延安大學(xué)SO2污染特征分析

王 建，祁迎春，張新娟，張 佳

（延安大學(xué)石油工程與環(huán)境工程學(xué)院，陜西延安716000）

延安大學(xué)SO2污染特征分析

王 建，祁迎春，張新娟，張 佳

（延安大學(xué)石油工程與環(huán)境工程學(xué)院，陜西延安716000）

為分析延安大學(xué)校園大氣中SO2污染特征，采用甲醛吸收—副玫瑰苯胺分光光度法分別在采暖期和非采暖期測(cè)定了不同功能區(qū)（交通區(qū)、生活區(qū)、教學(xué)區(qū)）SO2日濃度變化。結(jié)果表明，監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)，SO2的平均濃度均達(dá)到國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。延安大學(xué)校園大氣中SO2濃度在采暖期大于非采暖期，高峰值分別在10∶00－10∶45和19∶00－19∶45兩個(gè)時(shí)間段，SO2濃度日最低值在14∶00－14∶55時(shí)段。空間分布上：在采暖期，交通區(qū)的SO2日平均濃度最高，其次是生活區(qū)，教學(xué)區(qū)最低。非采暖期生活區(qū)最高，交通區(qū)和教學(xué)區(qū)比較接近。

功能區(qū)；二氧化硫；污染特征

隨著工業(yè)化進(jìn)程的提高，以各種方式排入大氣的污染物也隨之增加，大氣中的污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物和可吸人固體顆粒物。二氧化硫是形成酸雨的最主要原因，受到廣泛關(guān)注［1－3］。延安城區(qū)能源消耗以煤炭為主，煤煙排放量較大［4，5］，同時(shí)由于三面環(huán)山，川道狹窄，極易形成逆溫和靜風(fēng)天氣，導(dǎo)致污染物積聚［6］，1998年以來(lái)，延安市政府采取了“改換煤種，源頭控制”的舉措，使大氣環(huán)境質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)［7］。為了解延安大學(xué)校園空氣質(zhì)量，本研究分別對(duì)延安大學(xué)主校區(qū)的空氣質(zhì)量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析了SO2污染特征及其來(lái)源，為大氣污染治理工作提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣方法

以功能區(qū)（交通區(qū)、生活區(qū)和教學(xué)區(qū)）布點(diǎn)，分別在采暖期和非采暖期連續(xù)監(jiān)測(cè)3天，每天氣候條件相差不大（均為晴天，微風(fēng)），每天采集5次，每次45 min，采集時(shí)段根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合延安大學(xué)主校區(qū)的實(shí)際情況，確定為7∶00、10∶00、14∶00、16∶00、 19∶00這5個(gè)時(shí)間段［9］。

1.2 測(cè)定方法

空氣中SO2的測(cè)定采用甲醛吸收—副玫瑰苯胺分光光度法［8］（HJ482－2009），其它測(cè)定均按儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.3 評(píng)價(jià)方法

以《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095—1996）中的二類標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）［9］作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)SO2的分級(jí)濃度限值對(duì)延安大學(xué)主校區(qū)SO2的污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表1 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095—1996）

2 結(jié)果與分析

2.1 不同功能區(qū)SO2濃度比較

SO2具有空間污染的特征［10］，各功能區(qū)人們的生產(chǎn)生活方式不同，SO2濃度的高低也有所不同。

圖1和圖2是各功能區(qū)SO2日平均濃度，可以看出，采暖期，各功能區(qū)SO2濃度大小依次是交通區(qū)＞教學(xué)區(qū)＞生活區(qū)，主要原因是交通區(qū)車流量大，SO2日平均濃度相對(duì)較大。教學(xué)區(qū)在交通區(qū)旁邊，受到交通區(qū)汽車尾氣排除出的SO2的影響，因此，濃度較生活區(qū)較大。生活區(qū)雖然有鍋爐等燃煤設(shè)備，但由于煙囪較高且空間較大，污染物擴(kuò)散能力強(qiáng)，SO2濃度最低。非采暖期SO2日平均濃度大小依次是生活區(qū)最高，交通區(qū)和教學(xué)區(qū)SO2日平均濃度相差不大，SO2濃度與風(fēng)向、風(fēng)速、大氣穩(wěn)定度等氣象條件密切相關(guān)，根據(jù)茆永鋒等人的相關(guān)研究，低云量越大，大氣污染程度越嚴(yán)重［11］。因此，造成這一現(xiàn)象的主要原因可能與當(dāng)天的氣象條件有關(guān)。

圖1 采暖期各功能區(qū)SO2濃度

圖2 非采暖期各功能區(qū)SO2濃度

2.2 不同功能區(qū)SO2日變化規(guī)律

采暖期和非采暖期各功能區(qū)SO2濃度小時(shí)均值均達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)圖3和圖4。由圖可知，從上午7∶00—10∶45時(shí)間段，SO2的濃度呈增大趨勢(shì)，10∶00—10∶45時(shí)SO2濃度達(dá)到高峰值，主要原因除了早上供暖，早晨城市邊界層高度較低，大氣稀釋能力較弱，上班高峰期城市交通污染源的排放強(qiáng)度較大也是一個(gè)重要原因。隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的增強(qiáng)，城市大氣邊界層逐漸升高，大氣污染物的擴(kuò)散稀釋能力也逐漸增強(qiáng)，加之中午時(shí)段不供暖，減少了煤燃燒產(chǎn)生的SO2，因此，從10∶45—14∶45時(shí)間段污染物濃度呈減小的趨勢(shì)，14∶00時(shí)達(dá)到日最低值。此后（14∶45—19∶45）污染物濃度又呈增大的趨勢(shì)，傍晚19∶00時(shí)，隨著車流量的增加及供暖的開(kāi)始SO2又達(dá)到峰值。

圖3 采暖期SO2濃度日變化特征

圖4 非采暖期SO2濃度日變化特征

2.3 采暖期和非采暖期SO2濃度變化

圖5 生活區(qū)采暖期與非采暖期SO2濃度

圖6 交通區(qū)采暖期與非采暖期SO2濃度

圖7 教學(xué)區(qū)采暖期與非采暖期SO2濃度

圖5、圖6和圖7分別是三個(gè)功能區(qū)采暖期和非采暖期SO2濃度，由圖可知，三個(gè)功能區(qū)采暖期SO2濃度高于非采暖期，因此，采暖期煤的燃燒是導(dǎo)致SO2污染的原因之一。生活區(qū)，上午7∶00—14∶00采暖期SO2濃度大于非采暖期，且兩者濃度之差呈現(xiàn)逐漸縮小的趨勢(shì)，在14∶00—16∶00兩者濃度幾乎相等，在傍晚19∶00—19∶40時(shí)段采暖期SO2濃度又逐漸大于非采暖期。生活區(qū)供暖時(shí)鍋爐燃煤釋放SO2是導(dǎo)致采暖期和非采暖期SO2濃度差值早晚高中午低的主要原因。交通區(qū)，采暖期與非采暖期SO2濃度差值由早到晚逐漸減小，到傍晚時(shí)基本相等。教學(xué)區(qū)，采暖期與非采暖期SO2濃度差值在10∶00時(shí)最低，其他時(shí)間基本保持不變。

3 結(jié)論

（1）空間上SO2濃度變化特征為：采暖期，交通區(qū)的污染物濃度高于生活區(qū)，教學(xué)區(qū)最低。非采暖期生活區(qū)SO2濃度最高，交通區(qū)和教學(xué)區(qū)非常接近。

（2）監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)，延安大學(xué)SO2濃度均達(dá)到國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）采暖期和非采暖期各功能區(qū)SO2濃度的日變化均呈雙峰分布。最高值出現(xiàn)在早上10∶00—10∶45和晚上19∶00—19∶45，在14∶00—14∶45時(shí)達(dá)到日最低值。

（4）各功能區(qū)采暖期SO2濃度都高于非采暖期。

［1］楊家艷，張峻.論上海市大氣污染及防治措施［J］.職業(yè)衛(wèi)生與應(yīng)急救援，2001，19（4）：222—223.

［2］高煜中，潘華盛，張桂華，等.氣象條件變化對(duì)哈爾濱市空氣質(zhì)量的影響［J］.氣象科技，2003，31（6）：361—365.

［3］吳兌，鄧雪姣，林愛(ài)蘭，等.廣東省空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)［J］.氣象科技，2003，31（6）：351—355.

［4］王椒英.煤對(duì)我國(guó)大氣污染的影響及對(duì)策［J］.潔凈煤技術(shù).2005.11（1）：69－72.

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［6］張強(qiáng).地形和逆溫層對(duì)蘭州市污染物輸送的影響［J］.中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2001，21（3）：230—234.

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［8］國(guó)家環(huán)境保護(hù)局科技標(biāo)準(zhǔn)司.HJ482－2009，環(huán)境空氣SO2的測(cè)定甲醛吸收－副玫瑰苯胺分光光度法［S］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2009.

［9］國(guó)家環(huán)境保護(hù)局科技標(biāo)準(zhǔn)司.GB3095－1996，環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

［10］夏秋穎，陸洲，李成文，等.沈陽(yáng)市新城子區(qū)大氣中二氧化硫污染特征分析［J］.環(huán)境保護(hù)科學(xué)2000，26：7—10.

［11］茆永鋒，黃宇杰，侯春燕，等，延安市城區(qū)大氣污染特征及影響因素［J］.延安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，24（2）：49—52.

［責(zé)任編輯 李曉霞］

Analysis of Pollution Characteristics of SO2in Yanan University Areas

WANG JIAN，QIYing-chun，ZHANG Xin-juan，ZHANG JIA
（School of Petroleum and Environmental Engineering，Yanan University，Yanan 716000，China）

In order to analyse the pollution characteristics of SO2in Yanan University，we measure the changes of sulfur dioxide concentration in the heating period and the non－h(huán)eating period of the different functional areas（traffic area，living area and teaching area）.The results showed thatmonitoring period，the average concentration of sulfur dioxide to achieve the national ambient air quality standard was primary standard.Sulfur dioxide concentration of the Yanan University in the heating period was greater than the non－h(huán)eating period，the trend of concentration first increased，then decreased and finally increased again in one day，two peak values are in the 10∶00－10∶45 and 19∶00－19∶45 time period，the sulfur dioxide concentration wasminimum during 14∶00－14∶45 time period in one day.In space，traffic area.The daily average concentration of SO2was the highest in heating period.，the second was the living area.，lowest teaching area.In the non－h(huán)eating period，The highestwas living area，traffic area was close to teaching area.

functional zone；sulfur dioxide；pollution characteristics

X51

A

1004－602X（2014）03－0052－03

10.13876/J.cnki.ydnse.2014.03.052

2014-06-08

延安大學(xué)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目（YD2012－12）；陜西省高水平大學(xué)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（2013SXTS03）

王 建（1982—），男，陜西延安人，延安大學(xué)講師。