北京冬季奥运会历史同期大气PM_(2.5)污染特征分析

摘要

基于2015~2021年的1~3月北京市大气PM_(2.5)浓度与化学组成长期观测数据,分析了2022年北京冬季奥林匹克运动会(冬奥会)和北京冬季残疾人奥林匹克运动会(冬季残奥会)历史同期的PM_(2.5)污染态势、化学组成特征以及潜在源区.2015~2018年的1~3月重污染[日均ρ(PM_(2.5))>75μg·m^(-3)]天数以及重污染期间PM_(2.5)平均值下降十分显著,之后这两者未发生明显改变.2018~2021年的1~3月每年平均发生重污染23 d,重污染天ρ(PM_(2.5))平均值约为120.0μg·m^(-3).2015~2021年的1~3月超长重污染过程(连续重污染超过5 d)平均每年发生2~3次,其中2021年发生3次,且持续时间最长达到8 d.历年冬奥会历史同期发生重污染的天数为2~9 d,春节期间烟花爆竹大量燃放可能是该时期重污染发生的重要原因之一;冬季残奥会历史同期重污染天数一般为1~5 d,但2021年受频繁出现的静稳天气影响,重污染天数高达9 d.在同时段重污染期间,PM_(2.5)化学组成均以二次组分为主,例如在PM_(2.5)可测组分中,2020年NO~-_(3)质量分数高达46%,较同年清洁天(11%)显著增加;SO_(4)^(2-)质量分数为12%~19%,说明当前硫酸盐污染仍不容忽视.北京市1~3月PM_(2.5)主要贡献区域包括内蒙古自治区中西部、河北省、天津市、山西省、陕西省、山东省中西部和河南省北部.研究结果将为北京市冬季空气质量持续改善以及2022年冬奥会与冬季残奥会期间北京市环境空气质量保障提供科学依据.