【摘要】：杭州G20會議期間實施的減排措施為研究城市大氣細顆粒物提供了理想條件。在杭州國家基準氣候站使用SMPS觀測研究了大氣細顆粒物粒徑段的分布,同時使用區(qū)域大氣化學(xué)模式WRF-Chem模擬研究了觀測期間8月14日08時至8月21日08時、9月2日00時至9月7日08時和9月16日08時至9月23日08時的大氣顆粒物的濃度,對比研究了減排措施實施前、中和后三次污染過程的形成原因和細顆粒物的來源。得到以下結(jié)論:(1)G20會議期間,燃煤電廠、機動車限行和工業(yè)限產(chǎn)這些減排措施分別使得會議期間對應(yīng)污染物PM1、PM0.01和PM0.1,與減排措施實施前相比分別減少了 40%、48%和53%,與減排措施實施后相比分別減少了 58%、42%和53%。(2)G20會議期間實施的減排措施并沒有完全抑制新粒子生成事件的發(fā)生,在減排措施實施的第一和第二階段有4次典型的新粒子生成事件發(fā)生,很可能是由于較低的凝結(jié)匯所導(dǎo)致,這與減排措施實施結(jié)束后的新粒子生成事件發(fā)生時有較高濃度的成核前體物和較高的凝結(jié)匯不同。此外,新粒子生成事件的發(fā)生加強了上午11時(當(dāng)?shù)厥录?PM0.01濃度峰值。(3)WRF-Chem模式可以較好的模擬氣象場和大氣顆粒物濃度的變化趨勢,PM1和PM0.1模擬濃度值較觀測濃度值偏低。模式結(jié)果顯示夏季杭州地區(qū)PM0.1污染過程發(fā)生前850hPa上受副高或者高壓控制,地面海平面氣壓場上等壓線稀疏。杭州地區(qū)受下沉氣流影響,同時地面風(fēng)速較小,污染物擴散條件較差,這些不利的氣象條件導(dǎo)致了污染事件的發(fā)生。(4)選取了 G20減排措施實施前、中和后三次PM0.1污染過程進行對比,發(fā)現(xiàn)夏季杭州地區(qū)污染過程發(fā)生原因相似,是由于天氣尺度上較差的天氣擴散條件造成。污染發(fā)生時PM0.1污染物在水平方向上的格點間相互輸送,當(dāng)我們把研究區(qū)域限制在減排區(qū)域內(nèi)時,發(fā)現(xiàn)污染發(fā)生時增加的PM0.1顆粒物濃度主要來自于減排區(qū)域內(nèi)部貢獻。減排區(qū)域內(nèi)貢獻百分比從62.87%-75.22%增加到峰值時的83.52%-87.38%,而減排區(qū)域外貢獻的PM0.1數(shù)濃度值沒有明顯增加,而且在減排措施實施中和后的污染過程中還略有減少,導(dǎo)致杭州地區(qū)夏季細顆粒污染物的主要來源是減排區(qū)域內(nèi)。(5)在減排措施的最嚴格時期(8月31日至9月6日),依然觀測到兩次PM1污染過程,結(jié)合模式模擬結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),PM1污染物主要是來源于減排區(qū)域內(nèi),污染發(fā)生原因主要是由于不利的天氣擴散條件。同時對比污染和未污染期間PM1的粒徑分布發(fā)現(xiàn),由于二次無機氣溶膠反應(yīng)的增強,使得污染過程期間有更大的中值粒徑。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X513;X831
【圖文】：

圖２－１氣溶膠靜電分級器（ＥＣ）內(nèi)部構(gòu)造圖［６Ｉ］逡逑氣溶膠靜電分級器（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ邋ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ，ＥＣ），是高精度的單分布的粒子發(fā)生系逡逑統(tǒng)，主要根據(jù)顆粒物的電徖移淌度，將不同粒徑的顆粒物分^u。如圖２－１所示，氣溶膠逡逑靜電分級器主要由單級慣性撞擊器、電中和器和差分電遷移率分析儀（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ逡逑Ｍｏｂｉｌｉｔｙ邋Ａｎａｌｙｚｅｒ，ＤＭＡ）組成。利用不同大小顆粒物運動慣性的差異，直徑較大的顆逡逑粒物質(zhì)量大，慣性大，不會隨氣流通過撞擊器，被撞擊器上的硅脂粘附，而直徑較小的逡逑顆粒物質(zhì)量小，慣性小，隨氣流通過撞擊器，進入儀器內(nèi)部［６ｎ。單級慣性撞擊器的噴嘴逡逑主要有３種規(guī)格（表２－１邋），在實際外場觀測中應(yīng)當(dāng)依據(jù)不同的采樣流量選擇相應(yīng)的噴嘴逡逑規(guī)格。逡逑表２－１邋ＳＭＰＳ單級慣性撞擊器的噴嘴規(guī)格逡逑規(guī)格邐適用流量（Ｌ／ｍｉｎ）逡逑０．０４５ｃｍ邐０．２－０．８逡逑０．０５０８ｃｍ邐０．３－１．０逡逑０．０７１０ｃｍ邐０．６－２．１逡逑顆粒物樣品氣流通過撞擊器進入儀器內(nèi)部管路，并通過ｘ射線中和器，使不同粒徑逡逑的顆粒物帶上不同電荷。干燥潔凈的保護氣體在ＤＭＡ中的兩個同心圓的金屬圓柱體中逡逑自上而下的平行流動，同時使得氣流始終保持穩(wěn)定的層流狀態(tài)，不同電遷移性的顆粒物逡逑到達圓筒的不同位置，這樣就可以從狹縫中篩選出相應(yīng)粒徑段的顆粒物。根據(jù)不同的氣逡逑８逡逑

障４分鐘周期的掃描數(shù)據(jù)質(zhì)量，我們設(shè)置２３小時５７分為一個掃描大周期。逡逑２．１．４數(shù)據(jù)質(zhì)量控制及數(shù)據(jù)處理方法逡逑顆粒物損失計算模型（Ｐａｒｔｉｃｌｅ邋Ｌｏｓｓ邋Ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ）（圖２－４）可以針對管路不同彎曲角逡逑度及傾斜角度進行顆粒物損失率的計算。在本次外場觀測試驗中，為避免顆粒物在進入逡逑儀器前產(chǎn)生較多的碰撞損失，如圖２－４所示，我們盡量保持了整個采樣管路以水平直線逡逑１０逡逑

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本文編號：2718581