大氣污染物濃度變化規(guī)律分析與大氣質量評價

姚鵬飛

摘 要：對大氣污染物濃度的變化特征進行研究，能提高大氣質量評價結論的代表性和準確性，為預防和防治大氣污染提供有效論據(jù)。本文將對一些典型的大氣污染物的濃度變化特征進行探究，主要包括探究月濃度變化情況和小時濃度變化情況兩方面，并對大氣質量評價方法進行分析。

關鍵詞：大氣污染物；變化規(guī)律；大氣質量

1 引言

隨著時代的進步，社會的發(fā)展，人們的生活品質不斷提高，人們對生態(tài)環(huán)境的關注度越來越高，環(huán)境保護意識逐漸提高，對大氣質量水平的關注越來越多。對大氣污染物進行有效監(jiān)測，找出其污染特征與人類生產(chǎn)活動的聯(lián)系，可為防治污染、預防污染提供有效指引。

2 大氣污染物濃度的變化情況

2.1 大氣污染物的月濃度變化情況

本文以某地區(qū)為研究對象，對其大氣二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）以及可吸入顆粒物（PM10）的濃度進行監(jiān)測，并將其12個月的濃度進行統(tǒng)計，統(tǒng)計結果見表1。

表1 1-6月份各污染物的濃度統(tǒng)計 （單位：mg/m3）

通過對以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，三種污染物濃度變化趨勢基本相同，均在3～4月達到全年最高濃度，4～7月持續(xù)降低，8～10月緩慢上升并基本保持平穩(wěn)，11～2月緩慢降低。影響污染物濃度變化的原因主要包括不同季節(jié)氣象條件的變化、人們生活生產(chǎn)活動。氣象條件的影響主要為云量、大氣穩(wěn)定度和風速風向的變化對污染物擴散的影響。云量低時限制了污染物的高空擴散。當大氣層結不穩(wěn)定，熱力湍流發(fā)展旺盛，對流強烈，污染物易擴散，但是全層不穩(wěn)定時，污染物不易擴散到遠處。當大氣層結穩(wěn)定時，湍流受到抑制，污染物不易擴散稀釋，特別當逆溫層出現(xiàn)時，通常風力弱或無風，低空像蒙上一個“蓋子“，使污染物聚集地表，造成嚴重污染。風速風向直接影響污染物的擴散速度和擴散距離，如來風風向為高污染區(qū)域，甚至加重污染。該地區(qū)3～4月平均風速低，陰霾天氣為主，污染物擴散差。4～7月氣象條件活躍，污染物擴散好。8～10月風向由南轉北，北面區(qū)域的污染物南吹，引起濃度升高。11～2月仍以北風為主，冬季氣象活動由弱緩慢轉向活躍，污染物質擴散增強。

2.2 大氣污染物的小時變化情況

在對污染物小時濃度變化特征進行分析時，選定以臭氧（O3）為研究對象，一年內O3濃度隨小時的變化趨勢見圖1。O3在早上6點到7點之間的濃度最低，在下午5點左右濃度最高，在7點到下午5點之間呈上升趨勢。在下午5點后呈下降趨勢，在夜間臭氧的濃度始終比白天低[1]。

空氣中臭氧的產(chǎn)生來源為特定氣象條件下，在光輻照作用下，空氣中的氮氧化物和揮發(fā)性有機物（如烴類）等物質發(fā)生反應產(chǎn)生，即光化學反應。白天光照強烈，臭氧產(chǎn)生條件適宜，夜間無強光輻照，反應減弱。臭氧產(chǎn)生條件之一的氮氧化物量與人類活動關系密切，主要來源為機動車尾氣、化石燃料燃燒廢氣等，白天人類生產(chǎn)生活活動活躍，產(chǎn)生量多，夜間產(chǎn)生量減少。

3 大氣質量評價方法

3.1 大氣質量指數(shù)的計算

進行大氣質量指數(shù)評價時，需要根據(jù)實際情況進行分類計算。若實際操作中污染物主要來源為尾氣排放，則可根據(jù)尾氣物排放高峰期、排放低峰期進行分類，其中尾氣排放高峰期二氧化氮以及二氧化硫的含量在2013年分別為25%，15%。在2014年的含量分別為25.3%以及7.5%，2015年的含量分別為21.8%以及5.7%。2016年的含量分別為23.5%以及1.6%，2017年含量分別為25%以及1.9%。在尾氣排放低峰期，二氧化氮以及二氧化硫的含量在2014年分別為13.4%以及2.4%，在2015年的含量分別為15.4%以及1.7%，在2016年含量分別為15.3%以及1.0%，在2017年含量分別為12.9%以及0.7%。通過以上數(shù)據(jù)能夠分析出，尾氣排放高峰期，大氣中污染物的整體含量大于尾氣排放低峰期的污染物含量。2013年尾氣排放高峰期的大氣污染指數(shù)為0.63，2014年污染指數(shù)為0.60，2015年的大氣污染指數(shù)為0.61，2016年的大氣污染指數(shù)為0.60，2017年的大氣污染指數(shù)為0.60。在尾氣排放低峰期，2014年的大氣污染指數(shù)為0.46，2015年大氣污染指數(shù)為0.46，2016年大氣污染指數(shù)為0.48，2017年的大氣污染指數(shù)為0.43。通過以上數(shù)據(jù)能夠看出，在尾氣排放高峰期，大氣污染指數(shù)整體小于尾氣排放低峰期的污染指數(shù)，由此可以看出，在尾氣排放高峰期，空氣質量整體較差。

3.2 大氣污染物與大氣質量的關系

季節(jié)不同，大氣中污染物含量也不同，對大氣污染物含量與大氣質量關系進行研究時，需結合不同季節(jié)的污染特征進行。冬天，大氣中的主要污污染物為TSP，大氣中的TSP濃度越高，大氣質量越低。夏天，大氣中的主要污染物為降塵，大氣中的降塵濃度越高，大氣質量越低。由此可得，在對大氣質量進行評價的過程中，需要根據(jù)大氣中實際污染物種類、含量進行綜合評價，不能僅僅根據(jù)一種污染物對其進行計算[2]。

4 結束語

綜上所述，隨著人們的生態(tài)環(huán)境保護意識越來越高，如何提升大氣質量正成為越來越多人關注的問題。本文通過對大氣污染物濃度的變化情況以及大氣質量評價方法進行研究發(fā)現(xiàn)，對污染特征進行研究，結合地域污染特征，進行全面的污染物監(jiān)測，能提高空氣質量評價的準確性和代表性，可為有效預防、防治污染提供理論支持。

參考文獻：

[1] 王陸平.大氣質量評價模型和監(jiān)測點位優(yōu)化研究[D].西安科技大學，2017.

[2] 王儉，胡筱敏，馮永新，鄭龍熙.一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的大氣質量評價模型[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2016（5）：92～94.