氣溶膠是大氣的重要組成部分,作為空氣中的細小顆粒對人體健康造成重大威脅,同時它直接或間接對大氣降水、空氣中的化學反應、以及區(qū)域氣候、全球變暖產(chǎn)生影響,因此在大氣化學、云和降水物理學、氣候?qū)W中受到廣泛關(guān)注。而黑碳氣溶膠(BC)作為大氣氣溶膠中重要的物質(zhì)組成,在其中占有較大的比重,能夠吸收太陽輻射,對降水、氣候和區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。由于它在大氣中的獨特性質(zhì),因此成為大氣科學研究領(lǐng)域中重點關(guān)注的內(nèi)容。通過對城市黑碳氣溶膠的研究,能夠了解濃度變化的時空分布規(guī)律,揭示與氣象要素的關(guān)系,幫助分析武漢市大氣環(huán)境質(zhì)量狀況,明確黑碳氣溶膠的來源,輸送路徑、特點,同時對地球輻射平衡、局部氣候和空氣環(huán)境質(zhì)量變化以及人體健康具有重要作用。本文選取武漢市區(qū)10個采樣點,利用AE-51型黑碳儀采集2015年7月至2016年6月期間的黑碳氣溶膠濃度數(shù)據(jù),并搜集同期氣象資料和污染物數(shù)據(jù),運用相關(guān)分析、線性回歸等數(shù)理統(tǒng)計方法和HYSPLIT-4軌跡模型,進行時空分析、建模分析、軌跡模擬以及來源分析,以全面了解武漢市區(qū)黑碳氣溶膠的濃度分布特征,討論與主要污染物的同源性,總結(jié)它的主要來源、輸送特點和方式,并提出相應的環(huán)境治理措施和建議。本文的主要研究結(jié)論包括:(1)2015年7月～2016年6月武漢市區(qū)黑碳氣溶膠質(zhì)量濃度日均值為(3911±2095)ng.m-3,范圍在 1135～10742ng.m-3,81%分布在 2000～6000 ng·m-3區(qū)間;武漢市一年中黑碳氣溶膠質(zhì)量濃度月均值具有明顯規(guī)律,呈單峰狀分布,對各月黑碳平均質(zhì)量濃度進行排序,大小關(guān)系依次為:1月12月2月10月3月5月11月4月9月8月6月7月,其中黑碳氣溶膠質(zhì)量濃度在1月份最高,為(7403±2462)ng.m-3,7月最低,為(2354±768)ng·m-3;季節(jié)分布上,武漢市區(qū)黑碳氣溶膠質(zhì)量濃度最高值出現(xiàn)在冬季、最低值在夏季,而秋季和春季位于兩者之間。同時與國內(nèi)外城市相比,武漢市區(qū)黑碳氣溶膠本底濃度處于中等偏下水平。(2)黑碳與PM2.5、PM10、CO、S02、N02呈正相關(guān),與03呈負相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為 0.863、0.657、0.647、0.518、0.466、-0.366,與 PM2.5、PM10、CO、SO2 等污染物較高的相關(guān)性說明武漢市區(qū)黑碳氣溶膠主要來源是燃料燃燒源和以汽車尾氣排放為代表的流動源;同時對黑碳和PM2.5、PM10、CO進行單個建模分析,發(fā)現(xiàn)采用三次曲線函數(shù)能夠較好模擬黑碳與三者之間的數(shù)學關(guān)系,即擬合度最好;利用多元線性回歸分析,可建立黑碳與 PM2.5、PM10、SO2 的回歸方程:Y=1493.322+43.623X1-24.505X2+40.12X3。(3)在0.01的水平上,黑碳與溫度、能見度、氣壓顯著相關(guān),其相關(guān)系數(shù)分別為:-0.626、-0.529、0.523。黑碳與溫度、能見度、風速線性回歸方程為:Y=7744.17-143.87X1-330.38X2+546.613X3。當溫度較高、氣壓較低時,空氣對流運動顯著,容易形成降水,對黑碳的濕沉降作用增大,導致空氣中的黑碳質(zhì)量濃度較低。(4)武漢市典型黑碳污染事件主要受來自北方空氣氣團軌跡的影響,經(jīng)過河南省、河北省等地區(qū),污染物在其控制下易被輸送至武漢市;軌跡聚類和濃度計算結(jié)果表明冬季軌跡上黑碳平均質(zhì)量濃度在一年中最高,夏季最低,并且在春秋季受周邊源的影響較大,而冬季和夏季污染源主要來自本地。PSCF分析結(jié)果顯示武漢市PSCF值高于0.6的區(qū)域主要集中在湖南省東部與江西省西部交界處、河南省中部以及安徽省等地,即這些區(qū)域是武漢市黑碳氣溶膠的潛在源區(qū)。針對武漢市黑碳氣溶膠時空分布規(guī)律、污染特征以及來源分析結(jié)果,本文提出相應大氣環(huán)境治理建議:實施區(qū)域與本地污染分區(qū)管理制度,加強中部地區(qū)聯(lián)防聯(lián)控協(xié)作;減少區(qū)域污染物排放量,加強PM10、CO、SO2等污染物監(jiān)測能力,完善配套治理措施;深入貫徹落實武漢藍天行動計劃,積極開展大氣督查和重點行業(yè)排污調(diào)查工作,落實各項大氣治理舉措;嚴格控制市區(qū)人口數(shù)量,積極開展各類環(huán)保教育活動,降低或減少人為活動導致的黑碳排放。
【學位單位】：湖北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X513
【部分圖文】：

繪圖類型（軌跡圖），投影類型、地圖背景、時間標記和時間間隔（一般為２４ｈ）、垂直逡逑坐標類型（ｍ－ＡＧＬ）等。⑥繪圖結(jié)果顯示。參數(shù)設(shè)置好之后，即可點擊保存，得到后向逡逑軌跡圖。后向軌跡分析流程圖見圖１．３所示。逡逑①建立軌跡邐②設(shè)置參數(shù)逡逑ＥＳ３Ｋ邐Ｍ邋Ｈ邋Ｕ邐邋ｓ？？ｔｉｎ，邋？ｉ？．邋（Ｗ＊ＤＰ邋ＨＨ）：邋｜０８邋Ｍ邋？６邋Ｕ逡逑ｇｓｉｃｉｓｍｔ邋．邐ｔｔｆｅｒ邋ｒｉ邐＾邋ｕｒｎｉｔ，邋Ｕａｔｉｍ邋｜邐ｏｆ邋．ｔａｒｔｉｎｇ邋ｌ＾ｃａｔｉｏＭ：邋［Ｔ＾＝：邐Ｕｔｎｇ邋Ｍａｒｔｉｎ，邋ｌｏｏｔ邋ｉｏｎ．邋｜逡逑’邋ｗａ邋１９邋（？邋ｌｂ．．邐Ｉ，邋ｒｆ邋Ｍ．１邋ｉ．邐Ｄｉｒｅｃｔ邋Ｔｏｐ逡逑Ｔ邐ＨＴＴ邐Ｘｊ＾＾ｙ邐Ｊ邋，邋ｉ．ｏｏｎｏ．ｏ邋ｙ逡逑ｆｉｆｔｉｅｓ邋？邐、逡逑幽味？邐ｗ邐岤，，ｗ邋響邐—ｒ邋一，，ｒ邋一，，吻逡逑＾ｄｔｌ邐Ｍｔ｜？邋ｒ？ｓＷｆｌｌｔ：邐卜＿邐Ｏｎ丨ｐｕｔ邋ｐ？ｔｈ／ｆｉｌｃ：邋［７／ｉｄｍｐ邐Ｂｔｍｎｅ邋｜逡逑ｈｉｊｔｒｔＫｊ邋ｆｅｌｆ逡逑Ｕｕ邐Ｈｅｔｅｏｔａｌｏ＾ｒ邋ｆｉｌｅ

逡逑從首要污染物來看，見圖２．２所示，在２０１７年全年１０９個污染日中，首要污染物為逡逑細顆粒物（ＰＭ２５）、臭氧（０３）、可吸入顆粒物（ＰＭｌｔ））、二氧化氮（Ｎ０２）的天數(shù)分別逡逑為６７、１８、３、２０天，占污染天數(shù)比為６１．５％、１６．５％、２．８％、１８．３％；同時臭氧（０３）逡逑和ＰＭｕｊ并列為首要污染物的天數(shù)為１天，占０．９％。與２０１４年、２０１５年和２０１６年相比，逡逑ＰＭ２．５、ＰＭｉ0、０３為首要污染物的天數(shù)在逐年遞減，Ｎ0２作為首要污染物的天數(shù)有所增逡逑力口，在２０１７年增加尤為明顯，以上表明，自２０１４年以來，武漢市首要污染物天數(shù)總體逡逑降低，特別是顆粒物的變化最為明顯，說明武漢市霾污染有所減輕，環(huán)境治理取得一定逡逑效果。但同時需要注意的是：顆粒物與Ｎ０２、０３并列作為首要污染物的現(xiàn)象有所出現(xiàn)；逡逑夏季臭氧污染較重，溫度較高的環(huán)境極易讓臭氧成為城市空氣首要污染物。逡逑１８０邋－逡逑１６０邐＿邐＂逡逑１４０邐－邐ｇｇ逡逑Ｘ丨２。＿邐ｊ嫇逡逑努１。０邐■s嗗畏ǎ哄義希櫻潁懼位Вィу危潁蟈義希福板危危ュ喂ュ義希喂悖埽掊危叮ィ皺義希簟澹希鄭峰危垮義希荊齲剩劐�？＇％／＇逦ＰＳz皺危В螅В簀危埽澹皺義希櫻櫻祝苠�？Ｎ＾０櫸＇％／邋＇Ｗ辶x希�？邋－邋？辶x希荊�；－：∮z唬у危粒睿蓿澹懾�、＼／＾、辶x希誨�？逦？＇ｓ／＇逦劐１邋匚、＾＂？、逦－ｓ＾ｓｊ辶x希咤�？＇Ｓzу危矗危裕義希

本文編號：2833369