交叉口作为城市交通重要的枢纽节点,受信号灯影响,过往机动车行驶工况频繁变化导致车辆排放出大量颗粒物。通勤者在经过或穿越交叉口时不可避免地会暴露于高浓度的颗粒物中,严重威胁身心健康。本文采用实地监测法,分析信号交叉口10～2500 nm范围内不同粒径段颗粒物数浓度（PNC）的时空分布规律。基于计算流体动力学（CFD）建立平面交叉口颗粒物扩散三维数值模型,探究交通高峰时段信号灯制下交叉口细颗粒物浓度场的分布规律。研究结果可为科学指导城市规划布局和进一步采取颗粒物控制措施提供参考。具体研究内容包括:首先,定点监测交叉口下风向不同粒径段的PNC、气象和交通量数据,探究不同颗粒模态PNC的时间分布特征,量化多种环境因素对PNC的影响。研究发现:PNC逐时变化曲线存在显著的高峰和低谷区间,工作日和周末的PNC时间分布模式存在差异。工作日各模态PNC均高于周末,艾特肯模态对总PNC的贡献度最高,其次为累积模态、成核模态和粗颗粒模态。本研究同时还发现,温度与超细PNC显著正相关,与较大粒径PNC显著负相关;相对湿度的增加会导致超细PNC减小,而较大粒径PNC增大;风速与超细PNC无显著相关性,但是与较大粒径PNC显著负相关性。城市背景浓度和交叉口东西向车流量与各模态PNC均呈显著正相关性。其次,通过移动监测探究了交叉口水平沿线和垂直方向不同粒径段PNC的空间分布规律。实测数据分析表明:交叉口入口处各模态PNC均大于出口处;在出口位置,PNC随距交叉口停车基线距离的增加而呈指数形式下降,入口处则没有这种衰减规律。交叉口垂直监测数据表明,成核模态和艾特肯模态的PNC在0.4 m处最大,累积模态和粗颗粒模态PNC最大值出现在3.4～4.5 m高度处。最后,采用数值模拟法探究交叉口空气流场和交通高峰时段信号灯控制下细颗粒物浓度场的分布规律。模拟结果表明:在交叉口斑马线处,0.5 m高度对应的颗粒物浓度最大,然后颗粒物浓度随高度增大而逐渐降低。在穿越斑马线时行人暴露的颗粒物浓度显著大于等候通行时的浓度,行人在南侧斑马线暴露的颗粒物浓度高于北侧,在东侧的暴露浓度高于西侧。通过分析信号灯相位对颗粒物浓度的影响,本研究发现行人通过交叉口的最佳时间是在绿灯开始的前20 s内,此时路边沉积的颗粒物浓度水平较低,人体暴露的颗粒物浓度也较低。此外,受空气流场影响,交叉口建筑迎风面风速显著高于背风面,导致建筑背风侧颗粒物浓度显著高于迎风侧。在本研究中,交叉口西侧和南侧建筑群颗粒物污染最严重,建筑迎风侧5～14层楼高度处的平均颗粒物浓度开始符合PM2.5室内浓度标准,而背风侧是在17层楼的位置。