杭州市主城区大气颗粒物垂直空间分布特征初步研究
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杭州主城区大气污染成因及对策研究作者:胡丹丹来源:《环境与发展》2018年第05期摘要:本文以杭州市大气污染为例,结合污染现状分析了污染成因,并针对污染成因提出了具体的防治对策,为积极做好大气污染防治建言献策。
关键词:主城区;大气污染;成因中图分类号:X51 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2018)05-0042-01DOI:10.16647/15-1369/X.2018.05.024Abstract: This paper takes the air pollution in Hangzhou as an example,analyzes the causes of pollution in light of the pollution status,and proposes specific prevention and control countermeasures against the causes of pollution,in order to actively make suggestions for air pollution prevention and control.Keywords: Main city; Atmospheric pollution; Cause杭州(118°21′-120°30′E,29°11′-30°33′N),地处长江三角洲南沿和钱塘江流域,地形复杂,处于亚热带季风区,四季分明,雨量充沛,市辖上城、下城等九个区,人口797万人,8000km2。
杭州市主城区(西湖区、上城区、下城区、江干区、拱墅区、滨江区等)属沿河平原,平均风速2.0m/s,全市主城区年平均降水量为1454mm。
近年来,全市加大了大气污染综合防治力度,主城区大气污染问题虽然依然存在,但总体质量逐年好转[1]。
1 大气环境污染监测对象概述1.1 颗粒物监测大气环境中的颗粒物是重要的污染物来源,其成分复杂,能够对大气环境产生较大危害,尤其是可吸入颗粒物对人体的危害更大,可以与大气中传播载体、催化剂等发生物理或化学反应,与大气中其他物质碰撞等,释放有毒物质会加剧大气污染程度。
杭州地区大气中TSP的研究的开题报告
一、研究背景
空气污染是当前全球环境问题的一个热点,大气中的颗粒物(PM)是主要的空气污染物之一。
其中,总悬浮颗粒物(TSP)是大气重要的组成部分之一。
TSP是指大气中直径小于100微米、能够轻易地在空气中悬浮的颗粒物。
这些颗粒物来自于空气中的尘土、气溶胶、烟雾、发动机排放、工业废气等。
TSP在大气中停留时间较长,会对人
体健康和环境造成很大的影响,因此对TSP的研究具有实际意义。
二、研究目的
本文旨在研究杭州地区大气中的TSP污染情况,分析TSP浓度的时空分布规律,并探讨污染物来源及其对环境和人体的影响,为改善当地空气质量提供科学依据。
三、研究方法
本文将采用实地调查和室内实验相结合的方法,对杭州地区大气中的TSP进行研究。
具体步骤如下:
1.调查杭州地区主要的污染源,并选择代表性地点进行采样。
2.采集TSP样品,并进行TSP浓度和粒径分布的测试和分析。
3.分析TSP的时空变化规律,并绘制相关的图表和统计图。
4.通过相关性分析,确定TSP与气象因素之间的关系,探讨TSP浓度受哪些因素影响。
5.采用空间统计学方法,分析TSP在杭州地区的空间分布特征,探讨TSP浓度的高低区域差异及影响因素。
四、研究意义
研究杭州地区大气中的TSP污染情况,对于探讨当地的空气质量状况、分析污染物来源及其影响、优化监测方法及控制措施等具有重要意义。
同时,对于加强环境保
护和促进可持续发展也具有积极意义。
区域大气污染统计特征与空间分布分析引言:随着工业化和城市化的加速发展,大气污染已成为全球面临的重大环境问题之一。
针对大气污染的防治工作,了解区域大气污染的统计特征和空间分布是至关重要的。
本文将探讨区域大气污染的统计特征以及其在空间上的分布情况。
第一部分:区域大气污染的统计特征区域大气污染的统计特征可以从不同的角度进行分析,如污染物排放情况、时空变化趋势等。
一、污染物排放情况在统计区域大气污染的特征时,首先需要了解该区域的污染物排放情况。
通过统计污染物的源头排放量,可以得出该区域的主要污染物种类和排放量分布。
例如,排放源可以是工业废气、汽车尾气等,通过分析这些废气的成分和排放量,可以了解其对大气污染的贡献程度。
二、时空变化趋势区域大气污染的统计特征还包括时空变化趋势的分析。
通过比较不同时间段内的大气污染状况,可以了解污染物浓度的增减情况,从而判断污染物的排放控制效果。
同时,通过不同区域的对比分析,可以探讨不同地理位置对大气污染的影响程度。
第二部分:区域大气污染的空间分布区域大气污染的空间分布是影响环境空气质量的重要因素,深入研究该问题有助于制定相应的环境保护政策。
一、城市区域与农村区域的对比大气污染的空间分布可以通过对比城市区域和农村区域的污染状况得出。
通常情况下,由于城市地区人口密度高、工业活动频繁,其大气污染程度更高。
而农村地区由于农业活动较多,其农药、化肥等对大气的污染也要引起重视。
二、不同污染物种类的空间分布不同种类的污染物在空间上的分布也会有所差异。
例如,PM2.5(可入肺颗粒物)通常主要来自于工业和汽车尾气等源头,因此在城市地区浓度较高。
而臭氧(O3)则主要由氮氧化物和挥发性有机物等反应生成,所以在交通繁忙的地区浓度较高。
结论:通过对区域大气污染的统计特征和空间分布进行分析,可以更好地了解大气污染问题的严重程度以及其来源和分布情况。
这为环保部门制定有效的污染防治措施提供了决策依据。
同时,公众也需要加大环保意识,积极参与到大气污染治理工作中,共同实现清洁空气的目标。
大气颗粒物的时空分布特征分析大气颗粒物是指空气中悬浮颗粒物质,其中包括细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)。
这些颗粒物的来源包括工业排放、交通尾气、野外焚烧等,它们对人体健康和环境造成了严重的影响。
了解大气颗粒物的时空分布特征十分重要,可以帮助我们采取相应的措施减少其对人体和环境的危害。
首先,我们来看大气颗粒物的时空分布特征。
根据监测数据,大气颗粒物的浓度一般呈现明显的日变化和季节变化。
在城市中心和交通繁忙的道路旁,大气颗粒物的浓度通常较高;而在郊区和远离污染源的地区,大气颗粒物的浓度相对较低。
此外,大气颗粒物的浓度在不同的季节也会有显著差异。
例如,在冬季,大气稳定,温度低,湿度高,这些条件有助于颗粒物的累积,使得大气颗粒物浓度较高。
而在夏季,气温升高,较强的对流和降水有助于清除大气颗粒物,使得大气颗粒物浓度相对较低。
其次,大气颗粒物的时空分布受到气象因素的影响。
气象因素包括温度、湿度、风速、风向等。
温度和湿度的变化会影响大气颗粒物的生成和迁移。
温度较高时,大气颗粒物的生成速率会增加;而湿度较大时,大气颗粒物在空气中的寿命相对较长,容易聚集形成浓度较高的区域。
此外,风速和风向的变化可以对大气颗粒物的扩散和传输产生影响。
风速较大时,大气颗粒物容易被稀释扩散,使其浓度分布较均匀;相反,风速较小时,大气颗粒物在污染源周围积聚,使其浓度较高。
进一步分析大气颗粒物的时空分布特征有助于我们更好地控制和治理空气污染。
根据划分不同区域的大气颗粒物浓度变化,我们可以有针对性地采取相应的措施。
对于城市中心和交通密集区域,我们可以加强大气颗粒物的源头控制,如减少工业废气和机动车尾气的排放。
对于郊区和农村地区,可以加强农村生活垃圾焚烧和农作物秸秆焚烧的治理,避免大气颗粒物的进一步形成。
此外,我们还可以根据不同季节的变化,调整相应的措施。
比如,在冬季加强采暖炉具的清洁和高效利用,以减少燃煤引起的大气颗粒物;在夏季加强交通管理,鼓励节能减排,以降低大气颗粒物的浓度。
杭州市大气颗粒物监测及现状分析作者:王黎佳邵科来源:《绿色科技》2016年第16期摘要:指出了随着我国经济发展水平越来越多,霾天气出现的频率越来越高,杭州地区对大气颗粒物常规监测的3项指标为:降尘、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)。
阐述了这3项指标的特点,并分别对其变化趋势进行了分析比较。
为相关人员更好地研究空气质量的变化趋势和对环境空气污染采取整治措施,提供有力地支持。
关键词:大气颗粒物;降尘;PM10;PM2.5中图分类号:X831文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)16-0045-031 引言近年来,随着我国经济发展水平越来越高,空气质量问题逐年严重,“霾”天气出现的频率越来越高。
其中,首要污染物就是颗粒物。
杭州地区作为长江三角洲地区第二大中心城市,著名风景旅游城市,对环境空气质量要求越来越高。
对于环境空气中的颗粒物监测项目,主要有降尘、总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)。
目前杭州地区大气颗粒物监测最主要的3项指标分别为:降尘,PM10,PM2.5。
2 颗粒物常规监测3项指标定义、特点与关系降尘是指:靠自生的重量即可较快沉降到地面上的较粗颗粒物;PM10,又名可吸入颗粒物。
指空气动力学直径小于10μm的颗粒物;PM2.5,有名细颗粒物。
指空气动力学直径小于2.5μm的颗粒物[1]。
3者的关系见表1。
3 杭州地区大气颗粒物监测现状3.1 杭州地理环境与功能区分部杭州市位于浙江省西北部,地处长江三角洲南沿和钱塘江流域,东临杭州湾,南部与西部与陆地毗邻。
杭州市处于亚热带季风区,常年主导风向为东南风。
四季分明,春夏季气温高、雨水多、湿度大,秋冬季气温低、较干燥。
地形以丘陵平原为主,植被覆盖面积较高,水域面积较广。
市区各区域功能划分较为明显。
东部和南部为教育及高新技术产区,中部为居民区和城市街道,西部为风景区,北部为传统工业区。
大气污染物垂直分布特征研究随着工业化和城市化过程的加速,空气污染问题日益严重。
大气污染是人类面临的主要环境问题之一,其产生的原因很多,比如交通运输、电力、化工等工业活动。
近年来,大气污染物垂直分布的研究备受关注,因为对于减轻大气污染产生的影响和制定相应的防治措施具有重要意义。
一、大气污染物的复杂来源及行为特征大气污染物的来源多种多样,它们包括一次污染物和二次污染物。
一次污染物是指未经大气化学转化而在空气中存在的污染物,主要包括挥发性有机化合物(VOC)、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、粉尘等。
二次污染物是指大气中一次污染物在大气化学条件下,与空气中形成的其他物质反应而成,如O3、NO3−、SO42−、NH4+等。
大气污染物的群体行为特征较为复杂。
如NOx,由于其是氧化性污染物的一种,对氧化剂而言是还原剂,而对还原剂而言又是氧化剂,因此其在大气中的行为很复杂。
VOCs也同样存在很复杂的化学反应,如OH自由基可以氧化VOCs,从而在大气中形成有机酸。
这些生物和化学反应受到物质含量、大气物理和化学条件、自然环境等因素的影响,从而导致大气污染物的复杂性。
二、大气污染物垂直分布的影响因素在垂直分布的过程中,大气质量浓度的垂直分布变化受到不同的因素影响,主要包括以下几个因素:(一)大气稳定度大气稳定度是大气污染物垂直分布的重要影响因素。
通常,稳定的天气条件会导致污染物在下部空气中聚集增加浓度。
另一方面,薄雾、云霾、雨和风等天气条件能够使污染物向上扩散,降低污染浓度。
(二)季节变化季节因素对大气污染物垂直分布也有很大影响。
夏天气温高,大气稳定性较差,污染物大部分在低层空间中,并积聚在城市周围。
冬天,变冷的气温和较稳定的大气层结形成堆积效应,使得污染物在低层空间中聚集,从而导致卫星观测到的气体浓度相对较高。
(三)地形和气流地形和大气气流对大气污染物垂直分布有重要影响。
例如,山谷地形使得污染物在地面处积聚,难以扩散至高层。
全文总体规范:1.全文科技名词及专业术语应该规范统一。
规范指用词科学合理;统一指说明同一概念的名词术语应全文一致。
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7.全文的数据计算一定要基于正文中给出的数据;如文中的数据发生改动(例如:小数位数的修约),一定要重新核算相关数据(例如:平均值、总数、占比等)。
8.避免符号的误用。
罗马数字(Ⅰ、Ⅴ、Ⅹ)不要误用英文字母I、V、X;℃不要误用为°加C;∶(比号)不要误用为:(冒号)。
杭州市大气PM2.5消光特性研究*卢慧剑1,2金均1王琼真1何奕2晁娜1吴建1#(1.浙江省环境保护科学设计研究院,浙江杭州310007;2.浙江大学化学工程与生物工程学院,工业生态与环境研究所,浙江杭州310027)第一作者:卢慧剑,男,1989年生,硕士研究生,主要从事大气污染防控研究。
#通讯作者。
*环保公益性行业科研专项(No.201409008);浙江省重大科技专项重点社会发展项目(No.2014C03025);浙江省环保科研计划项目(No.2014A001、No.2014A007);浙江省培育创新载体项目(No.2014F10042)。
摘要一般包括:1.研究背景和意义2.研究方法3.主要结果及结论(主要结果尽量以量化的数据支撑,特别是实验性的研究论文;结论在结果的基础上得出)英文摘要需与中文摘要对应。
摘要为探究杭州市能见度下降的原因,2013年10月10日至11月2日,在杭州市进行了大气PM2.5采样,并定量分析了其化学成分,通过消光系数和能见度的计算,确定了杭州市能见度与消光系数的关系。
结果表明,杭州市PM2.5日平均质量浓度为26.0~133.1 μg/m3,平均值为80.5 μg/m3,大气消光系数为145.9~657.7 Mm-1,平均值为372.2 Mm-1,消光系数的主要贡献因子为(NH4)2SO4、NH4NO3、颗粒有机物(POM)和元素碳(EC)。
二次粒子是影响杭州市大气能见度的最主要因素。
Koschmieder公式能较好的描述能见度与消光系数的关系,得到了杭州市的Koschmieder系数为1.81,可以用来预测杭州市的能见度水平。
关键词大气PM2.5能见度消光系数S tudy on the characteristics of light extinction coefficients of atmospheric PM2.5 in Hangzhou,China LU Huijian1,2,JIN Jun1,WANG Qiongzhen1,HE Yi2,CHAO Na1,WU Jian1.(1.Environmental Science Research& Design Institute of Zhejiang Province,Hangzhou Zhejiang 310007;2.Industrial Ecology and Environment Research Institute,College of Chemical and Biological Engineering,Zhejiang University,Hangzhou Zhejiang 310027)Abstract: In order to explore the causes of visibility in Hangzhou,PM2.5 samples were collected and PM2.5compositions were analyzed from October 10th to November 2nd,2013.The relationship between light extinction coefficeints and visibility was established.Results showed that daily PM2.5 mass concentrations were 26.0-133.1 μg/m3 with a mean value of 80.5 μg/m3.The light extinction coefficients were 145.9-657.7 Mm-1 with a mean value of 372.2 Mm-1.The main contributors for light extinction coefficients were ammonia sulfate,ammonium nitrate, particulate organic matter (POM) and elements carbon (OC).Therefore, secondary particles were the main factors to affect the atmospheric visibility in Hangzhou.Koschmieder formula was applied to describe the relationship between the visibility and the light extinction coefficient.The estimated Koschmieder coefficient (1.81) could predict the visibility in Hangzhou.Keywords: atmosphere;PM2.5;visibility;light extinction coefficients引言要求:1.交代研究背景,科普知识不必赘述。
2.综述前人研究进展(提及他人的工作成果时注意引用参考文献,尽量引用直接文献,避免二次引用)和不足。
3.突出本研究的创新点。
4.简明扼要地说明本研究目的及意义。
大气雾霾和PM2.5污染最直接的后果就是能见度下降,随着人们对生活环境的要求不断提高,大气能见度下降已经成为公众关注的焦点。
能见度下降不仅会给人们的日常生活造成诸多不便,甚至还会导致交通事故的发生。
能见度下降一般都与大气颗粒物污染和污染气体的消光作用直接相关[1]。
污染气体(如二氧化氮)对可见光存在较强的吸收作用[2],但颗粒物散射通常被认为是消光的主要原因[3]。
刘新民等[4]在研究北京市大气消光系数时发现,颗粒物的消光作用可占总消光作用的90%以上。
其中,PM2.5的散射作用明显大于粗颗粒物的散射作用。
杭州市作为长三角地区规模较大的城市之一,进入20世纪80年代后,由于机动车保有量的迅猛增长,其污染类型已由原来的煤烟型污染转向了煤烟加机动车混合型污染,具体表现为大气PM2.5污染越来越严重,导致了杭州市能见度急剧恶化。
洪盛茂等[5]的研究表明,杭州市20世纪80年代平均能见度为(10.0±5.3) km,90年代为(9.0±5.5) km,而2000—2006年仅为(7.0±4.3) km。
杭州市的能见度问题已经成为了不容忽视的环境问题。
徐鹏炜等[6]发现,大气消光系数与颗粒物浓度之间表现为指数关系。
王琼等[7]研究发现,相对湿度(RH)、PM2.5、SO2和NO2均与能见度呈一定的相关关系。
徐昶等[8]研究发现,颗粒物散射是杭州市大气消光作用的最主要贡献者,是引起杭州市大气能见度下降的根本原因。
为了进一步考察杭州市能见度下降的原因,本研究对杭州市大气PM2.5浓度进行了监测并分析其化学成分,利用IMPROVE消光系数计算公式[9],研究了PM2.5中主要的化学成分和消光系数贡献因子,并确定了杭州市消光系数与能见度的关系。
1 方法1.1 样品采集PM2.5样品采集地点选择在杭州市某大楼楼顶,距地垂直高度为84 m。
采样点周围1 km范围内无明显的固定污染源,能较好地反应杭州市大气质量状况。
采样时间为2013年10月10日至11月2日,每天的9:00至次日9:00。
每24 h更换1次滤膜,1张滤膜即为1个样品,共采得24个样品,其中有效样品23个。
采用配有2.5 µm切割头的frm Omni型便携式微流量采样器(美国BGI公司)进行样品采集,流量为5.0 L/min,采样滤膜用直径47 mm的7202型石英滤膜(美国Pall公司)和直径47 mm的7592-104型特氟龙膜(英国Whatman)同时采集。
采样后立即将滤膜放置在4 ℃条件下密封冷藏保存。
1.2 分析方法滤膜在采样前后均置于恒温恒湿(温度为(25±1) ℃,RH为50%±1%天平室平衡24 h,用AX205型电子天平(瑞士梅特勒-托利多国际股份有限公司)称量。
采样前后滤膜首次称量后,需平衡1 h后再次称量,如两次称量误差小于0.04 mg,则以两次称量结果的平均值作为滤膜采样前后的质量;如果两次称量误差大于等于0.04 mg,则需继续平衡1 h后再次称量直至两次称量误差小于0.04 mg。
滤膜采样前后的质量差即为PM2.5质量,根据采样流量和采样时间计算出PM2.5日平均浓度,最终的PM2.5日平均浓度取不同滤膜的平均值。
取特氟龙滤膜样品及空白特氟龙膜进行元素分析。
采用Epsilon5能量色散X 射线荧光光谱仪(荷兰帕纳科公司)分析样品中的Al、Si、Ca、Fe、Ti、Co、S 等元素,具体分析方法参见文献[10]。
将4.33 cm2石英滤膜样品及空白石英滤膜进行水溶性离子分析。
将滤膜剪碎后用超声萃取4次,每次用10 mL去离子水萃取15 min,摇床振荡1 h,然后用0.45 μm的滤膜过滤4 mL溶液,置于进样瓶中待测。
采用Dionex-600型离子色谱仪(美国戴安公司)分析Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、NO3-、SO42-9种水溶性离子。
有机碳(OC)、元素碳(EC)采用DRI Model 2001A型热/光碳分析仪(美国沙漠研究所)进行分析。
OC和EC之和为总碳(TC)。
1.3 气象数据的采集气温、RH由WS500-UMB型五要素一体化微型气象站(德国lufft公司)测得。
能见度的测量采用SWS-100型能见度仪(英国Biral公司)。
1.4 消光系数计算方法SHEN等[11]16研究表明,海盐与粗颗粒物对消光系数贡献很小,可以忽略不计,因此本研究主要考虑(NH4)2SO4、NH4NO3、颗粒有机物(POM)、EC、土壤细颗粒和瑞利散射对消光系数的影响。