近几年中国北方沙尘污染呈抬头趋势，沙尘与霾污染的复合污染使大气污染治理面临新挑战。基于2021-2022春季大气连续观测，对沙尘与霾的不同污染类型进行了甄别，并对SO₄^2-、NO₃^-、WSOC三种主要化学组分的粒径分布特征进行研究。主要发现点如下：2021年3月霾-沙尘暴-浮尘-霾-沙尘暴污染交替发生，可归为3种类型：①二次污染类型，其PM_2.5/PM₁₀及PM₁/PM_2.5比值都较高(平均74%、52%)，表明二次转化是造成霾严重污染的主要原因，即使在干旱少雨的春季也是如此。②沙尘暴类型，其特征是PM₁₀逐时浓度急剧上升，PM_2.5/PM₁₀比值则明显下降(27%)，但PM_2.5浓度仍然很高。③过渡污染类型，以PM₁₀浓度独自升高为特征，PM_2.5和PM₁浓度则较低，并未与PM₁₀同步升高。整个3月SOR变化较大，大部分时间处于较高水平(平均0.52)。SOR与相对湿度RH相关性较强，表明湿度是促进二次硫酸盐形成的主要因素。2022年北京冬奥会与冬残奥会期间，整体空气质量优良，PM_2.5, PM₁₀均值分别为24.6和33.5 µg m^-3。冬残奥会(3.4-3.13)期间各污染物虽然较冬奥会期间有所升高，但整体仍处于良好水平。冬残奥期间先后发生了短暂的沙尘污染和霾污染。其中沙尘污染发生在2022年3月4日，PM₁₀逐时浓度高达544 µg m^-3。霾污染发生在3月7-11日，细颗粒驱动着霾的演化，PM_2.5中NO₃^-占比最高，平均32%。沙尘与霾的复合污染给空气质量保障带来严峻挑战。
研究发现，沙尘与霾污染期间，SO₄^2-、NO₃^-、WSOC三组分粒径分布存在明显差异。不同污染类型及不同时间段NO₃^-粒径分布特征类似，主要存在于1-2.5 μm粒径范围内，即[NO₃^-]_1-2.5>[ NO₃^-]₁>[ NO₃^-]_2.5-10。SO₄^2-与WSOC的粒径分布则比较复杂，沙尘即霾污染期间显著不同：三次沙尘暴事件中（2021年3.15和 3.28、2022年3.4）：PM_2.5-10中SO₄^2-浓度突增；WSOC亦同步变化。沙尘之前的霾污染（例如2021年3月15日之前霾污染）中，与NO₃^-粒径分布类似，主要存在于1-2.5 μm粒径范围内。沙尘之后的霾污染（2021年3月后半月除3.28沙尘暴外的其他时段、2022年3.7-13冬残奥会期间的霾污染），SO₄^2-, WSOC存在于<1μm中，[SO₄^2-]₁>[SO₄^2-]_1-2.5>[SO₄^2-]_2.5-10，[WSOC]₁>[ WSOC]_1-2.5>[ WSOC]_2.5-10。稳定的气象条件导致大气污染物累积并促进二次转化，从而形成2021年3月中旬之前的长时间霾重污染及2022年冬残奥期间的短暂霾重污染。来自西北的沙尘暴气团经过蒙古沙源时，携带地壳物质及生物质等有机成分，导致PM_2.5中有机碳含量急剧上升。沙尘暴能提供丰富的矿物颗粒反应面，促进多相反应的发生及小颗粒向大颗粒的转化，从而加重了二次污染。

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