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随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加快,环境问题日益突出。其中,以大气颗粒物为主要污染物的灰霾问题尤为显著。近年来,随着环境监测技术的进步,针对大气颗粒物的研究重点已经逐渐从PM10、PM2.5转移到粒径更小的PM1上。PM1的粒径与可见光波长(0.30.8μm)更为接近,是主要的消光粒径段,因此与PM2.5相比,更能表征大气颗粒物对能见度的影响。PM1具有粒径更小,质量更轻,比表面积更大的特点,因此在大气中的停留时间比前两者要长,输送距离更远,能够吸附更多的病原体或者有毒有害物质,进入呼吸系统后,能够通过肺泡进入血液循环,从身体内部对人体健康造成危害。为研究北京及近周边地区大气PM1的污染特征,本研究在北京、石家庄、唐山三个典型城市布设大气环境质量监测采样点,选取2016年7月、10月、2017年1月、4月作为四个季节的代表月,对PM1样品的采集,测试其中的24种无机元素、10种水溶性离子、OC、EC等组分,从而获得PM1的质量浓度、化学组成及其质量浓度、所占比例等,深入分析北京及近周边地区大气PM1的理化特征;基于WRF气象模型和CMAQ空气质量模型对研究区域进行空间划分,建立适合研究区域的区域大气污染数值模拟系统和适用于PM1模拟的方法,对北京及近周边地区大气颗粒物进行数值模拟,获得PM1的时空分布特征。由于PM1来源解析的复杂性,在进行解析研究过程中,采用PMF、CMB、源清单—数值模型等相结合的方法,得到各典型行业对北京、唐山及石家庄典型区域PM1的来源贡献并作对比分析。研究结果表明,PM1的质量浓度按春夏秋冬依次为36.8μg/m3,51.0μg/m3,77.1μg/m3,81.2μg/m3,呈现春、夏、秋、冬四个季节递增的趋势。Na、S、Ca、Mg、Al、Fe是无机元素组成中最重要的常量元素,质量浓度在元素组分总浓度中所占比例为70%至95%。NO3-、SO42-、NH4+是水溶性离子中的主要组成,三种离子占离子总浓度的比例达到89%以上。秋冬季节发生重污染时三种水溶性离子的质量浓度增长迅速,而发生轻度、中度污染时增长值比较小。这反映了空气质量从优、良等级到轻度及中度污染,是一个相对缓慢的积累过程,而从轻、中度污染发展到重污染,水溶性离子的质量浓度呈现爆发性增长。PM1中OC和EC的质量浓度均表现为秋冬季节高于春夏季节,碳质组分在PM1中所占比例也体现为春夏季节低于秋冬季节。机动车排放是北京大气PM1质量浓度的重要来源,对北京大气PM1的贡献按照春夏秋冬的顺序依次为30.7%、33.3%、32.1%、29.8%,散煤燃烧对PM1的贡献按照四季的顺序依次为11.2%、9.1%、12.5%、13.7%,冬季的占比高于其他三个季节,反映了采暖季节燃煤活动对颗粒物质量浓度的影响。居民面源及生物质燃烧对PM1的贡献比例为12.4%、12.9%、13.1%、14.7%,秋冬季节略高于春夏季节。工业活动对PM1的贡献依次为13.1%、11.9%、12.1%和13.7%。扬尘对PM1的贡献分别为19.7%、18.9%、17.9%、16.9%,其他源对PM1的贡献依次12.8%、13.9%、12.4%和11.3%。机动车是对北京PM1质量浓度贡献最大的源,扬尘、居民面源、生物质燃烧以及其他源也是对北京PM1比较重要的来源,因此机动车尾气处理、车辆限行政策、对于扬尘、溶剂涂料的质量控制、对秸秆焚烧的控制等措施是改善北京细粒子污染的重要途径。