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大气污染特征优选九篇

时间:2024-01-13 10:38:34

大气污染特征

大气污染特征第1篇

【关键词】大气污染;特征;影响因素

近年来我国的大气污染逐渐加重,严重影响了城市环境,对人们的健康也造成了威胁。大气污染是当前我国城市环境中面临的重要问题,大气污染的原因是多方面的,由于当前城市大气污染的治理措施不完善,大气污染的治理效果不理想。今后环保部门需要进一步了解大气污染的特征以及影响因素,不断完善污染治理措施,建设美丽城市。

一、大气污染的几大特征

大气污染是影响当前城市环境的重要因素,同时也是环境治理的重点内容。但是由于大气污染治理工作并不完善,再加上大气污染治理中存在的困难比较多,导致治理效果不理想,当前大气污染具有以下几个方面的特征:

(一)污染范围比较大

由于空气的扩散十分广泛,大气污染对于整个城市和居民的生活都造成了十分不利的影响。大气污染范围比较大,这一定程度上增加了治理的难度,大气污染影响范围广不仅仅是污染物比较多的问题,同时受到气候和风向的影响。近期我国大多数城市的雾霾天气对城市居民的生活和健康造成了十分严重的影响,这是工业发展以及环境污染长期累积的结果,大气污染成为很多城市的城市病之一。

(二)污染物比较多

随着经济的发展,大气污染源逐渐增加,不仅仅有工业生产产生的废气,同时还有居民生活产生的废气,近年来随着人们生活水平的提高,私家车数量逐渐增加,由此产生的汽车尾气也有所增加,不仅对城市的交通造成了压力,同时也影响了城市的空气,一定程度上加剧了大气污染。PM2.5是近期雾霾天气中的主要颗粒,是近两年来才逐渐被人们关注和发现的,污染物的增加给监测和治理工作造成了一定的不利影响,对于污染物的控制工作还需要进一步加强。

(三)污染治理困难

大气污染治理工作十分复杂,不仅仅需要相应的治理措施还需要有相对完善的预防措施。当前我国大多数城市都存在大气污染的环境问题,随着科学发展观的实践以及经济发展方式的转变,建设环境友好型社会是当前环境工作的重点。但是大气污染这一环境问题由于污染源比较难以控制,治理措施不完善,治理力度不强,导致整个治理工作存在众多的困难。一些工业城市的兴起和发展都需要大量的工业生产作为支撑,对于这些城市的治理尤为困难,经济发展方式的转变是一个漫长的过程,由于人们的环保意识比较差,在日常生活中缺少环保意识,一定程度上增加了大气污染的治理难度。

二、大气污染的影响因素

大气污染作为我国城市病的重要组成部分,对于城市的发展以及人们的健康造成了严重的威胁,但是大气污染治理工作十分困难,大气污染的影响因素主要有以下几个方面:

(一)经济发展方式的影响

经济发展是促进城市发展的重要因素,我国很多城市的兴起都是依靠工业生产,工业生产是导致大气污染的重要因素之一,但是这种传统的经济发展方式随着资源的逐渐减少以及经济发展观念的改变已经难以适应经济发展的需要。虽然我国的经济发展方式逐渐改变,但是这是一个漫长的过程,更何况很多城市并没有意识到转变经济发展方式,并没有意识到资源枯竭的危险。这种单一的经济发展方式对于环境的污染十分严重,对城市的大气也造成了十分严重的污染。

(二)居民环保意识薄弱

城市的建设和发展与居民息息相关,但是当前城市居民的环保意识还需要进一步加强,大多数居民未能意识到自身的生活方式或者是生活习惯对于城市大气将会造成十分严重的污染,大多数居民认为工业生产的废气排放才导致今天的雾霾天气,工业生产排放的废气固然是大气污染的罪魁祸首,但是居民生活中产生的废气也是造成大气污染的重要原因,比如汽车尾气,天然气废气以及燃放烟花爆竹产生的废气等等这些都是造成大气污染的重要因素,正是因为这些生活中和生产中产生的废气源源不断地输入环境中才会造成大气污染这一环境问题。在实际的生活中居民并没有意识到对大气环境的保护,并没有因为大气污染减少开车的次数,也没有因为大气污染减少燃放烟花爆竹的次数,因此大气污染日益严重。

(三)治理措施不完善

大气污染治理相对缓慢,由于环保部门对于大气污染的治理规划不完善,相应的治理措施难以发挥出应有的作用,一些治理措施并不十分合理。环保部门的大气污染治理措施缺乏执行力,对于一些污染相对严重的企业治理不够严厉,导致很多企业不能真正执行环保部门的政策,大气污染未能有效控制。环保部门对于大气污染物的监测也不完善,监测力度和监测的范围不合理,导致一些污染颗粒未能及时监测到,对于环境质量的监测等工作造成了十分不利的影响。由于治理措施不完善或者是治理措施力度不足,大气污染治理工作还需要进一步完善。

三、治理大气污染的建议

大气污染是城市环境问题的重要组成部分,由于大气污染的污染源比较多,污染治理措施并不完善,大气污染对于城市的发展有着十分不利的影响,今后需要进一步完善城市大气污染治理措施,尽快改善城市环境,为人们提供一个良好的生活环境。

(一)提高居民的环保意识

大气污染成为近年来城市环境中的重要问题,不仅仅对城市建设造成了十分不利的影响,甚至还对人们的生命健康有着十分严重的威胁。造成大气污染的原因是多方面的,其中居民的环保意识薄弱就是重要的因素,今后需要进一步加强宣传教育,使人们能够充分认识大气污染的重要原因和重要污染源。环保部门需要对居民进行环保知识普及工作,通过宣传教育提高居民的环保意识,提高居民的自律意识,尽量在日常生活中减少对大气的污染,改善自己的生活方式。

(二)完善城市大气污染治理措施

城市大气污染已经成为城市病的重要组成部分,对于整个城市的发展有着十分不利的影响,尤其是近期多个城市出现的雾霾现象,这对人们的生命健康造成了严重威胁。今后换环保部门需要进一步完善治理措施,降低大气污染的危害。一方面需要对城市大气污染治理进行规划。大气污染是影响城市建设的重要因素,在大气污染治理工作中需要通过对污染源以及污染源分布的情况进行分区域治理,这样有助于提高治理的效果。对于一些污染特别严重的区域需要采取相对强硬的措施,提高治理效果。另一方面需要进一步加强污染物的治理。当前环保部门的治理措施并不十分完善,治理效果并不理想。今后需要进一步完善大气污染的治理措施,环保部门可以借助法律手段,对一些污染较为严重的企业进行限期整理,如果企业废气排放如果不符合标准将不予发放许可证,如果企业改革不符合规范,将不能发放生产许可证。对于一些不符合营业标准的企业需要依法取缔,尽量减少由于工业生产造成的大气污染。另外作为环保部门工作人员需要提高自身的职业道德素养,在大气污染治理工作中需要做到严格执法,减少由于工作人员不负责导致治理效果不理想等问题。

(三)转变经济发展方式

大多数企业的经济增长都是依靠工业生产,但是由于工业生产对于空气污染十分严重,并且一些资源都已经面临枯竭的境地,因此需要进一步转变经济增长方式。近年来第三产业的发展十分迅速,城市经济发展可以依靠城市资源发展酒店,旅游等服务行业,城市需要不断寻找促进经济发展的新增长点,经济发展方式的转变需要很长的时间,工业生产虽然对于城市的发展做出了十分重要的贡献,但是工业生产也造成了一定的环境污染,和谐社会的发展需要人与自然的和谐相处,因此需要相对和谐的经济发展方式,转变经济发展方式是今后一段时间经济发展的主要目标,也是环境资源的需要。

结语

雾霾是2012年最受关注的词语之一,持续将近一个月的城市雾霾现象对于人们的生命健康造成了十分不利的影响。雾霾等大气污染作为城市环境问题的重要组成部分,严重威胁城市的发展。但是由于当前城市环境污染治理的措施不完善,治理效果并不理想。今后需要进一步完善大气污染的治理措施,通过宣传教育提高居民的环保意识,尽量减少废气的排放,通过对一些污染较重的企业的综合治理,减少废气的排放,为建设美丽城市贡献一份力量。

参考文献

[1]陈智.浅谈城市大气污染极其综合防治[J].科学时代,2013(4).

[2]程宇航.欧美发达国家的防治大气污染之道[J].老区建设,2013(5).

[3]韩炳英.谈大气污染的危害极其综合整治[J].城市建设理论研究,2013(38).

大气污染特征第2篇

关键词 大气降尘;污染特征;分析对策

中图分类号X510 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)40-0050-02

现代人对生活环境的要求越来越高,优质环境、优质生活也一直以来都是现代人梦寐以求的目标。科技越进步,工业化程度越高,人们赖以生活的环境被破坏得程度就越严重。人们常常谈论的话题就是“污染”,食物污染、水污染、土地污染、空气污染。各种污染侵蚀着人类,人们已越来越深刻地认识到环境保护的重要性,保护环境已经成为人类的当务之急。

其中大气污染问题己经成为我国政府和社会共同面临的严峻问题,大气污染给农业、林业、建筑物(包括历史文物)以及天气和气候等造成严重的影响。而尘类污染在城市大气污染中占有很大部分,对重工业基地而言,尘类污染更加明显。如綦江县是一个以煤炭工业为主体的资源型重庆重工业基地。境内煤炭、煤层瓦斯气、石灰石、铁矿石、大理石等矿产储量丰富,地处渝南,东邻万盛,南接贵州,西连江津,北靠巴南,至今已有近1 400年历史。全县幅员2 182km2,辖3个街道、17个镇,人口95万。素有“重庆南大门”之称,享有“中国西部齿轮城”、“中国农民版画之乡”等美誉。拥有松藻煤电公司、綦江齿轮传动公司等机械加工、能源、冶金、农产品加工等支柱产业。綦江县地势南高北低,南部丘陵区地表起伏,北部比较平坦,境内以山地、丘陵为主,平均海拔188m~1 814m,綦江县煤矿是我国重点产煤大县,2009年全县生产总值实现141亿元,同比增长16.2%;地方财政收入实现15.5亿元,同比增长51.4%。2010年全年原煤产量超100万吨;瓦斯抽采380万m3。未来十二五期间将有79个项目、近380亿的投资在开工建设,着力构建400亿煤化工、200亿齿轮机械、200亿能源、200亿冶金“4222”千亿工业格局。因此,我们也看到綦江县在较好的生产总值下所带来的负面影响,即大气降尘环境问题。三废排放量在全省领先,进入90年代煤炭工业快速发展对环境造成新的压力,伴随綦江的工业速度每年以24.8%的速度增长,其污染负荷将有成倍增加,全县共有32家煤矿、诸多大型水泥生产企业、化肥农药加工企业。据统计綦江县污染物的80%~90%来源于煤矿、水泥、农药、化肥,它每年向綦江县排放大量SO2及烟尘。

那么什么是大气降尘呢。大气降尘是指自然降落于地面的空气颗粒物,其粒径多在10m以上。本文选取连续12个月(2010年)县城降尘监测数据进行分析。

1 大气降尘监测研究方法

1.1 布点与采样

布点:根据本县人口及区域环境特点分布,共布设两个降尘监测点,分别是环保局、人民医院监测点。各测点均按照国家环保局《环境监测技术规范》要求进行采样,采用玻璃材质、底部平整、内壁光滑的容器做集尘缸,规格一般为内径15cm,高30cm。放置于距地面5m~12m的建筑物,距取样平台1m~1.5m,以避免平台扬尘的影响。监测频率为连续采样1月,每月取样分析一次。

样品的收集:

1)采样方法: 150玻璃集尘采样缸,无动力连续采样法;

2)放缸之前的准备:于集尘缸中加入60mL~80mL乙二醇(C,H O,),以占满缸底为准,加水量视当地的气候情况而定。加好后,罩上塑料袋,直到把缸放在采样点的固定架上再把塑料袋取下,开始收集样品。记录放缸地点、缸号、时间;

3)样品的收集:按月定期更换集尘缸一次(30±2d)。取缸时应核对地点、缸号,并记录取缸时间,罩上塑料袋,带回实验室。取缸的时间规定为月底5天内完成。遇到雨季,应注意缸内积水情况,为防止水满溢出,及时更换新缸,采集的样品合并后测定。

1.2 降尘测定

测定方法:重量法,采用国家环保局编制《空气和废气监测分析方法》;

测定仪器:EP214C电子天平。

1.3 数据处理方法

1)计算公式

降尘量[t/(km2 ・3Od)] = (W1-W0-Wc)×30×104/S/n

W1为降尘、瓷坩埚和乙二醇蒸发至于并在105℃ ±5℃

烘干恒重后的重量,g;

W0为在105℃ ±5℃烘干的瓷坩埚重量,g;

Wc为在与采样操作等量的乙二醇蒸发至干并在105℃

±5℃烘干恒重后的重量,g;

S为集尘缸缸口面积,cm2;

N为采样天数(准确到0.1d)。

2)降尘年均值、季均值、月均值均采用算术平均值计算。

1.4污染变化趋势定量分析

分析方法:Daniel的spearman秩相关系数法,即

式中:di=Xi―Yi;

N为代表时间的周期;

Xi为代表周期i到n之间按照浓度值的大小排列的序号;

Yi为代表按时间先后排列的序号。

将相关系数的绝对值与spearman的相关系数统计表中的临界值Wp进行比较分析,如果RS>Wp,说明变化的趋势比较明显,如果RS 为负值,说明为呈下降趋势。

2 降尘的空间分布特征

区县名称 测点

由表1可见:由于降尘来源不同,同一城市不同功能区域降尘分布情况存在差异。降尘的空间分布特征是:环保局监测点每年均明显重于人民医院监测点,而总体上区域平均一季度最高,甚至超出年平均值。綦江县2010年不同的功能区域平均降尘量在6.05t/km2・月~9.21t/km2・月之间,按照降尘量大小顺序排列为:环保局监测点>人民医院监测点。

綦江县是重庆重工业生产所在地,由于机戒加工、农药、化肥等工农业集中,降尘颗粒、烟尘排放量较大。两个监测区由于所处地理位置、自然环境背景不同,降尘量的分布有极显著差异。两个监测区域均分布城区内,人民医院监测点靠近桥河齿轮工业园区,而綦江县本身地势南高北低,境内以山地、丘陵为主,平均海拔188m~1 814m,是重庆的南大门,属于亚热带立体湿润气候,故受到大气亏染影响较大。4季度统计结果表明:环保局监测区为8.02,人民医院监测区为6.96。从以上分析来看,人民医院监测区降尘量最低,呈下降趋势,但变化不显著。

3 时间分布特征

从各功能区及全县2010年降尘月均值可知,全县降尘污染二季度>一季度> 四季度>三季度。从每个月各功能区来看,降尘量大于8t/km.月的月份集中在11、12、1、2、3、4、5、6、7月,并且均在环保局监测点,环保局监测点的年平均降尘量均大于人民医院监测点年平均降尘量(这同上面空间分布特征结论是一致的)。1季度是降尘污染的高峰期,2季度降尘量又开始下降,3季度开始最低,4季度又缓步上升,污染分布不均匀。各功能区每月降尘量变化也基本符合环保局监测点>人民医院监测点的规律。

3.1 月际变化

从綦江县降尘月季变化来看,最高值出现在2月份,月均降尘量为9.21t/km.月,最低值出现在10月份,月均降尘量为6.05t/km.月,才是4月份的65.69%。上半年变化较大,下半年相对平稳,且下半年平均降尘量低于上半年,仅是上半年的81.04%。

3.2 季度变化

由2010年统计数据可以了解,1季度平均降尘量最高,为8.99 t/km.月,且明显高于其他季度。3季度平均降尘量最低,为6.46 t/km.月,4个季度平均降尘量的排序是一季度>二季度>四季度>三季度。从以上分析,在三季度綦江县降尘量呈下降趋势,但变化不显著。

4 降尘污染变化趋势分析

利用上述陈述的污染变化趋势定量分析法-spearman秩相关系数法对綦江县2010年降尘污染变化趋势进行趋势分析可知,2010年綦江县大气降尘量年均值在a为0.05置信水平上较为显著稳定下降波动趋势,说明一年来,总体上全县降尘污染较为明显减轻,特别是三季度降尘量削减幅度最大,与降尘量最高的一季度相比,削减了29.86%,比二季度削减了14.67%,这是我县加大了煤炭、烟尘控制治理力度的结果,但是降尘污染依然存在。四季度降尘监测数据统计显示,监测的两个区域又有上升趋势。降尘量达6.96 t/km・月。

造成降尘污染的因素:一是大环境的影响。我国是污染严重的国家;二是污染源排放的影响。綦江县是我国重点产煤大县,是重庆的重工业基地,在大气环境中,综合污染指数为5.8,位于重庆地区之前列;三是气候条件影响。亚热带湿润气候更由于潮湿,加重了烟灰、煤炭废气、农药、化肥的传播,致使我县大气降尘污染更加严重。

5 结论与建议

5.1 结论

1)2010年綦江县能源消费构成以煤炭、冶炼、农药、化肥为主,灰分含量高,产煤过程中,煤灰排放量大。虽然大气降尘量有明显减低趋势,但局部区域降尘污染依然严重,从上述分析来看,降尘污染主要集中在环保局监测点,人民医院监测点受到了一定程度污染,降尘污染物分布与功能区所处地理位置及自然环境条件、气象因素密切相关;

2)降尘污染一季度>二季度> 四季度>三季度,从2010年每个月平均降尘量来看,环保局监测点远比人民医院监测点重,因此降尘污染时空分布是一致的;

3)大气降尘对人民医院监测点产生了一定程度污染,该区降尘高的原因:一是靠近桥河工业区;二是附近有在建的房地产。随着我县经济高速增长情况下,降尘污染不可等闲视之。

5.2 防止大气污染建议

1)加强城市规划,大气污染以防为主。全面规划和工业合理布局,对綦江县防止大气污染和保护环境十分重要。在防范大气污染的前提下,发展经济规模;

2)采取生物措施与工程措施相结合,由单项、区域治理转向生态治理,即由点到面的治理。采用先进的技术手段,发展高科技技术,调整工业结构和产品结构,使县城向高精尖方向发展;

3)根据我县大气降尘污染的特点,增加对重点污染企业的资金投入,加大降尘环境污染的治理,强化管理,不断调整能源结构,发展新产品,积极扶持和推进风能、太阳能和生物能等可再生能源的开发和利用,变废为宝;

4)大力植树造林,完善县城绿化体系,增加绿地覆盖率,改善县城生态环境。綦江县是一个重工业县城,污染负荷较大,环境容量有限,要改善大气环境质量,使环境、经济、社会效益相统一,就必须降低自然因素对县城大气环境的影响。

参考文献

[1]谭隆春,等.烟尘和有机废气治理[J].科学技术出版社,2007.

[2]国家环保局编.空气和废气监测分析方法[J].北京:中国环境科学出版社,2008.

[3]王赞红,等.大气降尘监测研究[M].干旱区资源与监测,2006.

[4]国家环保局编.空气和废气监测分析方法4版[J].北京:中国环境科学出版社,2007.

[5]綦江县环境监测中心站.环境监测年鉴(2003~2010).

大气污染特征第3篇

1材料与方法

1.1采样点大气汞样品采样点设在中国海洋大学崂山校区环境科学与工程学院四楼(36.16°N,120.5°E,距地面高度9m).于2013年1月14~17日每日09:00~21:00(其中17日09:00~16:00)采集大气中总气态汞(TGM)和颗粒态汞(PHg),每小时采集一次样品.二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、臭氧、一氧化碳等6项指标的实时小时浓度值和环境空气质量指数(AQI)为青岛市李沧区环境监测站实时监测数据.

1.2样品采集与分析

空气中TGM和PHg样品采集和分析均按照美国EPAMethodIO-5方法[14]进行.

1.2.1TGM采样及分析空气TGM用金砂管采集,吸附管前装置聚四氟乙烯滤器,内装玻璃纤维滤膜(使用前在马弗炉500℃加热2h),滤除空气中的颗粒物,使用真空泵以0.3L/min的流速采样(连接管路均为酸浸泡、清洁处理的聚四氟乙烯管).解析金砂管冷原子荧光光谱仪测定(BrooksRand,ModelIII).测定结果为气态元素汞(GEM).由于活性气态汞(RGM)在气态总汞(TGM)中的比例小于5%,本文中将GEM近似为TGM,以便于与其他地区比较.吸取饱和汞蒸气制作实验标准工作曲线,分析期间每隔12h用标准汞蒸汽进行校正.

1.2.2PHg采样及分析颗粒汞使用开放式聚四氟乙烯滤器采集,用真空泵以28.3L/min的流量把颗粒物收集到玻璃纤维滤膜(WhatmanGF/F1825-047)上,采集的颗粒物为空气中总颗粒物质接近于大气总悬浮颗粒物(TSP).为防止污染,聚四氟乙烯滤器及镊子等实验用具均要经过酸清洁,玻璃纤维滤膜在马弗炉中500℃加热2h,除去其中的汞.分析时,将滤膜置于聚四氟乙烯消解罐中,加入20mL硝酸溶液(10%HNO3,1.6mol/L)进行微波消解.根据EPAmethod1631E[15]测定消解液中汞的含量.待消解液在室温下冷却1h后,取5mL消解液定容至50mL.以5mL/L的量加入BrCl,将其他形态的汞氧化为二价汞;加入0.5mL的NH2OH•HCl,让其反应5min;将样品转到干净的气泡瓶,加入0.25mLSnCl2溶液用300~400mL/min的流量氩气吹20min,富集在金砂管上,解吸金砂管原子荧光光谱仪(BrooksRand,ModelIII)测定.测得的汞回收率为102.1%.

1.3轨迹分析

采用美国国家海洋和大气局(NOAA)的后向轨迹模式(HYSPLIT4)[18],分析采样期间气团移动路径,对抵达青岛的大气气团模拟了跨时3d的后向运动轨迹.考虑到霾日大气污染物主要集中在低空,轨迹计算的起始点高度为100m.轨迹模式所用的气象数据来源于NCEP/NCAR(NationalCentersforEnvironmentalPrediction/NationalCenter)的大气研究.用聚类分析对后向轨迹分组,分组的原则是达到组间差异极大,组内差异极小.

2结果与讨论

2.1大气汞的含量和变化特征2013年1月14~17日,青岛市经历了一次大范围的霾污染过程,14日为重度霾日,15、17日为轻度霾日,16日为非霾日.14~17日PM2.5的质量浓度均值分别为226、163、99、174µg/m3,远超过环境空气质量二级标准(GB3095-2012)(75mg/m3)[19].大气中气态汞(TGM)的平均浓度为(2.8±0.9)ng/m3,颗粒汞(PHg)的平均浓度为(245±174)pg/m3.由表1可以看出,本研究中的TGM浓度远低于贵阳、长春、重庆、兰州、北京等内陆城市,与上海、宁波等沿海城市以及长白山、贡嘎山等偏远山区接近,略高于黄海和成山头等近海海域测定的TGM分别为(2.61±0.50)ng/m3和(2.31±0.74)ng/m3,表明青岛、上海、宁波等沿海地区都受相对清洁的海洋空气影响,TGM含量高于黄海,低于内陆城市.本研究的PHg浓度与上海、长春接近,低于北京、贵阳等地但远高于偏远山区,由于采样期间正处于青岛采暖期,燃煤释放大量颗粒汞,且受霾影响,颗粒物在大气中积累不易扩散,从而导致较高的PHg浓度.尽管采样期间发生严重的霾天气,颗粒态汞偏高,仍低于国内部分内陆城市.1月14~17日,TGM的平均浓度分别为3.16,2.95,1.86,3.40ng/m3,PHg的平均浓度分别为393,329,170,39pg/m3.如图1所示,受气象条件(如温度、风速、风向、湿度等)和人为源、自然源排放等的影响,气态汞(TGM)和颗粒态汞(PHg)浓度呈波动变化.TGM变化趋势与PM2.5一致,14~16日呈下降趋势,17日TGM浓度又开始回升,降温使供热增加导致污染物排放增加.而PHg整体呈下降趋势,14、15日受霾天气的影响,颗粒汞在大气中积累,浓度较高.16日冷空气到来,积累在大气中的PHg也随之被输运到其他地区,颗粒汞浓度降低.17日霾又开始出现,PHg浓度明显低于其他3日,颗粒汞的波动小,含量较为稳定,表明颗粒物的来源、组成或汞含量与14、15日有一定差异.14日和15日,TGM与PHg浓度呈负相关关系(相关系数r分别为-0.327、-0.385;P分别为0.326、0.217).14~17日颗粒汞的质量浓度(PHg/TSP)分别为0.71,0.87,0.63,0.62mg/kg,14、15日PHg的质量浓度明显高于16、17日,表明在重度霾天气下,颗粒物中汞的含量升高,这表明汞在颗粒物中的积累,可能存在TGM向颗粒态汞的转化.空气中TGM是汞的主要存在形态(本研究中占92%),霾日大气中细颗粒物以及其他的大气污染物在低空积聚,容易发生光化学反应产生自由基及臭氧等,都能把元素态汞氧化成二价汞[32],近些年研究认为OH⋅可以直接把Hg0(g)颗粒物氧化成HgO(s)气溶胶颗粒[33],模拟实验表明O3在城市环境中与Hg0反应会生产HgO的气溶胶[34],颗粒物在大气化学中也会起到催化剂的作用[35].反应生成的二价汞及HgO气溶胶结合在颗粒物表面,从而导致气态汞向颗粒汞的转化,使颗粒物中的汞不断积累.16日,随着冷空气的到来,积累在大气中的污染物扩散,污染物含量降低,TGM和PHg变化主要反映了污染源排放的变化,二者呈正相关关系(r=0.429,P=0.148).17日霾重新出现,TGM和PHg浓度又表现为负相关关系(r=-0.607,P=0.144).

2.2环境因子与大气汞浓度的相关性对大气中TGM和PHg与气象要素和其他大气污染物质进行相关分析,结果见表2.TGM、PHg与风速均呈负相关关系,风速的增加有利于大气汞的稀释扩散.二者与相对湿度呈正相关关系,主要是由于雾霾天气高相对湿度是受静稳天气系统的影响而出现的,易造成大气污染物的积累.温度升高,有利于环境中气态汞的再释放.ROSA等[36]对墨西哥受人为影响较少的地区研究得到TGM与温度正相关的结论.本研究中TGM与温度正相关,但相关性不显著,与张艳艳等[37]在上海市的研究结果类似,表明霾日温度不是影响本地TGM变化的主要因素.PHg与温度显著正相关,气温较高的白天也常常是人类活动较多的时候,将向环境中释放各种颗粒物质,如汽车行驶、施工等.另外,在霾日大气中较多的颗粒物和污染物聚集也容易发生光化学反应,发生元素汞的氧化,并与颗粒物结合.Xiu等[21]的研究认为,不同地点PHg与温度的相关关系较为复杂.若二者具有正相关关系,则表明光化学转化是颗粒汞形成的主要途径;反之,若二者负相关,则表明在颗粒物表面的汞沉降作用更为重要.TGM与SO2、NO2呈显著正相关,大气中的SO2和NO2主要来源于化石燃料的燃烧,与Kim等[38]对韩国地区的研究结果一致.化石燃料的燃烧是重要的人为汞源,根据Wu等[39]和Pirrone等[40]的研究,2003年中国的燃煤释放了256~268t汞到大气中,占总的人为汞源的40%左右.研究认为TGM与CO具有相似的来源,且二者的大气停留时间相差不大[41].本研究中也发现TGM与CO显著正相关,这都表明本地TGM变化主要受化石燃料燃烧的影响。比较PHg、TGM与环境因子的相关性可以看出,PHg与各气象因子均存在显著相关性,与其他的大气污染物相关性很弱;TGM与之相反,与各气象因子相关性弱,而与大气污染物显著正相关.可见,在霾日TGM和其他气态污染源的同源性,而PHg浓度主要由大气中颗粒物的组成和含量所控制.气象因素常常影响到大气中颗粒物粗细颗粒的组成、含量、存在时间等.

2.3霾日大气汞的外来源分析大气中的污染物除了来自本地源的影响,还受到外来源输入的影响.来自不同方向的气团经过区域不同,携带的污染物质也会有所差异.因此,对不同路径来源化学物质的分析有助于揭示其可能的来源[4243].对所采集的46个样品用HYSPLIT模型进行了72h的气团后向轨迹聚类分析,分为5类:聚类1,气团来自山东省内,占30%;聚类2,气团来自蒙古中部,占24%;聚类3,气团来自俄罗斯,占3%;聚类4,气团来自俄罗斯与蒙古东部交界附近,占9%;聚类5,气团来自蒙古东部,占30%(图2).由表3可以看出,TGM浓度为聚类1>聚类5>聚类3>聚类4>聚类2,而PHg浓度为聚类3>聚类4>聚类1>聚类2>聚类5.不同的气团来源对TGM和PHg的浓度变化产生不同影响.聚类1所对应的14个样品主要是霾严重的14、15日,传输距离短(72h传输距离约500km),移动速度慢,气团起始高度低(约500m).霾日低空的污染物质不易扩散,而较慢的传输速度有利于气团中污染物质的积累,从而导致聚类1中较高的TGM和PHg浓度.第3类和第4类所占的比例小,均为长距离传输,样品也来自14、15日,但与聚类1的气团来源差异较大,聚类3和4样品分别来自14日傍晚和15日早晨,而聚类1样品来自14、15日的上午和午后.聚类3和聚类4的PHg浓度接近,明显高于其他3类.聚类3的气团在传输60h后高度仍大于500m,而聚类4的气团传输48h后接近地面传输.聚类4的PM10和PM2.5浓度约为聚类3的一半,但由于近地面污染严重,PHg在颗粒物中所占的比例要高于聚类3.因此,霾日大气中的汞主要来自近距离传输,长距离传输气团也带来污染区域的颗粒物,PHg含量升高.聚类5与聚类1所占比例相同,但聚类5的72h传输距离约1500m,气团起始高度(约1000m)也要高于聚类1.聚类5的PHg浓度最低,TGM浓度仅次于聚类1,原因是聚类5的14个样品中有8个来自17日,5个来自16日.16日的冷空气导致大气中积累的颗粒态汞被带到其它区域,17日霾日PHg在颗粒物中积累较少,颗粒物浓度也较低.而TGM由于在大气中的停留时间长,受外来源的影响较大,气团的传输过程中携带了大量途径区域的TGM进入青岛地区,冷空气过后夜晚供暖增强也会向空气中排放较多的气态元素汞.聚类2气团经24h的传输后,气团的途径区域与聚类5基本一致,然而其TGM和PHg浓度均较低.原因是聚类2所对应的11个样品中有8个来自于16日,受冷空气影响,带来相对清洁的空气.

3结论

3.12013年1月14~17日,青岛霾天气下,大气中气态汞(TGM)的平均浓度为(2.8±0.9)ng/m3,颗粒汞(PHg)的平均浓度为(245±174)pg/m3.TGM浓度与其他沿海城市及偏远山区相当.采暖期燃煤释放以及霾天气下颗粒污染物的积累,导致较高的PHg浓度.

3.2重度霾日PHg/TSP值显著高于非霾日,且在霾日TGM和PHg含量呈负相关.霾日大气中细颗粒物含量高,可能存在TGM向PHg的转化,使颗粒物中汞的含量增加,对健康影响不利.

3.3气象因子是影响大气污染物扩散的重要因素.TGM浓度与温度、湿度正相关,与风速负相关,与SO2、NO2、CO显著正相关,气态元素汞主要来自化石燃料燃烧.PHg与气象因子相关,受气象的影响较为明显.

大气污染特征第4篇

关键词:可吸入颗粒物 细粒子 污染特征 粒径分布 质量浓度 东莞

一、研究目的

大气可吸入颗粒物也称PM10(Suspended particulate matter with aerodynamic diameter less than 10μm)是指空气动力学直径小于10μm,在空气中能够长期悬浮而不易沉降的颗粒状物质,已成为众多城市的首要大气污染物。

二、大气可吸入颗粒物样品的采集和分析

(一)样品采集

1.采样时间

东莞市历史空气质量监测数据的分析结果显示,该市大气颗粒物污染呈季节性变化特征,冬、春季浓度较高,秋、夏季浓度较低。因此,本研究选择于冬季的1月20日~2月4日进行了观测。

2.采样布点

本研究观测设置了5个加强观测点,分别布设于东莞市辖区的不同功能区内。具体分布为:西北部的望牛墩、中东部的松山湖、东南部的塘厦镇、西南部的虎门镇、莞城市区站(图2-1)。这5个加强观测点能够反映东莞大气环境质量受自身及周边城市发展的影响。

3.样品采集

每个观测点采样3天,先后采样PM10、PM2.5、PM1,每天采样10小时,而虎门为重点观测点,因此采样24小时。

(二)样品分析

(三)数据分析

由表3-1观测情况显示:各观测点大气可吸入颗粒物污染较为严重,其中PM10日均浓度普遍超过国家二级标准(0.15mg/m3)。松山湖、莞城市区站、塘厦镇、虎门镇的二级超标倍数依次为2.3、1.3、0.3和0.48。相对浓度最低的望牛墩镇府观测点其PM10日均浓度刚达到美国日均浓度标准(65μg/m3)。各观测点不同粒径浓度比ρ(PM2.5)/ρ(PM10)、ρ(PM1)/ρ(PM10)和ρ(PM1)/ρ(PM2.5)普遍较大。

四、结论

(一)加强观测结果表明,松山湖、望牛墩镇、莞城市区、塘厦镇和虎门镇5个站点PM10质量浓度均较高,其中中东部的松山湖站点PM10相对污染程度最高,PM10日均浓度二级超标倍数为2.3;西北部的望牛墩镇站点PM10相对污染程度最低,PM10日均浓度达到了二级标准。

(二)大气可吸入颗粒物质量浓度日变化特征分析可见,工业越发达的镇街,大气可吸入颗粒物质量浓度越高;车流量越大的时段,大气可吸入颗粒物质量浓度越高;湿度大的时段,PM10质量浓度越低。

(三)不同粒径浓度比分析结果显示,东莞市可吸入颗粒物PM10以粒径较小的PM2.5和PM1粒子为主,反映出东莞市颗粒物粒子分布以细粒子为主。

参考文献

大气污染特征第5篇

关键词:近地层 大气 臭氧 相关性

中图分类号:X515 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(c)-0133-02

臭氧是大气中氮氧化物和挥发性有机物经光化反应的产物。近地面的臭氧污染物与距地面约30 km的高空臭氧层,对地球生物影响发挥着“魔鬼”与“天使”的正反面作用。高空臭氧层可以吸收紫外线、X射线、伽马射线等99%短波射线,成为地球的保护伞。但出现在距地表约2.5 km的大气中低空臭氧,却是城市光化学烟雾的一种成分,对植被和人类有伤害。臭氧污染不可忽视。

德庆县地处广东省西北部、西江中游北岸,东接高要,西及西北与封开毗邻,北连怀集,东北与广宁县相接壤,南临西江与云浮市郁南、云安两县隔江相望。城区位于德庆县的南面,与云浮市郁南县只有一江之隔。德庆县城区的环境空气质量主要受本辖区工业污染源和外来污染源的影响。

近年来,随着环保部门对环境空气质量监测的加强,可得知臭氧污染日益严重,尤其在夏秋两季。文章根据德庆县城区环境空气自动监测站2016年连续监测数据分析德庆县城区在夏、秋两季臭氧污染变化特征。

1 监测点位信息和监测方法

1.1 监测点位信息

德庆县城区环境空气自动监测站于2015年底建成,选址研究由中山大学完成,设在德庆县公安局机动训练基地,坐标23°8'50.18“N,111°46'32.99"E,建筑物楼层共5层,高约18 m。德庆县公安局机动训练基地周边为空地、居民楼和公安局办公楼,南面隔空地为德庆大道,距离约120 m。自动站位于城区中心,符合《环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)》等相关技术规范,监测数据具有代表性和可比性。

1.2 监测方法与标准

1.2.1 监测仪器

(1)赛默飞世尔科技(中国)有限公司49i型臭氧分析仪:有效量程为0~50 ppm,最低检出限为0.5 ppb,重现性1 ppb,线性:±1%满量程,零漂为

(2)赛默飞世尔科技(中国)有限公司146i型动态校准仪:流量计准确度为±1%满量程,质量流量测量重现性为±2%满量程,标气流量计量程为0~100 mL/min,零气流量计量程为≥10 L/min,臭氧发生准确度为±2%。

(3)赛默飞世尔科技(中国)有限公司111型零气发生器:压力为10~30 psi,零气的纯度为O3≤0.5 ppb。

1.2.2 监测方法

臭氧监测方法采用《环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统技术要求及检测方法》(HJ654-2013)的方法。质量保证按照《环境质量自动监测技术规范》(HJ193-2005)等有关规定执行。

1.2.3 评价标准

德庆县城区属于二类环境空气功能区,执行《环境空气质量俗肌罚GB3095-2012)中的二级标准限值,即臭氧日最大8 h平均≤160 μg/m3,小时平均值≤200 μg/m3。

2 环境空气质量状况

2016年德庆县城区环境空气质量达标天数为332 d,超标天数34 d,优良率达到91.3%,综合质量指数为3.93,全市排名第4。德庆县城区首要污染物为细颗粒物(PM2.5)100 d,其次为臭氧日最大8 h均值79 d,占比35.7%。从表1可知,臭氧8 h浓度作为首要污染物集中在夏季和秋季,分别为29 d、34 d。

3 数据统计与分析

3.1 臭氧小时浓度、月均浓度变化规律

从图1显示,2016年德庆县城区夏、秋两季的臭氧小时平均浓度在24 h的变化规律均为单峰型,且浓度都较为接近,均从上午9点开始逐步上升,到下午16~17时达到峰值后开始下降。

从图2可以看出,2016年德庆县城区臭氧日最大8小时月平均浓度呈现夏秋两季高,春秋两季低的变化规律。6月~11月(即夏、秋季)臭氧日最大8 h月平均浓度较大,12~5月(即冬、春季)臭氧日最大8 h月平均浓度较低,其中最高浓度为夏季9月的117 μg/m3,最低浓度为冬季1月的48 μg/m3。

3.2 温度与臭氧小时平均浓度的相关性变化

气象因素是影响近地面臭氧浓度的主要因素之一,是造成臭氧浓度日小时浓度、月均浓度、季均浓度、年均浓度变化的重要因素。在各种气象因素之中,温度影响臭氧浓度比较重要。图3显示了德庆县城区夏、秋两季臭氧小时浓度与温度小时浓度的变化规律。可以看出,臭氧小时平均浓度与温度小时平均值具有极为相似的变化规律,随着温度的升高,臭氧浓度也随之升高,呈明显的正相关(相关性为0.98)变化。

3.3 O3-8H与CO、NO2月均值的相关变化

臭氧是二次污染,其生成主要依赖于一次污染物(NO2、CO等)的浓度和化学反应。从图4显示,德庆县城区夏、秋季NO2、CO月均浓度变化不大,较为平稳; O3-8H与NO2呈强负相关(相关系数-0.70),O3-8H与CO呈弱负相关(相关系数-0.10)。

4 结论

(1)2016年,德庆县城区臭氧8 h(O3-8H)作为主要污染物频率仅次于细颗粒物(PM2.5),占比达到35.7%,且集中在夏、秋两季。

(2)从2016年臭氧污染物的连续监测数据显示,德庆县城区夏、秋两季的臭氧小时平均浓度在24 h的变化规律均成单峰型;臭氧日最大8 h月平均浓度呈现夏秋两季高,春秋两季低的变化规律。

(3)德庆县城区夏、秋两季臭氧小时平均浓度与温度小时平均值呈现明显的正相关(相关性为0.98)变化。温度作为气象因素之一,对臭氧浓度影响较为重要。

(4)德庆县城区夏、秋两季O3-8H与NO2呈强负相关(相关系数-0.70),O3-8H与CO呈弱负相关(相关系数-0.10)。

参考文献

[1] 刘献辉,周兵利,陈建新,等.洛阳市老城区环境空气中臭氧污染特征及相关气象要素分析[J].环境研究与监测,2014,27(2):14-17.

[2] GB3095-2014,环境空气质量标准[S].

大气污染特征第6篇

[关键词]大气颗粒物、多环芳烃、污染特征、防治对策

中图分类号:X513 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)42-0119-01

环保部的《2013中国环境状况公报》指出:2013年大气环境质量呈现下滑趋势,74个城市中仅海口、舟山和拉萨3个城市空气质量达标,占4.1%,超标城市比例为95.9%;全国年均灰霾日数达到50余年来的最高值。因此,近年来城市空气环境质量研究尤其是对灰霾贡献率显著的大气颗粒物势在必行。大气颗粒物来源广泛、成分复杂、危害严重,其中可吸入颗粒物PM10和细颗粒PM2.5,因其粒径小、比表面积大、吸附能力强,易成为空气中有毒污染物如多环芳烃(PAHs)的载体。而PAHs具有三致效应,两者相互作用对人体造成直接危害。

本文拟从不同粒径、不同季节、不同空间解析大气颗粒物和PAHs复合污染特征,并提出科学、有效、经济、环境友好的污染防治措施,对大气污染控制政策的制定具有重要的指导意义。

一、不同粒径颗粒物中的PAHs质量浓度分布及源解析

不同粒径颗粒物的环境效应不同,那么分析城市大气颗粒物中PAHs的质量浓度分布对了解并有效控制PAHs和颗粒物的复合危害意义重大。周家斌[1]研究结果表明17种PAHs总量随颗粒物粒径减小而增大,约68.4%~84.7%的PAHs吸附在≤2.0μm颗粒上。王淑兰[2]将颗粒物按空气动力学直径分配在3个不同粒径区间即PM2.5、PM2.5-10和PM10-100以了解不同粒径颗粒物PAHs的质量浓度的分布特征,结果表明:约80%的PAHs吸附在PM2.5上。Shaofei Kong[3]研究表明辽宁省5市大气颗粒物PM2.5中检测到的14中PAHs含量在75.32-1900.89ng/m3,而PM2.5-10中则只有16.74-303.24ng/m3,90%的PAHs集中在PM2.5上。上述研究结果均说明大气中PAHs具有明显富集于细颗粒物中的特征。

王淑兰[2]利用比值法和化学质量平衡受体模型、Shaofei Kong[3]主成分分析均表明燃煤燃烧和机动车污染是PM2.5、PM2.5-10中PAHs的最主要来源。

二、大气颗粒物和PAHs含量季节性变化规律

研究表明[4,5]大气颗粒物污染水平具有明显的季节性变化规律,其质量浓度总体分布呈现冬季高于夏季,春秋季会有一定的交叉波动。其主要原因可能有二:一是与当地的气象条件密切相关,一般来说,冬季昼夜温差大,逆温天气出现频繁导致污染物难以扩散。二是与当地的能源利用结构相关,尤其是北方城市,冬季采暖使用的燃煤加剧当地的大气污染。

大气颗粒物中PAHs的平均浓度同样呈现冬季最高、夏季最低趋势,同时具

有明显的日变化规律,主要表现为早晚高峰期PAHs的浓度出现峰值。但也出现多环芳径在白天的平均含量均小于夜间的情况。推测其原因有三:一是夜间易形成逆温层使污染物不易扩散;二是PAHs(尤其是

三、大气颗粒物和PAHs含量分布的空间变化

北京、上海、广州、太原、青岛、厦门等城市的大气颗粒物(PM10)中PAHs含量检测可知:其最高范围出现在太原696.60~2765.40ng/m3,最低范围出现在青岛1.11-3.74ng/m3,PAHs的浓度总体上呈现北方城市大于南方城市,这主要与北方城市冬季燃煤取暖有关[4,6-10]。而同一城市不同功能区中,大气颗粒物中PAHs的分布也不同,其规律大体为工业区/交通区>商业/居住区>风景区。另外,城市主城区的复合污染大于周边地区及农村。

四、污染防控对策

(1)强化源头削减,实施分区分类控制

强化源头削减。包括利用净化装置去除烟尘和各种工业粉尘(尤其注重小粒径的颗粒除尘效率);利用物理、化学方法净化尾气中的有害成分;加强监督管理,减少事故性排放和包括无组织排放。

实施分区分类控制。依据自然地理特征、社会经济发展水平、大气污染程度、城市空间分布及区域内污染物的空间输送规律,实施差异化的控制管理,制定有针对性的污染防治措施。

(2)建立并完善污染物监测与评估系统

加快建设并完善环境空气监测网络和环境质量预测预报和评估制度,加强环保、气象部门间的协作和信息共享,建立环境空气质量预警和平台。做好污染监测人员的培训工作,保障监测数据的科学性和准确性。

(3)优化能源结构

改变燃料构成,选用低硫燃料,对重油和煤炭进行脱硫处理,推广煤炭清洁化利用技术;鼓励开发和利用太阳能、氧燃料、地热等新能源;优先发展热电联产和集中供热,逐步淘汰小型燃烧锅炉,推进供热节能减排;在大气污染联防联控重点区域积极推进使用清洁能源。

(4)加大科技投入力度

深入开展大气颗粒物源解析研究,摸清我国不同区域细颗粒物污染的时空分布特征、形成与区域传输机理;支持国外进口设备与技术的研究再吸收,加强污染物的末端治理技术与应用;鼓励开展细颗粒物污染相关的健康与生态效应研究。

参考文献

[1] 周家斌,王铁冠,黄云碧,毛婷,钟宁宁,张逸,张晓山.2005.不同粒径大气颗粒物中多环芳烃的含量及分布特征.环境科学,26(2):18-21

[2] 王淑兰,柴发合,张远航,张元勋,王玮.2005.大气颗粒物中多环芳烃的污染特征及来源识别.环境科学研究.18(2),19-33

[3] Shaofei Kong et al., 2010.A seasonal study of polycyclic aromatic hydrocarbons in PM 2.5 and PM 2.510 in ?ve typical cities of Liaoning Province, China. Journal of Hazardous Materials.183,70-80.

[4] 贾小花.2013.太原市大气气溶胶PM2.5中有机物的现状分析.山西大学硕士学位论文.太原.

[5] 陈敏.2013.重庆市主城区大气PM10、PM2.5中多环芳烃分布规律解析.西南大学硕士学位论文.重庆.

[6] 叶翠杏,王新红,等.2006.厦门市大气PM2.5中多环芳烃的昼夜变化特征.环境化学,25,356-359.

[7] 曾凡刚,王关玉,田健.2002.北京市部分地区大气气溶胶中多环芳烃污染特征及污染源探讨.环境科学学报,22(3):284-288.

[8] 郭红莲,陆晨刚,余琦.2004.上海大气可吸入颗粒物中多环芳经(PAHs)的污染特征研究.复旦学报(自然科学版),43(6):1107-1112.

大气污染特征第7篇

关键词:工业园区;PM2.5;PM10;污染特征

中图分类号:X511

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)6-0064-02

1 引言

随着城市工业园区建设进程的加快,社会各界对园区大气颗粒物的重视程度不断增强。目前针对城市大气颗粒物的浓度水平[1]、组分特征[2]、来源解析[3]、健康风险[4]等方面开展了较为深入的研究,对于改善环境空气质量发挥了积极作用。对于工业园区而言,特别是较长时间尺度下颗粒物污染特征的研究较少[5,6]。因此,开展工业园区大气颗粒物的研究对于提高园区环境管理水平具有重要的意义。

本文于2013~2015年期间对江苏省某工业园区大气颗粒物及气象要素进行了连续观测,分析了PM2.5、PM10的污染特征及其主要污染源,望能为该园区大气污染防治提供一定的科学依据。

2 实验部分

2.1 观测地点与观测时间

大气观测点布设在江苏省某工业园区中心位置,采样口距离地面高度约为10 m,观测点用于该工业园区大气颗粒物污染特征的研究,具有一定的代表性。时间为2013年1月1日~2015年12月31日。

2.2 观测仪器

利用美国Metone公司生产的BAM-1020β射线衰减法粒状物质监测仪在线监测大气PM2.5、PM10。仪器操作流程严格按照《环境空气质量自动监测技术规范》(HJ/T 193-2005)进行。同时利用VaisalaWXT520气象观测仪器对大气压、风向、风速、温度、相对湿度和降雨量等气象要素进行连续观测。

3 结果与讨论

3.1 年均浓度水平与变化特征

2013~2015年,PM2.5年均值分别为73、71、70 μg/m3,PM10年均值131、122、106 μg/m3。二者年均值均呈现下降趋势,PM2.5下降4.1%,PM10降幅为19.1%,表明近年来该地实施的一系列环保措施已经在一定程度上有效减轻了大气颗粒物的污染状况。《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)指出工业区PM2.5、PM10年均浓度限值分别为35、70 μg/m3,因此,研究区PM2.5、PM10年均浓度处于相对较高水平。PM2.5与PM10浓度比值(PM2.5/PM10)依次为57.1%、60.3%、65.8%,表明可吸入颗粒物(PM10)中细粒子(PM2.5)的含量高于粗粒子(PM2.5-10)的含量,PM10大部分由 PM2.5构成。

3.2 季节浓度水平与变化特征

图1给出了PM2.5、PM10浓度季节变化情况,总体上二者浓度均呈现冬季高,夏季低的特点。PM2.5浓度最低值(43 μg/m3)出现在2013年夏季,最高值(113 μg/m3)出现在2013年冬季;PM10浓度最低值(87 μg/m3)出现在2015年夏季,最高值(173 μg/m3)出现在2013年冬季。这是由于冬季风速相对高于夏季,较容易致使地面扬尘增加,使得大气颗粒物浓度增加,并且冬季大气层稳定度较高,容易形成逆温现象,不利于污染物扩散。同时冬季降水稀少,对大气颗粒物的冲刷作用不明显。

3.3 气象因素的影响

3.3.1 降雨量

梅雨期(6~7月)PM2.5浓度(62 μg/m3)比其他月份(74 μg/m3)降低16.2%;PM10浓度(106 μg/m3)比其他月份(123 μg/m3)降低13.8%。梅雨期平均降雨量为231.2 mm,其他月份为178.1 mm。在降雨的作用下,颗粒物中的可溶物质可以溶解在水中,随雨水降到地面;另一方面降雨对大气颗粒物有一定的冲刷作用。

3.3.2 风向与风速

由图2得知,研究区主导风向为东东北风(20.1%)、东风(17.8%)、东东南风(11.9%)、东北风(11.4%),PM2.5、PM10浓度随风向的变化趋势基本一致。总体而言,PM2.5浓度在西西南风、西风、南东南风下较高,依次为97、94、91 μg/m3;PM10浓度在西南风、西西南风、南东南风、西风下较高,依次为173、167、166、151 μg/m3。在观测点西南、西西南、南东南、西等方向上存在某些大型石化、热电、钢铁等企业,可以推断PM2.5、PM10浓度随风向变化的特征与这些企业的排放有一定关系。此研究结果也为该区域实施大气颗粒物网格化监管提供一定的基础数据和科学依据。

4 结论

(1)2013~2015年研究区PM2.5年均值分别为73、71、70 μg/m3,PM10年均值为131、122、106 μg/m3,呈现逐年降低趋势,二者年均值处于相对较高水平。

(2)研究区PM2.5、PM10浓度每年均呈现冬季高,夏季低的特点。PM2.5最低值为43 μg/m3,最高值为113 μg/m3;PM10最低值为87 μg/m3,最高值为173 μg/m3。

(3)研究区梅雨期相较于其他月份PM2.5平均浓度降低16.2%,PM10降低13.8%。

(4)观测点西南、西西南、南东南、西方向上某些污染企业对研究区PM2.5、PM10浓度变化的影响较大。

参考文献:

[1]王黎佳,邵 科.杭州市大气颗粒物监测及现状分析[J].绿色科技,2016(16):45~46,50.

[2]Zhao P S,Dong F,He D,et al.Characteristics of concentrations and chemical compositions for PM2.5 in the region of Beijing,Tianjin,and Hebei,China[J].Atmospheric Chemistry and Physics,2013,13(9):4631~4644.

[3]林 瑜,叶芝祥,杨怀金,等.成都市西南郊区春季大气PM2.5的污染水平及来源解析[J].环境科学,2016,37(5):1629~1638.

[4]张 恒,周自强,赵海燕,等.青奥会前后南京PM2.5重金属污染水平与健康风险评估[J].环境科学,2016,37(1):28~34.

[5]张 进,程金平,许 谭,等.上海市某工业区大气颗粒物(PM10)中多环芳烃的来源和分布特征[J].环境化学,2007,26(5):689~692.

[6]梁俊宁,刘 杰,陈 洁,等.陕西西部某工业园区采暖期大气降尘重金属特征[J].环境科学学报,2014,34(2): 318~324.

[7]王黎佳,邵 科.杭州市大气颗粒物监测及现状分析[J].绿色科技,2016(16).

大气污染特征第8篇

【关键词】秦皇岛市;采暖期;非采暖期;大气颗粒物;污染特征;气象因素

【Abstract】In this paper, a monitoring of PM2.5 and PM10 in two month(Heating season is one month; Non-Heating season is one month) is given to show the changes in characteristic pollution of PM2.5 and PM10 in heating season and non-heating season, and association between heating season’s PM2.5 and meteorological factors in Qinhuangdao. The results show that the average level of PM2.5 in heating season obviously higher, almost 1.13 times than in non-heating season. Moreover, the share of PM2.5 in PM10 during the heating season also higher than the non-heating season. Qinhuangdao has severe PM10 pollution. Daily average PM10 exceed the Secondary National Ambient Air Quality Standard of China 12.7% and 14.0% in heating season and non-heating season. The diurnal variations show an inverted S-curve between PM2.5 and PM10 in heating season and non-heating season. (Show peak in morning and evening) PM2.5 influenced by various meteorological factors, and has show a good correlation of diurnal average relative humidity and evaporation capacity.

【Key words】Qinhuangdao; Heating season; Non-Heating season; Atmosphere particles; Pollution characteristic; Meteorological factors

0 绪论

国际上把粒径小于10μm的颗粒物称为可吸入颗粒物,该粒径范围的颗粒物具有很大的比表面积,它们可以吸附大量的可溶性有机物,特别是那些易致突变致癌的物质。一旦这些颗粒物通过呼吸道进入人体,长久累积下来,便会产生遗传毒理作用,进而危害机体。国际辐射防护委员会(ICRP)的肺动力特性试验组研究报告提出:5~30μm粒径的颗粒物会沉积在鼻咽部和支气管上部;1~5μm粒径的颗粒物大部分沉积到支气管,少数进入肺部[1]。由此可见,PM2.5较PM10危害性更大。

秦皇岛作为我国优秀旅游城市,其旅游业(第三产业)为当地的支柱产业之一,空气质量的好坏,直接决定着秦皇岛的经济发展。目前,对秦岛大气颗粒物污染物特征、与气象因素的关系等方面都有了一些研究,但只局限于PM10方面,对PM2.5污染特征以及与气象因素的关系方面的研究相对较少。本研究是对秦皇岛大气中的颗粒物进行实测,探寻秦皇岛大气颗粒物污染特征及PM2.5质量浓度与气象因素的关系,以期为秦皇岛的大气颗粒物污染防治提供对策。

1 采样方法与设备

1.1 采样地点与时间

采样地点位于海港区中国环境管理干部学院招待所三楼平台,距离地面约8米,周围无明显污染源,主要为文教及居民区。此采样点具有良好的代表性。

本研究的采样周期为采暖期和非采暖期两个月,秦皇岛的采暖期为每年的11月5号―4月5号,本研究采暖期的采样时间为2013年11月5日至2013年11月30日,非采暖期的采样时间为2014年4月6日至2014年4月30日。颗粒物日变化曲线的采样时间为2013年12月16日~17 日、2014年4月16日~17日进行。

1.2 采样方法与设备

PM2.5采样参照《环境空气颗粒物(PM2.5)手工监测方法(重量法)技术规范》(HJ656-2013)进行[2]、PM10采样参照《环境空气PM10、PM2.5的测定 重量法》(HJ618-2011)进行[3]。

PM10、PM2.5采样器采用青岛崂山应用技术研究的崂应2050型空气/智能综合采样器,电子天平采用上海良平仪器仪表有限公司生产的FA1004型分析电子天平(可读性为0.1mg ,线性为小于等于0.2mg),滤膜采用青岛崂山应用技术研究生产的玻璃纤维滤膜。

气象资料来自中国气象科学数据共享服务网提供的秦皇岛的同期气象资料。

2 结果与讨论

2.1 采暖期与非采暖期PM2.5、PM10的平均浓度水平

根据2013年11月(采暖期)及2014年4月(非采暖期)的日监测数据,通过计算得出采暖期与非采暖的日平均浓度以及比值,如表1所示。

PM2.5在采暖期的日均浓度大于非采暖期,其原因是由于太阳辐射低、降水量少、蒸发量较小、相对湿度较大、大气稳定性好、不易形成良好的扩散条件等诸多因素造成的,秦皇岛地处北方,11月5号开始进行锅炉取暖,化石燃料的使用,也在一定程度上加剧了污染。PM10在采暖期与非采暖期都保持着较高的污染水平,非采暖期PM10的平均浓度更是超出采暖期的水平,其原因是本研究非采暖期的平均值仅是2014年4月日均值的月平均,不能很好的代表秦皇岛非采暖期PM10的平均浓度,非采暖期采样恰好处在秦皇岛的春季,春季秦皇岛多大风天气,西北地区的粉尘经大风长距离的输送到达本地,以及本地建筑企业粉尘的交加,致使秦皇岛春季表现出较高的粉尘浓度,粉尘中PM10占了绝大多数。这与张宝贵等研究结果:秦皇岛春季多为沙尘,PM10的高值多出现在2月~5月,峰值出现在4月相一致[4]。因此秦皇岛春季表现出较高的PM10浓度。

据表一可知:采暖期PM2.5在PM10中的比重为0.41,非采暖期PM2.5在PM10中的比重为0.35.由此可以看出采暖期对于PM2.5贡献比较大。这与锅炉大量燃烧煤炭,产生大量的细微颗粒物及采暖期较差的空气扩散条件有关

2.2 采暖期与非采暖期PM2.5、PM10日变化

采暖期与非采暖期PM2.5、PM10的日变化趋势,见图1所示。总体上,采暖期与非采暖期PM2.5和PM10均呈现“倒S”的日变化趋势(即早晚双峰),但采暖期与非采暖在变化幅度,峰值大小上有所差异,这与刘鲁宁的研究结果PM10的日变化趋势呈现早晚双峰的变化趋势相一致[5]。

采暖期PM2.5的峰值分别出现在8:00和20:00,最低值出现在14:00左右,峰值浓度分别为76μg/m3和90μg/m3;非采暖期PM2.5的峰值分别出现在8:00和22:00 ,最低值出现在14:00左右,峰值浓度分别为 53μg/m3和76μg/m3。从图一看出:6:00~8:00 PM2.5的质量浓度呈现增加的趋势,其原因与交通早高峰有关,此时段汽车排放大量的尾气,增加了空气中细微颗粒物的浓度。8:00以后PM2.5的质量浓度呈现下降的趋势,其原因为太阳辐射加强,大气的不稳定度增加,颗粒物扩散条件较好。傍晚后PM2..5呈现增加趋势,主要原因与交通晚高峰有关,此时汽车排放的尾气较多,这增加了空气中细微颗粒物的浓度。

采暖期PM10的峰值分别出现在8:00和22:00,最低值出现在14:00左右,峰值浓度分别为203μg/m3和155μg/m3;非采暖期峰值分别出现在8:00和0:00最低值出现在10:00,峰值浓度分别为210μg/m3和194μg/m3。PM10呈现与PM2.5相似的规律。

2.3 采暖期PM2.5的质量浓度与气象因素关系分析

采暖期的PM2.5质量浓度比非采暖期高,对采暖期的PM2.5进行综合研究有着更现实的意义。采暖期PM2.5质量浓度不仅受人为活动的影响,还会受到气象因素的影响。根据中国气象科学数据共享服务网提供的秦皇岛同期气象资料中的平均气压、平均气温、平均相对湿度、蒸发量、平均风速、最大风速、极大风速、日照时数、平均地表地温等9个气象因素,分析PM2.5的质量浓度与气象因素的关系。

通过研究发现,平均相对湿度、蒸发量与PM2.5的质量浓度有着密切的关系,而平均气温、平均风速、最高风速、极大风速、日照时数、平均地表气温等与质PM2.5量浓度关系不太密切。鉴于时间等原因,本文重点对采暖期PM2.5质量浓度与有着密切关系的气象要素进行分析。

2.3.1 PM2.5质量浓度与平均相对湿度的关系

PM2.5、的质量浓度与平均相对湿度的关系,如图2所示。(图2所示数据均进行扣除了无效数据及偏离值的处理)平均相对湿度越大,PM2.5的质量浓度越大,可见平均相对湿度与PM2.5质量浓度存在正相关性关系。这与李凯等的研究结果PM2.5的质量浓度与日均相对湿度呈著的正相关相一致[6]。其原因是:当空气中的相对湿度较大时,某些颗粒物如:艾根核膜(Aitken)可以发生成核作用,即可以作为凝结核,促使饱和蒸汽在颗粒物上凝结为液滴(也就是说大气中的颗粒物附着在水汽上),蒸汽溶解在微粒中,空气湿度大不利于颗粒物的扩散等原因造成的。

2.3.2 PM2.5质量浓度与蒸发量的关系

PM2.5质量浓度与蒸发量的关系,如图3所示。(图2所示数据均进行扣除无效数据及偏离值的处理)蒸发量越大,PM2.5的质量浓度越小,不难看出蒸发量与PM2.5的质量浓度存在负相关性关系。这是因为:蒸发量与太阳辐射有着密切的关系,蒸发量大表明太阳辐射强,太阳辐射强,其近地面的温度较高,这加强了空气的垂直交换,空气的扩散能力在增强,细微颗粒物的浓度自然得到降低。蒸发量小时,太阳辐射较弱,空气的扩散能力下降,大气较稳定,不利于空气扩散,进而导致PM2.5的质量浓度增加。

3 结论

3.1 秦皇岛市采暖期PM2.5质量浓度明显高于非采暖期,约为1.13倍。采暖期PM2.5在PM10中的比重明显高于非采暖期PM2.5在PM10中比重,秦皇岛春季PM10污染较为严重。

3.2 PM2.5、PM10 在采暖期与非采暖期日变化均呈现“倒S”型(早晚双峰),日变化趋势受交通高峰及采暖的影响较大。

3.3 PM2.5的质量浓度与气象因素有着较密切的关系,与PM2.5的质量浓度有关的气象因素不是单一,往往是复合的。其中平均相对湿度、蒸发量与PM2.5的质量浓度有相关性关系。

3.4 通过以上分析得出:秦皇岛颗粒物的污染深受季节的影响,春季秦皇岛的PM10浓度较高,建议政府部门在春季应严格监控建筑等易产生粉尘的行业,秦皇岛采暖期PM2.5浓度较高,这与汽车尾气的排放及采暖有着密切的关系,建议政府部门应加强机动车管理,严禁不符合国家标准的车辆上路行驶。PM2.5与气象因素有较密切的关系,建议做好防范工作。

【参考文献】

[1]王晓蓉.环境化学[M].南京:南京大学出版社,1993,11.

[2]HJ656-2013 《环境空气颗粒物(PM2.5)手工监测方法(重量法)技术规范》[S].

[3]HJ618-2011 《环境空气平PM10、PM2.5的测定 重量法》[S].

[4]张宝贵. 秦皇岛市空气污染与气象要素的关系[J].气象与环境学报,2009,8.

大气污染特征第9篇

实验部分

1仪器及分析方法

分析仪器分别为:PE-AAnalyst原子吸收分光光度计,砷化氢发生装置。砷采用二乙氨基二硫代甲酸银光度法,镍、铜、铅、镉采用原子吸收分光光度法。

2数据处理与质量控制

数据统计分析采用均值型污染指数法,评价标准采用清洁对照点监测值进行评价。质量控制是保证监测结果准确可靠的必要措施。在监测过程中,根据质控程序对所用仪器参数进行校准。对实验室分析采用带国家标准样品和加标回收措施进行准确度控制。结果表明,曲线斜率b、截距a和相关系数r均在规定的范围内,标准样品和加标回收率实验均符合要求。

结果与分析

1蔬菜基地环境空气中重金属污染特征

按照环境空气综合污染指数法,对环境空气中重金属污染分级(分级依据为国家环境监测总站环境质量报告书编写技术规定)。即:P<4轻污染;4<P<6中污染;6<P<8重污染;P>8严重污染。环境空气质量分级见表1。环境空气中重金属污染区域特征为:西湾、东湾、下四分、中盘一带远郊区(蔬菜种植区)为轻污染区;白家嘴一带近郊区为中污染区;高崖子近城区为重污染区。环境空气中重金属监测指标污染特征主要以Ni、Cu污染为主,Cd、Pb污染为辅,并且Ni、Cu污染为重污染,Cd为中污染,Pb为轻度污染,As无污染。

2蔬菜基地土壤中重金属污染特征

依据中国文化书院《环境影响评价》中关于土壤环境质量评价方法中的土壤分级方法,由于土壤本身尚无分级标准,所以土壤的分级一般都按综合污染指数而定。P<1定为未受污染,P>1为已污染,P值越大,污染越严重。根据这一分级规则,由表2可见,新华、东湾、西湾一带的土壤未受重金属污染,土壤环境质量较好;其余测点均为轻度污染。土壤重金属污染特征表现为以Cd污染为主,其次为Ni,两项指标均为轻度污染,其它三项指标无污染,但Cu却处于将要污染的临界值。由此可见,金昌市土壤中重金属污染表现出很强的地域特征,即以冶炼厂为座标,沿东南方向,从高崖子至西湾、东湾,污染程度依次减轻。

3蔬菜中重金属污染特征

由于蔬菜中无重金属评价标准和分级标准,故本次评价是参照土壤的分级方法,采用对照点新华测点监测值作为评价标准的,其污染特征具有一定的区域性。根据土壤的分级规则,城郊蔬菜种植区西湾与东湾所采集的四种最常见蔬菜中,重金属含量相对新华而言均属轻度污染,且污染水平基本相当,其中西红柿相对而言污染偏高,辣椒与豆角偏低。蔬菜的区域污染特征为:离市区较近的西湾蔬菜中重金属污染重于离市区较远的东湾,即离市区越近,重金属污染越重。蔬菜中各项重金属指标的污染特征为:各项指标中重金属污染特征不十分显著,表现为As污染略高于其它指标,Cd污染略低于其它指标,其余指标污染水平相当。

污染原因分析

1环境空气

从环境空气中重金属污染特征分析,可清楚地看到,环境空气中重金属污染地域特征很明显是以冶炼厂为中心,向东南、西北两个方向展开,并且呈逐渐减弱之势,由此也说明造成环境空气中重金属污染的原因,主要是冶炼烟气中排放的大量金属粉尘。其次气象因素也是很重要的原因之一,这两个方向区域的环境空气中重金属污染严重,是因为金昌市夏季的主导风向为西北风与东南风,因此,导致这部分区域环境空气中重金属污染加重。

2土壤

根据土壤中重金属污染特征,再加上这一带灌溉用水为金川峡水库地表水,而金昌市地表水中重金属指标均达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002中二级标准,不会对土壤造成污染,由此可以得出造成高崖子一带土壤中重金属污染的主要原因是金川公司冶炼烟气所致。

3蔬菜

根据蔬菜中重金属污染特征,各区域蔬菜中重金属监测结果同清洁对照点相比,相差不是很大,但还是表现出了地域特点,即离冶炼厂越近,蔬菜中重金属污染越重,可以说造成蔬菜中重金属污染的原因是由冶炼烟气造成的。

结语

通过对金昌市蔬菜基地环境空气、土壤、蔬菜中重金属污染特征研究,得出蔬菜基地环境空气已不同程度受到重金属的污染,且表现为离城区越近重金属污染程度越重;而土壤、蔬菜未受重金属污染,但仍表现出很明显的污染地域特征,即离市区较近区域土壤及蔬菜中重金属含量高于离市区较远的区域。表明金川公司冶炼烟气对金昌市蔬菜基地环境质量造成了不同程度的影响,应引起各方面的关注。

防治措施

1制定污染防治规划

金昌市有关部门应结合市区环境空气中重金属污染现状,划定重金属污染规划区,制定规划区重金属污染防治规划,确定目标,逐年实施,控制污染。

2形成各部门齐抓共管机制

污染防治工作涉及部门广泛,如环保、城建、林业、水利等部门,应建立起由政府对规划区环境空气质量负责,环保部门统一组织协调、监督管理,各部门通力合作,齐抓共管的管理运行机制。

3建立制度,规范管理

环境空气中重金属污染防治工作,技术难度大,没有成熟的管理经验可以借鉴。因此,要建立切实可行的管理制度,使污染防治工作有章可循,有法可依,逐步走上法制化轨道。

4强化源头管理,推行清洁生产

金昌市的环境污染与生产工艺技术落后、管理不善密切相关。冶炼过程的采掘率和金属回收率较低,这样,既浪费了资源,又污染了环境。因此,要依靠科技进步,积极探索研究冶炼烟气中重金属回收利用的新途径,推行清洁生产工艺,以减少污染物排放。

5加强“菜篮子”产品产地环境管理

在所划定的“菜篮子”产地设置必要的防治污染的隔离带或缓冲区,在其周边要严格控制工业污染源的排放,对已经投产的有污染且不达标的建设项目,必须严格监管,依法停产治理,对逾期不能达标的企业,建议政府对其关闭。加强对“菜篮子”产品产地的环境监督管理力度,及时调查处理“菜篮子”产地环境污染事故与纠纷,并对“菜篮子”产品产地环境质量实施动态监测与评价,为政府选择划定“菜篮子”产品产地提供依据。

6充分发挥环境监测的技术监督作用

环境监测要充分发挥其技术监督、技术支持、技术服务的作用,根据国家和省、市环保部门的实际需求,进一步补充完善环境监测技术路线,组织制定“菜篮子”产品产地专项环境监测规划或方案,开展对“菜篮子”产品产地大气、水质、土壤等环境要素的监测,为市政府决策并加强污染防治提供科学依据。