我國大氣污染問題越來越嚴(yán)重。今年1月及10月份發(fā)生多次持續(xù)時(shí)間長、污染范圍廣的霧霾天氣，使得人們?cè)絹碓疥P(guān)注大氣細(xì)顆粒物（PM2.5）污染問題。最近，中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員張仁健課題組與國內(nèi)外同行合作，針對(duì)2009-2010年不同季節(jié)在北京城區(qū)采集的121對(duì)特氟龍和石英膜PM2.5樣品進(jìn)行全組分分析，獲取了北京四個(gè)季節(jié)PM2.5的質(zhì)量濃度、29種元素、9種離子和8個(gè)組分有機(jī)碳無機(jī)碳等化學(xué)組分資料，研究了北京城區(qū)細(xì)顆粒物總體污染水平及季節(jié)變化特征。

研究發(fā)現(xiàn)，雖然SO2、NOX等前體物在冬季較高，但是二次無機(jī)氣溶膠更傾向于在高溫高濕的夏季形成。相反，二次有機(jī)氣溶膠更傾向于在干冷的冬季形成。同時(shí)，結(jié)合源解析模型正矩陣因子分析（PMF）、潛在源分析（PSCF）等方法，探討了不同季節(jié)影響北京城市PM2.5的主要貢獻(xiàn)源。該成果在國際期刊Atmospheric Chemistry and Physics上發(fā)表。

利用正矩陣因子法（PMF）解析出北京地區(qū)PM2.5的6個(gè)重要來源，分別是：土壤塵、燃煤、生物質(zhì)燃燒、汽車尾氣與垃圾焚燒、工業(yè)污染和二次無機(jī)氣溶膠，這些源的平均貢獻(xiàn)分別為15%、18%、12%、4%、25%和26%。

沙塵天氣常對(duì)春季氣溶膠有重要影響，而在秋冬季節(jié)，來自建設(shè)工地的浮塵和街道的再懸浮塵是土壤塵的主要來源。燃煤源冬季貢獻(xiàn)最大，生物質(zhì)燃燒源貢獻(xiàn)春、秋較高，冬、夏季較低，工業(yè)污染源貢獻(xiàn)在夏秋季節(jié)較高。二次無機(jī)氣溶膠在夏季和春季的貢獻(xiàn)最高，是硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽季節(jié)變化的體現(xiàn)，同時(shí)也與對(duì)二次無機(jī)氣溶膠形成有重要影響的光化學(xué)過程有關(guān)。

潛在源分析PSCF的研究結(jié)果表明，對(duì)于硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽等六類主要組分來說，北京的南部地區(qū)是來源可能性最高的區(qū)域，該結(jié)果與北京周邊的AOD分布趨勢(shì)一致。根據(jù)軌跡分類統(tǒng)計(jì)的二次無機(jī)氣溶膠顯示，來自北京南部的氣流常攜帶較高濃度的二次無機(jī)氣溶膠和含碳?xì)馊苣z，西北向的氣團(tuán)則含有較多的土壤塵和含碳?xì)馊苣z。北京發(fā)生霧霾時(shí)，來自南向的氣流會(huì)使二次無機(jī)氣溶膠的濃度變得很大，北京南部細(xì)粒子中高濃度的二次氣溶膠可能與高濕度的云霧中較強(qiáng)的非均相反應(yīng)，以及較強(qiáng)的光化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。

本研究結(jié)果進(jìn)一步提升了對(duì)北京城市大氣氣溶膠化學(xué)組分及季節(jié)變化特征的認(rèn)識(shí)，明確給出了北京地區(qū)PM2.5來源及其貢獻(xiàn)率，同時(shí)揭示了區(qū)域輸送對(duì)北京空氣質(zhì)量的影響。如果將燃煤、工業(yè)污染和二次無機(jī)氣溶膠三個(gè)來源合并起來，化石燃料燃燒排放成為北京PM2.5污染的主要來源。北京周邊省份快速發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，會(huì)帶來跨境傳輸?shù)奈廴?。治理北京本地空氣污染，不僅需要改善能源結(jié)構(gòu)，還需要區(qū)域聯(lián)合防治。

參與該研究的合作單位有環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所、臺(tái)北“中央研究院”、中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所、北京大學(xué)、西安交通大學(xué)等。