兰州市夏秋季颗粒物污染特征研究

【作者】 赵素平； 余晔； 陈晋北； 刘娜； 何建军；

【机构】 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室； 中国科学院研究生院；

【摘要】 随着兰州市经济的发展、城市化进程的加快和机动车保有量的增加,大气颗粒物污染已成为影响兰州市大气环境的首要污染物,也是大气污染治理的关键。大气气溶胶对气候、能见度和人体健康都有重要的影响,而且其影响与颗粒物谱分布有密切关系,然而目前对兰州市气溶胶颗粒物谱特征及其变化规律还不很清楚。为此,本研究采用APS‐3321空气动力学粒径谱仪和TSI-8533粉尘检测仪对兰州市2010年8～10月0.5～20μm大气颗粒物谱分布和PM1、PM2.5、PM4和PM10质量浓度进行了高时间分辨率的实时监测。研究了夏秋季兰州市大气颗粒物的数浓度、体积浓度和质量浓度水平,并通过聚类分析结合气象观测数据对体积浓度谱特征及其影响因素进行了研究,以阐明兰州市夏秋季不同粒径段颗粒物浓度水平和粒谱特征及其成因,加深对兰州市大气颗粒物谱分布特征、变化规律及其影响因素的认识,为进一步研究半干旱地区气溶胶的来源、物理化学特征及其气候环境效应提供依据。结果表明,观测期间0.5～20μm颗粒物总数浓度和体积浓度的小时平均值变化范围分别为4.1～627.4个??cm‐3和1.0～1646.8μm3???cm‐3,平均值分别为108.1±92.2个??cm‐3和92.2±127.3μm3???cm‐3,细粒子(0.5～2.5μm)分别占0.5～20μm大气颗粒物数浓度和体积浓度的98.7%和37.5%。PM1、PM2.5和PM10的小时平均值变化范围分别为2.37～451.78μg???m‐3、2.52～462.12μg???m‐3和3.02～670.93μg???m‐3,平均值分别为85.30±62.13μg???m‐3、88.37±63.84μg???m‐3和99.85±71.43μg???m‐3。观测期间数浓度谱呈单峰分布,峰值出现在0.54～0.58μm之间;表面积浓度谱和体积浓度谱呈双峰型,表面积浓度谱主峰值位于0.63～0.67μm,次峰值位于3.79～4.07μm;体积浓度谱主峰值出现在4.70～5.05μm,次峰值出现在0.67～0.72μm。兰州市夏秋季颗粒物体积浓度谱主要有7类代表不同污染源和气象条件影响的分布型。受浮尘天气、局地扬尘影响的粒子体积谱分布在粗模态(4.70～5.05μm)有明显的峰值,而受交通源影响的粒子体积谱呈双峰型,峰值分别出现在积聚模态(0.63～0.72μm)和粗模态(3.79～4.07μm或5.05～5.43μm),分别对应交通源直接燃烧排放和道路扬尘影响。气温、相对湿度和风速等气象要素都会对颗粒物体积谱分布产生影响。与颗粒物体积浓度显著相关的气象要素中,颗粒物体积浓度与气温呈负相关,与相对湿度呈正相关。?更多还原