天津冬季PM10和PM25污染特征分析

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环境空气中PM2.5及臭氧考核指标数据影响因素其相关性分析

环境空气中PM2.5及臭氧考核指标数据影响因素其相关性分析

环境空气中PM2.5及臭氧考核指标数据影响因素其相关性分析发布时间:2021-01-25T02:36:58.037Z 来源:《防护工程》2020年29期作者:曹达成[导读] PM2.5即细颗粒物,是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。

臭氧属于大气中的一种微量气体,含有三个氧原子。

由于氧原子具有极强的不稳定性,所以特别容易与大气中的其它物质发生反应。

所以,PM2.5和臭氧往往作为衡量大气环境质量的重要表征,其在空气中含量浓度越高则表示大气污染越严重。

宣城市绩溪县生态环境分局宣城市 245300一、PM2.5及臭氧考核指标概述PM2.5即细颗粒物,是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。

臭氧属于大气中的一种微量气体,含有三个氧原子。

由于氧原子具有极强的不稳定性,所以特别容易与大气中的其它物质发生反应。

所以,PM2.5和臭氧往往作为衡量大气环境质量的重要表征,其在空气中含量浓度越高则表示大气污染越严重。

二、PM2.5及臭氧指标环境空气质量个体分析由表4可以看出,臭氧(O3)与T之间存在显著性相关,且为正相关。

臭氧O3与PM2.5、CO、NO2、SO2、PM10、W没有较为明显的相关性,基本无相关。

由此可知,空气中臭氧浓度与温度高低有密切关系。

四、PM2.5及臭氧考核指标情况分析 (一)PM2.5指标情况分析研究结果表明,PM2.5日均浓度与CO、NO2一定的相关关系,受PM10有较大影响。

PM2.5为首要污染物的轻度污染天气以上的天气主要发生在11-12月份及次年的1-2月份(秋冬季),而该县主要受外源性污染团带影响,污染团主要由北方多次环流到县域范围、覆盖全境,由于温度较低及该县属于山区等地理特征,容易发生地形逆温现象,致使污染物不容易扩散,一般污染物需要2-3天才能扩散完,在很大程度上影响了该县的考核数据。

(二)臭氧指标情况分析臭氧日均浓度与日均温度有显著关系,臭氧主要是由挥发性有机物VOC及氮氧化物在高温以及光照辐射的共同作用下产生。

环境空气PM2.5和PM10自动监测相关问题分析

环境空气PM2.5和PM10自动监测相关问题分析

环境空气PM2.5和PM10自动监测相关问题分析【摘要】在公众对改善环境空气质量需求的推动下,大气细颗粒物PM2.5作为基本监测项目纳入《环境空气质量标准》(GB3095-2012),肇庆市已完成PM2.5的监测能力建设和实时发布。

根据2012年6月5日城市大气颗粒物(PM2.5和PM10)监测数据,出现了城市大气颗粒物(PM2.5和PM10)监测因为仪器方法技术局限而出现负值和“倒挂”(PM2.5监测浓度高于PM10)的现象,对该现象的研究分析对将来的自动监测工作极为重要。

【关键词】环境空气;PM2.5;PM10;负值;“倒挂”肇庆市已于2012年6月5日按照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)在原有PM10监测和发布的基础上,增加了对PM2.5的监测分析和实时发布。

PM10是粒径小于等于10微米的颗粒物,也称为可吸入颗粒物。

PM2.5是直径小于等于2.5微米的颗粒物,也称为细颗粒物。

PM2.5是PM10的一部分。

在公众对改善环境空气质量需求的推动下,大气细颗粒物PM2.5作为基本监测项目纳入《环境空气质量标准》(GB3095-2012),肇庆市已完成PM2.5的监测能力建设和实时发布。

根据2012年6月5日以来城市大气颗粒物(PM2.5和PM10)监测数据,出现了城市大气颗粒物(PM2.5和PM10)监测因为仪器方法技术局限而出现负值和“倒挂”(PM2.5监测浓度高于PM10)的现象而影响数据实时发布的问题,在此对该问题进行分析探讨。

就目前肇庆市环境空气自动监测设备而言,主要为β射线方法和微量振荡天平方法的仪器,出现小时值为负值的现象通常见于微量振荡天平方法仪器。

微量振荡天平方法仪器是基于石英振荡杆上的膜片负重改变而导致振荡频率变化的原理来测量颗粒物的质量浓度。

正常情况下采样的颗粒物在膜片上是逐渐增加以及振荡频率变慢的变化过程,由膜片称重增量反映相关频率的降低变化与采样流量即可计算获得相应采样时段内的颗粒物浓度。

PM25和PM10的标准

PM25和PM10的标准

PM25和PM10的标准
可吸入颗粒物也被称为“微粒物质”,英文缩写为PM。

这个术语看
似简单,但PM本身是一种相当复杂的混合物,包含着空气中漂浮着的极
小颗粒和液滴。

一旦被吸入,这些颗粒会进入我们肺部最深处,与这些颗
粒物的接触与多种重大健康问题有关联,从重度哮喘到严重肺病患者的早逝。

可吸入颗粒物也是国家主要城市能见度损害的主要原因。

美国环保署
因此介入,为了保障公民的健康和公共福利。

美国环保署发布了全国环境
质量标准,包含六种污染物的标准,PM是其中之一。

美国环保署于1971
年第一次发布PM的标准,随着人们对污染物及其对人类生活的影响认识
的加深,美国环保署不断修改这一标准以更好的保障公众利益。

最新标准
制定于2006年9月,修改后的2006年标准将颗粒污染细分为两类:细颗
粒和可吸入粗颗粒。

细颗粒也被称为PM2.5,因为其直径不大于2.5微米;可吸入粗颗粒被称为PM10,因为其直径在2.5微米到10微米之间。

2006
年标准规定了任一地区,任一24小时周期内可允许的PM2.5和PM10的含量。

这一标准也声明了以一年为周期PM2.5和PM10的含量允许范围。

之后,环保署以外的科学顾问以及公众将监督环保署关于科学研究和
政策的评估文件,环保署同时也认真考虑公众对其提出标准的评论。

事实上,环保署已举办了三次公众听证会,并收到了超过12万条评论。

目前,环保署正在评估关于微粒物质和健康的新研究,由于这些研究没有被纳入2006年标准的制定,环保署将在下一次关于PM标准的评审中考虑这些研
究成果。

不同季节PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的响应分析

不同季节PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的响应分析

不同季节PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的响应分析摘要当前PM2.5和PM10已成为引发大部分空气污染的罪魁祸首,基于此,认真监测并分析出不同季节PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的相应情况对于减少PM2.5和PM10以保证空气质量有着十分重要的意义。

本文从不同季节PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的响应特点出发,对春夏秋冬四季中PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的响应相关性做了研究,并进行了具体的阐释和说明。

关键词PM2.5;PM10;气象因素引言PM2.5指的是大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,而PM10则指的是大气中直径小于或等于10微米的颗粒物。

尽管两者十分细微,但是却能在很大程度上左右空气质量和能见度,更将对人体健康造成严重危害,特别是PM2.5能够直接进入到人的肺部并终生沉积无法排出。

因此,加強对PM2.5和PM10浓度的监测工作对保证民众的健康有着直接而深远的意义和影响。

1 不同季节PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的响应特点通常情况下,在一个四季分明的城市中,PM2.5和PM10的浓度也总是伴随着季节的不同而进行着变化,一般来讲,冬季PM2.5的浓度最高,之后是秋季和春季,夏季最低。

而PM10的浓度则总是在春季最高,冬季次之,在夏秋季则相对较低。

由此可以看出,PM2.5和PM10的浓度高发季节是在冬春季节,在这两个季节受高气压、高风速、低温度和低湿度的影响,PM2.5和PM10的浓度总是维持在较高状态[1]。

2 不同季节PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的响应相关性2.1 春季PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的响应相关性经研究发现,在春季PM2.5和PM10的浓度总是与当地春季的平均风速和日照时长表现出了明显的负相关关系,与当地的平均湿度值则表现出了明显的正相关关系。

而二者之间的比值则呈现出了与当地春季平均日照数负相关却与当地春季平均气压值正相关的特征。

pm25和pm10的标准数

pm25和pm10的标准数

pm25和pm10的标准数【PM2.5和PM10的标准数】引言:近年来,空气污染已成为全球性的环境问题,给人类健康和环境带来了极大的威胁。

细颗粒物的污染被证实是引发多种呼吸系统疾病和心血管疾病的主要原因之一。

为了保护人民的健康,世界各国纷纷制定了PM2.5和PM10的标准数,并采取相应的措施来控制和减少细颗粒物的排放。

本文将详细介绍PM2.5和PM10的标准数,并解释其背后的科学依据和保护健康的意义。

本文将按照以下步骤逐一回答:一、什么是PM2.5和PM10?二、为什么需要制定PM2.5和PM10的标准数?三、PM2.5和PM10的标准数是如何制定的?四、PM2.5和PM10的标准数有哪些?五、PM2.5和PM10的标准数对人体健康的影响是什么?六、如何达到PM2.5和PM10的标准数?七、PM2.5和PM10的标准数的未来发展方向是什么?第一部分:什么是PM2.5和PM10?PM2.5(可吸入颗粒物)指空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。

PM10(可吸入细颗粒物)则指空气中直径小于或等于10微米的颗粒物。

由于其微小的颗粒大小,PM2.5和PM10能够深入到人体的呼吸系统中,对健康产生潜在的危害。

第二部分:为什么需要制定PM2.5和PM10的标准数?细颗粒物的污染已成为全球热点问题,对人体健康和环境带来了严重威胁。

呼吸系统疾病、心血管疾病以及癌症等疾病的增加与细颗粒物的浓度密切相关。

因此,制定PM2.5和PM10的标准数,限制其浓度和排放成为迫切需要。

第三部分:PM2.5和PM10的标准数是如何制定的?制定PM2.5和PM10的标准数是一个复杂的过程。

通常,制定标准数需要考虑多个因素,包括科学研究、环境监测数据、健康效应研究等。

科学家和环保组织通常会进行大规模的数据收集和统计分析,以评估细颗粒物对健康影响的程度和严重性。

第四部分:PM2.5和PM10的标准数有哪些?不同国家和地区根据本国的环境状况、经济发展水平和人口状况等因素来制定PM2.5和PM10的标准数。

天津冬季雾霾天气下颗粒物质量浓度分布与光学特性

天津冬季雾霾天气下颗粒物质量浓度分布与光学特性

PM2.5 Pollution Characteristics and Aerosol Optical Properties during Fog-Haze Episodes in Tianjin
作者: 姚青[1];蔡子颖[1];韩素芹[1];刘爱霞[1];刘敬乐[1]
作者机构: [1]天津市气象科学研究所,天津300061
出版物刊名: 环境科学研究
页码: 462-469页
年卷期: 2014年 第5期
主题词: 雾霾天气;气溶胶;光学特性;天津
摘要:2013年1-2月连续在线观测天津ρ(PM2.5)、ρ(PM10)、大气能见度、
σap(气溶胶散射系数)、σap(气溶胶吸收系数)和AOD(大气光学厚度),结合气象资料,分析天津城区雾霾天气下的颗粒物质量浓度分布与光学特性.结果表明:在为期52d的观
测期间,发生雾日8d、轻雾日1d、霾日29d,雾覆日占观测时长的73%;霾日
ρ(PM2.5)/ρ(PM10)为0.65,SSA(单次散射反照率)为0.95,MSE(气溶胶质量散射系数)为3.30m^2/g,均高于非雾霾日,表明雾霾日下细粒子的散射作用是大气消光的主
要贡献者;雾霾日的矿σap和矿σap均高于非雾霾日,随着霾等级增强,σap和σap逐渐增大,重度霾天气的σap和σap与中度霾天气相当,分析高RH可能是造成能见度进一步降低的主要因素;雾霾天气下AOD500nm和波长指数均显著高于非雾霾天气,表明雾霾天气下气溶胶浓度
远高于非雾霾天气,并且细粒子占主导地位.。

环境空气PM10和PM2.5的测定作业指导书

环境空⽓PM10和PM2.5的测定作业指导书环境空⽓PM10和PM2.5的测定作业指导书⼀、执⾏标准环境空⽓PM10和PM2.5的测定重量法HJ 618-2011。

⼆、适⽤范围1、本标准适⽤于环境空⽓中 PM10和 PM2.5浓度的⼿⼯测定。

2、本标准的检出限为0.010mg/m3(以感量0.1mg分析天平,样品负载量为1.0mg,采集108 m3空⽓样品)。

三、测定原理分别通过具有⼀定切割特性的采样器,以恒速抽取定量体积空⽓,使环境空⽓中 PM2.5和PM10被截留在已知质量的滤膜上,根据采样前后滤膜的重量差和采样体积,计算出 PM2.5和PM10 浓度。

四、仪器设备1、切割器(1)PM10切割器、采样系统:切割粒径 Da50=(10±0.5)µm;捕集效率的⼏何标准差为σg=(1.5±0.1)µm。

其他性能和技术指标应符合 HJ/T 93-2003 的规定。

(2)PM2.5 切割器、采样系统:切割粒径 Da50=(2.5±0.2)µm;捕集效率的⼏何标准差为σg =(1.2±0.1)µm。

其他性能和技术指标应符合 HJ/T 93-2003 的规定。

2、采样器孔⼝流量计或其他符合本标准技术指标要求的流量计。

(1)⼤流量流量计:量程(0.8~1.4)m3/min;误差=2%。

(2)中流量流量计:量程(60~125)L/min;误差=2%。

(3)⼩流量流量计:量程<30 L/min;误差=2%。

3、滤膜:根据样品采集⽬的可选⽤玻璃纤维滤膜、⽯英滤膜等⽆机滤膜或聚氯⼄烯、聚丙烯、混合纤维素等有机滤膜。

滤膜对0.3µm标准粒⼦的截留效率不低于 99%。

空⽩滤膜按分析步骤进⾏平衡处理⾄恒重,称量后,放⼊⼲燥器中备⽤。

4、分析天平:感量 0.1mg 或 0.01mg。

5、恒温恒湿箱(室):箱(室)内空⽓温度在(15~30)°C 范围内可调,控温精度±1°C。

京津冀地区PM2.5和O3污染特征及潜在源研究

京津冀地区PM2.5和O3污染特征及潜在源研究摘要本文针对京津冀地区PM2.5和O3污染进行研究,基于2013年至2017年的观测数据,对污染特征和潜在来源进行探讨。

结果表明,京津冀地区PM2.5和O3污染程度较严重,且季节变化明显。

冬季PM2.5浓度最高,夏季O3浓度最高。

污染物排放和局地形态对污染物浓度和分布具有重要影响,城市化和交通工具使用也是污染主要来源之一。

针对这些问题,提出了可持续发展方案,包括减少排放、控制交通排放、提高工业生产效率和推广新能源等措施。

这些方案可以为京津冀地区的污染治理提供参考。

关键词:京津冀、PM2.5、O3、污染特征、潜在源、可持续发展IntroductionIn recent years, air pollution has become one of the major environmental problems in the Beijing-Tianjin-Hebei region of China. PM2.5 and O3 are the main air pollutants in this region, which pose a serious threat to human health and the environment. In this study, we analyzed the characteristics and potential sources ofPM2.5 and O3 pollution in the Beijing-Tianjin-Hebei region based on observation data from 2013 to 2017.MethodsWe collected and processed observational data on PM2.5 and O3 concentration from 12 monitoring stations in the Beijing-Tianjin-Hebei region. The data were analyzed using statistical methods, including correlation analysis, principal component analysis, and trajectory analysis. We also combined the observation data with satellite imagery and chemical transport models to identify the main sources of pollution.ResultsThe results showed that the PM2.5 and O3 concentrations in the Beijing-Tianjin-Hebei region were relatively high, with significant seasonal variations. The highest PM2.5 concentration occurredin winter, while the highest O3 concentration occurred in summer. Emissions of pollutants and local topography had significant impacts on pollutant concentrations and distribution, and urbanization and transportation were major sources of pollution.ConclusionIn this study, we proposed a series of sustainable development solutions, including reducing emissions, controlling transportation emissions, improving industrial production efficiency, and promoting new energy. These solutions can provide references for pollution control in the Beijing-Tianjin-Hebei region. It is expected that the results of this study can provide a scientific basis for air pollution control and promote regional sustainable development.Keywords: Beijing-Tianjin-Hebei, PM2.5, O3, pollution characteristics, potential sources, sustainable development。

天津市大气PM2.5的时空分布特征和影响因素

天津市大气PM2.5的时空分布特征和影响因素王会芝【期刊名称】《城市环境与城市生态》【年(卷),期】2016(029)004【摘要】通过对天津市13个自动空气质量监测站的PM2.5数据进行分析,探讨了天津市2014年9月1日-2015年8月31日连续一年的PM2.5的时空分布特征,并选取相关指标,分析了天津市PM2.5污染的主要贡献因子.结果表明,天津市PM2.5浓度呈现出明显的季节变化,PM2.5浓度由高到低的季节依次为冬季、秋季、春季和夏季,平均浓度分别为125 μg/m3、85μ∥m3、66μg/m3和42 μg/m3.从不同地区来看,静海区、红桥区、北辰区的污染较为严重.从全年逐日浓度来看,天津市PM2.5浓度呈现季节性的峰谷分布特征.从来源来看,天津市PM2.5污染贡献主要来源于工业生产、居民生活、火力发电、道路交通以及热力供应等因素,其中工业生产源对天津市PM2.5质量浓度的贡献最大.据此,对天津市大气污染防治提出了相关对策建议.【总页数】4页(P12-14,27)【作者】王会芝【作者单位】天津社会科学院经济社会预测研究所,天津300191【正文语种】中文【中图分类】X513【相关文献】1.天津市滨海新区PM2.5污染时空分布及影响因素研究 [J], 李美玲;韩健2.南京市PM2.5时空分布特征和对居民健康的影响 [J], 高世林;杨莉;董书舟;赵锦栋;查柯丞3.我国中西部典型城市PM2.5中痕量金属的时空分布特征和健康影响 [J], 邢琼予;戴启立;毕晓辉;吴建会;张裕芬;田瑛泽;冯银厂4.天津市PM2.5浓度时空分布特征及重污染过程来源模拟分析 [J], 孟丽红; 蔡子颖; 李英华; 郝囝; 王雪莲5.天津市大气环境中PM2.5与PM10时空分布特征研究 [J], 张天先;陈长彬;姚洪发因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

天津市大气环境污染特征分析


2 天 津 市 大 气 污 染物 浓 度 分 布 规 律
人 类 许 多 活 动 如 工 矿 企 业 的生 产 、 驶 的 汽 车 、 行
关 , 直接影 响到投 资环境 和居 民健 康 , 它 因此越来越
受到政府 和公众 的关 注。 随着 经济 的快速 发展及城 市规模 的不断 扩大 , 市人 口、 城 城市 工业和 机动车辆
关 键 词 :大 气污 染 ; 间分 布 ; 间分 布 ; 因 时 空 成
中图 分 类 号 : 5 1 X 1
文 献 标 识 码 : A
文章 编 号 :6 3— 1 8 2 0 ) 刊 一 0 8— 4 17 7 4 ( 0 8 增 0 1 0
引 言
空气 质量优 劣程度 与一个 城市 的综合竞 争力有
第 3 卷 1
增 刊
气 象与 环 境 科 学
M ee rl gc la d En io to oo i a n vr nme tlS in e na ce c s
Vo. S pp 1 31 u l
S p. 00 e 2 8
20 0 8年 9月
天 津 市 大 气 环 境 污 染 特 征 分 析
垂 直 扩 散 受 到 抑 制 , 污 染 物 地 面 浓 度 增 加 , 而形 使 从
本文 所 用污 染观 测 资料 、 同期气 象 资料 分别 由
天津 市环境 监测 中心和天 津市气 象局提 供 。
收稿 日期 :0 8—0 2 ; 订 日期 :0 8— 4— 2 20 1— 5 修 2 0 0 2
双峰 型现象 与 当地 冬 季 风 的 日变 化 、 大气 逆 温层 的 变化 和人类 活动有 关 。天津市冬 季在早 晨 1 3出前后
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1天津冬季PM10和PM2.5污染特征分析* 姚青,蔡子颖,樊文雁 (天津市气象科学研究所,天津 300061)

摘要:为研究天津城区南部冬季大气气溶胶污染特征,2008年12月-2009年2月采用TEOM系列RP1400a环境颗粒物监测仪观测PM10和PM2.5质量浓度,并结合水平能见度进行相关分析。结果表明,天津冬季大气

气溶胶污染严重,PM10质量浓度日均值为191.02μg・m-3, PM2.5日均值为84.65μg・m-3;观测期内霾的发

生频率接近50%,系受到气溶胶质量浓度及相对湿度变化共同影响;PM10和PM2.5质量浓度的日变化呈现双峰

型结构,其峰值对应时间与人们的早晚出行高峰相对应,PM2.5日变化的“平台区”与二次气溶胶生成有关;

观测期间大气能见度平均值为11.23km,能见度与PM2.5质量浓度相关性高于PM10质量浓度,表明气溶胶对能见度的贡献主要来自于PM2.5,气溶胶污染的高值区域也以PM2.5为主。

关键词: 天津 PM10 PM2.5 能见度

1引言 随着环渤海及京津冀区域经济的加快发展,污染物排放量的增加对人们赖以生存的生态环境和气候条件产生了很大的影响,环渤海经济带的大气环境现状不容乐观。天津有望在不久的将来作为环渤海地区的经济中心,建设成为国际港口城市,北方经济中心和生态城市。目前,天津市首要污染物为可吸入颗粒物PM10,而其中的PM2.5占有较高比例。开展对气溶胶

的监测和污染特征分析,已经成为目前研究天津大气污染研究的重要内容之一[1-3]。 笔者于2008年12月-2009年2月采用TEOM系列RP1400a环境颗粒物监测仪观测PM10

和PM2.5质量浓度,并结合水平能见度进行相关分析,以探讨天津冬季大气气溶胶污染特征。

2 材料与方法 中国气象局天津大气边界层观测站(北纬39°06ˊ,东经117°10ˊ,海拔高度3.3m,台站编号:54517)位于天津市城区南部,其北距快速路约100m,东临友谊路-友谊南路,西面和南面主要为住宅区,交通源对它有一定的影响。PM10监测仪和PM2.5监测仪安放在观测站院

内一座一层平房的楼顶,采样口离地约3m,采样时间为2008年12月1日-2009年2月16日。 采用TEOM系列RP1400a环境颗粒物监测仪测量PM10和PM2.5质量浓度,采样流量16.7

L・ min-1,质量分辨率为0.01μg・m-3。两台仪器均为每天连续24h采样监测,每5 min记

录1次数据,使用Microsoft Excel2003 及Origin8.0软件进行数据处理,剔除因仪器维护、设备故障等原因造成的异常值后,对5min数据进行算术平均,得到小时均值,采用Belfort 6000型能见度测量仪测量水平能见度数据,测量范围6m-20km,精确度10%。

3 结果与讨论 3.1 PM10和PM2.5质量浓度的污染水平 PM10和PM2.5质量浓度日均值见表1。将本次观测得到的PM10质量浓度日均值与天津市环

境监测中心公布的API指数反算值进行比较,78个观测日内API指数反算的PM10质量浓度日均值为94.76μg・m-3,按照国家二级标准,超标率为17%,本次观测得到的PM10质量浓度日均值为191.02μg・m-3,约为API反算值的两倍,相应超标率则高达59%。这主要是由于本次观测地点位于交通繁忙的主干道(快速路和友谊路-友谊南路)夹角,道路扬尘和汽车

*基金项目:中国气象局云雾物理环境重点开放实验室开放课题(2009011) 2

尾气形成的二次气溶胶在此形成了局地高浓度气溶胶污染所致。考察PM10质量浓度观测值与API指数反算值的线性相关性,发现相关系数为0.80,表明区域性污染也是影响观测点浓度的重要因素之一。 PM10质量浓度日均值为191.02μg・m-3,69d的有效观测期内有41d超过《环境空气质

量标准》( GB30952-1996 ) 二级标准(日均值150μg・m-3),超标率为59%, PM2.5质量浓度的日均值为84.65μg・m-3,按美国EPA1997年的PM2.5日均值标准(65μg・m-3),超标率为62%,PM2.5/PM10为0.44。2008年夏季在同一地点观测结果显示,PM10质量浓度日均值为111.84μg・m-3,位于气象铁塔40m、120m和220m的PM2.5质量浓度日均值依次为72.79μg・m-3,79.27μg・m-3和67.36μg・m-3,计算三层PM2.5质量浓度与地面PM10质量浓度的比值分别为0.65(40m),0.71(120m)和0.60(220m),本次观测PM2.5/PM10明显低于夏季观测,可能是因为夏季高温高湿光照强烈利于光化学反应,生成大量二次气溶胶(主要以PM2.5形式存在),从而造成PM2.5/PM10偏高。 将观测期(20081201-20090216)分为工作日、双休日和春节期间,其中春节期间定义为1月25日-31日,即农历大年三十到正月初六,分别统计其PM10质量浓度日均值和PM2.5

日均值,可以发现双休日明显低于工作日和春节期间,与北京冬季的观测结果明显不同[4],

这可能与两地源排放和气象条件有关。 PM2.5质量浓度春节期间显著高于工作日,这与春节期间大量燃放烟花爆竹有关,大年三十19时到初一10时连续出现16小时的高PM10质量浓度(大于150μg・m-3),峰值出现在初一01时,达到1261.56μg・m-3,PM2.5质量浓度小时均值为735.84μg・m-3,其它城市燃放烟花爆竹也会引起类似的污染高峰[5,6]。

表1 工作日、双休日和春节期间气溶胶质量浓度统计特征 PM10/ μg・m-3 PM2.5/ μg・m-3 API反算值 PM10/μg・m-3 PM10超标率PM2.5/PM10能见度/km 样本数/d

工作日 200.70 83.74 104.65 23.1% 0.42 11.76 52 双休日 152.48 72.99 68.47 5.3% 0.48 11.82 19 春节期间 181.26 99.46 91.14 0 0.55 10.31 7 平均值 191.02 84.65 94.76 16.7% 0.44 11.23 78

3.2 气溶胶质量浓度与能见度的关系 图1表示水平能见度与PM10、PM2.5质量浓度日均值的关系,78个有效观测日内器测能见

度平均值为11.23km,PM10质量浓度日均值超标期间水平能见度平均值为8.08km,而未超标期间则为15.83km,表明气溶胶浓度对能见度影响明显。对PM10、PM2.5质量浓度日均值与能见度作线性相关分析,将水平能见度与气溶胶质量浓度日均值的线性相关系数分别记做R(VIS -PM2.5),R(VIS-PM2.5-10)和R(VIS-PM10),其中PM2.5-10表示空气动力学当量直径为2.5μm-1μm

的这一部分气溶胶粒子,经计算,R(VIS-PM2.5)最高,为-0.86,R(VIS-PM10)为-0.71,R(VIS -PM2.5-10)为-0.44,表明PM2.5对能见度的影响大于PM10-2.5,PM10质量浓度对能见度的贡献主要来自于PM2.5,细粒子质量浓度的高低通常能决定能见度的好坏[2]。 在中国气象局《地面气象观测规范》中,霾天气定义为:“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象,使远处光亮物微带黄、红色,使黑暗物微带蓝色。[7]”大气中的霾是造成水平能见度下降的重要原因之一,按照吴兑等人的观点,将每日8时、14时和20时任一时刻人工观测得到的能见度值低于10km,相对湿度低于90%的观测日定义为霾日,观测期内有35d为霾日,接近观测日数的50%,表明天津冬季空气质量不容乐观。霾日、非霾日和观测期平均值的能见度、相对湿度、PM10质量浓度、PM2.5质量浓度和样本数见表2,与非霾日平均值相比,霾日能见度下降54%,相对湿度上升66%,PM10质量浓度、PM2.5质量浓度分别上升21%和16%,PM2.5/ PM10基本不变, 3

相对湿度和气溶胶质量浓度的升高是导致霾日频发的重要原因。 表2 灰霾天气下的空气污染特征 能见度/km* 相对湿度/%**PM10质量浓度 /μg・m-3 PM2.5质量浓度 /μg・m-3 PM2.5/ PM10 样本数

霾日 7.8 58 210.99 91.72 0.43 35 非霾日 16.9 35 174.73 78.89 0.45 43 平均值 11.23 45 191.02 84.65 0.44 78 * 能见度日均值采用每日8时、14时和20时三次目测值的算术平均值; ** 相对湿度日均值采用每日8时、14时和20时三次观测值的算术平均值。

3.3 气溶胶质量浓度的日变化 PM10和PM2.5质量浓度的日变化分布显示,一日内气溶胶质量浓度分布呈现双峰型结构,

PM10主峰值约出现在8:00-11:00,强度稍低的另一个峰值约出现在19:00-21:00,这与人们的早晚出行高峰时间相对应,交通源,主要是车辆扬尘的影响显而易见。PM2.5日变化遵循与PM10相似的规律,但峰形较为平坦,这可能与二次气溶胶生成有关,二次气溶胶的生成可能会持续很长时间,造成峰值并不明显,而形成持续数小时的“平台区”。

010020030040050060020090209200901302009012020090110 PM10 PM2.5 visibilityDatePM2.5,PM10mass concentrations/ug.m -305101520

2008123120081221

2008121

1

2008120

1

visibility/km

图1 气溶胶质量浓度和大气能见度的逐日变化

0481216204080120160200240 DatePM2.5,PM10mass concentrations /ug.m -3PM10PM2.5PM2.5/PM100.00.20.40.60.81.0 PM2.5/PM

10

图2 气溶胶质量浓度和PM2.5/ PM10比值的日变化 3.4 PM2.5和PM10的相关性 各地观测资料表明,PM2.5和PM10质量浓度具有高度相关性[8-10]。本次观测获得了1438个气溶胶质量浓度小时均值样本,每个样本包括相应的PM2.5和PM10质量浓度小时均值,对其作线性相关,获得相应的拟合曲线,如图3所示: [PM2.5]=-1.90+0.47[PM10],R=0.85,N=1438 (1)

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