花溪大氣污染物濃度變化特征分析

吳丹　朱應(yīng)明　夏大偉　袁秀

摘 要：選用貴陽(yáng)市花溪站2013年1月～2015年6月大氣污染物濃度逐時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)，分析大氣污染物日、月變化特征，結(jié)合降水觀測(cè)資料分析在降水、非降水天氣條件下的差異。結(jié)果表明：花溪區(qū)首要污染物為PM2.5；降水能有效降低污染物的濃度，減輕大氣污染程度；SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的月變化具有單谷型特征，峰值出現(xiàn)在冬季，最低值出現(xiàn)在夏季，O3的月變化具有雙峰型特征，分別在春季5月、秋季10月出現(xiàn)峰值，冬季與夏季出現(xiàn)最低值。；SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的日變化具有相同的雙峰型變化特征，峰值分別出現(xiàn)在上午9：00～11：00及下午20：00～21：00，與城市的早晚上下班高峰時(shí)段重合，可以印證機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放對(duì)大氣污染的程度之大。O3的日變化為單峰型，峰值出現(xiàn)在下午15：00～16：00，O3的濃度的變化主要受太陽(yáng)輻射的影響，與城市的人類(lèi)活動(dòng)關(guān)系不大。

關(guān)鍵詞：污染物濃度；變化分析

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，大氣污染問(wèn)題愈加突出，人們對(duì)大氣污染的關(guān)注度加大，對(duì)空氣中的污染源、可吸入顆粒物的研究增多。本文采用花溪站2013年1月～2015年6月大氣污染物濃度逐時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析日、月變化特征，結(jié)合降水觀測(cè)資料分析在降水、非降水天氣條件下的差異。

一、資料與方法

采用貴陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站花溪監(jiān)測(cè)站2013年1月～2015年6月SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5等6中大氣污染物濃度逐時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及花溪國(guó)家氣象站2013年1月～2015年6月逐日降水觀測(cè)數(shù)據(jù)，降水資料時(shí)間范圍為前一天21：00～當(dāng)天20：00，分別分析大氣污染的日、月變化特征和在雨日（R≥1.0mm）與非雨日（R≤0.0mm）的變化特征。

二、結(jié)果與分析

（一）大氣污染物濃度日變化

SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5濃度的日變化情況見(jiàn)圖1。SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的日變化具有相同的雙峰型變化特征，濃度分別從上午7：00與下午17：00開(kāi)始積累，與城市的早晚上下班高峰時(shí)段重合，峰值分別出現(xiàn)在上午9：00～11：00及下午20：00～21：00，可以印證機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放對(duì)大氣污染的程度之大。O3的日變化為單峰型，峰值出現(xiàn)在下午15：00～16：00，O3的濃度的變化主要受太陽(yáng)輻射的影響，與城市的人類(lèi)活動(dòng)關(guān)系不大。

圖1 花溪站污染物濃度日變化（單位：mg/m3 ，CO為ug/m3×102）

（二）大氣污染物濃度月變化

大氣污染物濃度月變化情況見(jiàn)表1。SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的月變化具有單谷型特征，峰值出現(xiàn)在12～1月，最低值出現(xiàn)在7月。夏季天氣過(guò)程頻繁，降水多，空氣流通性大，對(duì)污染物擴(kuò)散起了很大作用，冬季時(shí)由于靜止鋒影響，大氣層結(jié)比較穩(wěn)定，不利于顆粒污染物的擴(kuò)散，加上冬季取暖燃燒大量的煤炭等燃料，釋放了大量的SO2、CO等氣體，使得夏季濃度最低，冬季濃度最大。PM2.5、PM10在10月都有一個(gè)次峰值，應(yīng)該與本地秋收后農(nóng)民焚燒農(nóng)作物秸稈有關(guān)系。O3的月變化具有雙峰型特征，分別在春季5月、秋季10月出現(xiàn)峰值，冬季與夏季出現(xiàn)最低值。

（三）大氣污染物濃度與降水的關(guān)系

為了分析在降水的天氣統(tǒng)計(jì)下污染物濃度的變化，統(tǒng)計(jì)了花溪站在雨日（R≥1mm）、非雨日（R≤0mm）每日最大污染物出現(xiàn)天數(shù)，資料統(tǒng)計(jì)如表2所示。

從中可以看出，PM2.5是主要的污染物，在雨日、非雨日中分別出現(xiàn)了99天、232天，分別占各自天數(shù)的38%、48%；次污染物為O3，在雨日、非雨日中分別出現(xiàn)了35天、85天，分別占各自天數(shù)的13%、17%；第三污染物為PM10，在雨日、非雨日中分別出現(xiàn)了26天、68天，分別占各自天數(shù)的10%、14%；無(wú)污染天數(shù)在雨日、非雨日中分別出現(xiàn)了97天、90天，分別占各自天數(shù)的37%、19%。降雨天氣條件下，無(wú)污染日數(shù)明顯增多，PM2.5明顯減少。

雨日、非雨日污染物濃度平均值統(tǒng)計(jì)如表3所示。

從表2中可以很清晰地看到，SO2、PM10、O3、PM2.5雨日污染物濃度平均值分別比非雨日污染物濃度平均降低了33%、36%、18%、28%，說(shuō)明降水能有效稀釋污染物濃度，減輕大氣污染程度。

雨日、非雨日條件下污染物濃度具有同樣的日變化特征，但雨日濃度變化的波動(dòng)較非雨日小。除了O3外其他污染物濃度日變化均為雙峰型特征，峰值在上午10：00～11：00及下午20：00～21：00，夜間23：00后降低，在5：00～6：00達(dá)到最低值，然后開(kāi)始上升。在不考慮自然降水的清除作用下，說(shuō)明人類(lèi)活動(dòng)與大氣污染物濃度變化密切相關(guān)。O3濃度雨日與非雨日的日變化為單峰型，峰值出現(xiàn)在16：00～17：00，降水對(duì)O3仍有清除作用。

三、結(jié)語(yǔ)

SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的月變化具有單谷型特征，峰值出現(xiàn)在冬季，最低值出現(xiàn)在夏季。O3的月變化具有雙峰型特征，分別在春季5月、秋季10月出現(xiàn)峰值，冬季與夏季出現(xiàn)最低值。

SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的日變化具有相同的雙峰型變化特征，峰值分別出現(xiàn)在上午9：00～11：00及下午20：00～21：00，與城市的早晚上下班高峰時(shí)段重合，可以印證機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放對(duì)大氣污染的程度之大。O3的日變化為單峰型，峰值出現(xiàn)在下午15：00～16：00，O3的濃度的變化主要受太陽(yáng)輻射的影響，與城市的人類(lèi)活動(dòng)關(guān)系不大。降水能有效稀釋污染物濃度，減輕大氣污染程度。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：吳丹（1970- ），女，貴州貴陽(yáng)人，工程師，本科，從事氣象觀測(cè)工作。