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《南京大学》 2011年
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重庆城市灰霾的统计分析与模拟研究

吕梦瑶  
【摘要】:近年来,随着我国国民经济的迅猛发展,人民生活水平的飞速提高,城市化进程的不断加剧,城市空气污染问题越来越突出,尤其是灰霾天气日趋严重。低能见度与灰霾天气已成为当前国内外许多城市面临的重要环境问题。 本项工作从环境角度出发,以重庆地区为研究对象,利用重庆市环境科学研究院提供的主城9区十个监测站的主要污染物浓度资料和沙坪坝气象站的常规气象要素观测资料,对重庆地区的污染物特征和大气灰霾统计特征进行了分析,建立了重庆地区污染源排放清单,并利用南京大学空气质量预报系统(NJU-CAQPS2.0)对重庆地区的大气灰霾进行了模拟研究,得出了以下一些主要结论: (1)冬季PM10的浓度普遍较大,夏季PM10的浓度较小;春季PM10的城郊比值较大,秋季PM10的城郊比值最小,PM10城区年平均值为113.28μg/m3,郊区年平均值为65.08μg/m3,年平均城郊之比为1.74。根据国家二级标准(150μg/m3)来判定,重庆主城区PM10在2007年12月超标的天数最多,在2月份的平均超标率最大;7月和8月没有超标天。郊区只有2月和12月超标,平均超标率2月最大,最大超标率出现在12月。城区最大超标率是郊区的5倍。 (2)2007年主城区年平均能见度为5.63km;无论是季节平均还是年平均,每日4个时次的能见度都小于10km,属于低能见度,冬季的能见度是最低的,年平均来看,08:00时能见度最低,14:00和20:00时能见度较高。日均能见度的月变化和季节变化呈现一定的规律性,夏季最高,冬季最低,春季高于秋季,且季节平均都小于8km,1月份能见度最低,8月份能见度最高。 (3)2007全年,重庆市主城区有162天是灰霾天,占到统计天数的44.4%,其中干霾天气有125天,湿霾天气有37天,分别占总灰霾天数的77.2%和22.8%。春季和冬季发生灰霾的天数最多,冬季湿霾天气发生频率较高。从灰霾污染的等级来看,轻微灰霾发生次数较多,一共有80天,占总灰霾天数的49.4%,重度灰霾发生的次数最少,只有20天,占总灰霾天数的12.3%;春季、夏季和秋季都以轻微灰霾天气为主;冬季灰霾天以重度、中度灰霾天气为主。重度灰霾和中度灰霾多由湿霾天气造成,而轻度灰霾和轻微灰霾多由干霾天气引起。 (4)分析不同季节个例发现,出现灰霾时,风速较小,颗粒物浓度较高,散射系数大,能见度低。当相对湿度超过80%时,雾和霾共同存在,能见度恶化比单纯由干霾造成的能见度恶化更加严重。 (5)夜间02:00至清晨08:00左右出现贴地逆温,与重污染出现的时间基本一致。各个时次的BC、POC、PM10、PM2.5和能见度的水平分布与排放源及气象条件密切相关,08时污染物浓度最高,其次是02时和20时,14时的浓度最低;相应的,14时能见度最好,其次是02时和20时,08时的能见度最差。各污染物的日平均浓度具有显著的空间分布特征,与排放源的位置关系密切,源排放高的区域相应污染物浓度值也较高,同时,浓度的空间分布还受到地面流场的影响,二次气溶胶的分布还受到气温、相对湿度的影响;各污染物的浓度值均是城区高于郊区,而能见度城区低于郊区。 (6)颗粒物对消光系数的贡献率超过80%,春夏两季,有机物和黑炭是能见度下降的最重要的贡献者,秋季,城区硫酸盐、硝酸盐、有机物和黑炭是能见度下降的最重要贡献者,但是在郊区硫酸盐和硝酸盐的贡献率最高。各成分对消光系数的贡献率受源排放和相对湿度等气象条件的影响。
【学位授予单位】:南京大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X513

【参考文献】
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