门头沟空气质量较差的主要原因包括工业排放、不利地形条件和特定气象条件的共同影响。该区域历史上作为矿业基地遗留的污染源，叠加山地地形导致的空气流通受限，在静稳天气下容易形成污染物积聚现象。

从工业排放角度看，门头沟区曾是北京重要的煤炭生产基地，虽然近年来已关停37家矿山企业，但历史遗留的工业污染影响尚未完全消除。监测数据显示，该区域工业企业排放的氮氧化物和可吸入颗粒物仍对空气质量构成压力，特别是在不利扩散条件下，污染物浓度会快速攀升。2024年执法记录显示，监管部门查处超标排放车辆56辆次，表明移动源污染仍是重要因素。

地形条件是制约空气质量的先天因素。门头沟地处太行山余脉与华北平原过渡带，山地面积占比达74%，这种"簸箕状"地形导致空气水平流动受阻。当偏南风将城区污染物向西北方向输送时，受山脉阻挡易在谷地形成污染滞留。气象观测显示，该区域年均逆温天数比平原地区多15-20天，逆温层像"锅盖"一样抑制污染物垂直扩散。

气象条件的变化会显著放大污染效应。冬季采暖期燃煤污染叠加静稳天气，PM2.5浓度可达夏季的2-3倍。2025年5月监测数据显示，当出现持续3天以上的静风天气时，AQI指数会迅速从良升至轻度污染水平。值得注意的是，该区域正在建设的109国道等工程项目产生的扬尘，在相对湿度低于30%的干燥条件下，会使PM10浓度短时激增40%以上。

不过近年来通过生态修复工程，门头沟空气质量已呈现改善趋势。永定河流域治理使水土流失面积较2010年减少78%，86.7%的森林覆盖率每年可吸附PM2.5约0.83吨/平方公里。2024年实施的"百日攻坚"行动使降尘量显著下降，道路尘负荷监测值优于全市平均水平。随着中关村科技园绿色产业集聚和新能源车辆推广，预计工业排放因素将逐步减弱，但地形和气象条件的制约仍需通过长期规划予以应对。