒

表1

Table1

区域城六区西南部东南部西北部东北部

包含区县

东城、西城、朝阳、海淀、丰台、石景山房山、门头沟大兴、通州昌平、延庆

顺义、平谷、怀柔、密云

物浓度分布冬春季节差异的主要原因之一．冬春季节的主要风向可见图3．此外，北京西北部广泛分布着官厅水库（延庆与河北交界处）、白河堡水库（延庆境内）、密云水库（密云境内）、十三陵水库（昌平境内）和怀柔水库（怀柔境内）等水域环境，更有利于调节大气颗粒物等污染状况．由于水域环境的存在，该区域范围内有更温和的气候条件和更好植被覆盖程度，更有助于移除大气中的颗粒物．

各区域颗粒物质量浓度的特征值

冬季

·mPM2.5/μg

－3

Eigenvaluesofthemassconcentrationoftheparticulatemattersineachdistrict

春季

PM10/μg·m

－3

PM2.5/μg·m

－3

PM10/μg·m－3134．42±2．43146．60±5．04134．56±3．59106．36±3．44113．17±2．

81

126．30±3．56160．27±8．11148．74±5．8887．34±4．36106．20±4．08

156．80±4．13193．66±10．34176．32±7．19104．10±5．40131．34±4．73

89．49±1．8195．71±3．9695．35±3．0776．47±2．9576．74±2．45

著增加，由此产生的人为颗粒物源也随之增加，造成颗粒物排放显著增加，在1月隆冬时节达到最高．此后，随着冬季结束天气转暖，颗粒物浓度逐渐降低，在4月时降到最低．②雾霾天气在北京冬季更易形成，而随入春以来气候条件的改善，雾霾天气次数明显减少，降低了颗粒物滞留的可能性，从而使颗粒物浓度水平降低．

③落叶植被的抽枝发芽，使得叶面积显著增加，湿润且具有一定粗糙度的叶片最利于颗粒物的吸收和滞留，因此也能有助于降低大气中的颗粒物．2.2.2

PM2.5和PM10的逐日变化特征

根据2012年12月～2013年5月北京地区各个区县监测点的PM2.5及PM10的每日24h平均浓度PM2.5和的监测数据可得到图5．从中可以看出，

PM10的质量浓度每日变化差异情况，二者有较好的P＜0.01），相关性（Spearman秩相关系数为0.867，

·m－3以下，最且日波动范围较大．最小值在20μg

·m－3以上，大值则可达到400μg最大值可达最小值

的20倍．如此波动巨大的日变化情况主要受该地区大气环境的气象因素影响．较小值一般出现在降水和强风天气过后，而较大值则出现在连续的低压、无风、较高相对湿度的雾霾天气下．这主要是由于颗粒物可以随降水过程通过湿沉降沉降下来，或是在强风作用下迅速扩散．而在无风、高湿的雾霾天气下，颗粒物多附着、溶解或混合于雾气之中，不但得不到有效的扩散和去除，还易与其他污染物发生化学反应，增加二次气溶胶产生的可能性．2.2.3

PM2.5和PM10的日变化特征

图3

Fig．3

北京市冬春季节风向玫瑰图

WinddirectionrosemapofBeijinginwinterandspring

2.22.2.1

冬春PM2.5和PM10时间分布特征PM2.5和PM10的月变化特征

根据2012年12月～2013年5月北京地区各个

区县监测点的PM2.5及PM10的月平均浓度数据可得到图4．可以看出，不论是全北京还是局部区域，颗粒物浓度月变化曲线均呈单峰单谷型，且总体趋势4月最低，基本相同，均在1月最高，其中以PM2.5浓度变化更为明显．就各个区域来说，西南部和东南部趋势较为接近、西北部和东北部较为接近，而城六区位于市中心接近南、北均值，基本可以代表整个北京的颗粒物月变化水平．

该种月变化形式的产生原因主要有以下3点．①随着冬季供暖期的开始，燃煤等能源消耗显