亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        濟南市一次持續(xù)性重污染天氣的顆粒物化學(xué)組分演變分析

        2022-06-23 07:16:24張文娟夏志勇孫鳳娟王治非李敏邊萌王在峰
        山東科學(xué) 2022年3期
        關(guān)鍵詞:濟南市空氣質(zhì)量顆粒物

        張文娟,夏志勇,孫鳳娟,王治非,李敏,邊萌,王在峰

        (山東省濟南生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,山東 濟南 250101)

        在社會經(jīng)濟進步的同時,以PM2.5為特征污染物的區(qū)域性復(fù)合型空氣污染問題日益突出。重污染天氣不僅會影響大氣能見度和人體健康,還會影響全球的氣候變化,已經(jīng)引起社會各界的廣泛關(guān)注[1-2]。重污染天氣是高污染排放疊加靜穩(wěn)不利氣象條件共同作用的結(jié)果。逆溫、高濕、靜穩(wěn)等不利氣象條件是重污染發(fā)生的外因,高污染物排放是重污染天氣形成的主要內(nèi)因[3-4]。目前已有眾多學(xué)者開展了環(huán)流背景及氣象條件[5-7]、大氣顆粒物化學(xué)組分特征[8-10]、區(qū)域污染傳輸[11-12]等相關(guān)的研究。張曉等[6]探討氣象條件對空氣污染的影響,發(fā)現(xiàn)空氣濕度大、地面風(fēng)速小、天氣靜穩(wěn)為持續(xù)性霾的發(fā)生和維持提供了有利的氣象條件。賈佳等[10]對比鄭州市不同污染階段 PM2. 5水溶性離子、元素和碳質(zhì)組分濃度變化,均表明二次氣溶膠顆粒的大量生成是兩次重污染形成的主要原因。朱媛媛等[11]對2018年11月23日—12月4日一次大范圍、長時間且 PM2. 5疊加兩次沙塵傳輸?shù)膹?fù)合型重度污染過程開展特征研究,討論了區(qū)域污染傳輸?shù)那闆r。因此,研究PM2.5污染特征和演變規(guī)律是探討大氣復(fù)合污染的重要途徑,對污染防控對策的科學(xué)設(shè)計具有重要意義。

        2020年12月8日—13日,受濕度大、大氣層結(jié)穩(wěn)定等不利氣象因素影響,中國東部出現(xiàn)大范圍、持續(xù)性重污染天氣過程,由湖北開始逐漸向河南、山東、河北、江蘇、安徽、上海多個連片省市蔓延。期間對山東省的影響最重,突出表現(xiàn)為污染濃度高,持續(xù)時間長。濟南市是山東省省會城市,地勢南高北低,呈淺碟狀,污染物易于累積。本文以濟南市發(fā)生的持續(xù)性重污染過程為研究對象,從污染演變過程、環(huán)流背景分析、氣象要素特征、顆粒物化學(xué)組分特征等方面探討此次重污染過程的污染特征及主要影響因素,以期找出造成大氣重污染的內(nèi)部原因和外在影響條件,以此提前管控達(dá)到重污染過程“削峰降速”,為濟南市大氣污染防治提供科學(xué)依據(jù)。

        1 研究方法

        1.1 數(shù)據(jù)資料

        環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于濟南市監(jiān)測站的自動監(jiān)測數(shù)據(jù),監(jiān)測儀器均采用BAM-1020(美國MetOne)顆粒物監(jiān)測儀,該站點位于濟南市交通要道與商務(wù)居住核心區(qū),周圍沒有工業(yè)源,屬于典型的城區(qū)代表點。研究時間為2020年12月8日—13日。

        氣象資料數(shù)據(jù)來自于中央氣象臺網(wǎng)站(http://www.nmc.cn/)發(fā)布的同期高空和地面的實況觀測資料。

        1.2 儀器與觀測方法

        邊界層數(shù)據(jù)來自微脈沖激光雷達(dá)(北京艾沃思科技有限公司)對氣溶膠的遙感反演結(jié)果。該激光雷達(dá)發(fā)射波長為532 nm,頻率為2 500 kHz,空間分辨率為15 m。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 污染過程演變

        2020年12月10日—12日濟南市出現(xiàn)重污染天氣過程(圖1)。2020年12月8日濟南市空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)為72,空氣質(zhì)量為良。12月9日空氣質(zhì)量開始惡化為輕度污染(AQI為113),12月10日AQI迅速升至176,達(dá)到中度污染。PM2.5質(zhì)量濃度從前一天的18 μg/m3增至133 μg/m3。12月11日—12日污染水平繼續(xù)升高,達(dá)到此次污染的峰值,空氣質(zhì)量重度污染(AQI值分別為227、202)。12月13日顆粒物濃度迅速下降,AQI值降至71,空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn),至此重污染過程結(jié)束。

        圖1 重污染期間濟南市AQI、PM10、PM2.5日變化Fig.1 Daily changes of AQI, PM10, and PM2.5 in Jinan during heavy pollution

        圖2為PM2.5、PM10質(zhì)量濃度的逐時變化曲線。整個污染階段的首要污染物均為PM2.5,其平均質(zhì)量濃度為137 μg/m3,最高值為235 μg/m3。污染剛開始發(fā)生時(2020年12月9日01時),PM2.5、PM10質(zhì)量濃度分別為72、112 μg/m3,此后污染物濃度逐漸累積上升。11日21時達(dá)到此次污染峰值(AQI為285),PM2.5、PM10質(zhì)量濃度分別為235、337 μg/m3,與污染剛開始時(2020年12月9日01時)相比,分別上升了226%、201%;12月13日04時,PM2.5與PM10質(zhì)量濃度急劇下降,由重度污染降至輕度污染。

        圖2 2020年12月8日—13日污染過程期間PM10、PM2.5小時變化特征Fig.2 Hourly change characteristics of PM10 and PM2.5 during the pollution process from December 8 to 13,2020

        2.2 氣象條件分析

        濟南市污染期間逐日氣象條件、AQI 變化以及同期地面氣象要素的小時變化如表1和圖3所示。分析重污染期間高空和地面氣象資料得到:高空環(huán)流整體較為平直,以偏西氣流為主;低層850 hPa受西南氣流影響,存在明顯暖脊,有利于逆溫層結(jié)的形成;地面均壓場控制,且氣壓場減弱,尤其是12日氣壓場呈明顯的“兩高兩低”的形勢,屬于典型的鞍型場控制下的重污染過程。

        表1 濟南市污染期間逐日氣象條件及AQI 變化Table 1 Daily meteorological conditions and AQI changes during heavy pollution period in Jinan

        圖3 同期氣象要素分析(風(fēng)速、濕度、邊界層)Fig.3 Analysis of basic meteorological elements during the same period (wind speed,relative humidity,planetary boundary layer)

        2020年12月9日,高空500 hPa環(huán)流開始變平,近地面由高壓后控制轉(zhuǎn)為均壓場,等壓線稀疏,弱偏南風(fēng)有利于近地面濕度增大,造成垂直方向出現(xiàn)上干下濕特征,為大霧的生成和維持提供穩(wěn)定的背景條件。12月10日,高空短波槽過境轉(zhuǎn)為偏西北氣流控制,中低層濕度較低,近地面均壓,氣壓值有所下降,風(fēng)場較弱,平均風(fēng)力1.0 m/s。天空晴朗有利于近地面夜間輻射降溫,造成輻射霧的形成,相對濕度自9日22:00時逐漸上升,對應(yīng)顆粒物濃度不斷增加(圖2)。10日01:00時空氣質(zhì)量由“良”轉(zhuǎn)為“輕度污染”。大氣邊界層下壓(400~500 m),靜穩(wěn)狀態(tài)發(fā)展,相對濕度持續(xù)較高,07:00時達(dá)到中度污染水平,17:00時空氣質(zhì)量急劇惡化為重度污染。12月11日,地面弱冷空氣短時入侵,地面小時風(fēng)速基本小于1 m/s,925 hPa有暖平流,導(dǎo)致平流霧產(chǎn)生,相對濕度基本維持在80%以上,近地面充足的水汽促進顆粒物急劇吸濕增長,以及氣態(tài)污染物的二次轉(zhuǎn)化[4,13],大氣邊界層在14:00后基本維持在150~300 m,污染物低空累積。高濕、小風(fēng)、邊界層大幅下降加上弱冷空氣前鋒,至21:00時ρ(PM2.5)=235 μg/m3,達(dá)到此次重污染過程的峰值。12月12日,近地面處于2 個高壓和2 個低壓之間的鞍型場中,地面弱氣壓場,大霧天氣持續(xù), 0:00—8:00時相對濕度持續(xù)大于90%,極不利于污染物擴散,空氣質(zhì)量維持重度污染;白天相對濕度有所下降,大氣邊界層上升,擴散條件略有好轉(zhuǎn),但污染物濃度仍維持在重度污染水平。晚上處于強冷空氣前鋒,風(fēng)向轉(zhuǎn)換導(dǎo)致污染物濃度再次上升。12月13日,高空低槽過境,強冷空氣影響,地面轉(zhuǎn)為較強偏北風(fēng),相對濕度明顯下降,大氣邊界層大幅上抬升,擴散條件轉(zhuǎn)好,空氣質(zhì)量明顯改善,至此重污染過程結(jié)束。

        2.3 水溶性離子污染特征分析

        (1)

        (2)

        式中,n為濃度,μmol/m3。

        圖4 2020年12月9日—13日RS和RN時間變化序列Fig.4 Time series of RS and RN during December 9 to 13,2020

        2.4 碳質(zhì)組分污染特征分析

        碳質(zhì)組分可分為有機碳(OC) 與元素碳(EC) ,是PM2.5的重要組分部分。 研究期間,濟南市PM2.5中OC與EC質(zhì)量濃度逐時變化見圖5??梢钥闯?,兩者濃度變化趨勢基本一致,其中12月9日—10日OC與EC呈波動變化,在11日—13日兩者均出現(xiàn)明顯大幅度上升,其中OC的變化幅度更甚。整個重污染期間ρOC與ρEC平均分別為16.2、2.5 μg/m3。

        注:折線間斷處為數(shù)據(jù)缺失。圖5 OC、EC時間變化序列Fig.5 Time series of OC and EC

        EC化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,常被用作一次排放的示蹤物;而OC則包含了直接排放的一次有機碳 ( POC) 和通過二次反應(yīng)等途徑形成二次有機碳(SOC)。因此,通常利用大氣中ρOC/ρEC比值來識別碳質(zhì)組分的排放和轉(zhuǎn)化特征,表征大氣中的二次污染的程度。有研究表明,當(dāng)ρOC/ρEC超過2.0的時候,表明有SOC的存在[22-25]。本次重污染期間ρOC/ρEC的平均比值為6.5,這與冬季燃煤排放、生物質(zhì)燃燒有關(guān),可見本次重污染期間濟南市大氣中存在SOC污染。

        SOC和 POC的質(zhì)量濃度可以通過經(jīng)過以下經(jīng)驗公式計算得出[26-28]:

        ρPOC=ρEC×(ρOC/ρEC)min

        ,

        (3)

        ρSOC=ρOC-ρPOC

        ,

        (4)

        式中:ρSOC指二次有機碳的質(zhì)量濃度;ρOC、ρEC指碳質(zhì)組分中OC、EC的質(zhì)量濃度;(ρOC/ρEC)min指監(jiān)測中OC與EC質(zhì)量濃度比值的最小值。

        通過計算,重污染期間POC和SOC質(zhì)量濃度分別為11.9、4.3 μg/m3。POC質(zhì)量濃度高于SOC,表明一次燃燒源對污染過程有較大貢獻。因此,仍需大力推進清潔取暖改造,開展散煤清查治理,堅決打贏散煤燃燒治理攻堅戰(zhàn)。

        3 結(jié)論

        (1)2020年12月10日—12日濟南市出現(xiàn)重污染天氣過程。氣象因素對大氣重污染過程的形成有很大影響,高空環(huán)流平直、地面均壓場控制、低風(fēng)速、高濕是導(dǎo)致此次重污染過程的重要氣象因素。

        (3)重污染期間ρOC/ρEC的平均比值為6.5,可見本次重污染期間濟南市大氣中存在SOC污染。經(jīng)計算POC和SOC質(zhì)量濃度分別為11.9、4.3 μg/m3,POC質(zhì)量濃度高于SOC,表明一次燃燒源對污染過程有較大貢獻,說明控制燃煤源等是減輕冬季污染程度、改善環(huán)境空氣質(zhì)量的關(guān)鍵。

        猜你喜歡
        濟南市空氣質(zhì)量顆粒物
        濟南市大秦機電設(shè)備有限公司
        分析儀器(2021年3期)2021-12-03 16:25:32
        濟南市大秦機電設(shè)備有限公司
        分析儀器(2020年2期)2020-05-21 10:38:12
        南平市細(xì)顆粒物潛在來源分析
        “空氣質(zhì)量發(fā)布”APP上線
        車內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進展
        汽車與安全(2016年5期)2016-12-01 05:22:14
        重視車內(nèi)空氣質(zhì)量工作 制造更環(huán)保、更清潔、更健康的汽車
        汽車與安全(2016年5期)2016-12-01 05:22:13
        開展“大氣污染執(zhí)法年”行動 加快推動空氣質(zhì)量改善
        錯流旋轉(zhuǎn)填料床脫除細(xì)顆粒物研究
        化工進展(2015年3期)2015-11-11 09:18:15
        基于GIS的濟南市大氣污染時空分析
        河南科技(2015年15期)2015-03-11 16:25:54
        多層介質(zhì)阻擋放電處理柴油機尾氣顆粒物
        少妇脱了内裤让我添| 国产夫妻自拍视频在线播放 | av免费网址在线观看| 搡老熟女老女人一区二区| 999久久66久6只有精品| 自拍av免费在线观看| 亚洲乱码一区二区三区在线观看| 亚洲av无码一区二区乱孑伦as | 性做久久久久久久| 国产盗摄一区二区三区av| 亚洲欧洲日产国码av系列天堂 | 久久伊人这里都是精品| 乱色熟女综合一区二区三区| 精品国产91天堂嫩模在线观看| 国产精品国产三级在线专区| 国产自拍精品一区在线观看| 中文字幕一区二区三区人妻少妇| 免费看一级a女人自慰免费| 五十路一区二区中文字幕| 精品亚洲麻豆1区2区3区| 精品亚洲国产成人av| 人妻有码中文字幕在线不卡| 尤物蜜桃视频一区二区三区 | 亚洲天堂av在线网站| 人妻少妇精品无码专区动漫 | 素人系列免费在线观看| 国产精品亚洲二区在线看| 激情综合色综合啪啪五月丁香| 国产爆乳无码一区二区在线 | 国产精品白浆一区二小说| 日韩极品视频在线观看免费| 亚洲国产成人久久精品不卡| 免费人妻无码不卡中文字幕18禁| 传媒在线无码| 国产一区二区三区成人av| 偷拍激情视频一区二区三区| 风流少妇又紧又爽又丰满| 成人精品国产亚洲av久久| 99精品久久99久久久久| 夜夜嗨av一区二区三区| 人妻无码AⅤ中文系列久久免费|