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《河南大学》 2011年
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开封市近地层大气颗粒物垂直分布研究

赵晓飞  
【摘要】:随着近些年对大气的不断深入研究,以PM_(10)、PM_(2.5)为代表的大气污染物越来越得到人们的广泛关注。本文针对开封市两个不同功能区,选择高层建筑垂直布点进行采样分析,探讨了开封市大气中PM_(10)、PM_(2.5)、TSP等的垂直变化规律,为进一步认识开封市大气颗粒物的来源、分布、传输及变化特征等提供了基础和依据。依据城市不同功能区域的特点,本文选择了开封市市中心的玉祥大酒店作为商业交通区的采样点,选择经济开发区的国家电网局作为文教生活区的采样点。采集时间为2010年4月9日~4月19日、4月30日~5月7日、10月15日~10月25日。从地面至高层分别设置不同高度的采样点进行梯度采样,对样品进行处理、分析,得出以下结论: (1)不同功能区的PM_(10)和PM_(2.5)的质量浓度略有差异,文教生活区略大于商业交通区;PM_(10)和PM_(2.5)的质量浓度存在季节差异,春季略大于秋季;细颗粒所占比重差异明显,商业交通区明显大于文教生活区。春季,PM_(10)浓度随高度增加而减小,文教生活区的递减速率略大于商业交通区;PM_(2.5)浓度随高度升高而增大,商业交通区的递增速率略大于文教生活区。秋季,PM_(10)和PM_(2.5)的浓度随高度的增加先递增,在距地面约18米处达到峰值,继而递减,至约82米处。PM_(10)的最大值出现在文教生活区距地面1.5米处,为286.9μg/m~3;PM_(2.5)的最大值出现在商业交通区距地面1.5米处,为146.3μg/m~3。商业交通区PM_(2.5)所占PM_(10)比重范围为59.5%~72.1%,峰值出现在距地面1.5米处,并且远远高于其它楼层,从距地面18米处开始随高度增加出现升高趋势;文教生活区PM_(2.5)所占PM_(10)比重为50.7%~58.5%,峰值出现在距地面18米处,随高度升高呈无规律变化,且变化并不明显。 (2)颗粒物中金属元素含量商业交通区明显大于文教生活区,春季浓度略大于秋季。PM_(10)和PM_(2.5)中Ca、Cu、Zn、Pb、Mg浓度均随高度增加而出现升高趋势;Mn、Fe浓度随高度升高无明显规律性变化;Ni、Cr浓度随高度升高出现下降趋势。根据两个季节三次采样获得的PM_(10)和PM_(2.5)样品所测得的数据,金属元素平均质量浓度顺序从高到低依次为:Ca Zn Pb Fe Cu Ni Mg Cr Mn。各采样点所测PM_(2.5)中所含金属元素浓度均接近于PM_(10)中所含浓度,其中,Ca、Zn、Pb、Ni、Mg、Cr质量浓度的PM_(2.5)/PM_(10)值均大于95%,Mn的PM_(2.5)/PM_(10)值在86%~89%之间,Fe的PM_(2.5)/PM_(10)值在72%~75%之间,Cu的PM_(2.5)/PM_(10)值在49%~52%之间。因此证明:可吸入颗粒物中,较大颗粒所含Cu元素的浓度较高。 (3)在大风天气条件下:如果风速在3~5级左右,由于风速的增大可以加快污染物的扩散,不利于颗粒物的积累,使颗粒物浓度明显降低;在极端大风天气条件下,细颗粒在风力作用下迅速扩散而减少,但大风将地面上较大颗粒吹至空中,可以加大PM_(10)的浓度。
【学位授予单位】:河南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X513

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