大氣中PM10濃度的影響因素及其污染變化特征分析

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1、維普資訊http://www.cqvip.com第33卷第3期上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vo1．33．No．32004年9月JournalofShanghaiNormalUniversity(NaturalSciences)2004，Sep．大氣中PM1o濃度的影響因素及其污染變化特征分析王珩，于金蓮(上海師范大學(xué)旅游學(xué)院，上海200234)摘要：討論了影響大氣中可吸入顆粒物PM。濃度的因素，包括來源、源強(qiáng)、氣象條件等，并分析了其時(shí)空分布特征．關(guān)鍵詞：PM0濃度；PM25濃度；TSP；影響因素；污染；變化特征中圖分類

2、號(hào)：X131．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-5137(2004)03-0098-05大氣顆粒物的粒徑范圍在0．Ol一100um之間，統(tǒng)稱為總懸浮顆粒物TSP(totlesuspendedparticle)；PM。和PM分別指空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于或等于10um和2．5um的大氣顆粒物．PM。也稱為可吸人顆粒．物(inhalableparticles)，PM屬于細(xì)微顆粒物的范疇，通常也稱為細(xì)顆粒物(fineparticles)．近年來，國內(nèi)外大量的流行病學(xué)和毒理學(xué)研究表明¨-5]，PM。和PM與醫(yī)院就診率、呼吸器官疾病發(fā)

3、病率乃至死亡率等關(guān)系密切；PM?？芍苯舆M(jìn)入人體，影響人的呼吸系統(tǒng)，其濃度的增加能夠?qū)е鲁菂^(qū)人口患病率和死亡率的增加，即使相對(duì)較低的PM。濃度也能引起肺功能的改變，導(dǎo)致心血管和呼吸道(哮喘)疾病的增加；PM粒徑微小，可在肺泡中沉積，并可進(jìn)入血液循環(huán)，對(duì)人體健康危害更大，而且它也對(duì)大氣能見度．的降低有著重要的影響．目前，世界上很多國家制定了PM。標(biāo)準(zhǔn)，我國1996年頒布的GB3095—1996中提出的PM0二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為日均值0．15mg／1TI，年均值0．10mg／1TI．1997年，美國EPA率先推出了PM．5標(biāo)準(zhǔn)，即日均值

4、0．065mg／1TI，年均值0．015mg／nl，限制非常嚴(yán)格．我國現(xiàn)行的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以TSP和PM。為控制對(duì)象，而針對(duì)PM．開展的研究卻很少．1PM。的來源PMm是由有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)構(gòu)成的復(fù)雜混合物，包括天然海鹽、土壤顆粒及燃燒形成的煙塵，來源廣泛．2PM。濃度的主要影響因素2。1污染源及源強(qiáng)主要污染源有：①以燃煤獲取能源的工廠，這些工業(yè)污染源向空氣中排放出大量PM。；②冬季取暖期燃煤來源以及生活面源對(duì)PM。濃度的增加起到了很大的作用；③汽車尾氣對(duì)PM。濃度的增加也有一定的影響；④地面風(fēng)速較大時(shí)引起的地面揚(yáng)塵、車輛

5、行駛時(shí)帶起揚(yáng)塵(道路可揚(yáng)塵)、建筑施工時(shí)引起收稿日期：2004-04-28基金項(xiàng)目：畜禽養(yǎng)殖廢水處理研究．作者簡介：王珩(1979·)，女，上海師范大學(xué)旅游學(xué)院碩士研究生．于金蓮(1961·)，女，上海師范大學(xué)旅游學(xué)院副研究員．維普資訊http://www.cqvip.com第3期王珩，于金蓮：大氣中PM。。濃度的影響因素及其污染變化特征分析的地面揚(yáng)塵．污染源的源強(qiáng)：大氣中的污染物濃度在一般情況下與源強(qiáng)成正比．根據(jù)趙德山等人的研究結(jié)果，PM。源強(qiáng)一般可劃分為：強(qiáng)污染期(06：O0～11：O0)，次強(qiáng)污染期(18：oo～2

6、3：oo)，弱污染期(01：O0～05：O0)．在不考慮其他影響因素的條件下，污染源源強(qiáng)是導(dǎo)致PM。濃度增大的直接原因．2．2氣象條件(1)風(fēng)速和湍流．假定源強(qiáng)一定時(shí)，在閾值風(fēng)速范圍內(nèi)，PM。濃度與風(fēng)速成反相關(guān)．但是，當(dāng)風(fēng)速超過規(guī)定閾值時(shí)，地表的沙塵會(huì)被吹起，卷人空中，使得PM。濃度增大，且隨風(fēng)速的不斷增大而增大，此時(shí)，PM。濃度與風(fēng)速成反相關(guān)．另外，大氣中的污染物在湍流混合的作用下，逐漸分散稀釋，最終可使PM10濃度降低．(2)逆溫．秋冬季節(jié)，早晚氣溫較低，大氣層結(jié)較穩(wěn)定，易出現(xiàn)輻射逆溫現(xiàn)象，使得大氣對(duì)流弱，地面風(fēng)速也

7、很小，污染源排放的PM。被抑制在底層很小的空間范圍內(nèi)，不易迅速的擴(kuò)散遷移，使得PM。濃度發(fā)生積累而增大．夏季大氣湍流旺盛，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，所以出現(xiàn)逆溫的頻率較低，有利于PM。的擴(kuò)散遷移．春季大氣層結(jié)較穩(wěn)定，逆溫出現(xiàn)次數(shù)較多，傍晚對(duì)流較強(qiáng)，大氣不穩(wěn)定，逆溫出現(xiàn)次數(shù)較少．(3)其他因素．根據(jù)以往的研究結(jié)果，水汽對(duì)大氣中細(xì)小顆粒物具有吸附作用，高濕空氣經(jīng)常造成PM。的較重污染．因此，PM。濃度與相對(duì)濕度呈明顯的正相關(guān)．降雨對(duì)大氣的清潔作用實(shí)際上是濕沉降的過程，通過雨滴等把大氣中的PM。帶到地面并去除．另外，降雨可以減少由于

8、建筑施工、生產(chǎn)活動(dòng)、交通運(yùn)輸?shù)纫鸬牡孛鎿P(yáng)塵．排放到大氣中的有害氣體和顆粒物，為霧的形成提供了豐富的凝結(jié)核，當(dāng)空氣濕度達(dá)到或接近飽和時(shí)，水汽開始凝結(jié)，在適度的湍流條件下懸浮在低空，形成霧．這種情況下，大氣層結(jié)穩(wěn)定，湍流交換較弱，風(fēng)速較小，近地面多出現(xiàn)逆溫，并且逆溫層較厚，逆溫強(qiáng)度大，逆溫下的水汽接近飽和，有利于霧的形