王琳琳,王淑蘭,王新鋒,3,徐 政,周聲圳,袁 超,于陽(yáng)春,王 韜,,3,王文興,*(.山東大學(xué)環(huán)境研究院,山東 濟(jì)南 5000;.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,北京 000;3.香港理工大學(xué)土木結(jié)構(gòu)與工程系,香港)
北京市2009年8月大氣顆粒物污染特征
王琳琳1,王淑蘭2,王新鋒1,3,徐 政1,周聲圳1,袁 超1,于陽(yáng)春1,王 韜1,2,3,王文興1,2*(1.山東大學(xué)環(huán)境研究院,山東 濟(jì)南 250100;2.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,北京 100012;3.香港理工大學(xué)土木結(jié)構(gòu)與工程系,香港)
為研究2008年8月北京奧運(yùn)會(huì)1a之后北京市大氣顆粒物的污染特征,于2009年8月對(duì)北京市大氣顆粒物PM10、PM2.5樣品進(jìn)行采集,測(cè)量其質(zhì)量濃度并對(duì)其中的水溶性離子組分進(jìn)行分析.研究發(fā)現(xiàn)2009年8月北京市大氣顆粒物PM10、PM2.5質(zhì)量濃度日均值分別為176.9μg/m3和102.5μg/m3.PM10質(zhì)量濃度比2008年觀測(cè)值上升了180%,比2007年降低了10%; PM2.5質(zhì)量濃度比2008年觀測(cè)值上升了126%比 2007年上升了 31%.水溶性離子是大氣顆粒物的重要組分,分別占 PM10和 PM2.5質(zhì)量濃度的 43%和 61%.對(duì)比發(fā)現(xiàn),污染天氣條件下PM2.5/PM10和NO3-/SO42-比值升高,移動(dòng)源是北京地區(qū)主要的污染物來(lái)源.風(fēng)向風(fēng)速和降水等天氣條件對(duì)顆粒物質(zhì)量濃度有很大影響,其中0.5 ~1.0m/s的東南風(fēng)條件下大氣顆粒物污染最為嚴(yán)重.
北京市;大氣顆粒物;水溶性離子;北京奧運(yùn)會(huì)
大氣顆粒物尤其細(xì)粒子,會(huì)危害人體健康,散射太陽(yáng)輻射,影響地球-大氣系統(tǒng)能量平衡,降低能見(jiàn)度[1-4].流行病學(xué)數(shù)據(jù)表明顆粒物對(duì)人體健康的危害有季節(jié)性變化,如在同樣顆粒物污染濃度的暴露下,夏季有更高的死亡率和住院率[5].水溶性無(wú)機(jī)離子是大氣顆粒物的重要化學(xué)組分,具有吸濕性,能夠影響大氣的能見(jiàn)度、降水及云霧水酸度[6-7].因此對(duì)大氣顆粒物及其水溶性無(wú)機(jī)離子的研究尤為重要[8-9].
2008年奧運(yùn)會(huì)期間,國(guó)家對(duì)北京及其周邊地區(qū)的工業(yè)、交通、建筑活動(dòng)等各種大氣污染來(lái)源實(shí)行了嚴(yán)格的控制,其中大部分措施只是暫時(shí)減少大氣污染物的排放量,如:冶金、建材、石化等企業(yè)的暫停生產(chǎn)與減排,土石方工程和混凝土澆注工程臨時(shí)停工,機(jī)動(dòng)車(chē)單雙號(hào)限行等;而另一些措施則能持久地減少污染物的排放量,例如:污染企業(yè)的搬遷與拆除,加油站、油庫(kù)、油罐的治理改造,餐飲單位的清洗或更換凈化裝置等.這些控制措施以及有利的氣象條件使得奧運(yùn)會(huì)期間北京市空氣質(zhì)量狀況明顯好轉(zhuǎn),2008年北京夏季的觀測(cè)表明奧運(yùn)期間氣體污染物和大氣顆粒物濃度均有較大幅度的降低[10-15].本文以北京地區(qū)2009年8月奧運(yùn)時(shí)段的大氣顆粒物為監(jiān)測(cè)對(duì)象,研究了該時(shí)段北京市大氣顆粒物及其化學(xué)組分的質(zhì)量濃度與變化特征,探討奧運(yùn)后大氣顆粒物的污染水平、影響因素與轉(zhuǎn)化機(jī)制,為城市空氣質(zhì)量改善提供科學(xué)依據(jù).
1.1 觀測(cè)地點(diǎn)和時(shí)間
觀測(cè)點(diǎn)位于中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院(40°02’N,116°25’E,海拔高度:44m),實(shí)驗(yàn)儀器安放在大氣樓三樓樓頂.該觀測(cè)點(diǎn)位于國(guó)家體育館鳥(niǎo)巢北偏東19.2°,5.8km 處,周?chē)饕獮榫用駞^(qū),院內(nèi)植被覆蓋率較高.對(duì)評(píng)價(jià)奧運(yùn)會(huì)后北京空氣質(zhì)量狀況具有良好的代表性,觀測(cè)時(shí)間為2009年8月1~30日.
1.2 觀測(cè)方法和儀器
采用美國(guó) Andersen公司生產(chǎn)的 Series 241型雙通道氣溶膠采樣器,使用石英濾膜(Pall,37mm)對(duì)大氣顆粒物進(jìn)行采集,采樣器總流量為16.7L/min,分2個(gè)通道,流量分別為1.67L/min和15.03 L/min,分別收集粗粒子氣溶膠(2.5<Dp<10μm;PM2.5~10)和 細(xì) 粒 子 氣 溶 膠 (Dp<2.5μm;PM2.5).采樣后的樣品裝入聚四氟乙烯膜盒中,密封保存在-5℃環(huán)境中.每隔12h或24h采集一次大氣顆粒物樣品,共取得43組有效樣品.
觀測(cè)期間,利用美國(guó) Thermo Electron Corporation生產(chǎn)的氣體分析儀 TEI 43C、TEI 49C、TEI 42I和 TEI 42CY 對(duì) SO2、O3、NOx和NOy進(jìn)行了測(cè)定.觀測(cè)期間對(duì)氣體測(cè)量?jī)x器進(jìn)行了多點(diǎn)標(biāo)定,以保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性.觀測(cè)儀器的標(biāo)定方法詳見(jiàn)文獻(xiàn)[16].
1.3 樣品分析
采樣前將石英膜在 600℃條件下加熱處理2h,以除去殘留或吸附在膜上的有機(jī)物,在采樣前后對(duì)濾膜進(jìn)行平衡、稱(chēng)重(ME5型百萬(wàn)分之一天平, Sartorius).采樣后的濾膜用 10mL超純水(Milli2Q Gradient ,Millipore Company,美國(guó))超聲提取顆粒物中的水溶性離子.樣品溶液經(jīng)過(guò)濾后使用Dionex IC 90分析無(wú)機(jī)水溶性離子組分:FCl-、NO2-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Mg2+和Ca2+,分析步驟見(jiàn)文獻(xiàn)[17].
2.1 大氣顆粒物質(zhì)量濃度
由圖1可知,2009年8月北京市大氣PM10日均質(zhì)量濃度的變化范圍為 56.1~330.8μg/m3,與應(yīng)執(zhí)行的國(guó)家二級(jí)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值 150μg/m3相比[18],觀測(cè)期間超標(biāo)天數(shù)為 20 d,超標(biāo)率為66.7%,其中有 5d(16.7%)超過(guò)國(guó)家三級(jí)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值 250μg/m3,出現(xiàn)了重污染天氣.PM2.5日均質(zhì)量濃度變化范圍為 23.9~222.2μg/m3.中國(guó)目前環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中尚無(wú) PM2.5限值,與美國(guó)環(huán)保署(USEPA)PM2.5日均質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)35μg/m3相比,超標(biāo)率為 87%,表明北京地區(qū)PM10、PM2.5污染仍很?chē)?yán)重.
由圖1可知,2009年8月20~30日期間出現(xiàn)典型的清潔-污染-清潔-污染天氣過(guò)程,可將該時(shí)間段分為兩部分:清潔天氣和污染天氣.以國(guó)家二級(jí)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) PM10限值 150μg/m3作比較[18],有 5 d(23、24、25、26 和 30 日)超過(guò)該限值,定義為污染天氣;未超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)的6 d(20、21 22、27、28和29日)為清潔天氣.
由表1可知,2009年8月PM10日均質(zhì)量濃度平均值為176.9μg/m3,比2008年奧運(yùn)同期觀測(cè)值上升了180%,比2007年奧運(yùn)期間觀測(cè)值降低了10%;PM2.5日均質(zhì)量濃度平均值為 102.5μg/m3,比2008年奧運(yùn)期間觀測(cè)值上升了126%,比2007年奧運(yùn)期間觀測(cè)值上升了 31%;由此可見(jiàn),2008年嚴(yán)格的控制措施對(duì)奧運(yùn)期間空氣質(zhì)量的改善取得很好的短期效果,但2009年奧運(yùn)同期北京地區(qū)大氣顆粒物尤其是PM10質(zhì)量濃度有很大程度的反彈,說(shuō)明北京奧運(yùn)會(huì)結(jié)束之后控制措施的終止,尤其是采石采礦企業(yè)、建筑活動(dòng)、土石方工程以及汽車(chē)單雙號(hào)限行的恢復(fù),大大增加了大氣粗顆粒物的濃度.
圖1 2009年8月北京市主要?dú)庀髤?shù)及大氣顆粒物質(zhì)量濃度時(shí)間序列Fig.1 Time series of meteorological parameters and PM concentrations during August 2009 in Beijing
表1 北京市2009年8月大氣顆粒物質(zhì)量濃度日均值及PM2.5/PM10值與其他研究比較Table 1 Daily PM mass concentrations and PM2.5/PM10during August 2009 in Beijing and other data
2009年8月PM2.5/PM10平均值為0.56,明顯低于2008年奧運(yùn)期間觀測(cè)值0.72,可能原因是為保障奧運(yùn)會(huì)順利進(jìn)行采取的一些措施(如對(duì)污染較重的工廠進(jìn)行外遷、對(duì)揚(yáng)塵和建筑塵等污染源進(jìn)行控制)對(duì) 2008年粗粒子污染水平的改善作用更為明顯[12],加之 2008年奧運(yùn)期間降水較多,降水對(duì)粗粒子的有效沖刷作用大于細(xì)粒子,故2008年奧運(yùn)期間 PM2.5/PM10平均值明顯高于2009年8月觀測(cè)值.但 2009年 8月PM2.5/PM10平均值高于2007年同期及2001和2002年7月觀測(cè)值,可能與2009年北京地區(qū)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量增加,機(jī)動(dòng)車(chē)排放量增加,導(dǎo)致細(xì)粒子質(zhì)量濃度升高有關(guān).觀測(cè)期間污染天氣條件下 PM2.5質(zhì)量濃度為清潔天氣的3.9倍,PM10質(zhì)量濃度為清潔天氣的 2.4倍,污染天氣條件下 PM2.5/PM10值明顯升高,說(shuō)明污染天氣條件下細(xì)粒子對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)更大,細(xì)粒子濃度升高是引起顆粒物污染的主要原因.
2.2 大氣顆粒物中主要水溶性離子
由表2可知,2009年8月PM10、PM2.5中總水溶性離子(TWSI)質(zhì)量濃度為82.0和62.9μg/m3分別占PM10、PM2.5質(zhì)量濃度的43.1%和61.4%,說(shuō)明水溶性離子是大氣顆粒物的重要組成部分.PM2.5中總水溶性離子質(zhì)量濃度占顆粒物質(zhì)量濃度百分比較PM10高,說(shuō)明PM2.5中二次污染物相對(duì)含量較高.此外,大氣氣溶膠中 NO3-與SO42-的摩爾濃度比([NO3-]/[SO42-])可以用來(lái)比較移動(dòng)源(如機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣)和固定源(如燃煤、石油等)對(duì)大氣中硫和氮的相對(duì)污染貢獻(xiàn)[19].觀測(cè)期間 PM10、PM2.5中[NO3-]/[SO42-]平均值為1.14和0.92,比值較高,說(shuō)明移動(dòng)源成為北京地區(qū)重要的大氣顆粒物污染來(lái)源.
表2 北京地區(qū)大氣顆粒物中水溶性離子日均質(zhì)量濃度與NO3-/SO42-值Table 2 Daily mass concentrations of water-soluble ions in PM in Beijing and the values of NO3-/SO42-
與清潔天氣相比,污染天氣條件下 PM10、PM2.5中總水溶性離子(TWSI)質(zhì)量濃度及TWSI/PM10和TWSI/PM2.5均升高,說(shuō)明污染天氣條件下大氣顆粒物中二次污染物相對(duì)含量升高.PM10和 PM2.5中主要水溶性離子質(zhì)量濃度均有不同程度的升高,但各種離子占總水溶性離子百分比變化較大.如圖 2所示,污染天氣條件下PM10與PM2.5中NO3-/TWSI和NH4+/TWSI升高,SO42-/TWSI下降或基本不變,Ca2+/TWSI減小,Cl-/TWSI、Na+/TWSI、K+/TWSI和 Mg2+/TWSI變化較小.
污染天氣條件下PM10和PM2.5中NO3-質(zhì)量濃度及 NO3-/TWSI升高,SO42-/TWSI下降或基本保持不變, [NO3-]/[SO42-]大幅升高,說(shuō)明污染天氣條件下北京交通源污染嚴(yán)重,固定源對(duì)污染天氣顆粒物濃度升高的貢獻(xiàn)相對(duì)較小,可能是 2008年奧運(yùn)前對(duì)北京及周邊地區(qū)污染嚴(yán)重的工業(yè)外遷及拆除等措施為北京市空氣質(zhì)量的長(zhǎng)期改善起到重要作用[11],這些持久性措施也有效地減少了 2009年北京地區(qū) SO2排放,從而降低了大氣中 SO42-的污染.而汽車(chē)等交通源排放的 NOx仍然是北京大氣中的重要污染物,并且隨著奧運(yùn)會(huì)后機(jī)動(dòng)車(chē)單雙號(hào)限行的解禁和北京市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的逐年增加,NO3-的污染問(wèn)題會(huì)越來(lái)越突出[18-21].
2.3 大氣顆粒物與氣象條件相關(guān)性分析
由圖3可知,觀測(cè)期間北京夏季盛行東南風(fēng),其次為北風(fēng)和東北風(fēng).在東南風(fēng)條件下,氣流帶來(lái)天津、唐山方向的污染氣團(tuán),大氣顆粒物濃度高.在北風(fēng)和東北風(fēng)條件下,氣流來(lái)自長(zhǎng)城以北較為清潔的地區(qū),大氣顆粒物濃度較低.整體看來(lái),風(fēng)向風(fēng)速對(duì)北京市空氣質(zhì)量影響很大,在 0.5~1.0m/s的東南風(fēng)條件下觀測(cè)期間大氣顆粒物質(zhì)量濃度最高,空氣污染也最為嚴(yán)重.2009年 8月1~8日主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng),此時(shí)間段大氣顆粒物濃度較高,PM10質(zhì)量濃度超過(guò)國(guó)家二級(jí)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).9~12日為東北風(fēng),風(fēng)速較小,大氣顆粒物濃度降低,PM2.5/PM10比值較低.13~17日主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng),其中 14日、15日和 17日風(fēng)速較大,日均矢量風(fēng)速分別為 1.79,1.74,2.33m/s,此時(shí)PM10質(zhì)量濃度超過(guò)150μg/m3,PM2.5/PM10比值較高.19日出現(xiàn)降水過(guò)程,降水過(guò)后PM10、PM2.5質(zhì)量濃度明顯降低.20、21日為靜風(fēng)天氣,大氣顆粒物質(zhì)量濃度升高不大,而 23~25日期間主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng),風(fēng)速較小,PM10、PM2.5質(zhì)量濃度持續(xù)上升,8月25日出現(xiàn)觀測(cè)期間顆粒物日均濃度最大值.26~28日主導(dǎo)風(fēng)向轉(zhuǎn)為北風(fēng)和東北風(fēng),風(fēng)速較大,此時(shí)觀測(cè)到北京地區(qū)大氣顆粒物質(zhì)量濃度與PM2.5/PM10值均明顯降低.29、30日主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng),大氣PM10、PM2.5質(zhì)量濃度積累升高.
圖2 PM2.5和PM10中主要水溶性離子的百分組成Fig.2 The percent of different inorganic compounds of total water-soluble ions in PM2.5and PM10
從圖 1還可以看出,大氣顆粒物質(zhì)量濃度和PM2.5/PM10值與相對(duì)濕度有較好的相關(guān)性,與溫度相關(guān)性不大,可能原因是高濕度有利于顆粒物尤其是細(xì)粒子的生成[22],而溫度對(duì)大氣顆粒物的影響較為復(fù)雜.
此外,降水也是北京地區(qū)大氣顆粒物濃度降低的重要原因之一.2009年 8月 19日1:00~12:00為中雨天氣,表3和表4列出了降水前后大氣顆粒物與顆粒物中水溶性離子質(zhì)量濃度及去除率.去除率采用公式 γi=(1-Ci,rain/Ci)×100%,式中:Ci,rain為降水日大氣顆粒物或顆粒物中水溶性離子質(zhì)量濃度日均值; Ci為降水日前1d大氣顆粒物或顆粒物中水溶性離子質(zhì)量濃度日均值.由表 4可以看出,降水對(duì)顆粒物及顆粒物中水溶性離子的沖刷作用很強(qiáng),對(duì)大氣顆粒物PM2.5和PM10的去除率約為75%,對(duì)顆粒物中水溶性離子去除率相差較大,其中降水對(duì)大多數(shù)離子的去除率超過(guò)60%,但對(duì)PM2.5中F-、Mg2+和Ca2+去除率較低,可能與3種離子在PM2.5中含量較低有關(guān).
圖3 不同風(fēng)向風(fēng)速條件下的PM2.5與PM10濃度Fig.3 Concentrations of PM2.5and PM10under different wind directions and speeds
表3 降水前后大氣顆粒物PM2.5、PM10及顆粒物中水溶性離子質(zhì)量濃度(μg/m3)Table 3 The mean daily mass concentrations of PM2.5、PM10and water-soluble ions in rain periods (μg/m3)
表4 降水過(guò)程大氣顆粒物PM2.5、PM10及顆粒物中水溶性離子去除率Table 4 The removal rate of PM2.5、PM10and water-soluble ions in rain periods
2.4 PM2.5中硫和氮的氧化速率
通常用硫和氮的氧化速率SOR和NOR來(lái)表示二次氣溶膠的形成、轉(zhuǎn)化過(guò)程,其定義分別為SOR=nss-SO42-/(nss-SO42-+SO2);NOR=NO3-/(N O3-+NO2),式中:nss-SO42-指PM2.5中非海鹽SO42-摩爾濃度;NO3-指 PM2.5中 NO3-摩爾濃度; SO2、NO2為氣態(tài) SO2和 NO2摩爾濃度.前人研究表明,SOR值<0.10時(shí)大氣中以一次污染物 SO2為主, SOR>0.10說(shuō)明大氣中發(fā)生SO2向SO42-轉(zhuǎn)化反應(yīng),SOR越大,大氣中發(fā)生光化學(xué)氧化過(guò)程越激烈,大氣中存在的SO42-越多[23].2009年8月觀測(cè)到北京地區(qū)PM2.5中SOR平均值為0.61,遠(yuǎn)高于 0.10,說(shuō)明大氣中硫多以 SO42-形式存在.NOR平均值為0.14,比SOR值低,說(shuō)明與SO2相比,NO2向NO3-的轉(zhuǎn)化率或氧化程度較低.通過(guò)對(duì)比北京地區(qū)夏季大氣顆粒物PM2.5中和晝夜質(zhì)量濃度發(fā)現(xiàn)質(zhì)量濃度夜間低于日間,而 NO3-質(zhì)量濃度夜間高于日間(表 5).夏季日間高 O3濃度及強(qiáng)太陽(yáng)輻射得條件有利于SO2向SO42-的生成轉(zhuǎn)化,同時(shí)日間大氣活動(dòng)頻繁,SO42-易受遠(yuǎn)距離傳輸帶來(lái)的外地污染物的影響,因此日間 SO42-濃度較高.夜間相對(duì)濕度高、溫度較低,有利于可逆反應(yīng)HNO3(g) + NH3(g)? NHNO(s)生成顆粒物態(tài)的硝酸鹽,同時(shí)NO-433
主要受局地源影響,夜間逆溫層較低,不利于污染物擴(kuò)散,因此夜間NO3-濃度高于白天.
表 5 2009年8月PM2.5中 SO42-、NO3-與相關(guān)氣體濃度及氣象因素值Table 5 The concentrations of SO42-, NO3-, NH4+in PM2.5, gaseous precursors and meteorological parameters during August 2009
3.1 北京市2009年8月大氣顆粒物PM10、PM2.5質(zhì)量濃度日均值分別為 176.9μg/m3和102.5μg/m3.PM10質(zhì)量濃度比2008年觀測(cè)值上升了 180%,比 2007年降低了 10%;PM2.5質(zhì)量濃度比2008年觀測(cè)值上升了126%,比2007年上升了31%.
3.2 污染天氣條件下PM2.5/PM10和[NO3-/SO42-]大幅升高,NO3-/TWSI增大,而 SO42-/TWSI有所降低或基本不變,表明污染天氣條件下細(xì)粒子大量生成,北京奧運(yùn)的持久性措施(污染企業(yè)搬遷或拆除等)有效控制了 SO42-濃度,而汽車(chē)等交通源導(dǎo)致NO3-污染問(wèn)題較嚴(yán)重,交通源成為北京地區(qū)重要的大氣污染源.
3.3 風(fēng)向風(fēng)速對(duì)北京市大氣顆粒物濃度影響很大.觀測(cè)期間的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)或東南風(fēng),以及北風(fēng)或和東北風(fēng),當(dāng)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)或東南風(fēng)時(shí)北京大氣顆粒物濃度顯著上升,其中0.5~1.0m/s的東南風(fēng)條件下污染最嚴(yán)重,而主導(dǎo)風(fēng)向變?yōu)楸憋L(fēng)或東北風(fēng)時(shí)大氣顆粒物污染有明顯改善.
[1] 楊復(fù)沫,馬永亮.細(xì)微大氣顆粒物PM2.5及其研究概況 [J]. 世界環(huán)境, 2000,(4):32-34.
[2] 謝 驊,王庚辰.北京市大氣細(xì)粒態(tài)氣溶膠的化學(xué)成分研究 [J].中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2001,21(5):432-435.
[3] 謝 鵬,劉曉云,劉兆榮,等.我國(guó)人群大氣顆粒物污染暴露-反應(yīng)關(guān)系的研究 [J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2009,29(10):1034-1040.
[4] Schwartz J, Dockery D, Neas L. Is daily mortality associated specifically with fine particles? [J]. Journal of the Air and Waste Management Association (1995), 1996,46(10):927-939.
[5] Ostro B. Fine particulate air pollution and mortality in two Southern California counties [J]. Environmental Research,1995,70(2):98-104.
[6] Takeuchi M, Okochi H, Igawa M. Characteristics of water-soluble components of atmospheric aerosols in Yokohama and Mt.Oyama, Japan from 1990 to 2001 [J]. Atmospheric Environment,2004,38(28):4701-4708.
[7] Wang Y, Zhuang G, Sun Y, et al. The variation of characteristics and formation mechanisms of aerosols in dust, haze, and clear days in Beijing [J]. Atmospheric Environment, 2006,40 (34):6579-6591.
[8] 王京麗,謝 莊,張遠(yuǎn)航,等.北京市大氣細(xì)粒子的質(zhì)量濃度特征研究 [J]. 氣象學(xué)報(bào), 2004,62(1):104-111.
[9] Wang Y, Zhuang G, Tang A, et al. The ion chemistry and the source of PM2.5aerosol in Beijing [J]. Atmospheric Environment,2005,39(21):3771-3784.
[10] Wang T, Nie W, Gao J,et al. Air quality during the 2008 Beijing Olympics: secondary pollutants and regional impact [J].Atmospheric Chemistry and Physics Discussions, 2010,10:12433-12463
[11] 汪偉峰,王迎紅,王莉莉,等.北京奧運(yùn)會(huì)期間奧運(yùn)村站空氣質(zhì)量的觀測(cè)與研究 [J]. 環(huán)境科學(xué)研究, 2010,23(1):48-54.
[12] Wang W, Primbs T, Tao S, et al. Atmospheric Particulate Matter Pollution during the 2008 Beijing Olympics [J]. Environmental Science and Technology, 2009,43 (14):5314-5320.
[13] Zhou Y, Wu Y, Yang L, et al. The impact of transportation control measures on emission reductions during the 2008 Olympic Games in Beijing, China [J]. Atmospheric Environment, 2010,44(3):285-293.
[14] 吳方堃,王躍思,安俊琳,等.北京奧運(yùn)時(shí)段 VOCs濃度變化,臭氧產(chǎn)生潛勢(shì)及來(lái)源分析研究 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2010,31(1):10-16.
[15] Streets D, Fu J, Jang C, et al. Air quality during the 2008 Beijing Olympic Games [J]. Atmospheric Environment, 2007,41(3):480-492.
[16] Wang T, Wong H, Tang J, et al. On the origin of surface ozone and reactive nitrogen observed at a remote mountain site in the northeastern Qinghai-Tibetan Plateau, western China [J].Geophysical Research, 2006,111:D08303.
[17] 胡 敏,趙云良,何凌燕,等.北京冬,夏季顆粒物及其離子成分質(zhì)量濃度譜分布 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2005,26(4):1-6.
[18] 中華人民共和國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-1996).
[19] Arimoto R, Duce R A, Savoie D L, et al. Relationships among aerosol constituents from Asia and the North Pacific during PEM-west [J]. Journal of Geophysical Research, 1996,101(D1):2011-2024.
[20] 李 林,郝吉明,胡京南.北京市能源利用對(duì)空氣質(zhì)量的影響分析和預(yù)測(cè) [J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2005,25(6):746-750.
[21] Chen J, Wang W, Zhang J, et al. Characteristics of gaseous pollutants near a main traffic line in Beijing and its influencing factors [J]. Atmospheric Research, 2009,94(3):470-480.
[22] 胡 敏,劉 尚,吳志軍,等.北京夏季高溫高濕和降水過(guò)程對(duì)大氣顆粒物譜分布的影響 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2006,27(11):2293-2298.
[23] Truex T, Pierson W, McKee D. Sulfate in diesel exhaust [J].Environmental Science and Technology, 1980,14(9):1118-1121.
Characteristics of particulate matter pollution during August 2009 in Beijing.
WANG Lin-lin1, WANG Shu-lan2,WANG Xin-feng1, XU Zheng1, ZHOU Sheng-zhen1, YUAN Chao1,YU Yang-chun1, WANG Tao1,2,3,WANG Wen-xing1,2*(1. Environment Research Institute of Shandong University, Jinan 250100, China;2.Chinese Research Academy of Environmental Science, Beijing 100012, China;3.Department of Civil and Structural Engineering, the Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China). China Environmental Science, 2011,31(4):553~560
In order to investigate the characteristics of air quality of atmospheric particulate matter pollution in Beijing one year after the 2008 Olympic Games, particulate matter samples were collected in Beijing during August 2009. The daily mass concentrations of particles were measured and ions in them were also analyzed. Results showed that the mean daily mass concentrations of PM10and PM2.5in Beijing were 176.9 μg/m3and 102.5 μg/m3in August 2009, respectively.The concentrations of PM10in 2009 were 180% higher than those in the same period of 2008 and 10% lower than those in 2007. The observed PM2.5concentrations in 2009 were 126% higher than 2008 and 31% higher than 2007. Water-soluble ions were the major components and accounted for 43% and 61% of PM10and PM2.5, respectively. The ratios of PM2.5/PM10and NO3-/SO42-were much higher in polluted days than those in clear days, and the local mobile emission was the major polluted source in Beijing. The concentrations of PM10and PM2.5were significantly influenced by the weather conditions such as wind speed, wind direction and the rainfall process. Heavy particulate matter pollution was presented in case of southeast wind with wind speed of 0.5~1.0 m/s.
Beijing particulate matter;water-soluble ions;Beijing Olympic Games
X513
A
1000-6923(2011)04-0553-08
2010-08-05
國(guó)家“973”項(xiàng)目(2005CB422203);山東省環(huán)境保護(hù)科技計(jì)劃項(xiàng)目(2006045)
* 責(zé)任作者, 工程院院士, wxwang@sdu.edu.cn
王琳琳(1984-),女,山東威海人,山東大學(xué)環(huán)境研究院碩士研究生,研究方向?yàn)榇髿猸h(huán)境化學(xué).