北京大气活性氮氧化物转化物（NOz）变化规律及其对灰霾天影响的观测研究

Urban haze pollution has become the most serious environmental problems in China. Motor vehicle quantities rapid growth led to increased nitrogen oxide emissions is one of the major causes of the haze. Direct emissions and the second generation of the gaseous and particle active nitric oxide compounds (NOz) is the main chemical composition of haze and photochemical smog pollution .The NOz is heterogeneous distribution in the atmosphere. The distribution state of gaseous and particle NOz indicates aerosol aging degree and atmospheric chemical properties. The process of Gas was converted to particle depends on the other precursors and meteorological factors. Therefore, NOz is important factors in research formation mechanism of haze and photochemical smoke. At present，there is not sufficient in the NOz research and on the Gas partical separation and particlesizegrading study has not yet been involved in China. This project adopts the independent design of observation system, which is Gas partical separation and particlesizegrading to observe the NOz multiphase chemical components concentration distribution, the precursor and the boundary layer meteorological field in haze days. Obtain the NOz distribution in boundary layer and Master the relationship between NOz and other chemical composition in haze days. The plan can quantitative description NOz contribution in haze form and the NOz particle size distribution and the process of evolution with haze. The work would provide basic data for haze formation mechanism research and air quality model development.

我国城市灰霾污染已成为目前最严重的环境问题，大城市机动车保有量快速增长导致氮氧化物排放增加正成为灰霾的最主要原因之一，直接排放和二次生成的气态和粒子态活性氮氧化物转化物（NOz）是灰霾和光化学烟雾污染的最主要成分。NOz在大气中呈多相分布，气粒分布状态代表着气溶胶老化程度和大气化学状态，气粒转化过程反应了其气态前体物、气象因子及大气氧化性等状况，因此NOz是研究灰霾与光化学烟雾形成机理的重要因子。目前我国NOz研究尚不充分，气粒分离，粒径分级地研究NOz尚未涉及，本项目拟采用自主设计组建的气粒分离、分粒径检测系统，对灰霾天NOz进行多相组分浓度分布、相关前体物、边界层气象场等立体观测，获取灰霾天NOz在边界层内的分布特征，掌握NOz与其他化学组分的关系，及其在不同粒径的分布和随灰霾演化的过程，定量描述NOz对灰霾天形成的贡献，为灰霾成因机制研究和空气质量模式发展提供基础数据和科学依据。

近年来我国城市空气污染比较严重，2015年全国338个地级及以上城市PM2.5年均值达到国家二级标准的城市仅有74个，北京、天津、石家庄、唐山、邯郸、保定、沈阳、哈尔滨、济南和郑州等50个城市PM2.5年均值均超过国家二级标准1倍以上。其中工业生产排放和机动车保有量快速增长是导致氮氧化物增加正成为灰霾的最主要原因之一，直接排放和二次生成的气态和粒子态总活性氮氧化合物（NOy）是灰霾和光化学烟雾污染的最主要成分。NOy在大气中呈多相分布，气粒分布状态代表着气溶胶老化程度和大气化学状态，气粒转化过程反应了大气中其他气态前体物和相关气象因子的状况，因此NOy是研究灰霾与光化学烟雾形成机理的重要因子。本课题针对关键因子，建立特有的符合我国大气环境现状的气-粒分离在线NOy分析系统方法；阐明北京灰霾天NOy对灰霾天颗粒物浓度贡献率以及与其自身化学组分、其他气态前体物、大气边界层结构和气象参数等影响的定量关系；发现地面和城市高层化学组分存在显著差异以及气流传输，大气化学反应的形成机理，发表了相关期刊论文，完成了研究目标，对于空气质量预测预报，大气环境治理提供了理论支撑和实验数据。