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濟(jì)南市能見(jiàn)度與大氣污染物的關(guān)系研究

發(fā)布時(shí)間:2018-05-28 07:55

  本文選題:能見(jiàn)度 + 大氣污染物 ; 參考:《山東大學(xué)》2016年碩士論文


【摘要】:能見(jiàn)度是大氣環(huán)境質(zhì)量的特征因子,霧霾發(fā)生往往伴隨著大氣能見(jiàn)度的降低。導(dǎo)致能見(jiàn)度下降的影響因素非常復(fù)雜,氣象因素、大氣顆粒物和氣體污染物的組成及分布等都將會(huì)導(dǎo)致顆粒物對(duì)光的吸收和散射作用發(fā)生變化,從而導(dǎo)致能見(jiàn)度下降的程度不同。因此,全面系統(tǒng)研究能見(jiàn)度與大氣污染物的關(guān)系,找出其主要影響因子,分析PM2.5化學(xué)組分對(duì)能見(jiàn)度下降影響程度有利于進(jìn)一步理解濟(jì)南市能見(jiàn)度變化趨勢(shì),為今后能見(jiàn)度改善政策的制定提供一定參考,同時(shí)也為其他地區(qū)有一個(gè)較好的啟示。本研究依托濟(jì)南市3個(gè)典型空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站,于2013、2014年分別對(duì)可吸入顆粒物(PM1o)、細(xì)顆粒物(PM2.5)、二氧化氮(NO_2)、二氧化硫(SO_2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O_3)、氣象因子及能見(jiàn)度進(jìn)行了連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè),結(jié)合PM2.5手工采樣并進(jìn)行化學(xué)組成(NH~(4+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+、Cl~-、SO~(42-)、NO~(3-)、OC、EC)分析,研究濟(jì)南市大氣能見(jiàn)度及空氣污染物的特征規(guī)律。研究表明:1.濟(jì)南市大氣能見(jiàn)度的平均值分別為:春季(3、4、5月份)11.67Km、夏季(6、7、8月份)9.52Km、秋季(9、10、11月份)9.53Km、冬季(12、1、2月份)8.09Km。且主要集中在6級(jí)(2.0≤v5.0 Km)、7級(jí)(5.0≤v10.0 Km)、8級(jí)(10.0≤v20.0Km)三個(gè)級(jí)別;整體能見(jiàn)度在10Km以下的天數(shù)接近一半以上,濟(jì)南市大氣能見(jiàn)度水平較低。2.濟(jì)南市PM1o平均值分別為:春季0.186 mg/m3、夏季0.148 mg/m3、秋季0.186 mg/m3、冬季0.245 mg/m3;PM2.5平均值依次為0.084 mg/m3、0.078 mg/m3、0.098 mg/m3、0.145 mg/m3;顆粒物污染物較為嚴(yán)重。SO_2平均值分別為:春季0.072 mg/m3、夏季0.054 mg/m3、秋季0.076 mg/m3、冬季0.145 mg/m3。N02平均值分別為:春季)0.048 mg/m3、夏季0.041mg/m3、秋季0.064 mg/m3、冬季0.075 mg/m3。C0平均值分別為:春季1.229 mg/m3、夏季1.081 mg/m3、秋季1.433 mg/m3、冬季2.029 mg/m3。03平均值分別為:春季0.075mg/m3、夏季0.093 mg/m3、秋季0.064 mg/m3、冬季0.044 mg/m3。顆粒物、NO_2、SO_2、CO變化規(guī)律相似,與能見(jiàn)度呈一定負(fù)相關(guān);O3與能見(jiàn)度成一定程度正相關(guān)。3.利用SPSS19.0進(jìn)行逐步回歸分析濟(jì)南市3子站環(huán)境空氣常規(guī)六項(xiàng)(PM10、PM2.5、 SO_2、NO_2、CO、O_3)及氣象五參數(shù)(風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓)小時(shí)均值監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),濟(jì)南市春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)能見(jiàn)度影響因子前二位均為PM2.5、濕度,且R2依次為0.645、0.851、0.818、0.806,整體相關(guān)性較好。進(jìn)一步確定在不同濕度范圍內(nèi)濟(jì)南市能見(jiàn)度與PM2.5質(zhì)量濃度定量表征,在濕度范圍0%~40%,-8.033-7.254*lnp(PM2.5+ 6.812); 40%~60%,-7.082-5.738*lnp(PM2.5-0.011); 60%-80%,-5.237-4.186* lnp(PM2.5-0.009); 80%-100%,-2.4807-1.950*lnp(PM2.5-0.009)。4.濟(jì)南市PM2.5化學(xué)組分中可溶性離子NH~(4+)、Cl~-、SO~(42-)、NO~(3-)等主要組分濃度均有明顯的季度變化,采暖季NH~(4+)、Cl~-、SO~(42-)、NO~3濃度分別為風(fēng)沙季的3.24、4.17、1.54、2.91倍;Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+濃度變化不明顯,K+采暖季濃度是風(fēng)沙季的2.16倍。進(jìn)一步對(duì)能見(jiàn)度首要影響因子PM2.5化學(xué)組分的研究顯示,整體來(lái)看硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)碳對(duì)大氣消光系數(shù)貢獻(xiàn)值分別為37.75%、20.34%、19.72%,處于前三位。但風(fēng)沙季、非采暖季、采暖季又存在明顯的季度特征:風(fēng)沙季,硫酸鹽、粗顆粒物(coase mass)、有機(jī)細(xì)粒子、硝酸鹽對(duì)消光系數(shù)貢獻(xiàn)率分別為34.64%、19.90%、19.83%、13.80%,粗顆粒物處于第二位;非采暖季,硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)細(xì)粒子對(duì)消光系數(shù)貢獻(xiàn)率分別為45.58%、22.61%、14.60%,硫酸鹽的貢獻(xiàn)率為三個(gè)季度最高;采暖季,有機(jī)細(xì)粒子貢獻(xiàn)率(24.72%)與硝酸鹽貢獻(xiàn)率(24.60%)相差不大。
[Abstract]:Visibility is the characteristic factor of atmospheric environmental quality, and the occurrence of haze is often accompanied by the reduction of atmospheric visibility. The influence factors of visibility decline are very complex. The meteorological factors, the composition and distribution of atmospheric particles and gas pollutants will lead to the changes in the absorption and scattering of particles to light, which leads to the visibility. The degree of degree decline is different. Therefore, the relationship between visibility and air pollutants is studied systematically, and its main influencing factors are found. The analysis of the effect of PM2.5 chemical component on visibility decline is helpful to further understand the trend of visibility change in Ji'nan, and provide some reference for future visibility improvement policy. The area has a good inspiration. This study relies on 3 typical air automatic monitoring stations in Ji'nan. In 20132014 years, the inhalable particulate matter (PM1o), fine particles (PM2.5), nitrogen dioxide (NO_2), sulfur dioxide (SO_2), carbon monoxide (CO), ozone (O_3), meteorological factors and visibility are continuously automatically monitored with PM2.5 manual extraction. NH~ (4+), Ca~ (2+), Mg~ (2+), K~+, Na~+, Cl~-, SO~ (42-), analyze the characteristics of atmospheric visibility and air pollutants in Ji'nan. The study shows that the average atmospheric visibility in 1. Ji'nan is: spring (month), summer (month), fall (month) 3Km, winter (12,1,2 month) 8.09Km. and mainly concentrated in the 6 level (2 < v5.0 Km), 7 level (5 < v10.0 Km), 8 grade (10 < v20.0Km) three levels; the overall visibility is close to half of the days below 10Km, and the PM1o average of Ji'nan's atmospheric visibility level in.2. Ji'nan is 0.186 mg/m3 in spring, 0.148 in summer and 0.1 in autumn. 86 mg/m3 and 0.245 mg/m3 in winter; the average value of PM2.5 is 0.084 mg/m3,0.078 mg/m3,0.098 mg/m3,0.145 mg/m3 in turn; the average value of serious.SO_2 for particulate matter is 0.072 mg/m3 in spring, 0.054 mg/m3 in summer and 0.076 in autumn in autumn, and the average value of 0.145 mg/m3.N02 in winter is divided into 0.048, summer and autumn 0.064. Mg/m3, the average value of 0.075 mg/m3.C0 in winter was 1.229 mg/m3 in spring, 1.081 mg/m3 in summer, 1.433 mg/m3 in autumn, and 2.029 mg/m3.03 in winter, respectively: 0.075mg/m3 in spring, 0.093 mg/m3 in summer, 0.064 mg/m3 in autumn, 0.044 mg/m3. particles in winter, NO_2, SO_2, and negative correlation with visibility; Degree of positive correlation.3. using SPSS19.0 for stepwise regression analysis of environmental air routine six items (PM10, PM2.5, SO_2, NO_2, CO, O_3) and meteorological five parameters (wind direction, wind speed, temperature, humidity, air pressure) in Ji'nan 3 sub stations, and the first two of the four seasons in spring, summer, autumn and winter are all PM2.5, wet and wet. Degree, and R2 is 0.645,0.851,0.818,0.806 in turn, and the overall correlation is good. Further determine the quantitative characterization of visibility and PM2.5 concentration in Ji'nan in different humidity range, in the humidity range from 0% to 40%, -8.033-7.254*lnp (PM2.5+ 6.812); 40% ~ 60%, -7.082-5.738*lnp (PM2.5-0.011); 60%-80%, -5.237-4.186* LNP (PM2.5-0.009); 80%-100%. The concentration of soluble ions NH~ (4+), Cl~-, SO~ (42-) and NO~ (3-) in the chemical components of -2.4807-1.950*lnp (PM2.5-0.009).4. in Ji'nan city have obvious seasonal variations. 2.16 times of the wind sand season. Further research on PM2.5 chemical component of the first influence factor of visibility shows that the contribution value of sulphate, nitrate and organic carbon to atmospheric extinction coefficient is 37.75%, 20.34%, 19.72%, respectively, in the top three. However, the wind sand season, non heating season, and heating season also have obvious quarterly characteristics: Sand Season, sulfuric acid The contribution rate of salt, coarse particles (Coase mass), organic fine particles and nitrate to extinction coefficient were 34.64%, 19.90%, 19.83%, 13.80%, and coarse particles were in second. The contribution rate of sulphate, nitrate and organic fine particles to extinction coefficient was 45.58%, 22.61%, 14.60% respectively in non heating season; the contribution rate of sulphate was the highest in three quarters. The contribution rate of organic fine particles (24.72%) was not significantly different from that of nitrate (24.60%).
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X51;P427.2

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本文編號(hào):1945914

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