新冠疫情下新粒子生成对霾的贡献增加-胡敏团队-北京大学

2021年3月10日，Geophysical Research Letters在线发表了胡敏教授课题组的最新研究成果“More significant impacts from new particle formation on haze formation during COVID-19 lockdown”。该研究通过分析新冠疫情下大气颗粒物粒径谱分布和新粒子生成的特征变化，发现在新冠疫情封城导致污染物排放下降的背景下，源自新粒子生成的“种子”颗粒物在霾形成中发挥了更重要的作用。

由于新冠期间的封锁措施，2020年初春北京市排放的一次污染物明显减少，但是仍观测到明显的霾污染事件与强烈的二次气溶胶的形成。与之前基于化学或气象学进行PM2.5污染解释的研究不同，本研究着重以颗粒物粒径谱分布（PNSD）和新粒子生成（NPF）的视角进行分析。

为了评估新冠疫情的影响，先将疫情影响时段与春节影响时段进行区分。本研究以粒径25-100 nm的颗粒物的数浓度（PN25-100）的变化作为评判因子，利用2013-2020年标准化PN25-100的日变化得到每年春节影响时段为腊月二十八-大年初八，2020年疫情影响时段从大年初九开始。

通常霾污染的形成遵循两个步骤，首先由NPF或一次排放过程产生<100 nm的“种子”颗粒物，接着这些“种子”颗粒物通过有效的二次转化粒径逐渐增长，进而形成PM2.5污染。本文发现相比2019年，2020年疫情影响时期的气态前体物（SO2，NO2，VOCs等）有不同程度降低。同时对比PNSD和NPF特性，发现非NPF天的爱根核模态颗粒物（粒径主要分布在25-100 nm）数浓度明显降低，说明一次排放的“种子”颗粒物浓度明显降低。但是相比于2019年同期，2020年NPF事件发生频率基本不变，成核速率（J3）和增长速率（GR3-25）也没有明显变化，说明在疫情管控期间NPF产生的“种子”颗粒物没有减少。由此说明在一次排放污染物降低的背景下，源自NPF的“种子”颗粒物在霾形成中发挥了更重要的作用。可以观测到，在2020年1月25日和2月9日霾污染发生之前，于1月23日和2月4日发生的NPF事件产生了大量纳米颗粒。

在可预见的未来，改善空气质量仍将取决于减少人为排放，例如工业和交通运输。因此，NPF可能在霾污染形成中扮演更重要的角色。对颗粒物成核和生长的机制进行持续不断地探索，有助于实现削减PM2.5的目标。

本研究得到重大研究计划集成项目（91844301）等资助。 

文章链接：https://doi.org/10.1029/2020GL091591