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北京市大兴区PM2.5质量浓度变化特征及树种阻滞功能

孔令伟  
【摘要】:采用β射线法、高分辨形貌观察法、图像分析法和对照法等,对北京市植被区(南海子公园)和非植被区(亦庄开发区)大气中PM2.5浓度、气象因素(空气温度、湿度、风速)测定,PM2.5单颗粒物理化性状的观察和测定以及不同树种叶片在自然状态下和饱和状态下对PM2.5颗粒物滞纳能力的观察和测定,研究了PM2.5基本特征(理化特性、质量浓度时空变化特征等)、影响因素(空气温度、湿度、风速、降雨等)以及植被调控功能(主要为叶片滞纳功能研究)。结果表明:(1)植被区与非植被区PM2.5浓度日变化基本呈双峰变化趋势,在10:00和22:00左右达到峰值,冬季由于煤炭燃烧夜间PM2.5浓度处于较高水平;(2)PM2.5浓度变化与风速(极大风)、降雨、空气温度呈负相关性,与空气相对湿度呈正相关性;植被区PM2.5浓度在风后和降雨后均高于非植被区。(3)PM2.5单颗粒物形状主要表现为:球形、椭球形、规则状(长条状、矩形状等)和不规则状等,PM2.5颗粒物聚集体形状主要表现为:链状、絮状(蓬松状)和团聚状;(4)PM2.5颗粒物中Na+和Cl-含量随季节变化呈逐渐下降的趋势,Mg2+和Ca2+离子表现为春季和冬季含量较高,S042-离子含量随季节变化呈逐渐升高的趋势;PM2.5颗粒物理化性状的变化与污染物排放和季节变化紧密相关;(5)叶表面的微形态特征(气孔数量、气孔大小、绒毛、分泌物、褶皱程度等)是影响叶片滞尘能力强弱的主要原因,而叶表面粗糙度是影响颗粒物与叶面之间的物理作用力,是影响较大颗粒物滞留的主要因素,即与叶表面粗糙度(Ra)呈线性正相关。希望此研究结果可为北京市大气PM2.5颗粒物治理提供一定的数据支持和理论基础。


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