收藏本站
《中国气象科学研究院》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

京津冀地区亚微米气溶胶特征及其变化的观测分析研究

张养梅  
【摘要】:大气亚微米气溶胶的物理化学特性是认识区域尺度大气颗粒物引起大气能见度下降,造成灰霾天气,云凝结核形成等的基础。亚微米气溶胶及其化学组份的质量浓度和粒径分布特点的观测研究,是理解二次气溶胶形成、变化过程,探讨灰霾成因不可缺少的条件。 京津冀地区作为我国华北区域高污染环境的代表,了解该地区亚微米气溶胶的形成和变化过程,研究区域灰霾的成因,制定区域污染的防控措施是解决其大气污染问题的关键。本论文的研究工作分别在北京,固城和武清三个观测点,利用国际先进的大气气溶胶化学组份、粒径分布以及数谱分布观测系统,对高污染背景-京津冀地区亚微米气溶胶进行高时间分辨率,长期,连续的观测。归纳该区域亚微米气溶胶及其化学组份的整体浓度水平,分析有机气溶胶的形成及其来源,研究新粒子生成事件中二次气溶胶形成、变化过程,探讨气溶胶老化过程与区域灰霾形成的联系。为气候变化模式的完善,粒子核化与增长模式的建立与评价提供数据和理论支持。 北京观测点从2007年6月至2009年6月开展了亚微米气溶胶理化特性的长期、系统观测。固城分别在2006年12月和2007年5月开展两次观测实验,武清在2009年7,8月进行了相应的观测实验。观测结果显示,京津冀地区亚微米气溶胶及其化学组份在浓度水平上变化很大,平均浓度水平明显高于发达国家浓度水平。其中北京亚微米气溶胶平均浓度为60μg/m3,有机物27μg/m3,硫酸盐13μg/m3,硝酸盐11μg/m3,铵盐7μg/m3,氯化物1.5μg/m3。固城冬季气溶胶平均浓度达79μg/m3,春季平均浓度为24.4μg/m3。武清夏季气溶胶平均浓度20μg/m3,明显低于北京夏季平均浓度。所有观测事实显示有机物在大气气溶胶中占有较高的比例。 亚微米气溶胶化学组份质量浓度的日变化特征表现为傍晚到凌晨高,白天偏低。在北京,有机物中午出现浓度峰值,固城和武清没有发现类似的现象。气溶胶及化学组份的粒径分布特点显示出四季均以粒径小于2.5微米的细粒子为主,北京冬季气溶胶超细粒子占的比重较其他季节偏多,而有机气溶胶的粒径分布范围较无机气溶胶要宽。气象条件对亚微米气溶胶质量浓度和粒径分布特点具有一定的影响。稳定的气象条件有利于亚微米气溶胶的累积,降水对气溶胶质量浓度具有非常明显的去除效果,风速增加对气溶胶质量浓度的降低作用明显。 环境有机气溶胶按其来源不同大体分为碳氢类有机气溶胶,部分氧化有机气溶胶和完全氧化有机气溶胶三类。其中,碳氢类有机气溶胶主要来源于本地燃烧源的排放,氧化有机气溶胶与区域污染的排放和传输存在着密切的关系。北京冬季二次有机气溶胶氧化程度较其他季节偏弱,有机气溶胶氧化性与环境臭氧的变化存在一定的联系。 观测期间,区域型新粒子生成事件时有发生,尤其在春季发生的频率更大。冬季发生新粒子生成事件的频率较小。北京新粒子生成事件在冷空气过境后,降水后和污染天气条件下均可以观测到。其中,亚微米气溶胶化学组份在粒子的形成和增长过程中扮演着不同的角色。有机物和硫酸盐在粒子形成、增长过程中,起着关键性的作用,而硝酸盐几乎不参与粒子成核,在粒子增长初期,硝酸盐的贡献也较少,在粒子老化阶段有一定的贡献。有机物在粒子长大初期质量浓度的增长速率一般高于硫酸盐的增长速率,而硫酸盐在粒子长大的后期增长较快。 高温,高湿和相对稳定的气象条件容易使新生成的气溶胶粒子吸湿增长,凝结、积聚最后形成老化气溶胶。随着硫酸盐、硝酸盐气溶胶吸湿增长过程的发生,有机气溶胶也随之凝结增长,二次可溶性有机气溶胶可能在其中起到了一定的作用。老化气溶胶主要化学组份粒径分布谱的峰值粒径均在500nm-600nm之间。老化气溶胶高浓度水平以及粒子在积聚模态大量堆积的分布特点是造成区域霾形成的重要原因。 根据气溶胶的化学组成研究北京大气气溶胶酸性特点。结果表明,除2008年8月,9月气溶胶呈中性外,其余的观测时段,北京大气气溶胶均表现出不同程度的酸性,冬季酸性最强,秋季酸性最弱。
【学位授予单位】:中国气象科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X513

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 沈小静;泰山大气气溶胶数谱分布特征及光学特性研究[D];中国气象科学研究院;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 胡小明,刘树华,梁福明,王建华,刘和平,王迎春,李炬;北京区域夏冬季风场、温度场的观测研究(英文)[J];北京大学学报(自然科学版);2005年03期
2 王玮,王英,苏红梅,潘志,岳欣,刘红杰,汤大钢;北京市沙尘暴天气大气气溶胶酸度和酸化缓冲能力[J];环境科学;2001年05期
3 胡敏,赵云良,何凌燕,黄晓锋,唐孝炎,姚小红,陈泽强;北京冬、夏季颗粒物及其离子成分质量浓度谱分布[J];环境科学;2005年04期
4 温梦婷;胡敏;;北京餐饮源排放细粒子理化特征及其对有机颗粒物的贡献[J];环境科学;2007年11期
5 王峰威;李红;柴发合;钱枫;王宗爽;邓利群;;大气气溶胶酸度的研究进展[J];环境污染与防治;2010年01期
6 何凌燕,胡敏,黄晓锋,张远航;北京大气气溶胶PM_(2.5)中的有机示踪化合物[J];环境科学学报;2005年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩鹏飞;郭敏;;不同肥料的施用对稻田CH_4和N_2O排放的影响及其减排措施[J];安徽农业科学;2009年17期
2 郭世昌,秦瑜,赵柏林,吴涧,陈辉,陈艳,秦芳;地球大气对抵达地面太阳紫外辐射量影响的模式研究[J];北京大学学报(自然科学版);2002年03期
3 张展毅;李丰果;杨冠玲;李仪芳;曾凡进;曾立民;;大气颗粒物浓度自动监测仪器的研制及性能比对测试[J];北京大学学报(自然科学版);2006年06期
4 崔明明;王雪松;苏杭;张远航;;广州地区大气可吸入颗粒物的化学特征及来源解析[J];北京大学学报(自然科学版);2008年03期
5 张金娜;董海燕;白志鹏;张裕芬;解以扬;;天津初夏大气气溶胶粒度谱分布特征[J];城市环境与城市生态;2007年05期
6 朱雷;彭旭阳;张枝焕;;土壤中含氧、含硫极性化合物预处理方法研究[J];长江大学学报(自然科学版);2011年01期
7 叶勇健;;对火电厂降低PM_(2.5)颗粒排放的若干问题的探讨[J];电力建设;2012年02期
8 高玮;叶勇健;;利用现有环保设备降低火电厂PM_(2.5)颗粒排放的方法[J];电力勘测设计;2012年02期
9 徐斌,辛晓平,唐华俊,周清波,陈佑启;气候变化对我国农业地理分布的影响及对策[J];地理科学进展;1999年04期
10 马学慧;吕宪国;杨青;;若干生态系统和大气中CO_2浓度的变化[J];地理科学;1993年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 关俊华;;冀东南酸雨变化特征分析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
2 秦小光;蔡炳贵;刘东生;;深海氧同位素第3阶段时期东亚季风区大气湍流特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第三卷(地球环境·工程地质与灾害)[C];2003年
3 张宁;;离子色谱法对气溶胶中水溶性离子的分析和应用研究进展[A];首届中国中西部地区色谱学术交流会暨仪器展览会论文集[C];2006年
4 王同桂;陈刚才;陈克军;杨清玲;;重庆大气颗粒物酸度及酸化缓冲能力[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(上卷)[C];2006年
5 车瑞俊;刘大锰;袁杨森;;北京市冬季大气颗粒物污染水平和影响因素研究[A];第九届全国气溶胶会议暨第三届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2007年
6 李华;曹军骥;杨雅媚;容波;连昉;朱振宇;;秦兵马俑博物馆陶器库房冬季室内空气质量初步研究[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下)[C];2008年
7 张仁健;王明星;徐永福;;北京春季特大沙尘暴的分粒径化学特征研究[A];第五届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会学术论文集[C];2002年
8 邵龙义;李卫军;肖正辉;孙珍全;;“2006.4.17”亚洲沙尘暴期间沙尘颗粒的矿物组成及来源分析[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年
9 于丽敏;祁建华;孙娜娜;石金辉;高会旺;;青岛地区大气气溶胶中无机氮组分的粒径分布[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年
10 牛彧文;何凌燕;胡敏;;深圳大气细粒子的化学组成及季节污染特征[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高运川;大气颗粒物中溴和碘的浓度特征及来源[D];华东理工大学;2011年
2 刘楠;缙云山典型林分对径流水质的作用及评价研究[D];北京林业大学;2011年
3 许鹏举;济南城区大气颗粒物数浓度及粒径分布特征研究[D];山东大学;2011年
4 张敏;远洋船基及上海地基大气气溶胶理化特性研究[D];复旦大学;2011年
5 蒋轶伦;中国城市典型大气污染物的来源、形成机制及其对大气质量和近海生产力的影响[D];复旦大学;2011年
6 佘峰;兰州地区大气颗粒物的化学特征及沙尘天气对其影响研究[D];兰州大学;2011年
7 杜春艳;中亚热带韶山森林的大气沉降特征及对酸沉降的生态响应研究[D];湖南大学;2010年
8 胡修棉;藏南白垩系沉积地质与上白垩统海相红层[D];成都理工大学;2002年
9 戴万宏;农田土壤空气CO_2动态和土壤——大气界面CO_2释放的研究[D];西北农林科技大学;2002年
10 刘朋军;若干气相含氮、硫、卤素的小分子自由基反应微观动力学的理论研究[D];东北师范大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马静玉;水泥行业大气污染物排放特征研究[D];河北工程大学;2010年
2 于颖;馆藏文物保存环境大气颗粒物污染特征研究[D];华东理工大学;2011年
3 李富春;川渝地区农业生态系统NH_3排放[D];昆明理工大学;2009年
4 王婷婷;华北地区云凝结核特性研究[D];中国气象科学研究院;2011年
5 韩英;基于卫星遥感数据分析中国区域大气CH4垂直柱浓度时空特征[D];南京大学;2011年
6 张国君;中国CH_4柱浓度时空分布及排量研究[D];华东师范大学;2011年
7 武菁;河北平原区城市气溶胶光学厚度与基于PM_(10)的空气污染指数关系研究[D];河北师范大学;2011年
8 吴序鹏;塔克拉玛干沙漠地区气溶胶光学厚度卫星遥感产品验证[D];南京信息工程大学;2011年
9 袁静;农作物秸秆燃烧排放PM_(2.5)中有机物的研究[D];南京信息工程大学;2011年
10 周瑞;北京地区大气降水的化学性质及其影响因素研究[D];济南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 占明锦;孙俊英;张养梅;张晓春;乜虹;德力格尔;Niku Kivekas;Heikki Lihavainen;;气团来源对瓦里关地区颗粒物数谱分布的影响[J];冰川冻土;2009年04期
2 罗云峰,周秀骥,李维亮;大气气溶胶辐射强迫及气候效应的研究现状[J];地球科学进展;1998年06期
3 祝斌,朱先磊,张元勋,曾立民,张远航;农作物秸秆燃烧PM_(2.5)排放因子的研究[J];环境科学研究;2005年02期
4 王红磊;朱彬;沈利娟;康汉青;刁一伟;;南京市夏季大气气溶胶新粒子生成事件分析[J];环境科学;2012年03期
5 曹国良;张小曳;王亚强;郑方成;;中国区域农田秸秆露天焚烧排放量的估算[J];科学通报;2007年15期
6 毛节泰,张军华,王美华;中国大气气溶胶研究综述[J];气象学报;2002年05期
7 余世孝,郭泺;山东泰山地区景观结构变化及其分形分析[J];生态学报;2005年01期
8 曹国良,张小曳,王丹,郑方成;中国大陆生物质燃烧排放的污染物清单[J];中国环境科学;2005年04期
9 钱凌;银燕;童尧青;王巍巍;魏玉香;;南京北郊大气细颗粒物的粒径分布特征[J];中国环境科学;2008年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 沈小静;北京上甸子地区气溶胶数谱观测与研究[D];中国气象科学研究院;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 袁亮;银燕;于兴娜;肖辉;文彬;;黄山夏季气溶胶光学特性观测分析[J];中国环境科学;2013年12期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李文彦;北方某些城市秋季夜晚烟雾弥漫现象分析[J];山东环境;2000年S1期
2 梁衍魁;餐饮业烹调油烟气的组成与危害及净化方法探讨[J];能源与环境;2004年01期
3 冯宗炜;中国酸雨对陆地生态系统的影响和防治对策[J];中国工程科学;2000年09期
4 高瑞英,郭璇华;广州大气颗粒物与酸沉降的关系研究[J];广东化工;2005年06期
5 程希,季学李;烹调油烟污染及其净化技术探讨[J];环境保护;2001年12期
6 汪安璞;大气气溶胶研究新动向[J];环境化学;1999年01期
7 段玉环,谢超颖,方恒;餐饮业油烟污染及治理技术浅议[J];环境污染治理技术与设备;2002年11期
8 王玮,王英,苏红梅,潘志,岳欣,刘红杰,汤大钢;北京市沙尘暴天气大气气溶胶酸度和酸化缓冲能力[J];环境科学;2001年05期
9 王玮,姜振远,张孟衡,王文兴;华南大气气溶胶的污染特征及其与酸性降水的关系[J];环境科学学报;1992年01期
10 王玮,汤大钢,张孟衡;大气气溶胶酸度和酸化缓冲能力的分析[J];中国环境监测;1993年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 司福祺;刘建国;谢品华;张玉钧;刘文清;久世宏明;刘诚;竹内延夫;;差分吸收光谱技术监测气溶胶光学厚度及大气能见度的研究[J];光学学报;2006年07期
2 林俊;刘卫;李燕;包良满;李玉兰;王广华;吴伟伟;;大气气溶胶粒径分布特征与气象条件的相关性分析[J];气象与环境学报;2009年01期
3 拓飞;徐翠华;;用TSI 3321 APS分析大气气溶胶浓度和粒径分布[J];中国辐射卫生;2009年04期
4 唐耀阳;左亮周;朱国华;代传波;;舱室放射性气溶胶测量技术研究[J];舰船科学技术;2005年S1期
5 侯承琛;斯文森DTB型结晶器[J];化学世界;1965年01期
6 涂光备;关于细纱车间防止“黑灰纱”问题的研究[J];天津大学学报;1985年02期
7 孙立清,虞和倬,王书忠,赵德仁;种子对聚合物粒子大小及分布的影响——氯乙烯种子乳液聚合[J];华东理工大学学报;1988年03期
8 史文安;;重力沉降法测量烟道粉尘和机械破碎性粉尘的分散度[J];重庆环境科学;1988年03期
9 梁保英,马英;南京市下关电厂周围地区气溶胶粒径分布规律研究[J];环境科学;1991年02期
10 陆志礼;顾静芬;郭秀春;;磷酸三钙为分散剂制备可发性PS[J];合成树脂及塑料;1991年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张仁健;曹军骥;;[A];第十届全国气溶胶会议暨第六届海峡两岸气溶胶技术研讨会摘要集[C];2009年
2 曹军骥;;[A];第五届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2008年
3 ;二○○八年下半年相关学术活动预告[A];第七届全国颗粒测试学术会议、2008上海市颗粒学会年会论文集[C];2008年
4 曹军骥;;[A];第八届海峡两岸气溶胶技术研讨会暨第三届空气污染技术研讨会论文摘要集[C];2011年
5 陈伟;补建伟;Julia Ellis Burnet;祁士华;;新疆孔雀河表层沉积物粒度分布特征[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
6 牛静;李广科;;矿化垃圾对植物的生态毒理效应研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
7 胡忻;;西厦门湾表层沉积物重金属粒径分布和铅稳定同位素特征研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
8 张敏;王雪梅;陈建民;;上海春节期间气溶胶细颗粒物数浓度及粒径分布特征[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
9 董亮;苏璇;;颗粒粒径、粒形分析的新方法——数字图像分析[A];第七届全国颗粒测试学术会议、2008上海市颗粒学会年会论文集[C];2008年
10 薛明华;苏明旭;蔡小舒;;宽频超声衰减法测量河流泥沙粒径分布[A];第七届全国颗粒测试学术会议、2008上海市颗粒学会年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 申同贺;江苏研制出高浓度水煤浆添加剂[N];中国化工报;2000年
2 曹滨;炭黑填充导电材料前景好[N];中国化工报;2001年
3 本报记者 陈一训;国产超细硅酸铝跻身涂料业[N];中国化工报;2002年
4 印高乐;新型超重力设备应用领域广[N];中国化工报;2003年
5 肖英龙;钢中氧化物最新分析技术的开发[N];世界金属导报;2003年
6 施一鸣;环保型油墨在纸张回收过程中所碰到的问题[N];中国包装报;2006年
7 王佩璋;我国10万千瓦机组CFB锅炉的实践与运行经验[N];中国电力报;2006年
8 记者  严家民;芦荟保湿羊绒衫整理技术获鉴定[N];中国纺织报;2006年
9 周政懋;溴系阻燃剂:材料阻燃的主力军[N];中国化工报;2006年
10 施慧;领跑纳米碳酸钙市场[N];中国化工报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张养梅;京津冀地区亚微米气溶胶特征及其变化的观测分析研究[D];中国气象科学研究院;2011年
2 马玉娟;中国海洋上空气溶胶监测及时空变化特征研究[D];中国海洋大学;2012年
3 杨帆;运用单颗粒气溶胶飞行时间质谱对城市大气气溶胶混合状态的研究[D];复旦大学;2010年
4 吴琳;降低二次有机碳对大气颗粒物源解析影响的研究[D];南开大学;2010年
5 段菁春;广州市大气颗粒物中多环芳烃粒径分布和穗港大气颗粒中有机碳/元素碳的分布特征研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
6 侯琳熙;声波测量和流化床聚合反应器多尺度结构的研究[D];浙江大学;2005年
7 杨宝柱;流化床聚合反应器颗粒生长与流动模式的研究[D];浙江大学;2005年
8 王世杰;高分子表面活性剂的合成及其在乳液聚合反应中的应用研究[D];中国科学技术大学;2007年
9 谭吉华;广州灰霾期间气溶胶物化特性及其对能见度影响的初步研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2007年
10 李欣;多西紫杉醇静脉注射亚微乳的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李磊;单颗粒气溶胶质谱仪的性能表征及应用研究[D];上海大学;2011年
2 王飞;不同污染类型下南京气溶胶谱分布特征的观测研究[D];南京信息工程大学;2012年
3 安林昌;单颗粒黑碳测量仪的标定及其在天津武清和北极地区的应用[D];中国气象科学研究院;2011年
4 程珊蓉;大气黑碳气溶胶监测系统的软件设计[D];南京信息工程大学;2012年
5 王春凤;丽江—玉龙雪山地区大气降水和气溶胶化学特征研究[D];兰州大学;2012年
6 黄雄风;典型大城市大气中有机胺的特性、来源及其对二次气溶胶的可能影响[D];复旦大学;2011年
7 许艳婷;基于蒙特卡罗模拟α能谱解谱研究[D];南华大学;2013年
8 牟莹莹;利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱研究气溶胶的老化与混合状态及定量计算[D];华东理工大学;2013年
9 王琳;青岛近海大气气溶胶中水溶性无机离子分布特征及来源解析[D];中国海洋大学;2013年
10 沈其松;气溶胶旋流捕获过程实验研究[D];华东理工大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026