浅析济宁市 PM10污染状况及其与气象因子的关系论文

2020-09-25 16:07:41 59

简介

颗粒物污染是中国大多数城市[1-2]空气污染的主要原因，尤其是小颗粒物（PM10和PM2.5）由于具有较小的粒径和较大的比表面积，因此较容易富集有毒物质，比大颗粒物（TSP）更具危害性[3-4]。近年来，国内外对大气中PM10浓度的一系列测试和监测结果表明[5-6]。城市中的PM10污染有增加的趋势。通过对济宁市供暖和非供暖期间PM10浓度的研究和分析，以及PM10与气象条件的关系，试图反映济宁市PM10的污染状况以及影响PM10浓度的主要因素。为污染状况提供理论支持，为空气质量预测和防治空气污染提供理论依据。

1研究区域和数据源

济宁市位于山东省南部，位于苏鲁，河南和安徽四个省的交界处。黄淮海平原西南相交地带是山东省增长最快的地区之一。随着经济的发展，城市化和工业化发展迅速。机动车拥有量，建筑工地粉尘排放量，工业煤炭消耗量和工业废气排放量不断增加，使得该地区具有典型的烟尘污染特征[7 -9]，空气污染日益严重。同时，中心城市的面积为101.3平方千米，人口93.6万，人口密度为9240人/平方千米。在这样的人口稠密地区，空气质量尤为重要。

2010年至2012年PM10的观测数据由济宁市环境监测中心提供，同期气象数据由济宁国家气象台提供。同时，十月至三月是供暖期，四月至九月是不供暖期。

2 PM10在供暖和非供暖期间的分布特征

2.1 PM10的每月变化

基于2010年1月至2012年12月每月PM10的平均监测数据计算出每日平均PM10浓度的每月平均值；图1显示了PM10的月平均浓度分布。 PM10的最大值出现在12月，为0.120 mg / m3，其次是1月，为0.118 mg / m3；最低值出现在6月，为0.081 mg / m3，年平均浓度为0.103 mg / m3。其中，10月至3月（加热期）的月平均浓度为0.111 mg / m3，4月至9月（非加热期）的月平均浓度为0.091 mg / m3。加热期间的平均浓度通常大于非加热期间的平均浓度。原因是冬季太阳辐射微弱，温度和压力低，降雨少，大气稳定，对流不易，颗粒物的扩散困难以及使用的取暖燃料量大冬天很大。其中最典型的是12月和1月。在这段时间内，温度相对较低，用于加热的煤量相对较大。 PM10的浓度达到最高水平。在春季，温度较高，燃油消耗较高。降低，PM10的浓度降低。在不加热期间，PM10的每月平均浓度总体上变小。这是因为太阳辐射在逐渐增加，温度和压力在增加，降雨在增加，大气不稳定，对流很容易发生，并且颗粒物更容易扩散。

3 PM10浓度与气象因素之间的关系

气象因素是影响PM10质量浓度水平的重要因素之一。由于多种气象因素的综合影响以及各种气象因素之间的相互作用，PM10浓度与气象条件之间的关系更为复杂。

3.1风与PM10浓度之间的关系

风是影响边界层中污染物扩散的重要动态因素。风向决定PM10的输送方向，风速决定PM10浓度的扩散速度。特别是，下层（200m以下）的风速和风向的变化直接影响PM10浓度的浓度和分布以及各地的浓度分布。济宁不仅具有盛行的气候背景，而且风向是春季S风，夏季SW风，夏季E风，秋季N风，冬季N风，而且热岛环流，城市也受“高层风”和“街风”影响的局部循环。

2010年至2012年平均风速数据和相应的PM10浓度数据的统计图图3显示，PM10浓度与风速呈良好的反相关关系，即风越大速度，污染物质的浓度越小，相关系数达到0.97；但是当风速达到4m / s时，PM10与风速呈正相关，相关系数为0.89，均通过了显着性检验，信度为0.05。原因是强风会导致二次灰尘增加空气中颗粒物的含量。济宁采暖期的平均静态风频率为11％，比非采暖期的6％高5％。这是供暖期间济宁市PM10污染严重的原因之一。

4摘要

（1）加热期间PM10的月平均浓度（0.111mg / m3）通常大于非加热期内PM10的月平均浓度。 -加热期（0.091mg / m3），且昼夜变化具有清晰的双峰模式。加热期的PM10浓度在7:00之后开始增加，第一个峰值出现在09-10，污染在12:00之后减少，波谷出现在13-17。 20：21:00出现了第二个高峰。与加热时段相比，非加热时段的PM10浓度的两个峰值出现在早上3小时和晚上1-2小时。